电池组的电量均衡方法及系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种电池组的电量均衡方法及系统，其中电池组的电量均衡方法，包括控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量；选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法搜索所述第一电池与第二电池之间电量转移的最短路径；利用所述最短路径将所述第一电池的电量向第二电池转移。本发明专利技术通过使用启发式搜索算法有方向地搜索第一电池与第二电池之间转移电量的最短路径，有方向的搜索大大提高了效率，快速将电量从电量较高的电池转移到电量较低的电池中，均衡电池组中的电量，提高电池组的性能。

Battery quantity balancing method and system for battery pack

The invention discloses a method and system for power equalization of battery, the power battery equalization method, including the real-time control system of each battery to calculate the battery's power battery power to transfer; choose the first second batteries, the use of heuristic shortest path search algorithm to search the power transfer between the first and second battery battery; using the shortest path to the first battery cell to transfer second. Have a direction to search the shortest path between the first transfer of power battery and the second battery of the invention by using heuristic search algorithm, the search direction has greatly improved the efficiency, fast transfer power from the battery to the power consumption high low battery, the battery's power balance, improve the performance of the batteries.

【技术实现步骤摘要】
电池组的电量均衡方法及系统
本专利技术涉及到电池组电量均衡领域，特别是涉及到一种电池组的电量均衡方法及系统。
技术介绍
电池组由若干单体电池(以下简称电池)串联或者并联而成，由于电池电压、内阻、电量等特性不一致，充放电过程中部分电池的电量衰减过快，导致整个电池组与当前衰减最快的电池的使用时间一致，即出现了木桶效应，为了解决上述问题，即增加电池组的使用时间，一般使用均衡电路均衡电池组中电池的电量，而受到电池组的体积以及成本的影响，一般是电池组中多个电池或者全部电池共同使用一个均衡电路，所以均衡方法的好坏，直接影响电量的均衡效率，进而影响电池组的性能，现有的均衡方法中，电量均衡的效率较慢，严重影响电池组的性能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供种电池组的电量均衡方法及系统，能将快速均衡电池组中的电量，提高电池组性能。本专利技术提出一种电池组的电量均衡方法，包括以下步骤：控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量；选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法搜索所述第一电池与第二电池之间电量转移的最短路径；利用所述最短路径将所述第一电池的电量向第二电池转移。进一步地，所述控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量步骤，包括：通过所述电池组中设置的电压采集电路、电流采集电路与温度采集电路，实时采集电池组中每个电池的电压信息，以及电池组的电流信息与温度信息；利用所述电压信息、电流信息与温度信息计算电池组中每一个电池的电量。进一步地，所述通过所述电池组中设置的电压采集电路、电流采集电路与温度采集电路，实时采集电池组中每个电池的电压信息，以及电池组的电流信息与温度信息的步骤之前，包括：实时监控所述电压采集电路、电流采集电路和温度采集电路中是否存在故障的电路；若是，关闭所有均衡电路。进一步地，所述第一电池为电量最高的电池，所述第二电池为电量最低的电池。进一步地，所述电量最高的电池包括充电时电量最高的电池或放电时电量最高的电池，所述电量最低的电池包括充电时电量最低的电池或放电时电量最低的电池。本专利技术还提出一种电池组的电量均衡系统，包括：计算单元，用于控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量。搜索单元，用于选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法搜索所述第一电池与第二电池之间电量转移的最短路径。均衡单元，用于利用所述最短路径将所述第一电池的电量向第二电池转移。进一步地，所述计算单元包括：采集模块，用于通过所述电池组中设置的电压采集电路、电流采集电路与温度采集电路，实时采集电池组中每个电池的电压信息，以及电池组的电流信息与温度信息。计算模块，用于利用所述电压信息、电流信息与温度信息计算电池组中每一个电池的电量。进一步地，所述电池组的电量均衡系统还包括：监控单元，用于实时监控所述电压采集电路、电流采集电路和温度采集电路中是否存在故障的电路。关闭单元，用于若所述电压采集电路、电流采集电路和温度采集电路中存在故障的电路，则关闭所有均衡电路。进一步地，所述第一电池为电量最高的电池，所述第二电池为电量最低的电池。进一步地，所述电量最高的电池包括充电时电量最高的电池或放电时电量最高的电池，所述电量最低的电池包括充电时电量最低的电池或放电时电量最低的电池。本专利技术的有益效果：通过计算电池组中电池的电量，选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法有方向地搜索第一电池与第二电池之间转移电量的最短路径，有方向的搜索大大提高了效率，当第一电池为电量较高的电池，第二电池为电量较低的电池时，能及时将电量从电量较高的电池转移到电量较低的电池中，均衡电池组中的电量，提高电池组的性能。附图说明图1是本专利技术一实施例的一种高效均衡算法的流程图；图2是本专利技术一实施例的一种高效均衡算法中启发式搜索算法的流程图；图3是本专利技术另一实施例的一种高效均衡算法的流程图；图4是本专利技术一实施例的一种高效均衡系统的结构框图；图5是本专利技术一实施例的一种高效均衡系统的计算单元的结构框图；图6是本专利技术另一实施例的一种高效均衡系统的结构框图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，提出本专利技术一实施例的一种电池组的电量均衡方法，包括以下步骤：S1、控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量。S2、选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法搜索第一电池与第二电池之间电量转移的最短路径。S3、利用最短路径将第一电池的电量向第二电池转移。本实施例通过计算电池组中电池的电量，选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法有方向地搜索第一电池与第二电池之间转移电量的最短路径，有方向的搜索大大提高了效率，当第一电池为电量较高的电池，第二电池为电量较低的电池时，能及时将电量从电量较高的电池转移到电量较低的电池中，均衡电池组中的电量，提高电池组的性能。在本实施例中，实时计算电池的电量一般为间隔100ms，计算电池的电量后，可以选择由第一电池向第二电池转移电量，一般第一电池为电量最高的电池，第二电池为电量最低的电池，当第一电池不是电量最高的电池时，依然能够实现电量的转移，只需第一电池的电量高于第二电池即可。“第一”与“第二”仅用于描述的目的，在本实施例中，电池电量的计算公式为：Q＝(Σi*dt)*μ其中，Q为电量，i为电流，t为时间，μ为固定系数。实时计算电池的电量，可以实时判断每个电池的电量情况，通过计算电池组中电量均衡时以及电池组充放电时电量损耗的情况，修正固定系数μ。在本实施例S2步骤中，使用启发式搜索算法搜索第一电池与第二电池之间电量转移的最短路径，最短路径的起点为初始节点，终点为目标节点，节点一般指均衡电路中，导线或者电流通路相交的点。使用启发式搜索算法搜索时由初始节点开始向目标节点方向搜索。在本实施例中，初始节点是与第一电池的正极耳直接连接的节点，记为E，目标节点是与第二电池的负极耳直接连接的节点，记为T，设定估价函数f＝g(n)+h(n)，其中n为中间节点，g(n)为初始节点E到中间节点n的实际最小路径，h(n)为节点n到目标节点T的路径的估价值，h(n)小于或等于中间节点n到目标节点T的实际路径，例如，可以设定中间节点n到目标节点T的距离为中间节点n到目标节点T的直线距离，当f值越小时，表示搜索越接近目标节点T，而h(n)值小，f值相对就小，就能能保证最短路的搜索向终点的方向进行，所以搜索时，只需h(n)值小越来越小，就能保证搜索越接近目标节点T，直至搜索到目标节点T。设置一张Open表，用于保存已经搜索到的节点，一张Close表用于存储已使用估价函数f估算过的节点，参照图2，是在一个均衡电路中，搜索电量最高的电池与电量最低的电池之间电量转移的最短路径，包括以下步骤：S200、把初始节点E放入Open表中，计算f值。S201、判断Open表是否为空。S202、若是，则搜索失败。S203、若否，则选取Open表中f值最小的节点Ei，放入Close表中，并在Open表中删除节点Ei。S204、判断节点Ei是否为目标节点T。S205、若是，则搜索成功。S206、若否，则拓展节点Ei，生成节点Ei的子节点，记节点Ei的子节点为集合M。S207、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组的电量均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量；选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法搜索所述第一电池与第二电池之间电量转移的最短路径；利用所述最短路径将所述第一电池的电量向第二电池转移。

