CN109525011A - 一种退运电池系统的soc均衡控制方法及退运电池系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种退运电池系统的SOC均衡控制方法，首先根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个电池模块的平均荷电状态SOCA；再分别计算各个电池模块的荷电状态SOCAi与平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi；接着，结合各个电池模块对应的ΔSOCAi以及各个电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个电池模块对应的调制系数di；再根据各个电池模块对应的di，对各个电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个电池模块对应的均衡调制波以进行各个电池模块间的SOC均衡控制；解决了由于退运电池容量和初始SOC均不一致导致由退运电池构成的储能系统性能较差的技术问题。本申请实施例还公开了一种退运电池系统以及三相退运电池系统。

Description

一种退运电池系统的SOC均衡控制方法及退运电池系统
技术领域
本申请涉及储能应用技术领域，尤其涉及一种退运电池系统的SOC均衡控制方法、装置及计算机可读存储介质、一种退运电池系统以及三相退运电池系统。
背景技术
电动汽车是以车载电源为动力的汽车，其通常对动力电池的性能要求比较高。当动力电池的容量低于额定容量的80％时，已不能满足续航里程要求，须对电池更换。随着电动汽车的大规模商业推广，大量不满足要求的动力电池被淘汰，如何处理淘汰下来的动力电池成为人们不得不重视的问题。
从电动汽车淘汰下来的退运电池虽不能满足电动汽车的要求，但在经过重新检测、分析管理、分组配对后，通常可以用在储能系统中，其对电池的性能要求比较低，尤其适合小规模的分散储能系统，可以解决间歇性能源发电带来的功率波动问题，以实现向电网提供稳定的功率输出的目的。
将退运电池运用到储能系统时，通常可以利用多个退运电池形成电池模块，使多个电池模块之间级联连接，如此，便构成一个简单的储能系统。但是退运电池的容量不一，并且退运电池的初始荷电状态SOC(State of Charge)也不一致，使得由退运电池构成的储能系统性能较差，对电池容量的利用率低，并且会降低退运电池的寿命。
发明内容
本申请实施例提供了一种退运电池系统的SOC均衡控制方法、装置及计算机可读存储介质、一种退运电池系统以及三相退运电池系统，解决了由于退运电池容量和初始SOC均不一致导致由退运电池构成的储能系统性能较差的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种退运电池系统的SOC均衡控制方法，该方法包括：
根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个所述电池模块的平均荷电状态SOCA；
分别计算各个所述电池模块的荷电状态SOCAi与所述平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个所述电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi；
结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di；
根据各个所述电池模块对应的所述di，对各个所述电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波以进行各个所述电池模块间的SOC均衡控制；
其中，i＝1、2、…、N，N为大于等于2的整数。
优选地，所述得到各个所述电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi之后包括：
将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi进行数值放大，得到各个所述电池模块对应的放大荷电差量；
所述结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi具体包括：
所述结合各个所述电池模块对应的放大荷电差量以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di。
优选地，所述将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi进行数值放大具体包括：
将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi与预设比例系数K1相乘，所述K1为大于1的数。
优选地，所述结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di具体包括：
将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi分别与其对应的容量占比系数mi相加，得到各个所述电池模块对应的调制系数di。
优选地，所述根据各个所述电池模块对应的所述di，对各个所述电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波具体包括：
将各个所述电池模块对应的所述di分别与基础调制波相乘，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波
