CN116707099A - 电池组soc均衡的控制方法及控制系统 - Google Patents

电池组soc均衡的控制方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种电池组SOC均衡的控制方法及控制系统，属于电池组SOC均衡控制技术领域。所述控制方法包括：获取电池组的历史信息；本发明通过历史信息修正电池组的SOC预测模型，根据当前时刻电池组中每个单体的SOC值计算计算出当前时刻的平均SOC值以及均衡序列，结合DC‑DC单体侧的平均电流值输入至SOC预测模型中以获取每个单体在所有时刻的SOC值并计算出SOC偏差值，进而求取出下一时刻的平均电流值的最优解，将该最优解作为下一时刻的输入以实现对电池组中每个单体的均衡调节，该种均衡调节的方法调节效果好，避免了过度均衡，且有效地提高了均衡调节的效率。

Description

电池组SOC均衡的控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及电池组SOC均衡控制技术领域，具体地涉及一种电池组SOC均衡的控制方法及控制系统。
背景技术
新能源汽车的动力电池一般是锂电池包，锂电池包（电池组）的结构一般由多个电池集合/串联而成的，此外还包括外壳等多个辅件。
由于电池单体的容量和电压较小，需要通过串并联逐级扩大容量，组成电池包。然而，由于生产工艺和环境温度不一致等因素，其造成的单体不一致性现象客观存在，这会对电池组的高效利用产生阻碍。因此需要对电池组的中的单体进行均衡调节，而传统均衡策略存在过度均衡的问题，进而使得均衡调节的效率低。
本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案具有过度均衡导致均衡效率低的缺陷。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电池组SOC均衡的控制方法及控制系统，该电池组SOC均衡的控制方法及控制系统具有高效进行均衡的功能。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种电池组SOC均衡的控制方法，包括：
获取电池组的历史信息；
构建所述电池组的SOC预测模型；
将所述历史信息输入至所述SOC预测模型中以修正所述SOC预测模型；
获取当前时刻电池组中每个单体的SOC值，并形成SOC值集合；
获取当前时刻DC-DC单体侧的平均电流值的初始值；
根据所述SOC值集合获取当前时刻的平均SOC值以及均衡序列；
将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值；
根据每个所述单体在所有时刻的SOC值计算每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值；
根据每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值获取下一时刻的所述平均电流值的最优解；
将所述平均电流值的最优解作为下一时刻的输入以均衡调节所述电池组中每个所述单体。
可选地，根据所述SOC值集合获取当前时刻的平均SOC值以及均衡序列包括：
根据公式（1）计算平均SOC值，
，（1）
其中，为/>时刻的所述平均SOC值，/>所述电池组中单体的数量，/>为/>时刻第/>个所述单体的SOC值。
可选地，根据所述SOC值集合获取当前时刻的平均SOC值以及均衡序列还包括：
获取所述SOC值集合中SOC值最高或者最低的单体；
根据公式（2）计算均衡序列，
，（2）
其中，为所述均衡序列，/>为第/>个所述单体的控制量。
可选地，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值包括：
根据公式（3）计算周期和容量的比值，
，（3）
其中，为周期和容量的比值，/>为周期，/>为单体的容量；
根据公式（4）获取所述均衡序列下每个所述单体接收电荷的状况，
，（4）
其中，为所述均衡序列下每个所述单体接收电荷的状况；
根据公式（5）计算可变系数，
，（5）
其中，为所述可变系数，/>为/>时刻的所述电池组的工作电流的测量值；
根据公式（6）计算每个所述单体在时刻对其他时刻预测的SOC值，
，（6）
其中，为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的SOC值，/>为所述单体在/>时刻的SOC值，/>为正数编号，且/>，/>为控制域内周期/>的数，/>为所述单体在/>时刻DC-DC单体侧的平均电流值，/>为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的均衡序列，且/>，/>为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的DC-DC单体侧的平均电流值，/>，/>为第一中间值。
可选地，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值还包括：
根据公式（7）计算每个所述单体在时刻对其他时刻预测的SOC值的平均SOC值，
，（7）
其中，为所述单体在/>时刻对其他时刻预测的SOC值的平均SOC值；
根据公式（8）计算每个所述单体在时刻对其他时刻预测的SOC值对应的偏差值，
，（8）
其中，为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的SOC值对应的偏差值。
