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专利号: 2024113880198
申请人: 吉林建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于,包括:对各退役锂电池进行电能性能测试,并将多块退役锂电池依据电能性能进行随机排列,由此组成电池组,将每个电池组中的退役锂电池通过导线和均衡电路连接,形成各电池模组;

在每个电池模组中,设置电池检测单元,电池检测单元分别连接到电池模组中的各退役锂电池,用于实时检测各电池模组内各退役锂电池的电压;

对各电池模组内各退役锂电池的电压进行分析,评估各电池模组内退役锂电池的电压差异;

依据各电池模组内退役锂电池的电压差异,制定各电池模组的均衡策略,直至各电池模组内所有退役锂电池的电压差异在电压差异许可阈值区间内时,停止均衡操作。

2.根据权利要求1所述的一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于,对各退役锂电池进行电能性能测试,具体测试逻辑为:所述电能性能分为电池剩余容量和电池内阻;

对各退役锂电池进行多次放电测试,得到各退役锂电池对应各放电测试的测试电池容量值,进而均值计算得到各退役锂电池的电池剩余容量;

在各退役锂电池不连接负载的情况下,使用万用表测量各退役锂电池的开路电压,连接一个已知电阻值的负载到各退役锂电池的两端,在连接负载的情况下,使用万用表测量各退役锂电池两端的电压,由此计算各退役锂电池的电池内阻 ,k为各退役锂电池的编号, 为已知电阻值负载的电阻值, 为在连接负载的情况下第k个退役锂电池两端的电压, 为第k个退役锂电池的开路电压。

3.根据权利要求1所述的一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于,实时检测各电池模组内各退役锂电池的电压,具体检测过程为:使用电池检测单元采集各电池模组内各退役锂电池两端的电压信号,对采集到电压信号通过ADC转换为数字信号,对各电池模组内各退役锂电池的数字信号进行计算,得到各电池模组内各退役锂电池的电压 ,i为各电池模组的编号,i=1,2,...N,j为电池模组内各退役锂电池的编号,j=1,2,...M, 为第i个电池模组内第j个退役锂电池两端的电压信号, 为ADC的分辨率, 为ADC的输出数字值。

4.根据权利要求1所述的一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于,对各电池模组内各退役锂电池的电压进行分析,具体分析逻辑为:计算各电池模组内的电压平均值 ,M为电池模组内退役锂电池的总数目;

计算各电池模组的电压标准差 ;

基于公式 ,评估各电池模组内退役锂电池的

电压差异 ,其中, 为第i个电池模组内退役锂电池的最大电压差异,其中, 为第i个电池模组内退役锂电池的最大电压值, 为第i个电池模组内退役锂电池的最小电压值。

5.根据权利要求1所述的一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于,均衡策略包括主动均衡和被动均衡两种方式。

6.根据权利要求5所述的一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于,制定各电池模组的均衡策略,具体制定逻辑为:获取设定的电压差值阈值以及各电池模组内退役锂电池的最大电压差异;

若某电池模组内退役锂电池的最大电压差异小于设定的电压差值阈值,则判定该电池模组需要被动均衡,反之则判定该电池模组需要主动均衡。

7.根据权利要求6所述的一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于:将需要主动均衡的各电池模组重新定义为各主动均衡电池模组,并依次编号为1,

2,...g,...G;

从各电池模组内的电压平均值中选取各主动均衡电池模组内的电压平均值,并将其记为各主动均衡电池模组的目标电压 ;

依据各退役锂电池的电池内阻,进而获取各主动均衡电池模组内各退役锂电池的电池内阻 ,由此计算各主动均衡电池模组内各退役锂电池的第一均衡电流, 为第g个主动均衡电池模组内第j个退役锂电池的电压,为均衡系数,用于调节均衡速度和防止过度均衡;

使用电池检测单元实时检测各主动均衡电池模组内各退役锂电池的单体温度,进而对各主动均衡电池模组内各退役锂电池的第一均衡电流进行温度校正,计算各主动均衡电池模组内各退役锂电池的第二均衡电流 , 为第g个主动均衡电池模组内第j个退役锂电池的单体温度, 为设定的退役锂电池的参考温度,为温度校正系数;

计算各主动均衡电池模组内各退役锂电池的单体健康状态 ,对各主动均衡电池模组内各退役锂电池的第二均衡电流进行健康状态校正,计算各主动均衡电池模组内各退役锂电池的第三均衡电流 ;

最终综合分析得到各主动均衡电池模组内各退役锂电池的均衡电流, 为最大允许均衡电流。

8.根据权利要求7所述的一种实现电压均衡的电路管理方法,其特征在于:将需要被动均衡的各电池模组重新定义为各被动均衡电池模组,并依次编号为1,

2,...h,...H;

依据各主动均衡电池模组内各退役锂电池的第一均衡电流的计算方式同理计算各被动均衡电池模组内各退役锂电池的第一均衡电流 ;

从各电池模组内的电压平均值中选取各被动均衡电池模组内的电压平均值,并将其记为各被动均衡电池模组的目标电压 ;

综合分析各被动均衡电池模组内各退役锂电池的均衡时间, 为第h个被动均衡电池模组内第j个退役锂电池的电池剩余容量, 为第h个被动均衡电池模组内第j个退役锂电池的电压;

启动各被动均衡电池模组的均衡电路,依据各被动均衡电池模组内各退役锂电池的均衡时间以及第一均衡电流综合消耗各被动均衡电池模组内各退役锂电池的单体多余能量。