本申请第二方面提供一种退运电池系统，该系统包括：至少两个电池模块；
所述电池模块包括多个串联或并联的退运电池；
一个所述电池模块对应一个交直双向变换器，连接在所述交直双向变换器的直流侧；
各个所述交直双向变换器的交流侧串接成总输出；
控制装置，用于执行如上述第一方面所述的任一种退运电池系统的SOC均衡控制方法，控制各个所述交直双向变换器中的开关管，实现各个所述电池模块之间的SOC均衡。
优选地，所述交直双向变换器具体为单相全桥变换器。
本申请第三方面提供一种三相退运电池系统，该系统包括：
三套如上述第二方面所述的任一种退运电池系统；
三套所述退运电池系统分别对应A相退运电池系统、B相退运电池系统以及C相退运电池系统。
本申请第四方面提供一种退运电池系统的SOC均衡控制装置，该装置包括：
第一计算单元，用于根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个所述电池模块的平均荷电状态SOCA；
第二计算单元，用于分别计算各个所述电池模块的荷电状态SOCAi与所述平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个所述电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi；
调制系数生成单元，用于结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di；
调制波生成单元，用于根据各个所述电池模块对应的所述di，对各个所述电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波以进行各个所述电池模块间的SOC均衡控制；
其中，i＝1、2、…、N，N为大于等于2的整数。
本申请第五方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的任一种退运电池系统的SOC均衡控制方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，提供了一种退运电池系统的SOC均衡控制方法，首先根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个电池模块的平均荷电状态SOCA；再分别计算各个电池模块的荷电状态SOCAi与平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi；接着，结合各个电池模块对应的ΔSOCAi以及各个电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个电池模块对应的调制系数di；再根据各个电池模块对应的di，对各个电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个电池模块对应的均衡调制波以进行各个电池模块间的SOC均衡控制。
在上述方法中，得到的对应各个电池模块的开关管的均衡调制波同时考虑了各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异，以及每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比。其中，考虑各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异可以使得各个电池模块的SOC趋于收敛到一个相同的基准，该基准即为时刻变化的平均荷电状态SOCA，从而实现各电池模块SOC的一致、均衡。而考虑每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比，可以使退运系统在第一次SOC均衡后不会由于各个电池模块的容量不同而再次发散，继续维持SOC的均衡状态，从而实现对退运电池系统的SOC均衡控制，使退运电池系统的性能得到优化，对退运电池的容量利用率大大提高，也有以利于延长退运电池的寿命。
附图说明
图1为本申请提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制方法的第一个实施例的流程图；
图2为本申请提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制方法的第二个实施例的流程图；
图3为本申请实施例提供的应用例中各电池模块容量相同时SOC均衡控制原理示意图；
图4为本申请实施例提供的应用例中各电池模块容量不同时SOC均衡控制原理示意图；
图5(a)为运用图3所示方法仿真得到的各电池模块放电过程SOC变化曲线图；
图5(b)为运用图3所示方法仿真得到的各电池模块充电过程SOC变化曲线图；
图6为本申请实施例提供的一种退运电池系统的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
退运电池系统，可以理解为是由退运电池构成的储能系统，退运电池系统中包括有多个电池模块，而每个电池模块都是由多个退运电池串联或者并联组成的。每个电池模块中，退运电池的初始SOC绝大多数是不同的，并且，退运电池的数量以及退运电池之间的连接方式也可能不同，导致每个电池模块的容量以及荷电状态SOC不同。如此，在退运电池系统运行时，由于SOC不均衡，系统的性能会大打折扣，将影响容量利用率和电池使用寿命。
下面，为了便于理解，请参阅图1，图1为本申请提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制方法的第一个实施例的流程图，该方法包括：
