【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及均衡控制，特别是一种电池包智能均衡控制系统。
技术介绍
1、随着电动汽车和可再生能源的普及，电池包作为这些领域的关键组件，其性能和安全性受到了广泛关注；电池包中的电池单元由于制造差异、使用条件等因素，其电压、soc（荷电状态）和温度可能存在不均衡现象；这种不均衡可能导致电池组性能下降、电池单元过热或过充等问题，从而影响电池包的整体性能和安全性。
2、为了解决电池包的不均衡问题，研究者们提出了多种均衡控制策略；传统的均衡控制策略主要关注电压均衡，通过控制电流的方向和大小来调整电池单元的电压；然而，单纯的电压均衡并不能完全解决电池包的不均衡问题；随着电池技术的不断发展，soc均衡也越来越受到重视。
3、在现有的技术中，往往只针对电压均衡或soc均衡来进行；然而，这种控制策略往往忽略了温度也会存在不均衡的问题，导致电池包中各电池单元之间的温度存在差异，从而影响电池包的性能和寿命；同时，现有均衡策略往往只针对电压均衡或soc均衡的其中一种来进行，并没有将其综合考虑，这种均衡策略可能导致电池包中的还会有其他因素存在不均衡的问题。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中的技术问题，本专利技术提出一种电池包智能均衡控制系统，包括：电压与荷电均衡控制模块通过设置阈值范围选取待均衡电池，采用多级均衡策略进行最小电压差和最大soc均衡，利用pid控制器调整控制电流方向和大小，同时实时监测电池组状态并应用安全保护机制；温度均衡控制模块通过第一控制单元调整散热风扇转速，第二
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种电池包智能均衡控制系统，包括：
4、电压与荷电均衡控制模块：利用电压传感器实时采集并预处理电池电压数据，通过设置电压与soc差值阈值范围，选取待均衡电池，多级均衡策略综合最小电压差均衡和最大soc均衡，将均衡控制分为多个级别，pid控制器根据电池组状态和均衡策略调整参数，实现控制电流方向和大小，均衡过程中实时监测电池组状态并应用安全保护机制；
5、温度均衡控制模块：包括第一控制单元与第二控制单元；通过温度传感器实时监测每个电池单元的温度，并根据温度数据调整散热装置；第一控制单元根据温度阈值范围调整散热风扇转速，第二控制单元预测温度变化并调整散热片面积；利用历史数据和实时数据不断优化温度均衡控制算法，包括设置自适应温度阈值范围以及自适应权重；
6、综合均衡控制模块：从历史故障数据中获取电池包故障原因数据，并计算电压均衡、soc均衡和温度均衡的权重；当判断电压、soc以及温度都需要均衡时，向相应模块发送数据获取请求，并计算异常数据的优先度，按照优先度的大小顺序进行对应的均衡操作。
7、具体的，在电压均衡控制模块中执行如下步骤：
8、使用电压传感器实时采集各个电池的电压数据，并实时进行预处理操作以确保数据的准确性和稳定性；利用滤波算法对电池组的状态进行估计和监测，包括估计电池的soc和电压差异，并将这些数据作为均衡控制的输入；
9、设置电压差值阈值范围与soc差值阈值范围，将电压差的绝对值超过电压差值阈值范围以及soc差的绝对值超过soc差值阈值范围的电池选为待均衡电池，并将电压差与soc差都超过对应插值阈值范围的电池选为第一待均衡电池，其他待均衡电池作为第二待均衡电池；
10、通过多级均衡策略，将最小电压差均衡和最大soc均衡结合，分为多个级别进行均衡控制；
11、设计均衡控制器，通过控制均衡电流大小和方向，实现最小电压差均衡和最大soc均衡操作；具体采用pid控制方法，根据电池组的实时状态和均衡策略，调整均衡控制器的参数和算法；
12、在均衡过程中，实时监测电池组的电压、soc和其他状态参数，通过反馈控制来调节均衡控制器的输出；同时，考虑充放电速率的限制和安全保护机制，确保均衡操作的安全性和稳定性。
13、具体的，均衡方式为：
14、根据最小电压差均衡的策略，选择电压最高和最低的电池组成的电池对，这些电池对中，电压较高的电池将释放部分电荷给电压较低的电池；根据最大soc均衡的策略，选择soc最高和最低的电池组成的电池对，这些电池对中，soc较高的电池将释放部分电荷给soc较低的电池；对于第一待均衡电池，根据不同的均衡需求进行动态调整，当电压差异较大时，优先进行最小电压差均衡；当电压差异较小时，转而优先进行最大soc均衡；对于第二待均衡电池，仅需进行相应的均衡。
15、进一步的，pid控制具体包括：
16、根据均衡策略，计算电池组各个电池的电压差异或soc差异，作为误差信号；统计当前误差、累计误差以及误差总变化率；
17、应用pid控制器：根据误差信号和控制器的参数，计算均衡控制器的输出，表达式为：根据电池组的实时状态和均衡策略，调整pid控制器的参数，具体通过实验和仿真，不断调整参数并计算均衡控制器的输出，使pid控制器更加适应不同的电池组状态和均衡需求，以达到期望的均衡效果和系统性能。
18、具体的，在温度均衡控制模块中执行如下步骤：
19、使用温度传感器实时监测电池包中每个电池单元周围的温度，并进行预处理操作以确保数据的准确性和稳定性；考虑传感器的安装位置，确保能够监测到每个电池单元的温度；
20、第一控制单元根据实时监测的温度数据对电池包内部的散热装置进行相应的调整；第二控制单元根据电池包内部温度的变化趋势进行预测和调整；
21、利用历史数据和实时数据不断优化控制算法，通过学习历史数据中的温度变化规律和散热系统的响应特性，自适应地调整控制算法的参数，包括对历史数据以及实时温度变化进行分析得到温度变化规律，并温度变化规律自适应地调整温度阈值范围，以及根据每个电池单元不同的温度变化幅度、趋势等因素，对不同电池单元进行自适应权重的设置。
22、进一步的，当监测到电池包内部某电池单元周围的温度t超过设定的温度阈值范围上限时，第一控制单元会按照的比例增大该电池单元附近的散热风扇的转速以加快散热速度；当监测到电池包内部某电池单元周围的温度t低于设定的温度阈值范围下限时，第一控制单元会按照的比例减小该电池单元附近的散热风扇的转速以降低散热速度。
23、进一步的，第二控制单元将实时监测的各个电池单元附近的温度数据标记在平面直角坐标系中，纵坐标为温度，横坐标为时间；将当前时间的温度值与之前固定时间监测到的温度值拟合成一条直线，并记录该直线的纵截距以及斜率，则直线方程为；利用拟合出的直线方程计算未来时间内的温度值，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
4.如权利要求2所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
5.如权利要求1所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
6.如权利要求5所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
7.如权利要求5所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
8.如权利要求7所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
9.如权利要求8所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
10.如权利要求9所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
4.如权利要求2所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
5.如权利要求1所述的一种电池包智能均衡控制系统，其特征在于：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹宗宇，张守帅，段少祥，石雄军，
申请(专利权)人：贵州戴普森数字能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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