【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车，具体涉及一种动力电池系统及其电池状态估测方法。
技术介绍
1、采用锂离子电池作为车辆主电源的新能源电动汽车已经成为近年来汽车行业发展的大势所趋。为满足整车的电压、电量需求，必须将多枚电池单体串联以获得足够高的总电压，必要时，也会采用多条串连支路并联的方式以获得足够大的总容量。
2、电池系统的soc(容量状态)和soh(健康状态)分别是评价电池当前存储电荷容量和电池当前可用存储性能的重要指标。在一套由多枚电池单体串并联组成的电池系统中，理想状态是各电池单体的soc和soh都保持一致，否则，电池系统的性能将会受到电池组中soc或soh最差的电池单体所限，导致其他较好的电池单体无法正常发挥出预期功能。
3、为解决上述问题，现有的系统设计中通常会采用两种途径来保证电池系统的一致性状态满足指标要求。其一是选择各方面性能指标尽可能一致的同规格电池单体串联、并联后组成系统；其二是在电池系统中设置均衡电路，根据电池单体的端电压等参数，对各电池的电量进行均衡一致化调节。
4、例如，申请号为cn201210537218.1的专利技术《基于绝对可充放容量的全阶段动力锂电池均衡方法及装置》，其中的均衡装置包含两个部分，第一部分为一个能量来源切换装置，第二部分为充电装置，所述第一部分给第二部分提供供电标准直流电压。该方案中，在充电时，对所有电芯的绝对可充容量值进行排序，当电芯间绝对可充容量值的最大差值超过某一阈值时，且均衡装置中的能量来源切换装置检测到连接有外部电源，则开启均衡装置，给所有高绝对
5、申请号为cn201410855194.3的《一种动力电池组均衡系统及均衡方法》，提供一种动力电池组均衡系统及均衡方法，动力电池均衡系统包括电池管理系统、中央控制器、均衡模块、多个第一开关、多个第二开关、多个第一均衡接口、多个第二均衡接口、至少一个第一动力电池组和至少一个第二动力电池组；中央控制器使荷电状态值最大的第一动力电池组通过均衡模块对荷电状态值最小的第二动力电池组进行充电，直至达到荷电状态均值时，控制第一开关和第二开关同时关闭，并驱动电池管理系统工作，直至所有第一动力电池组和第二动力电池组的荷电状态值均达到荷电状态均值，可以增加动力电池的使用寿命，并且均衡能耗小，提高动力电池的均衡效率，缩短动力电池的均衡时间。
6、申请号为cn202210253403.1的专利技术《电池管理方法及装置、电池系统、计算机可读存储介质》，提供的电池系统包括：多个并联的电池簇，各个电池簇中均包括：电池组；多个dc-dc变换器，各个dc-dc变换器的输入端用于与功率源电连接，多个dc-dc变换器与多个电池簇一一对应，且相互对应的dc-dc变换器的输出端和电池簇串联连接；多个dc-dc变换器中包括主dc-dc变换器；多个旁路开关，多个dc-dc变换器与多个旁路开关一一对应，且相互对应的dc-dc变换器的输出端和旁路开关并联连接；电池状态信息采集单元，用于采集各个电池簇的电池状态信息，并将各个电池簇的电池状态信息发送给主dc-dc变换器；主dc-dc变换器用于基于各个电池簇的电池状态信息控制各个dc-dc变换器和各个旁路开关，以实现各电池簇存储电量的簇间均衡。
7、申请号为cn202211181882.7的专利技术《一种储能系统及多机并联电流分配方法》，提供一种储能系统及多机并联电流分配方法，系统包括：整流器ac/dc，ac/dc将市电转换为直流电后连接到汇流母线；电池柜，电池柜包括继电器、多个并联在汇流母线上的电池插箱和边缘智能网关ecm，电池插箱包括功率型电池管理系统pbms和电芯，电芯的电压经pbms调节后汇集到汇流母线。其中，ecm根据电池插箱的容量q、电池电量状态soc和电池健康状态soh自动分配单个电池插箱的充、放电电流，使得各个电池插箱同时充满或放空电。同时，根据各电池插箱状态自动分配充放电电流，以实现各个电池插箱同时充满或放空，允许不同类型、不同容量、新旧电池混用。
8、前述的若干项对电池系统中各组电池支路或电池单体进行均衡调节的已知技术，均以追求电池对外表现的状态一致化为目标。例如，采用dc-dc变换电路，在充放电过程中将各组电池支路之间的soc调整到尽可能一致。这些技术都建立在电池管理系统(bms)能够准确估算出电池单体soc状态的基础上。
9、在各种类型的锂离子电池中，磷酸铁锂电池由于成本较低、能量密度较高、安全性较好等特点，是当前电动汽车用动力电池的首选类型。磷酸铁锂电池的电压与soc相关联的特性曲线存在大范围内曲线较平坦的特点。其soc在百分之十几到百分之九十左右的范围内变化时，端电压的变化并不明显。这一特点使磷酸铁锂电池单体组成的电池系统具备输出电压较稳定的优势，但也为电池充放电过程中通过电池端电压识别电池soc带来困难。
10、因此，采用前述的各项已知技术，在磷酸铁锂电池组成的电池系统中，将难以避免下述问题：