步骤101、根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个电池模块的平均荷电状态SOCA。
退运电池系统中各个电池模块的荷电状态是不同的，为计算各个电池模块的平均荷电状态SOCA，需要先获取到各个电池模块的荷电状态SOCAi，其中，i＝1、2、…、N，N为大于等于2的整数，表示电池模块的数量。需要说明的是，对于下文中出现的i应同样理解。
步骤102、分别计算各个电池模块的荷电状态SOCAi与平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi。
在整体的技术方案中，各个电池模块的荷电状态SOCAi与平均荷电状态SOCA之间的差值可以理解对于调制波的一个反馈，其目的是为了使各个电池模块均收敛到一个值，从而达到均衡一致。
需要说明的是，由于该过程实质是一个实时的过程，因此每个电池模块的SOCAi在变化时，对应的平均荷电状态SOCA也在变化，尽管两者的数值都在不断变化，但该差值的负反馈作用可以使两者的差距越来越小。
具体计算差值时，可以是电池模块的荷电状态SOCAi减去平均荷电状态SOCA，也可以是平均荷电状态SOCA减去各个电池模块的荷电状态SOCAi。两种计算方式计算得到的差值的正负不同，但通过简单的设定，比如调换不同脉冲电平对应开关管的触发状态，同样可以实现SOC均衡。
步骤103、结合各个电池模块对应的ΔSOCAi以及各个电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个电池模块对应的调制系数di。
SOC均衡，主要是使各个电池模块的荷电状态SOCAi收敛到一个相同的值从而具有一致性。得到的调制系数di，结合了各个电池模块对应的ΔSOCAi以及各个电池模块对应的容量占比系数mi，则调制系数di便相当于考虑到了收敛各电池模块的SOC以及收敛后不发散的两个问题。对于荷电差量ΔSOCAi与容量占比系数mi具体结合得到调制系数di的方式，可以有多种选择，将在后面进行说明。
对于各个电池模块对应的容量占比系数mi，应当理解的是，其能够反映一个电池模块单体的容量占据所有电池模块容量总和的比值，或者说占据整个退运系统的容量的比值。若退运电池系统中各个电池模块的容量一致，则容量占比系数mi可以均设定为1/N，若各个电池模块的容量不一致，则mi系数应当按照以下公式进行计算：
其中，CAi表示第i个电池模块的容量。
之所以将各个电池模块对应的容量占比系数mi作为调制中的一个参数，是因为，若只根据SOC差异，即ΔSOCAi，对充放电电流进行独立控制，当SOC趋于均衡时，各电池模块分配比例相同，以相同的电流进行充放电。由于SOC反映的电池模块剩余电量与其本身容量的占比，因此SOC变化速度由电池模块自身的容量及充放电电流共同决定，当各个电池模块之间存在容量差异时，相同的充放电电流导致各个电池模块SOC变化速度是不同的。在第一次达到SOC均衡后，由SOC差异ΔSOCAi产生的调节量为0，各电池模块间的SOC趋于发散，系统需要重新启动以控制SOC均衡，使得各个电池模块的充放电电流将处于不断调节和振荡状态，降低系统稳定性。因此，为了能够使系统长期维持SOC均衡，需要考虑容量占比系数mi。
当容量一致时，各子模块的基础比例系数均为mi＝1/N，相内各模块的SOC达到均衡后，各模块的调制波相等，充放电电流也相等；当容量不一致时，用mi取代1/N，当相内各模块SOC达到均衡时，由SOC误差产生的比例系数调节量为0，各模块的调制波按照容量的比例分配，充放电电流与容量成正比，SOC变化速度相同，保持各模块的SOC处于稳定均衡状态。
步骤104、根据各个电池模块对应的di，对各个电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个电池模块对应的均衡调制波以进行各个电池模块间的SOC均衡控制。
需要说明的是，基础调制波通常是单位幅值的正弦信号，但根据实际情况，也可以选择其他的信号，比如单位幅值的方波信号等。根据得到的调制系数di调制出的均衡调制波相当于也考虑到了调制系数di已经考虑到的内容。
得到的均衡调制波可以进行进一步的调制，将均衡调制波整形成能够对开关管进行控制的脉冲信号。对于每个电池模块而言，其均有对应的均衡调制波，相应的，每个电池模块也有对应的调制出来的脉冲信号，控制着每个电池模块连接的开关管，从而实现对各个电池模块的输出电压、电池电电流和充放电速度的控制。
具体的，在SOC均衡控制中，各电池模块的输出电压与其自身的SOC直接相关。可以根据SOC均衡的需要决定其输出电压、电池电流及充放电速度。例如在充电过程中，SOC小于平均值的模块，可以使其充电电流增大，提高充电速度，以缩小与平均值的差距，SOC大于平均值的模块则相反处理。如此，随着时间的推移，各个电池模块的SOCAi差异逐渐减小，充放电电流趋于相同，最终实现相内SOC均衡。
在本实施例中，得到的对应各个电池模块的开关管的均衡调制波同时考虑了各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异，以及每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比。其中，考虑各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异可以使得各个电池模块的SOC趋于收敛到一个相同的基准，该基准即为时刻变化的平均荷电状态SOCA，从而实现各电池模块SOC的一致、均衡。而考虑每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比，可以使退运系统在第一次SOC均衡后不会由于各个电池模块的容量不同而再次发散，继续维持SOC的均衡状态，从而实现对退运电池系统的SOC均衡控制，使退运电池系统的性能得到优化，对退运电池的容量利用率大大提高，也有以利于延长退运电池的寿命。
