CN103997095B - 升压式蓄电池组模块预留方法 - Google Patents

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WEISHAN ELECTRIC POWER INDUSTRIAL Co Ltd
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Guo Wang Shandong Weishan County Electric Power Co
WEISHAN ELECTRIC POWER INDUSTRIAL Co Ltd
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Abstract

本发明介绍了一种由单体蓄电池、蓄电池模块、DC-DC变换器、蓄电池模块监测控制器、总监控器组成的升压式蓄电池组所实现的一种升压式蓄电池组模块预留方法，能够适用于升压式蓄电池组的蓄电池模块应用管理，避免电动汽车的车载蓄电池因容量问题出现的意外停车现象，且具有实用性强、实施方便的特点。

Description

升压式蓄电池组模块预留方法
技术领域
本发明为升压式蓄电池组模块预留方法，即升压式蓄电池组应用技术方法，属于电动汽车的车载蓄电池组监控管理技术领域。
背景技术
在现有的电动汽车应用中，由于对电动汽车的车载蓄电池组的当前容量的理论计算结果及监测情况与实际应用情况差距较大，会使得电动汽车在行车时出现监测显示为尚有较多容量，但实际使用时剩余电容量急剧下降至无电能驱动，而出现电动汽车的车载蓄电池因实际容量问题出现的意外停车现象，这对于电动汽车的应用带来不便，影响电动汽车的推广使用。
发明内容
为方便叙述，对本发明中的个别名称、参数作如下介绍：
单体蓄电池：为构成蓄电池模块中的各个最小蓄电池单元，也包括由多个单体蓄电池并联而组成的蓄电池；
蓄电池模块：指由多个单体蓄电池串联而组成的蓄电池，其输出电压低于蓄电池组的输出电压；
升压式蓄电池组：指由多个蓄电池模块，通过独立DC-DC变换器升压后并流组成的蓄电池组；
蓄电池模块标称电量：为其中的某个单体蓄电池的标称容量，通常为出厂理论值或标准测试值；
蓄电池模块最近历史总放电量：即蓄电池模块在最近一次充电完成后开始放电至对应DC-DC变换器关闭输入输出电流为止期间该蓄电池模块的放电电量统计值；即：蓄电池模块从开始放电直至放电关闭；
蓄电池容量衰变系数：单体蓄电池容量衰变值，为单体蓄电池容量变化指标；该系数与蓄电池材料、工艺、工作环境、工作时间等因素相关，由蓄电池生产厂家提供；
蓄电池模块最近历史总充电电量：即蓄电池模块中的各个单体蓄电池在最近一次充电过程中所充电的总电量；
符号定义及相关关系表达式：
1、蓄电池模块的历史总放电量CLn
CLn＝I1*△t1+I2*△t2+…+Im*△tm
其中：
CLn为蓄电池模块n的历史总放电量，m为该模块最后一次放电到对应DC-DC变换器关闭输入输出电流时，对应蓄电池模块n的历史总放电时间段的数量；
I1为在上一次完全放电过程中的△t1时间段中的放电电流；
I2为在上一次完全放电过程中的△t2时间段中的放电电流；
…；
Im为在上一次完全放电过程中的△tm时间段中的放电电流；
符号定义及相关关系表达式：
2、蓄电池模块的历史总充电电量COn
COn＝IO1*△tO1+IO2*△tO2+…+IOm*△tOm
其中：
COn为蓄电池模块n的历史总充电电量，m为该模块最后一次充电完毕时，对应蓄电池模块n的历史总充电时间段的数量；
IO1为在上一次充电过程中的△tO1时间段中的充电电流；
IO2为在上一次充电过程中的△tO2时间段中的充电电流；
…；
IOm为在上一次充电过程中的△tOm时间段中的充电电流；
鉴于上述原因及问题，本发明的目的在于提供一种升压式蓄电池组模块预留方法，能够适用于升压式蓄电池组的蓄电池模块应用管理，避免电动汽车的车载蓄电池因容量问题出现的意外停车现象，且具有实用性强、实施方便的特点。
为达到上述目的，本发明介绍一种升压式蓄电池组模块预留方法，包含有单体蓄电池、蓄电池模块、DC-DC变换器、蓄电池模块监测控制器、总监控器，其特征在于选择采用以下工作方法：
(1)在蓄电池模块监测控制器中，设置各个单体蓄电池标称容量值、单体蓄电池容量衰变系数；
(2)总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块最近一次的完整放电中各个时间段对应的放电电流参数予以采集、存储及按照：CLn＝I1*△t1+I2*△t2+…+Im*△tm方法统计计算，得出各个蓄电池模块的最近历史总放电量参数值并予以存储；
