【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池控制，具体的说是一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统及方法。
技术介绍
1、由于电池能量和端电压的限制，实际应用中通常需要采用多个电池进行串、并联组合来达到较高的电压和较大的功率输出。而由于电池特性的高度非线性，并且在工作过程中因为温度、内阻和老化的影响，电池的不一致性也将会越来越严重，造成电池组的电压不均衡。这在充放电的过程中会引起过充和过放等问题，并最终将影响电池组的循环使用寿命，严重的甚至可能导致爆炸和火灾，因此，在电池的串并联使用中，需要对一起使用的各单个电池进行均衡。
2、电池不一致性可分为第一类不一致性和第二类不一致性两类,第一类不一致性即单体电池自身容量的差异导致的不一致性,第二类不一致性即单体电池初始电量差异导致的不一致性。
3、目前,大部分研究都是针对第二类不一致性的情况，如选取电池soc、电压作为均衡阈值的均衡方法，少部分针对第一类不一致性的情况，如选取剩余容量作为均衡阈值的均衡方法，但是，电池进行均衡时往往面对两种不一致性同时存在的情况，针对第二类不一致性的均衡方法只能在均衡完成第一类不一致性的情况后，再进行第二类不一致性的均衡，这就造成了均衡速度的下降，由于电池管理系统对电池当前寿命的预测并不是实时的，这也就导致了针对第一类不一致性的均衡方法的实时性与精准度也略有下降。
4、鉴于此提出一种新的自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统及方法使非常有必要的。
技术实现思路
1、专利技术针对现有技术存在的不
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统，包括电池组、充电控制单元、放电控制单元、变压器开关选通单元、采集单元及电池控制单元。其中：
3、电池组由n个电池单体串联形成，将n个电池单体分别定义为电池单体b1、b2、……、bn；
4、采集单元，用于采集电池组中n个电池单体的参数信息，将采集到的参数信息发送给控制单元
5、放电控制单元在控制单元的控制下对电池组中一个或者多个需要进行均衡的电池单体进行选择，使得需要进行均衡的一个或多个电池单体与变压器开关选通电路导通，并保持不需要进行均衡的电池单体与变压器断开；所述放电控制回路包括2n个由所述控制单元控制打开、闭合的开关，分别定义为开关q3、q4、…、q4n、q4n-1(n＝1,2,3,4,……)，电池单体bn的正极与开关q4n-1的一端相连，电池单体bn的负极与开关q8n-1的一端相连，(n＝1,2,3,4,……)开关q4n-1的一端相连开关q4n，开关q4n的另一端连接到变压器选通控制回路中，开关q8n-1的一端相连开关q8n，开关q8n的另一端连接到变压器选通控制回路中。
6、充电控制单元分为奇数充电控制单元和偶数充电控制单元，在控制单元的控制下对电池组中一个或者多个需要进行均衡的电池单体进行选择，使得需要进行均衡的一个或多个电池单体与变压器开关选通电路导通，并保持不需要进行均衡的电池单体与变压器断开；所述充电控制回路包括2n个由所述控制单元控制打开、闭合的开关，分别定义为开关q1、q2、…、q4n-3、q4n-2(n＝1,2,3,4……)，电池单体bn的正极与开关q4n-2的一端相连，电池单体bn的负极与开关q8n-2的一端相连，开关q4n-2的一端相连开关q4n-3，开关q4n-3的另一端连接到开关sw1上，开关sw1的另一端连接到变压器副边第一绕组，开关q8n-2的一端相连开关q8n-3，开关q8n-3的另一端连接到开关sw2上,开关sw1的另一端连接到变压器副边第二绕组。
7、优选的，所述变压器开关选通单元在控制单元的控制下对电池组中一个或者多个需要进行均衡的电池单体进行选择，使得需要进行均衡的一个或多个电池单体与变压器导通，并保持不需要进行均衡的电池单体与变压器断开。
8、优选的，所述变压器开关选通电路包括n个由所述控制单元控制打开、闭合的开关，分别定义为开关s1、s2、…、sn(n＝2,3,4……)，sn的一端与q4n相连，另一端与q4(n+1)相连(n＝2，3，……，n-1)，s1一端与变压器原边绕组相连，另一端与s2和q8相连，sn一端与sn-1和q4n相连，另一端与变压器原边绕组相连。
9、一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制方法，包括如下：
10、a、获取当前时刻的电池组中的所有单体电池的最大容量；
11、b、确定当前时刻的目标单体电池的soc值，所述soc值与当前时刻的所述电池组中的单体电池的最大容量与当前容量相关；
12、c、根据所述目标单体电池的单体最大容量和当前soc值，修改每节电池的单体均衡开启阈值。
13、d、根据所述目标单体电池单体均衡开启阈值，控制所述目标单体电池进行充放电，以使所述电池组达到电池均衡。
14、该方法具体包括如下步骤：
15、s1：由采集单元测量每一所述电池单体的端电压并存储数据，由控制单元计算所述电池组的当前电量，并根据以往数据计算出每节电池最大容量与剩余电量；
16、s2：控制单元根据组内每节电池当前剩余容量计算出组内平均电池剩余容量，并根据组内平均电池剩余容量与每节电池当前容量，计算出每节电池各自的均衡条件与均衡阈值，同时控制单元根据每一所述电池单体的soc判断是否在所设定的范围，若不在所设定的范围则启动由所述均衡控制单元，并控制所述开关选通网络选通相应开关，产生pwm信号进行均衡，当被均衡的所述电池单体的端电压满足所设定的电压范围时，均衡过程结束。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、1.本本专利技术通过实时监测每个单体电池的电压并存储记录，为每个电池设定单独可变的均衡阈值，判断需要均衡的电池，再通过选通开关以及均衡电路实现任意多节电池到任意多节电池的能量转移，从而实现电池均衡。本专利技术提出的电池均衡系统拓扑结构简单，易于拓展，均衡速度快，控制复杂度低。
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1.一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统，其特征在于，包括电池组、充电控制单元、放电控制单元、变压器开关选通单元、采集单元及电池控制单元。其中：
2.根据权利要求1所述的一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统，其特征在于：所述变压器开关选通单元在控制单元的控制下对电池组中一个或者多个需要进行均衡的电池单体进行选择，使得需要进行均衡的一个或多个电池单体与变压器导通，并保持不需要进行均衡的电池单体与变压器断开。
3.根据权利要求2所述的一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统，其特征在于：所述变压器开关选通电路包括N个由所述控制单元控制打开、闭合的开关，分别定义为开关S1、S2、…、SN(N＝2,3,4……)，SN的一端与Q4N相连，另一端与Q4(N+1)相连(N＝2，3，……，N-1)，S1一端与变压器原边绕组相连，另一端与S2和Q8相连，SN一端与SN-1和Q4N相连，另一端与变压器原边绕组相连。
4.一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制方法，适用于权利要求1-3中任一项所述电池主动均衡控制系统，其特征在于：包括如下
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【技术特征摘要】
1.一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统，其特征在于，包括电池组、充电控制单元、放电控制单元、变压器开关选通单元、采集单元及电池控制单元。其中：
2.根据权利要求1所述的一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统，其特征在于：所述变压器开关选通单元在控制单元的控制下对电池组中一个或者多个需要进行均衡的电池单体进行选择，使得需要进行均衡的一个或多个电池单体与变压器导通，并保持不需要进行均衡的电池单体与变压器断开。
3.根据权利要求2所述的一种自动修改均衡阈值的电池主动均衡控制系统，其特征在于：所述变压器开关选通电路包...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖艳军，刘超虎，刘伟玲，肖艳春，高楠，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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