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专利号: 2020105996758
申请人: 江苏工程职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2026-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电池箱SOC均衡管理系统的控制方法,其特征在于:

所述一种电池箱SOC均衡管理系统包括等效模型和电池箱结构,所述的等效模型采用二阶模型;

所述的电池箱结构包括温控电池箱,所述温控电池箱包括电池槽(1)、温度传感器(2)、空气压缩单元(7)和电池箱(8)、冷却水槽(9)和空气管道(10),所述电池箱(8)内矩阵排列设有多排相互间隔的电池槽(1),所述电池槽(1)内放置有动力电池,所述电池箱(8)内设有温度传感器(2);所述电池槽(1)相互之间的间隔内设有冷却水槽(9)和空气管道(10),所述空气管道(10)连接有空气压缩单元(7);

所述的空气压缩单元(7)包括压力泵(71)、第一换热器(72)、膨胀机构(73)、第二换热器(74)、风吹机构(75)和热电阻加热器(76),所述压力泵(71)的输出端与所述第一换热器(72)的输入端连接,所述第一换热器(72)的输出端与所述膨胀机构(73)的输入端连接,所述膨胀机构(73)的输出端与所述第二换热器(74)的输出端连接,所述第二换热器(74)的输出端与压力泵(71)输入端连接,所述风吹机构(75)安装于所述第二换热器(74)和热电阻加热器(76)的一侧;

所述冷却水槽(9)安装于单体动力电池的中部,且呈“S”型结构布置;

所述空气管道(10)安装于单体动力电池的上部和下部,且呈“S”型结构布置;

所述温度传感器(2)位于所述电池箱(8)的中心,用于检测所述电池箱(8)内的温度;

所述风吹机构(75)安装于所述第二换热器(74)和热电阻加热器(76)的同一侧;

所述第二换热器(74)和热电阻加热器(76)并列布置;

所述温控电池箱在高温状态下,对单体电池中部通过所述冷却水槽(9)进行水冷,能够带走电池较多的热量,使最高温度快速降低,电池组温度相对中部较低的上部下部通过所述空气管道(10)进行风冷,经风冷与水冷后能够使得上中下三部分热量接近,使电池组整体满足电池热管理定律;

所述温控电池箱在低温状态下电池组的上下部分较中部温度更低,上下部低温使得电池组充放电效果较差,此时热电阻加热器(76)开始工作,使周围空气温度升高,通过风吹机构(75)将热空气吹入空气管道(10),对电池组上下部分进行升温,保证电池工作在合适温度范围内,提高电池的冷态特性;

所述一种电池箱SOC均衡管理系统的控制方法包括荷电状态SOC的估算方法和均衡控制方法;

所述的荷电状态SOC的估算方法采用自适应遗忘因子递推最小二乘法,扩展卡尔曼滤波和安时积分法组合的动态电池模型的SOC估算方法;

所述的均衡控制方法包括两端控制策略,按照先模块内再模块间的顺序进行均衡;

所述的均衡控制方法具体包括:将模块内单体锂电池的估算SOC值与模块内平均SOC值进行比较,当任意单体锂电池的SOC与模块内平均SOC存在差值时,所设计的基于差值传递补偿的均衡控制策略,将进行差值补偿,完成对电池模块内SOC值的调整,达到重新分配各单体电池的充放电速率的目的,实现电源模块储能系统的动态均衡;

所述的均衡控制方法具体还包括:将各电池模块整体的估算SOC值与电池组内模块的平均SOC值进行比较,当任意电池模块的SOC与电池组内模块的平均SOC存在差值时,所设计的基于差值传递补偿的均衡控制策略,将进行差值补偿,高SOC向电池组充电,电池组向低SOC进行充电,完成对电池模块内SOC值的调整,达到重新分配各单体电池的充放电速率的目的,实现电源模块储能系统的动态均衡。