(3)总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块中的各个单体蓄电池在最近一次的完整充电过程中各个时间段对应的充电电流参数予以采集、存储及按照：COn＝IO1*△tO1+IO2*△tO2+…+IOm*△tOm方法统计计算，得出各个蓄电池模块的最近历史总充电量参数值并予以存储；
(4)总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块的单体蓄电池容量衰变系数、各个蓄电池模块的最近历史总放电量参数值、各个蓄电池模块的最近历史总充电量参数值进行比较，得出最佳蓄电池模块状态排序表；总监控器及蓄电池模块监测控制器将处于蓄电池模块状态排序表前列的多个最佳蓄电池模块设置为预留蓄电池模块；
(5)总监控器及蓄电池模块监测控制器实时采集、存储各个蓄电池模块在放电工作中对应的放电电流参数、各个单体蓄电池及蓄电池模块的当前放电电流参数；
(6)在升压式蓄电池组处于放电工作初期，总监控器及蓄电池模块监测控制器关闭与预留蓄电池模块相关的DC-DC变换器的输入输出电流，使得预留蓄电池模块处于无输出电流状态，并由总监控器显示各个蓄电池模块的工作状态；在其他蓄电池模块的放电电流终止后，再将预留蓄电池模块相关的DC-DC变换器开启输入输出电流，使得预留蓄电池模块处于放电工作状态，并在总监控器上显示各个蓄电池模块的工作状态及报警。
本发明的工作原理为：鉴于升压式蓄电池组的构成特点及冗余设置，因此升压式蓄电池组中的某几个蓄电池模块的放电及关闭对整个升压式蓄电池组的放电工作无影响，因此可以在最近一次的蓄电池模块充电及放电监测中，按照最近历史总放电量参数值、各个蓄电池模块的最近历史总充电量参数值越大越优的原则，选择其中状态较好的蓄电池模块作为最后应急预留使用，则在升压式蓄电池组中的大部分其他蓄电池模块耗电完毕且关闭放电输出电流以后，由事先预留的、状态较好的多个蓄电池模块介入放电并予以告警，以保障电动汽车在告警信号出现后也能到达最近的处理地点。
附图说明
图1是本发明一实施例的升压式蓄电池组模块预留方法工作流程图。
具体实施方式
下面以附图1为例说明本发明的实施例；
按照附图所示的升压式蓄电池组模块预留方法工作流程：
(1)系统初始化，对总监控器及蓄电池模块监测控制器中的微处理器进行系统初始化；
(2)在蓄电池模块监测控制器中，设置各个单体蓄电池标称容量值、单体蓄电池容量衰变系数；
(3)总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块最近一次的完整放电中各个时间段对应的放电电流参数予以采集、存储及按照：CLn＝I1*△t1+I2*△t2+…+Im*△tm统计计算，得出各个蓄电池模块的最近历史总放电量CLn并予以存储；
(4)总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块中的各个单体蓄电池在最近一次的完整充电过程中各个时间段对应的充电电流参数予以采集、存储及按照COn＝IO1*△tO1+IO2*△tO2+…+IOm*△tOm统计计算，得出各个蓄电池模块的最近历史总充电量COn参数值并予以存储；
(5)总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块的单体蓄电池容量衰变系数、各个蓄电池模块的最近历史总放电量参数值、各个蓄电池模块的最近历史总充电量参数值进行比较，按照最近历史总放电量参数值、各个蓄电池模块的最近历史总充电量参数值越大越优的原则，得出最佳蓄电池模块状态排序表；总监控器及蓄电池模块监测控制器将处于蓄电池模块状态排序表前列的多个最佳蓄电池模块设置为预留蓄电池模块；
(6)总监控器及蓄电池模块监测控制器实时采集、存储各个蓄电池模块在放电工作中对应的放电电流参数、各个单体蓄电池及蓄电池模块的当前放电电流参数；
(7)在升压式蓄电池组处于放电工作初期，总监控器及蓄电池模块监测控制器关闭与预留蓄电池模块相关的DC-DC变换器的输入输出电流，使得预留蓄电池模块处于无输出电流状态，并由总监控器显示各个蓄电池模块的工作状态；
(8)在其他蓄电池模块的放电电流终止后，再将预留蓄电池模块相关的DC-DC变换器开启输入输出电流，使得预留蓄电池模块处于放电工作状态，并在总监控器上显示各个蓄电池模块的工作状态及报警；
(9)返回到上述步骤(3)；
按上述(3)-(9)步骤进行循环处理，即可实现动态升压式蓄电池组模块预留方法；
按照上述工作流程，对总监控器及各个蓄电池模块监测控制器编制工作软件即可完成本发明的实施例。
本发明介绍了一种由单体蓄电池、蓄电池模块、DC-DC变换器、蓄电池模块监测控制器、总监控器组成的升压式蓄电池组所实现的一种升压式蓄电池组模块预留方法，能够适用于升压式蓄电池组的蓄电池模块应用管理，避免电动汽车的车载蓄电池因容量问题出现的意外停车现象，且具有实用性强、实施方便的特点。