以上为对本申请提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制方法的第一个实施例的详细说明，下面请参阅图2，图2为本申请提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制方法的第二个实施例的流程图，该方法包括：
步骤201、根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个电池模块的平均荷电状态SOCA。
该步骤与上述第一个实施例中的步骤101相同，在此不再赘述。
步骤202、分别计算各个电池模块的荷电状态SOCAi与平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi。
该步骤与上述第一个实施例中的步骤102相同，在此不再赘述。
步骤203、将各个电池模块对应的ΔSOCAi与预设比例系数K1相乘，得到各个电池模块对应的放大荷电差量。
考虑到，若直接以各个电池模块的SOC与平均SOC的差值ΔSOCAi作为SOC调节量的反馈，在ΔSOCAi数值较小时，反馈量将会很小，使得各个电池模块达到SOC均衡需要花费较长的时间。因此，可以将ΔSOCAi进行放大处理，放大后的ΔSOCAi能够使得各个电池模块的SOC在调控时变化量更大，即调控速度更快，从而使得SOC的均衡更迅速。
具体的，将ΔSOCAi进行放大处理的方法有很多，一种较为容易的实现方式是通过比例放大，即将各个电池模块对应的ΔSOCAi与预设比例系数K1相乘，从而得到各个电池模块对应的放大荷电差量。需要说明的是，预设比例系数K1具体的数值可以根据各电池模块SOC的收敛效果进行设定，但通常应该为大于1的数，从而起到放大ΔSOCAi的作用。
当然，还有其他的放大方法，比如可以将ΔSOCAi平方处理，又或者ΔSOCAi加1后平方处理，总之，能够将ΔSOCAi在数值上放大的技术手段均适用于本实施例提供的技术方案。
步骤204、将各个电池模块对应的放大荷电差量与其对应的容量占比系数mi相加，得到各个电池模块对应的调制系数di。
为了能够将每个电池模块单体的容量占比考虑到均衡控制中，荷电差量ΔSOCAi与容量占比系数mi在具体结合时，一种较为容易实现的方式是，直接将反映容量占比系数mi与电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi相加，相加得到的为对应该电池模块的调制系数调制系数di。
可以理解的是，将荷电差量ΔSOCAi与容量占比系数mi相加只是两者的一种结合方式，在保证两个参数与电池模块的充放电电流为正相关的基础上，还可以使两者按照其他的数学方式进行结合，比如可以以指数的形式将两者结合，或者将容量占比系数放大后再进行两者相加等等。
当然，在荷电差量ΔSOCAi在放大处理后，得到的放大荷电差量与容量占比系数mi同样需要结合，也可以采用同样的结合方式，即将各个电池模块对应的放大荷电差量与其对应的容量占比系数mi相加。
步骤205、将各个电池模块对应的调制系数di分别与基础调制波相乘，得到各个电池模块对应的均衡调制波以进行各个电池模块间的SOC均衡控制。
对基础调制波进行调制的具体方式，对于一个电池模块单体而言，是将其对应的调制系数di与基础调制波相乘，从而得到需要的与该电池模块对应的均衡调制波
由于该过程是将能够实现收敛，或者说是能够进行负反馈的调制系数di与基础调制波结合，因此结合的手段也不应局限与本实施例中的相乘，可以根据实际需求进行调制或者设置。
在本实施例中，得到的对应各个电池模块的开关管的均衡调制波同时考虑了各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异，以及每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比。其中，考虑各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异可以使得各个电池模块的SOC趋于收敛到一个相同的基准，该基准即为时刻变化的平均荷电状态SOCA，从而实现各电池模块SOC的一致、均衡。而考虑每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比，可以使退运系统在第一次SOC均衡后不会由于各个电池模块的容量不同而再次发散，继续维持SOC的均衡状态，从而实现对退运电池系统的SOC均衡控制，使退运电池系统的性能得到优化，对退运电池的容量利用率大大提高，也有以利于延长退运电池的寿命。
下面为本申请实施例提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制方法的应用实例。可以参见图3和图4，图3为本申请实施例提供的应用例中各电池模块容量相同时SOC均衡控制原理示意图，图4为本申请实施例提供的应用例中各电池模块容量不同时SOC均衡控制原理示意图。
对于各电池模块的容量一致的情况：
在MATLAB平台上搭建了三相24个电池模块的仿真模型，下面以A相为参考进行说明。
