一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电池均衡领域，并提供了一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法及系统，获取电池包内各个电池单体的电压差数据，根据所述电压差数据计算电池单体的电极偏离度，根据所述电极偏离度筛选出电池包内异常的电池单体，对异常的电池单体进行电压调节，完成负载均衡

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及电池均衡领域，特别涉及一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法
。

技术介绍

[0002]新能源汽车电池包，也常被称为电池组或电池模块，通常由多个电池单体并联或串联组成，每个电池单体有着自身的电压和容量，通过将多个电池单体组合进而为新能源汽车提供足够的行驶动力
。
[0003]受制造工艺
、
材料特性
、
使用环境等因素的影响，电池包中各电池单体之间的电化学特性
、
容量衰减速率和内阻等参数存在差异，这些差异会导致电池单体之间的充放电状态不均衡，从而影响整个电池组的性能和寿命，同时，在电池包的长期使用过程中，经过频繁的充放，电池包容易出现过度充电或过度放电的现象，久而久之导致各个电池单体之间的负载不均衡，影响电池包整体的使用寿命
。
[0004]目前，
BMS
电池系统是实现电池包负载均衡的主流架构，
BMS
电池系统能够通过自身的集成接口与整车进行通讯，通过控制
BDU
内的继电器动作，实现电池在使用中各项数据的状态监测，保证电池在充放电过程中的正常使用，然而，
BMS
电池系统的均衡策略通常基于电池组的总体需求，忽略了电池个体之间在不同充电周期下充放电性能的状态差异，因此，需要一种高效
、
准确且自适应的负载均衡调度方法，综合考虑电池单体的状态和特性，结合动态负载的需求，实现对电池包内电池的动态调度，以平衡电池之间的电荷和放电状态，优化整个电池组的性能表现
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件
。
[0006]本专利技术提供了一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法及系统，获取电池包内各个电池单体的电压差数据，根据所述电压差数据计算电池单体的电极偏离度，根据所述电极偏离度筛选出电池包内异常的电池单体，对异常的电池单体进行电压调节，完成负载均衡
。
所述方法能够实现准确
、
高效的电池负载均衡，大幅提高新能源电池包的使用寿命以及充放电能效，避免电池单体的电压不均衡而引起电池包的性能下降，利用电极偏离度准确地识别负载异常的电池单体并及时处理，高效地完成各电池单体的负载调度，同时保证电池包在充放电过程的稳定性，使得新能源汽车在各种工况下都能保持优良的电池性能
。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]S100
，获取电池包内各个电池单体的电压差数据；
[0009]S200
，根据所述电压差数据计算电池单体的电极偏离度；
[0010]S300
，根据所述电极偏离度筛选出电池包内异常的电池单体；
[0011]S400
，对异常的电池单体进行电压调节，完成负载均衡
。
[0012]进一步地，步骤
S100
中，获取电池包内各个电池单体的电压差数据的方法具体为：记电池包内所有电池单体的数量为
N
，以
bat(i)
表示
N
个电池单体中的第
i
个电池单体，
i
为序号，
i
的取值范围为
i
＝
1,2,
…
,N
，创建
N
个空白的数组
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]，以
vod
i
[]表示这
N
个空白的数组中的第
i
个数组，将所述第
i
个电池单体
bat(i)
的电压差数据写入
vod
i
[]中，从而完成
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]的数据写入，以
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]作为电池包内的
N
个电池单体的电压差数据
。
[0013]进一步地，将所述第
i
个电池单体
bat(i)
的电压差数据写入
vod
i
[]中的方法为：
[0014]在电池包充电或放电的过程中任意选取一个长度为
M
秒的时段
T
，则时段
T
内含有
M
秒，以
t(k)
表示时段
T
内的第
k
秒，
t(k)
为时刻，
k
为序号，
k
的取值范围为
k
＝
1,2,
…
,M
，通过
BMS
电池系统记录
N
个电池单体两端的瞬时电压大小，记
bat(i)
的正极一端在时刻
t(k)
的瞬时电压大小为
bat(i,t(k))_an
，记
bat(i)
的负极一端在时刻
t(k)
的瞬时电压大小为
bat(i,t(k))_ca
，以
vod(i,k)
表示所述第
i
个电池单体
bat(i)
的电压差数据，则
vod(i,k)
的值等于
bat(i,t(k))_an
与
bat(i,t(k))_ca
的差值的绝对值，且
vod(i,k)
的对应取值范围为
vod(i,1),vod(i,2),
…
,vod(i,M)
，将这
