本技術(shù)涉及電池均衡管理,更具體地說,本技術(shù)涉及一種基于集成技術(shù)的電池均衡管理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、基于集成技術(shù)的電池均衡管理是一種結(jié)合現(xiàn)代傳感器集成、數(shù)據(jù)采集、控制算法和通信技術(shù)的先進電池管理方法,旨在提高電池模組整體性能、延長電池使用壽命并確保安全性。
2、傳統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)(bms)通常依賴獨立的電池單體監(jiān)控設(shè)備,通過單獨的傳感器對每個電池單體進行電壓、溫度和電流的監(jiān)測,從而實現(xiàn)對電池單體的均衡管理。然而,基于集成技術(shù)的電池均衡管理方案通過將多種傳感器、數(shù)據(jù)處理單元及通信模塊集成到一個緊湊、統(tǒng)一的電池單體或模塊中,顯著提升了電池管理系統(tǒng)的實時性、精度和可靠性。但是,集成系統(tǒng)中的電池模塊通常包含多個電池單體,這些單體的性能差異可能會導致不均衡的充放電過程,從而影響整體電池組的性能。例如,某些電池單體由于制造偏差、使用歷史不同或環(huán)境因素的差異,造成局部模塊的過充或過放,進一步縮短電池的壽命。因此,如何高效地對電池模組中的電池單體進行均衡管理,以提高對電池模組的整體性能是業(yè)界面臨的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種基于集成技術(shù)的電池均衡管理方法及系統(tǒng),可以高效地對電池模組中的電池單體進行均衡管理,以提高對電池模組的整體性能。
2、第一方面,本技術(shù)提供一種基于集成技術(shù)的電池均衡管理方法,所述管理方法包括如下步驟:
3、將多種傳感器集成到電池模組的電池單體中,進而獲取所述電池模組中每個電池單體在充放電時的電氣參數(shù)數(shù)據(jù);
4、依據(jù)對應(yīng)的電氣參數(shù)數(shù)據(jù)確定所述電池模組中各個電池單體的電池荷電狀態(tài),根據(jù)各個電池單體的電池荷電狀態(tài)確定所述電池模組的荷電能量水平和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平;
5、使用所述電池模組的荷電能量水平確定模塊荷電均衡域,通過所述模塊荷電均衡域和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平進行均衡判定,基于均衡判定結(jié)果對所述電池模組中各個電池模塊進行配對均衡,進而完成對所述電池模組的均衡管理。
6、在本實施例中,通過集成技術(shù)將多種傳感器集成到電池模組的電池單體中。
7、在本實施例中,所述電氣參數(shù)數(shù)據(jù)中包括電池單體的電流數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和電池溫度數(shù)據(jù)。
8、在本實施例中,依據(jù)對應(yīng)的電氣參數(shù)數(shù)據(jù)確定所述電池模組中各個電池單體的電池荷電狀態(tài)具體包括:
9、構(gòu)建電池單體模型;
10、對于所述電池模組中的各個電池單體,將電池單體的電氣參數(shù)數(shù)據(jù)輸入到所述電池單體模型進行估計,得到所述電池單體的電池荷電狀態(tài),進而得到所述電池模組中各個電池單體的電池荷電狀態(tài)。
11、在本實施例中,根據(jù)各個電池單體的電池荷電狀態(tài)確定所述電池模組的荷電能量水平和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平具體包括:
12、根據(jù)對應(yīng)的電池荷電狀態(tài)確定所述電池模組中各個電池單體的荷電能量;
13、通過所有電池單體的荷電能量確定所述電池模組的荷電能量水平;
14、將所述電池模組劃分為多個電池模塊;
15、對于所述電池模組中的各個電池模塊,通過電池模塊中所有電池單體的荷電能量確定所述電池模塊的荷電能量水平,進而得到所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平。
16、在本實施例中,使用所述電池模組的荷電能量水平確定模塊荷電均衡域具體包括:
17、獲取預先設(shè)定的荷電均衡閾值;
18、根據(jù)所述電池模組的荷電能量水平和所述荷電均衡閾值確定模塊荷電均衡域。
19、在本實施例中,通過所述模塊荷電均衡域和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平進行均衡判定是判斷所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平是否處于所述模塊荷電均衡域內(nèi)。
20、在本實施例中,基于均衡判定結(jié)果對所述電池模組中各個電池模塊進行配對均衡具體包括:
21、當均衡判定結(jié)果為所述電池模組中所有電池模塊的荷電能量水平都處于所述模塊荷電均衡域內(nèi)時,不對所述電池模組中的各個電池模塊進行荷電能量配對均衡;
22、當均衡判定結(jié)果為所述電池模組中存在電池模塊的荷電能量水平不處于所述模塊荷電均衡域內(nèi)時,對所述電池模組中的各個電池模塊進行荷電能量配對均衡。
23、在本實施例中,對所述電池模組中的各個電池模塊進行荷電能量配對均衡具體包括:
24、將所述電池模組中的各個電池模塊按照荷電能量水平進行排序,得到電池模塊序列;
25、對所述電池模塊序列進行首尾配對,得到多個電池模塊對;
26、分別對各個電池模塊對進行荷電能量均衡。
27、第二方面,本技術(shù)提供一種基于集成技術(shù)的電池均衡管理系統(tǒng),用于執(zhí)行一種基于集成技術(shù)的電池均衡管理方法,所述管理系統(tǒng)包括:
28、傳感器集成模塊,用于將多種傳感器集成到電池模組的電池單體中,進而獲取所述電池模組中每個電池單體在充放電時的電氣參數(shù)數(shù)據(jù);
29、荷電能量確定模塊,用于依據(jù)對應(yīng)的電氣參數(shù)數(shù)據(jù)確定所述電池模組中各個電池單體的電池荷電狀態(tài),根據(jù)各個電池單體的電池荷電狀態(tài)確定所述電池模組的荷電能量水平和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平;
30、均衡管理模塊,用于使用所述電池模組的荷電能量水平確定模塊荷電均衡域,通過所述模塊荷電均衡域和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平進行均衡判定,基于均衡判定結(jié)果對所述電池模組中各個電池模塊進行配對均衡,進而完成對所述電池模組的均衡管理。
31、本技術(shù)公開的實施例提供的技術(shù)方案具有以下有益效果:
32、通過將多種傳感器集成到電池模組的電池單體中,進而獲取所述電池模組中每個電池單體在充放電時的電氣參數(shù)數(shù)據(jù);依據(jù)對應(yīng)的電氣參數(shù)數(shù)據(jù)確定所述電池模組中各個電池單體的電池荷電狀態(tài),根據(jù)各個電池單體的電池荷電狀態(tài)確定所述電池模組的荷電能量水平和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平;使用所述電池模組的荷電能量水平確定模塊荷電均衡域,通過所述模塊荷電均衡域和所述電池模組中各個電池模塊的荷電能量水平進行均衡判定,基于均衡判定結(jié)果對所述電池模組中各個電池模塊進行配對均衡,進而完成對所述電池模組的均衡管理。
33、由此可見本技術(shù)中,首先,通過集成技術(shù)將多種傳感器集成到電池模組的電池單體,可以有效提升電池管理系統(tǒng)的監(jiān)控精度和智能化水平,從而改善電池的性能、延長使用壽命并確保安全性;然后,通過依據(jù)電氣參數(shù)數(shù)據(jù)來確定電池單體的電池荷電狀態(tài),并基于電池荷電狀態(tài)進一步推算電池模組和各電池模塊的荷電能量水平,可以實現(xiàn)精確的電池均衡管理;最后,通過使用電池模組的荷電能量水平確定模塊荷電均衡域,并基于均衡判定結(jié)果對電池模塊進行配對均衡,可以使電池模組中的每個電池模塊的荷電能量都能與其他模塊保持在一個相對均衡的范圍內(nèi),不僅能顯著提升電池模組的性能和壽命,還能加強電池管理系統(tǒng)的智能性、安全性和效率。
34、綜上所述,本技術(shù)采用的技術(shù)方案可以高效地對電池模組中的電池單體進行均衡管理,以提高對電池模組的整體性能。