设定各电池模块的容量一致，并为各电池模块设置不同的初始SOC。参见图5(a)与图5(b)，图5(a)为运用图3所示方法仿真得到的各电池模块放电过程SOC变化曲线图，图5(b)为运用图3所示方法仿真得到的各电池模块充电过程SOC变化曲线图。可以看出，随着时间的推移，伴随着放电或充电的进行，各电池模块之间的SOC实现均衡。从SOC的变化曲线来看，当各SOC汇聚成一条线时曲线不再发散，说明各电池模块的SOC在到达均衡状态之后，继续保持这一状态进行放电或充电，电池的容量可以达到最高效率的利用。
进一步的，通过搭建硬件实验平台验证了图3所示的控制策略的可行性，每个电池模块额定电压44V，交流侧相电压峰值为200V，电流给定值为10A，单独观察A相电池模块的SOC变化情况。A相各电池模块的初始SOC不同，依据如图3所示的SOC均衡策略，对电池模块进行放电，随着时间推移，各模块SOC在放电过程中实现均衡。而对应不同的SOC，不同的电池模块产生的放电电流不同，随着SOC趋于均衡，模块电流的差异变小；直至SOC达到均衡，各电池模块保持相同的电流值以相同的速率放电。
对于各电池模块的容量不一致的情况：
基于MATLAB仿真平台，以观察A相电池模块为例，选取其容量在0.46-0.53Ah之间，首先为各模块设置相同初始SOC，并采用相同充电电流，则各模块SOC在已经均衡的情况下又趋于发散，其电池利用率较低；之后为各电池模块设置不同容量及不同初始SOC，按图4所示的SOC均衡控制策略，对电池模块进行充电，A相各电池模块之间的SOC差异随着时间的推移，逐步减小并趋于均衡，不再发散。
下面请参阅图6，图6为本申请实施例提供的一种退运电池系统的结构示意图，该系统包括：
至少两个电池模块601，每个电池模块601可以由多个退运电池构成，多个退运电池之间可以串联也可以串并混联，形成一个电池模块601。
每个电池模块601对应一个交直双向变换器602，连接在交直双向变换器602的直流侧，作为交直双向变换器602的直流侧电源。
各个电池模块601的交直双向变换器602的交流侧串接成总输出。具体的，一个电池模块601对应的交直双向变换器602的第一端与前一个电池模块601对应的交直双向变换器602的交流侧的第二端连接，其交流侧的第二端与后一个电池模块601对应的交直双向变换器602的交流侧的第一端连接。
控制装置，用于执行如上述第一个与第二实施例提供的退运电池系统的SOC均衡控制方法，通过控制各个交直双向变换器602中的开关管，实现各个电池模块601之间的SOC均衡。
具体的，控制装置可以是具有处理能力的芯片。
优选的，交直双向变换器602具体可以为单相全桥变换器，在实现时相对简单。当然也可以是其他结构的变换器，比如三电平变换器等。
在本实施例中，通过控制装置执行SOC均衡控制方法，从而实现退运电池系统内各个电池模块之间的SOC均衡。控制过程中，得到的对应各个电池模块的开关管的均衡调制波同时考虑了各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异，以及每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比。其中，考虑各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异可以使得各个电池模块的SOC趋于收敛到一个相同的基准，该基准即为时刻变化的平均荷电状态SOCA，从而实现各电池模块SOC的一致、均衡。而考虑每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比，可以使退运系统在第一次SOC均衡后不会由于各个电池模块的容量不同而再次发散，继续维持SOC的均衡状态，从而实现对退运电池系统的SOC均衡控制，使退运电池系统的性能得到优化，对退运电池的容量利用率大大提高，也有以利于延长退运电池的寿命。
本申请实施例还提供了一种三相退运电池系统，包括：
三套上述实施例提供的退运电池系统；
三套退运电池系统分别对应A相退运电池系统、B相退运电池系统以及C相退运电池系统。
下面请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种退运电池系统的SOC均衡控制装置的结构示意图，该装置包括：
第一计算单元701，用于根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个电池模块的平均荷电状态SOCA；
第二计算单元702，用于分别计算各个电池模块的荷电状态SOCAi与平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi；
调制系数生成单元703，用于结合各个电池模块对应的ΔSOCAi以及各个电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个电池模块对应的调制系数di；
调制波生成单元704，用于根据各个电池模块对应的di，对各个电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个电池模块对应的均衡调制波以进行各个电池模块间的SOC均衡控制。