M
个值
vod(i,1),vod(i,2),
…
,vod(i,M)
依次加入数组
vod
i
[]中，完成
vod
i
[]的数据写入；其中，
M
的具体数值设置为区间
[50,80]中的任意一个整数；
[0015]将
vod
i
[]中的序号
i
从
i
＝1遍历至
i
＝
N
，完成
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]的数据写入
。
[0016]本步骤的有益效果为：将电压差数据以数组的形式存储，能够降低电池单体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100
，获取电池包内各个电池单体的电压差数据；
S200
，根据所述电压差数据计算电池单体的电极偏离度；
S300
，根据所述电极偏离度筛选出电池包内异常的电池单体；
S400
，对异常的电池单体进行电压调节，完成负载均衡
。2.
根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法，其特征在于，步骤
S100
中，获取电池包内各个电池单体的电压差数据的方法具体为：记电池包内所有电池单体的数量为
N
，以
bat(i)
表示
N
个电池单体中的第
i
个电池单体，
i
为序号，
i
的取值范围为
i
＝
1,2,
…
,N
，创建
N
个空白的数组
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]
，以
vod
i
[]
表示这
N
个空白的数组中的第
i
个数组，将所述第
i
个电池单体
bat(i)
的电压差数据写入
vod
i
[]
中，从而完成
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]
的数据写入，以
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]
作为电池包内的
N
个电池单体的电压差数据
。3.
根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法，其特征在于，将所述第
i
个电池单体
bat(i)
的电压差数据写入
vod
i
[]
中的方法为：在电池包充电或放电的过程中任意选取一个长度为
M
秒的时段
T
，则时段
T
内含有
M
秒，以
t(k)
表示时段
T
内的第
k
秒，
t(k)
为时刻，
k
为序号，
k
的取值范围为
k
＝
1,2,
…
,M
，通过
BMS
电池系统记录
N
个电池单体两端的瞬时电压大小，记
bat(i)
的正极一端在时刻
t(k)
的瞬时电压大小为
bat(i,t(k))_an
，记
bat(i)
的负极一端在时刻
t(k)
的瞬时电压大小为
bat(i,t(k))_ca
，以
vod(i,k)
表示所述第
i
个电池单体
bat(i)
的电压差数据，则
vod(i,k)
的值等于
bat(i,t(k))_an
与
bat(i,t(k))_ca
的差值的绝对值，且
vod(i,k)
的对应取值范围为
vod(i,1),vod(i,2),
…
,vod(i,M)
，将这
M
个值
vod(i,1),vod(i,2),
…
,vod(i,M)
依次加入数组
vod
i
[]
中，完成
vod
i
[]
的数据写入；其中，
M
的具体数值设置为区间
[50,80]
中的任意一个整数；将
vod
i
[]
中的序号
i
从
i
＝1遍历至
i
＝
N
，完成
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]
的数据写入
。4.
根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包负载均衡调度方法，其特征在于，步骤
S200
中，根据所述电压差数据计算电池单体的电极偏离度的方法具体为：
S201
，读取电池包内的
N
个电池单体的电压差数据
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]
，设置变量
j
，变量
j
的取值范围为
j
＝
1,2,
…
,N
，从
j
＝1开始遍历变量
j
，以
vod
j
[]
表示变量
j
在
vod1[],vod2[],
…
,vod
N
[]
中所对应的第
j
个数组，从
j
＝1开始遍历变量
j
，转至
S202
；
S202
，筛选出数组
vod
j
[]
内的离态数据段，将数组
vod
j
[]
内的离态数据段以数组
ods
j
[]
存储，以
ods(j,r)
作为数组
ods
j
[]
内的第
r
个元素，
r
为序号，
r
的取值为
r
＝
1,2,
…
,R
j
，
R
j
为数组
ods
j
[]
内所有元素的数量，以
Eled(j)
表示
N
个电池单体中的第
j
个电池单体
bat(j)
的电极偏离度，转至
S203
；
Eled(j)
的计算方法为：计算数组
vod
j
[]
的峰度，将数组
vod
j
[]
的峰度的绝对值作为第一系数，将第一系数乘以数组
vod
j
[]
内所有元素的总和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利东，
申请(专利权)人：嘉丰盛精密电子科技孝感有限公司，
类型：发明
国别省市：