CN114336881A - 一种电池管理主动均衡降频控制方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池管理主动均衡降频控制方法及相关装置，包括分频环节和延迟补偿环节，其中分频环节将采样频率进行二分频，作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；延迟补偿环节对低频控制的延时进行补偿，施加在调制信号上，载波信号和补偿后的调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号，对主动均衡的能量流动进行控制。通过功率开关器件的降频降低其开关频率，减少开关损耗，避免高频开关的发热现象，并通过延迟补偿，对降频控制所导致的延时进行补偿，保障主动均衡的控制精度。从而解决了现有技术不能同时兼顾精确快速控制和较好均衡效果的技术问题。

Description

一种电池管理主动均衡降频控制方法及相关装置

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池管理主动均衡降频控制方法及相关装置。

背景技术

BMS均衡分为被动均衡和主动均衡。主动均衡是能量转移式，将单体能量最高的转移到单体能量最低的，或者整组能量补充大单体最低的电池。传统主动均衡系统采用高频PWM控制时，功率开关器件会因高频开关产生较大的损耗，进而发热严重，减低系统的均衡效率和安全可靠性，而采用低频控制时，其主动均衡的时间较长，均衡效果较差。因此，需要研究一种既能够实现精确快速控制、又能够保障均衡效率和系统安全可靠性的控制方法。

发明内容

本申请提供了一种电池管理主动均衡降频控制方法及相关装置，用于解决现有技术不能同时兼顾精确快速控制和较好均衡效果的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电池管理主动均衡降频控制方法，所述方法包括：

对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号；

对所述调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号；

对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；

将所述载波信号和所述补偿后调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号。

可选地，所述对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，具体包括：对采样频率进行二分频后作为功率开关管的驱动信号频率。

可选地，所述对所述调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号，具体包括：

对低频控制的延时进行补偿并施加在所述调制信号上，得到补偿后调制信号。

可选地，所述对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号，具体包括：

设置信号采样的中断频率，在所述中断频率进行信号采样，将采样的信号进行主动均衡运算生成调制信号。

本申请第二方面提供一种电池管理主动均衡降频控制系统，所述系统包括：

调制模块，用于对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号；

补偿模块，用于对所述调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号；

分频模块，用于对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；

生成模块，用于将所述载波信号和所述补偿后调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号。

可选地，所述分频模块，具体用于：对采样频率进行二分频后作为功率开关管的驱动信号频率。

可选地，所述补偿模块，具体用于：对低频控制的延时进行补偿并施加在所述调制信号上，得到补偿后调制信号。

可选地，所述调制模块，具体用于：设置信号采样的中断频率，在所述中断频率进行信号采样，将采样的信号进行主动均衡运算生成调制信号。

本申请第三方面提供一种电池管理主动均衡降频控制设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的电池管理主动均衡降频控制方法的步骤。

本申请第四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电池管理主动均衡降频控制方法。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种电池管理主动均衡降频控制方法，包括：对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号；对调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号；对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；将载波信号和补偿后调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号。

本申请的电池管理主动均衡降频控制方法，包括分频环节和延迟补偿环节，其中分频环节将采样频率进行二分频，作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；延迟补偿环节对低频控制的延时进行补偿，施加在调制信号上，载波信号和补偿后的调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号，对主动均衡的能量流动进行控制。通过功率开关器件的降频降低其开关频率，减少开关损耗，避免高频开关的发热现象，并通过延迟补偿，对降频控制所导致的延时进行补偿，保障主动均衡的控制精度。从而解决了现有技术不能同时兼顾精确快速控制和较好均衡效果的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制方法实施例的流程示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡控制的控制框图；

图3为本申请实施例中提供的一种延迟补偿原理示意图；

图4为本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制系统实施例的结构示意图。

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。

请参阅图1，图1为本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制方法实施例的流程示意图。

本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制方法，包括：

步骤101、对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号；

需要说明的是，具体的，本实施例设置信号采样的中断频率，在每个中断频率进行信号采样，将采样的信号进行主动均衡运算生成调制信号。

步骤102、对调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号；

需要说明的是，如图2所示，本实施例加入延迟补偿环节，对低频控制的延时进行补偿并施加在调制信号上，得到补偿后调制信号。

如图3所示，图3所示为延迟补偿原理，其中线1为现有技术的载波信号，线2为所提出降频方法的载波信号。线3为采样计算得到的调制信号，线4为现有技术的等效调制信号，线5为所提出方法的等效调制信号，可以看出，线4和线5都比计算得到的调制信号存在延迟，现有技术的延迟较小，通常不进行补偿，但也会导致一定的控制误差，本实施例的延迟补偿技术进行0.5拍开关频率的补偿，将线5补偿为线3，即将调至函数乘以e^-ωct即可实现，通过补偿可以消除降频后的调制误差，保障主动均衡的控制精度，避免了降频导致控制误差升高的问题。