在本实施例中，得到的对应各个电池模块的开关管的均衡调制波同时考虑了各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异，以及每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比。其中，考虑各个电池模块的SOCAi与平均荷电状态SOCA的差异可以使得各个电池模块的SOC趋于收敛到一个相同的基准，该基准即为时刻变化的平均荷电状态SOCA，从而实现各电池模块SOC的一致、均衡。而考虑每个电池模块在整个退运电池系统内的容量占比，可以使退运系统在第一次SOC均衡后不会由于各个电池模块的容量不同而再次发散，继续维持SOC的均衡状态，从而实现对退运电池系统的SOC均衡控制，使退运电池系统的性能得到优化，对退运电池的容量利用率大大提高，也有以利于延长退运电池的寿命。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序代码，该程序代码用于执行前述各个实施例所述的一种退运电池系统的SOC均衡控制方法中的任意一种实施方式。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种退运电池系统的SOC均衡控制方法，其特征在于，包括：
根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个所述电池模块的平均荷电状态SOCA；
分别计算各个所述电池模块的荷电状态SOCAi与所述平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个所述电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi；
结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di；
根据各个所述电池模块对应的所述di，对各个所述电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波以进行各个所述电池模块间的SOC均衡控制；
其中，i＝1、2、…、N，N为大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到各个所述电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi之后包括：
将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi进行数值放大，得到各个所述电池模块对应的放大荷电差量；
所述结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi具体包括：
所述结合各个所述电池模块对应的放大荷电差量以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi进行数值放大具体包括：
将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi与预设比例系数K1相乘，所述K1为大于1的数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di具体包括：
将各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi分别与其对应的容量占比系数mi相加，得到各个所述电池模块对应的调制系数di。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据各个所述电池模块对应的所述di，对各个所述电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波具体包括：
将各个所述电池模块对应的所述di分别与基础调制波相乘，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波
6.一种退运电池系统，其特征在于，包括：至少两个电池模块；
所述电池模块包括多个串联或并联的退运电池；
一个所述电池模块对应一个交直双向变换器，连接在所述交直双向变换器的直流侧；
各个所述交直双向变换器的交流侧串接成总输出；
控制装置，用于执行如权利要求1至5任一项所述的退运电池系统的SOC均衡控制方法，控制各个所述交直双向变换器中的开关管，实现各个所述电池模块之间的SOC均衡。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述交直双向变换器具体为单相全桥变换器。
8.一种三相退运电池系统，其特征在于，包括：
三套如权利要求6至7任一项所述的退运电池系统；
三套所述退运电池系统分别对应A相退运电池系统、B相退运电池系统以及C相退运电池系统。
9.一种退运电池系统的SOC均衡控制装置，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于根据退运电池系统中各个电池模块的荷电状态SOCAi，计算各个所述电池模块的平均荷电状态SOCA；
第二计算单元，用于分别计算各个所述电池模块的荷电状态SOCAi与所述平均荷电状态SOCA之间的差值，得到各个所述电池模块对应的荷电差量ΔSOCAi；
调制系数生成单元，用于结合各个所述电池模块对应的所述ΔSOCAi以及所述各个所述电池模块对应的容量占比系数mi，得到各个所述电池模块对应的调制系数di；
调制波生成单元，用于根据各个所述电池模块对应的所述di，对各个所述电池模块的基础调制波分别进行调制，得到各个所述电池模块对应的均衡调制波以进行各个所述电池模块间的SOC均衡控制；
其中，i＝1、2、…、N，N为大于等于2的整数。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-5任一项所述的退运电池系统的SOC均衡控制方法。
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