11、由于采用电池为单一储能装置的纯电动汽车在日常应用中难以将电池系统的电量用尽(否则车辆将失去动力)，因此电池系统的soc运用范围通常在满电(100％)到百分之十几的区间内，当soc较低时一般即会前往充电。在这样的情况下，当某一串联支路内的某个电池单体soh衰减较多，但与同一串联支路内其他电池单体相比还没有相当严重的soh衰减时，除非该电池所在支路深度放电到soc低于10％以下，否则bms难以准确判断出该电池的soh状态并采取相应的均衡或预警措施。随着该电池单体soh衰减程度不断加重，将可能导致在电池系统整体电量仍较充足时因大功率用电等工况触发单体低压或单体压差过大异常报警，影响整车正常行驶。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种动力电池系统及其电池状态估测方法。在系统运用时通过dc-dc变换器对该电池系统中的各个支路电池轮流进行深度放电，可以精确测定该电池系统各支路中各电池单体的soc及soh状态，从而可以及时检测出系统中异常的电池单体，并根据该电池单体的异常程度实施均衡处理或发出维护报警，保证电池系统整体应用的可靠性。
2、本专利技术提供一种动力电池系统，包括正极调压接触器、正极母线接触器、负极母线接触器、支路电流传感器、电池管理系统、dc-dc变换器和m组电池支路，每组所述电池支路均包括n个串联连接的电池单体，每组所述电池支路的正极均同时与一个正极调压接触器和一个正极母线接触器的一端连接，每组所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动力电池系统，其特征在于：包括正极调压接触器、正极母线接触器、负极母线接触器、支路电流传感器、电池管理系统、DC-DC变换器和m组电池支路，每组所述电池支路均包括n个串联连接的电池单体，每组所述电池支路的正极均同时与一个正极调压接触器和一个正极母线接触器的一端连接，每组所述电池支路的负极均与一个负极母线接触器的一端连接，所述负极母线接触器的另一端通过支路电流传感器连接至负极母线，所述正极母线接触器另一端与正极母线连接，所述正极调压接触器另一端与所述DC-DC变换器的输入端正极连接，所述DC-DC变换器的输出端正极与所述正极母线连接，所述DC-DC变换器的输入端负极、输出端正极均与所述负极母线连接，所述支路电流传感器的电流信号输出端与所述电池管理系统的电流信号输入端连接，所述电池管理系统用于对各支路中的总电压状态、各电池单体电压状态进行监测，以及对各接触器通断状态和DC-DC变换器工作状态进行监测和控制。
2.一种如权利要求1所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征
4.如权利要求2所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述步骤2中，待测定组电池支路电量用尽的判断方法为：
5.如权利要求2所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述步骤2中，使所述待测定组加速放电，使除了待测定组之外其余电池支路正常放电的方法包括：
6.如权利要求2所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述步骤3中，当动力电池系统再次处于充电工况时，若待测定组电池支路在上次放电工况中电量未用尽，则执行步骤5，所述步骤5包括：
7.如权利要求2所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述步骤4中，SOH的计算包括：
8.如权利要求2所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述步骤4还包括：
9.如权利要求5所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述使待测定组电池支路通过DC-DC变换器后对负载放电包括：
10.如权利要求3所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述步骤1中，根据电量充满的先后顺序，依次断开各个电池支路，直至所有电池支路均达到电量充满状态的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种动力电池系统，其特征在于：包括正极调压接触器、正极母线接触器、负极母线接触器、支路电流传感器、电池管理系统、dc-dc变换器和m组电池支路，每组所述电池支路均包括n个串联连接的电池单体，每组所述电池支路的正极均同时与一个正极调压接触器和一个正极母线接触器的一端连接，每组所述电池支路的负极均与一个负极母线接触器的一端连接，所述负极母线接触器的另一端通过支路电流传感器连接至负极母线，所述正极母线接触器另一端与正极母线连接，所述正极调压接触器另一端与所述dc-dc变换器的输入端正极连接，所述dc-dc变换器的输出端正极与所述正极母线连接，所述dc-dc变换器的输入端负极、输出端正极均与所述负极母线连接，所述支路电流传感器的电流信号输出端与所述电池管理系统的电流信号输入端连接，所述电池管理系统用于对各支路中的总电压状态、各电池单体电压状态进行监测，以及对各接触器通断状态和dc-dc变换器工作状态进行监测和控制。
2.一种如权利要求1所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的动力电池系统的电池状态估测方法，其特征在于，所述步骤1中，处于首次充电工况时，对所有电池支路进行充...
【专利技术属性】
技术研发人员：田浩，严雨朦，冯晓珂，施紫琛，宋宏贵，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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