步骤103、对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；

需要说明的是，如图2所示，本实施例加入二分频环节，对采样频率进行二分频后作为功率开关管的驱动信号频率。可以理解的是，将信号采样频率控制为功率开关器件的开关频率的两倍，能够通过高频采样提高计算的准确度，通过功率开关器件的降频降低其开关频率，减少开关损耗，避免高频开关的发热现象。

步骤104、将载波信号和补偿后调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号。

需要说明的是，载波信号和补偿后的调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号，对主动均衡的能量流动进行控制。

本实施例的电池管理主动均衡降频控制方法，将信号采样频率控制为功率开关器件的开关频率的两倍，能够通过高频采样提高计算的准确度，通过功率开关器件的降频降低其开关频率，减少开关损耗，避免高频开关的发热现象；并通过延迟补偿，对降频控制所导致的延时进行补偿，保障主动均衡的控制精度。

以上为本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制方法的实施例，以上为本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制系统的实施例。

请参阅图4，图4为本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制方法实施例的流程示意图。

本申请实施例中提供的一种电池管理主动均衡降频控制系统，包括：

调制模块201，用于对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号；

补偿模块202，用于对调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号；

分频模块203，用于对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；

生成模块204，用于将载波信号和补偿后调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号。

本申请的电池管理主动均衡降频控制系统，包括分频环节和延迟补偿环节，其中分频环节将采样频率进行二分频，作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；延迟补偿环节对低频控制的延时进行补偿，施加在调制信号上，载波信号和补偿后的调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号，对主动均衡的能量流动进行控制。通过功率开关器件的降频降低其开关频率，减少开关损耗，避免高频开关的发热现象，并通过延迟补偿，对降频控制所导致的延时进行补偿，保障主动均衡的控制精度。从而解决了现有技术不能同时兼顾精确快速控制和较好均衡效果的技术问题。

进一步地，本申请实施例中还提供了一种电池管理主动均衡降频控制设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述方法实施例所述的电池管理主动均衡降频控制方法

进一步地，本申请实施例中还提供了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方法实施例所述的电池管理主动均衡降频控制方法。

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，上述描述的系统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，所揭露的系统，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)

1.一种电池管理主动均衡降频控制方法，其特征在于，包括：

对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号；

对所述调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号；

对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；

将所述载波信号和所述补偿后调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的电池管理主动均衡降频控制方法，其特征在于，所述对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，具体包括：对采样频率进行二分频后作为功率开关管的驱动信号频率。

3.根据权利要求1所述的电池管理主动均衡降频控制方法，其特征在于，所述对所述调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号，具体包括：

对低频控制的延时进行补偿并施加在所述调制信号上，得到补偿后调制信号。

4.根据权利要求1所述的电池管理主动均衡降频控制方法，其特征在于，所述对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号，具体包括：

设置信号采样的中断频率，在所述中断频率进行信号采样，将采样的信号进行主动均衡运算生成调制信号。

5.一种电池管理主动均衡降频控制系统，其特征在于，包括：

调制模块，用于对信号进行采样，将采样得到的信号生成调制信号；

补偿模块，用于对所述调制信号进行延迟补偿得到补偿后调制信号；

分频模块，用于对采样频率进行分频后作为功率开关管的驱动信号频率，生成载波信号；

生成模块，用于将所述载波信号和所述补偿后调制信号共同生成主动均衡电路中功率开关管的驱动信号。

6.根据权利要求5所述的电池管理主动均衡降频控制系统，其特征在于，所述分频模块，具体用于：对采样频率进行二分频后作为功率开关管的驱动信号频率。

7.根据权利要求5所述的电池管理主动均衡降频控制系统，其特征在于，所述补偿模块，具体用于：对低频控制的延时进行补偿并施加在所述调制信号上，得到补偿后调制信号。

8.根据权利要求5所述的电池管理主动均衡降频控制系统，其特征在于，所述调制模块，具体用于：设置信号采样的中断频率，在所述中断频率进行信号采样，将采样的信号进行主动均衡运算生成调制信号。

9.一种电池管理主动均衡降频控制设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的电池管理主动均衡降频控制方法。

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1-4任一项所述的电池管理主动均衡降频控制方法。

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