一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法，以端电压和SOC为综合判断依据，利用可信度推理模型（C‑F)对电池组的整体不一致性进行评价，对每个均衡器的开关及能量传递方向进行控制，减小均衡过程中的能量损耗，提高均衡速度，从而减小电池组在使用过程中的电压和SOC的不一致性，提高电池组的整体能量利用率。

A battery pack equalization method based on reliability reasoning model

The invention discloses a trustworthiness reasoning model battery equalization method based on the terminal voltage and SOC for comprehensive judgment, the trustworthiness reasoning model (C F) of battery inconsistency was evaluated, and switching energy of each equalizer transfer direction control, energy loss reduction equilibrium process. The improved balancing speed, thereby reducing the inconsistency in the process of using the battery voltage and SOC, improve the utilization rate of the whole energy battery.

【技术实现步骤摘要】
一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法
本专利技术涉及锂离子电池的均衡策略
，尤其涉及一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法。
技术介绍
电动汽车产业的广阔前景推动了动力电池产业的快速发展，锂离子电池作为电动汽车的能量来源或储能系统的能量储存载体时，单体电池的电压和容量都无法满足在电动汽车中应用的需求，为使锂离子电池能达到各方面的等级要求，通常需要串并联成组后使用。但串并联后电池组的整体使用性能相比较单体电池大大降低，同时单体电池间不一致性的存在，使得电池成组使用时更加复杂，电池管理的困难程度也大大增加，此时需要对电池进行均衡处理，均衡后的电池组能有效地提高电池组的寿命和能量利用率，从而延长纯电动汽车的续驶里程，保证应用的安全性。均衡技术的关键是均衡拓扑电路及均衡控制策略，主动均衡技术因其效率高，消耗少等优点，成为当前研究的热点。主动均衡拓扑结构按能量流向可分为单体到组型结构、组到单体型结构、单体到单体型结构和单体与组双向型结构。其中单体与组双向型电路因其均衡速度快，能量转移效率高的优点被广泛采用。均衡策略按照判断依据可分为以SOC一致为目标的均衡策略、以电压一致为目标的均衡策本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)测量电池组各单体端电压；根据简化的PNGV电池模型及Kalman滤波器系统参数辨识在线估算OCV，并利用OCV和SOC曲线关系估算SOC；(2)计算各单体不均衡度CF(IID)，模组不均衡度CF(MID)及电池组不均衡度CF(OID)；(3)判断电池组不均衡度CF(OID)是否大于不均衡度阈值CF(OID)th，且根据电池组不均衡度CF(OID)大小可以判定锂离子电池组的工作状态是否正常，CF(OID)值越大，表示电池组整体不均衡度越大，即电池组能量分化越明显，需进行均衡操作以减少电池组的整体不一致性；(4)由单体不均衡度...

【技术特征摘要】
1.一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)测量电池组各单体端电压；根据简化的PNGV电池模型及Kalman滤波器系统参数辨识在线估算OCV，并利用OCV和SOC曲线关系估算SOC；(2)计算各单体不均衡度CF(IID)，模组不均衡度CF(MID)及电池组不均衡度CF(OID)；(3)判断电池组不均衡度CF(OID)是否大于不均衡度阈值CF(OID)th，且根据电池组不均衡度CF(OID)大小可以判定锂离子电池组的工作状态是否正常，CF(OID)值越大，表示电池组整体不均衡度越大，即电池组能量分化越明显，需进行均衡操作以减少电池组的整体不一致性；(4)由单体不均衡度和模组不均衡度的大小来确定单体电池和模组的偏离程度，由模组状态系数Hi的大小决定均衡方向：当模组处于相对均衡状态即b<Hi<a时，且该模组内存在CF(IIDx)>CF(OID)th的单体电池，则进行组间均衡，否则不需均衡操作；(5)进行电池组均衡操作,在均衡过程中设置采样时间，在一次均衡采样周期内，模组之间的转移能量与均衡平均电流和均衡时间有关，即Qeq＝Ieqteq，均衡电流Ieq可由MOSFET开关占空比D来调整，在下一个采样周期开始时计算CF(OID)，判断CF(OID)是否小于CF(OID)th：当CF(OID)>CF(OID)th，继续进行均衡操作；当CF(OID)≤CF(OID)th时，停止均衡操作。2.根据权利要求1所述的一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法，其特征在于：所述的计算各单体不均衡度，计算方法如下：分别以端电压和SOC为均衡目标：若以端电压为均衡目标，将在给定范围[Uavg-ΔU,Uavg+ΔU]之外的单体电池向给定阈值范围内均衡，使异常状态单体处于相对均衡状态，Ux表示第x个单体的端电压，Uavg为电池组平均电压，根据第x个单体电池的端电压推导出该单体电池不均衡的可信度CF(IIDx，Ux)为其中，取电压阈值为25mV，θ为单体电池端电压与电池组平均电压之差的绝对值，即θ＝|Ux-Uavg|；若以SOC为均衡目标，则第x个单体电池的SOC推导出该单体电池不均衡的可信度CF(IIDx，SOCx)为其中，为第x个单体的SOC与电池组平均SOC之差的绝对值，即CF(IIDx，Ux)和CF(IIDx，SOCx)的取值范围均为[-1,1]，值越大表示单体不均衡的可信度越高，反之可信度越低，即：3.根据权利要求2所述的一种基于可信度推理模型的电池组均衡方法，其特征在于：所述的计算模组不均衡度，计算方法如下：CF(MIDk,IIDx)为第x个单体不均衡对单体x所属的模组k的不均衡度的影响,其中：Uavgk表示第k个模组的平均电压，Uavg为电池组平均电压，p1为模组内满足|Ux-Uavgk...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘征宇，许亚娟，王雪松，魏自红，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34