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動(dòng)力電池組及其構(gòu)成的控制系統(tǒng)和控制方法與流程

文檔序號(hào):12750189閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種動(dòng)力電池組具有至少兩個(gè)由多個(gè)單體電池串聯(lián)組成的電池組串,其特征是:

每個(gè)電池串的第一個(gè)電池單體其負(fù)極作為該電池串的主負(fù)極連接該動(dòng)力電池組的一電壓母線,每個(gè)電池串的最后一個(gè)電池單體其正極作為該電池串的主正極連接該動(dòng)力電池組的另一電壓母線;

每個(gè)電池串的第一個(gè)電池單體,其負(fù)極通過第一串聯(lián)開關(guān)接一運(yùn)算放大器的正極,其正極通過第二串聯(lián)開關(guān)連接第二電池單體的負(fù)極并通過第一、第二并聯(lián)開關(guān)分別接運(yùn)算放大器的負(fù)極和正極,第一屏蔽開關(guān)并聯(lián)在第一電池單體和第二串聯(lián)組成串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩端;

其他電池單體結(jié)構(gòu)相同,每個(gè)電池單體其正極均通過一串聯(lián)開關(guān)連接下一個(gè)電池單體的負(fù)極并通過兩個(gè)并聯(lián)開關(guān)分別接運(yùn)算放大器的負(fù)極和正極,一屏蔽開關(guān)并聯(lián)在該池單體和該電池單體的串聯(lián)開關(guān)所組成串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩端;

一開關(guān)一端連接該電池串的主負(fù)極,另一端通過一超級(jí)電容連接該電池串的主正極,該超級(jí)電容的負(fù)極接運(yùn)算放大器的負(fù)極。

2.一種具有權(quán)利要求1所述動(dòng)力電池組的動(dòng)力電池組控制系統(tǒng),其特征是:

正常工作模式:

該控制系統(tǒng)對(duì)電池單體一一進(jìn)行SOC、內(nèi)阻和溫度測(cè)量,

若電池單體A出現(xiàn)以下任一情況,則判斷該單體A出現(xiàn)一般異常,系統(tǒng)進(jìn)入差異分析工作模式,

1)該電池單體A的SOC與其所屬電池組平均SOC相比較,SOC偏差范圍為20%~40%,

2)該電池單體A內(nèi)阻大于其所屬電池組電池單體平均內(nèi)阻的20%~40%,

3)該電池單體A溫度高于其所屬電池組電池單體平均溫度的20%~40%;

若電池單體A出現(xiàn)以下任一情況,判斷該單體出現(xiàn)特殊異常,則屏蔽電池單體A并輸出錯(cuò)誤報(bào)告,并在其他電池串中都分別選出SOF值最小的電池單體進(jìn)行屏蔽;

4)該電池單體A的SOC與其所屬電池組平均SOC相比較,SOC偏差范圍為大于40%;

5)該電池單體A內(nèi)阻大于其所屬電池組電池單體平均內(nèi)阻的40%;

6)該電池單體A溫度高于其所屬電池組電池單體平均溫度的40%;

若電池單體A未出現(xiàn)一般異常和特殊異常,則對(duì)其他電池單體循環(huán)進(jìn)行上述檢測(cè);

差異分析工作模式,

A、若動(dòng)力電池組SOC大于其總電量的30%,并且動(dòng)力電池組未處于最大功率輸出狀態(tài),判斷該電池單體A故障并屏蔽該故障電池單體A,并在其他電池串中都分別選出SOF值最小的單體進(jìn)行屏蔽;

B、若動(dòng)力電池組SOC小于其總電量的30%或動(dòng)力電池組未處于最大功率輸出狀態(tài),則進(jìn)行輔助均衡:

C、若任意電池串C的剩余電量小于其他電池串的剩余電量超過20%,則系統(tǒng)屏蔽該電池串C并輸出錯(cuò)誤報(bào)告

D、若任意電池串C中一般異常電池單體>該電池串總單體數(shù)量的10%,則系統(tǒng)直接屏蔽該電池串并輸出錯(cuò)誤報(bào)告。

3.一種具有權(quán)利要求2所述動(dòng)力電池組的動(dòng)力電池組控制系統(tǒng),其特征是:

所述輔助均衡采用以下方式:

a、選擇電池單體A所屬電池串中SOC最高的電池單體B,使用該電池單體B為超級(jí)電容充電;

b、斷開電池單體B與超級(jí)電容的連接;

c、使用超級(jí)電容為電池單體A充電。

4.一種具有權(quán)利要求2或3所述動(dòng)力電池組的動(dòng)力電池組控制系統(tǒng),其特征是:差異分析工作模式下,被屏蔽的電池串C只有處于跛行回家模式下才會(huì)被啟動(dòng)。

5.一種動(dòng)力電池組控制方法,其特征是,包括:

對(duì)動(dòng)力電池組各電池單體進(jìn)行SOC、內(nèi)阻和溫度測(cè)量;

若某電池單體A出現(xiàn)以下任一情況,判斷該單體出現(xiàn)一般異常,對(duì)其他電池單體或電池組工作情況進(jìn)行差異分析處理;

1)該電池單體A的SOC與其所屬電池組平均SOC相比較,SOC偏差范圍為20%~40%;

2)該電池單體A內(nèi)阻大于其所屬電池組電池單體平均內(nèi)阻的20%~40%;

3)該電池單體A溫度高于其所屬電池組電池單體平均溫度的20%~40%;

若電池單體A出現(xiàn)以下任一情況,則判斷該單體出現(xiàn)特殊異常,屏蔽電池單體A并輸出錯(cuò)誤報(bào)告,并在其他電池串中都分別選出SOF值最小的一電池單體進(jìn)行屏蔽;

4)該電池單體A的SOC與其所屬電池組平均SOC相比較,SOC偏差范圍為大于40%;

5)該電池單體A內(nèi)阻大于其所屬電池組電池單體平均內(nèi)阻的40%;

6)該電池單體A溫度高于其所屬電池組電池單體平均溫度的40%;

若電池單體A未出現(xiàn)一般異常和特殊異常,則對(duì)其他電池單體循環(huán)進(jìn)行上述檢測(cè);

所述差異分析處理如下:

若動(dòng)力電池組SOC大于其總電量的30%,并且動(dòng)力電池組未處于最大功率輸出狀態(tài),判斷該電池單體A故障并屏蔽該故障單體,并在其他電池串中都分別選出SOF值最小的電池單體進(jìn)行屏蔽;。

若動(dòng)力電池組SOC小于其總電量的30%或動(dòng)力電池組未處于最大功率輸出狀態(tài),則進(jìn)行輔助均衡:

若任意電池串C的SOC小于其他電池串的SOC超過20%,則系統(tǒng)屏蔽該電池串C并輸出錯(cuò)誤報(bào)告;

若任意電池串C一般異常電池單體>該電池串總單體數(shù)量的10%,則系統(tǒng)直接屏蔽該電池串并輸出錯(cuò)誤報(bào)告。

6.如權(quán)利要求5所述的動(dòng)力電池組控制方法,其特征是:

所述輔助均衡采用以下方式:

a、選擇電池單體A所屬電池串中SOC最高的電池單體B,使用該電池單體B為超級(jí)電容充電;

b、斷開電池單體B與超級(jí)電容的連接;

c、使用超級(jí)電容為電池單體A充電。

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