Claims (1)

1.一种升压式蓄电池组模块预留方法，包含有单体蓄电池、蓄电池模块、DC-DC变换器、蓄电池模块监测控制器、总监控器，其特征在于选择采用以下工作方法：
在蓄电池模块监测控制器中，设置各个单体蓄电池标称容量值、单体蓄电池容量衰变系数；总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块最近一次的完整放电中各个时间段对应的放电电流参数予以采集、存储及按照：CLn＝I1*△t1+I2*△t2+…+Im*△tm统计计算，得出各个蓄电池模块的最近历史总放电量CLn并予以存储；
总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块中的各个单体蓄电池在最近一次的完整充电过程中各个时间段对应的充电电流参数予以采集、存储及按照COn＝IO1*△tO1+IO2*△tO2+…+IOm*△tOm统计计算，得出各个蓄电池模块的最近历史总充电量COn参数值并予以存储；
总监控器及蓄电池模块监测控制器将各个蓄电池模块的单体蓄电池容量衰变系数、各个蓄电池模块的最近历史总放电量参数值、各个蓄电池模块的最近历史总充电量参数值进行比较，得出最佳蓄电池模块状态排序表；总监控器及蓄电池模块监测控制器将处于蓄电池模块状态排序表前列的多个最佳蓄电池模块设置为预留蓄电池模块；
总监控器及蓄电池模块监测控制器实时采集、存储各个蓄电池模块在放电工作中对应的放电电流参数、各个单体蓄电池及蓄电池模块的当前放电电流参数；
在升压式蓄电池组处于放电工作初期，总监控器及蓄电池模块监测控制器关闭与预留蓄电池模块相关的DC-DC变换器的输入输出电流，使得预留蓄电池模块处于无输出电流状态，并由总监控器监测及显示各个蓄电池模块的工作状态；在其他蓄电池模块的放电电流终止后，再将预留蓄电池模块相关的DC-DC变换器开启输入输出电流，使得预留蓄电池模块处于放电工作状态，并在总监控器上显示各个蓄电池模块的工作状态及报警。
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