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专利号: 2016109765883
申请人: 盐城工学院
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述在线容量优化装置在蓄电池组给电动汽车的电动机供电的同时进行蓄电池组的容量优化控制,其包括采集模块、存储模块、计算模块、优化控制模块、测试模块、主控单元、触控显示屏和上位机;其中,所述主控单元分别与所述采集模块、所述存储模块、所述计算模块、所述优化控制模块、所述测试模块和所述触控显示屏进行连接;所述采集模块用于采集蓄电池组及各个单体蓄电池的参数;所述存储模块用于存储蓄电池组和各个单体蓄电池的参数以及计算蓄电池容量所需的关系对应表格;所述计算模块基于所述采集模块采集到的单体电池的开路电压和额定容量通过查找存储于所述存储模块中的关系对应表格得到各单体电池的最大容量Qmaxi,并进一步计算各单体电池的荷电状态SOCi、电池组的剩余容量Qd、电池组的可充容量Qc和电池组的最大容量Qmax;所述主控单元获取各个单体电池最大容量值中的最大值Ql、最小值Qs和平均值Qp,并判断电池组是否需要开启容量优化控制,若需要开启容量优化控制,所述主控单元控制所述优化控制模块对电池组各单体电池进行充放电控制;所述测试模块用来检测和判断最大容量值最小的那节单体电池在充放电工作中是否能够最先充满电且最先放完电,若否,则所述优化控制模块继续对电池组各单体电池进行充放电控制,若是,则电池组的最大容量已经达到最大值,结束充放电控制,电池组容量优化完成;所述触控显示屏用于显示蓄电池组和各单体电池的各种参数及蓄电池组的优化状态,使用者还能够通过触控显示屏输入电池优化命令来开启蓄电池组的在线容量优化控制;所述上位机与所述触控显示屏进行双向无线通信。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述计算模块计算各单体电池的荷电状态SOCi的算法模型为:

其中,△T为采样时间,t为当前时刻,t=n△T,n=1,2,3,…,η为单体电池库伦效率,QN为单体电池额定容量,IS为单体电池等效电流,UE为单体电池极化电压,τ为时间常数,RE为单体电池极化电阻,US为单体电池等效电压,Uoc为单体电池等效电路的开路电压,R0为单体电池内阻。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述计算模块计算电池组的剩余容量Qd的算法为:Qd=min{Qmax1×SOC1,Qmax2×SOC2,…,Qmaxp×SOCp}

其中,p为电池组中单体电池的节数。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述计算模块计算电池组的可充容量Qc的算法为:Qc=min{Qmax1×(1-SOC1),Qmax2×(1-SOC2),…,Qmaxp×(1-SOCp)}其中,p为电池组中单体电池的节数。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述计算模块计算电池组的最大容量Qmax的算法为:Qmax=Qd+Qc=min{Qmax1×SOC1,Qmax2×SOC2,…,Qmaxp×SOCp}+min{Qmax1×(1-SOC1),Qmax2×(1-SOC2),…,Qmaxp×(1-SOCp)}其中,p为电池组中单体电池的节数。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述主控单元判断电池组是否需要开启容量优化控制的判断方法为:若Ql>1.1Qs,则需要开启容量优化控制。

7.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述主控单元判断电池组是否需要开启容量优化控制的判断方法为:若|Ql-Qp|>5%Qp或|Qs-Qp|>5%Qp,则需要开启容量优化控制。

8.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述优化控制模块对电池组各单体电池进行充放电控制的控制方法为:若单体电池最大容量Qmaxi>Qp,则对该单体电池进行放电控制,若单体电池最大容量Qmaxi

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池组在线容量优化装置,其特征在于,所述上位机与所述触控显示屏之间的无线通信方式为WIFI或蓝牙通信。