【技术特征摘要】
1.一种电池组的电量均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量；选择第一电池向第二电池转移电量，使用启发式搜索算法搜索所述第一电池与第二电池之间电量转移的最短路径；利用所述最短路径将所述第一电池的电量向第二电池转移。2.如权利要求1所述的电池组的电量均衡方法，其特征在于，所述控制系统实时计算电池组中每一个电池的电量步骤，包括：通过所述电池组中设置的电压采集电路、电流采集电路与温度采集电路，实时采集电池组中每个电池的电压信息，以及电池组的电流信息与温度信息；利用所述电压信息、电流信息与温度信息计算电池组中每一个电池的电量。3.如权利要求2所述的电池组的电量均衡方法，其特征在于，所述通过所述电池组中设置的电压采集电路、电流采集电路与温度采集电路，实时采集电池组中每个电池的电压信息，以及电池组的电流信息与温度信息的步骤之前，包括：实时监控所述电压采集电路、电流采集电路和温度采集电路中是否存在故障的电路；若是，关闭所有均衡电路。4.如权利要求1所述的电池组的电量均衡方法，其特征在于，所述第一电池为电量最高的电池，所述第二电池为电量最低的电池。5.如权利要求4所述的电池组的电量均衡方法，其特征在于，所述电量最高的电池包括充电时电量最高的电池或放电时电量最高的电池，所述电量最低的电池包括充电时电量最低的电池或放电时...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐智慧，易行云，袁佑诗，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44