可选地，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值还包括：
根据公式（9）获取所述单体的第一参数，
，（9）
其中，为所述单体的第一参数，/>为单位矩阵；
根据公式（10）获取所述单体的第二参数，
，（10）
其中，为所述单体的第二参数，/>为常数矩阵，且/>；
根据公式（11）获取所述单体的第三参数，
，（11）
其中，为所述单体的第三参数；
根据公式（12）计算所述单体的第四参数，
，（12）
其中，为所述单体的第四参数，/>。
可选地，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值还包括：
根据公式（13）获取所述单体在所有时刻的DC-DC单体侧的平均电流值，
，（13）
其中，为所述单体在所有时刻的DC-DC单体侧的平均电流值；
根据公式（14）计算所述单体在所有时刻的SOC预测值，
，（14）
其中，为所述单体在所有时刻的SOC预测值，且。
可选地，根据每个所述单体在所有时刻的SOC值计算每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值包括：
根据公式（15）计算所述单体的偏差参数，
，（15）
其中，为所述单体的偏差参数；
根据公式（16）计算所述单体在所有时刻的平均SOC值，
，（16）
其中，为所述单体在所有时刻的平均SOC值，/>为所述单体在/>时刻的平均SOC值；
根据公式（17）计算每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值，
，（17）
其中，为所述单体在所有时刻的SOC值偏差值。
可选地，根据每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值获取下一时刻的所述平均电流值的最优解包括：
根据公式（18）计算第一中间变量矩阵，
，（18）
其中，为所述第一中间变量矩阵；
根据公式（19）计算第二中间变量矩阵，
，（19）
其中，为所述第二中间变量矩阵；
根据公式（20）计算第三中间变量矩阵，
，（20）
其中，为所述第三中间变量矩阵，/>为电池容量矩阵，且，/>为权重系数；
根据公式（21）计算第四中间变量矩阵，
，（21）
其中，为所述第四中间变量矩阵；
根据公式（22）计算第五中间变量矩阵，
，（22）
其中，为所述第五中间变量矩阵；
根据公式（23）计算第六中间变量矩阵，
，（23）
其中，为所述第六中间变量矩阵；
根据公式（24）获取误差矩阵，
，（24）
其中，为所述误差矩阵，/>为单体误差值；
根据公式（25）计算目标函数，
，（25）
其中，为所述目标函数；
获取中的第一个元素作为下一时刻的所述平均电流值的最优解。
另一方面，本发明还提供一种电池组SOC均衡的控制系统，包括：
电池组；
矩阵开关，一端与电池组中每个单体的电极连接；
DC-DC电路，矩阵开关的另一端与DC-DC电路连接；
控制器，用于执行如上任一的控制方法。
通过上述技术方案，本发明提供的电池组SOC均衡的控制方法及控制系统通过历史信息修正电池组的SOC预测模型，根据当前时刻电池组中每个单体的SOC值计算计算出当前时刻的平均SOC值以及均衡序列，结合DC-DC单体侧的平均电流值输入至SOC预测模型中以获取每个单体在所有时刻的SOC值并计算出SOC偏差值，进而求取出下一时刻的平均电流值的最优解，将该最优解作为下一时刻的输入以实现对电池组中每个单体的均衡调节，该种均衡调节的方法调节效果好，避免了过度均衡，且有效地提高了均衡调节的效率。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的电池组SOC均衡的控制方法的流程图；
图2是根据本发明的一个实施方式的电池组SOC均衡的控制方法中获取均衡序列的流程图；
图3是根据本发明的一个实施方式的电池组SOC均衡的控制方法中计算偏差值的流程图；
图4是根据本发明的一个实施方式的电池组SOC均衡的控制方法中获取平均电流值的最优解的流程图；
图5是根据本发明的一个实施方式的电池组SOC均衡的控制方法中电池组向单体放电的示意图；
图6是根据本发明的一个实施方式的电池组SOC均衡的控制方法中单体向电池组放电的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1是根据本发明的一个实施方式的电池组SOC均衡的控制方法的流程图。在图1中，该控制方法可以包括：
在步骤S10中，获取电池组的历史信息。其中，电池组的历史信息可以包括时刻、单体SOC值、单体电流、电池组电流等。
在步骤S11中，构建电池组的SOC预测模型。
在步骤S12中，将历史信息输入至SOC预测模型中以修正SOC预测模型。其中，对于SOC预测模型的构建和修正为本领域技术人员所熟知的常规手段，例如EKF算法等。
在步骤S13中，获取当前时刻电池组中每个单体的SOC值，并形成SOC值集合。其中，当前时刻即为后续的时刻。
在步骤S14中，获取当前时刻DC-DC单体侧的平均电流值的初始值。其中，本发明采用矩阵开关的一端与电池组中的每个单体的电极连接，矩阵开关的另一端与DC-DC连接，矩阵开关用于控制其中某个单体与DC-DC导通以进行充放电。因此，对于DC-DC单体侧的平均电流值进行控制，即可实现电池单体的充放电，也即单体的均衡控制，进而DC-DC单体侧的平均电流值可作为控制量。具体地，当前时刻DC-DC单体侧的平均电流值的初始值为0。
在步骤S15中，根据SOC值集合获取当前时刻的平均SOC值以及均衡序列。其中，平均SOC值即为SOC均衡调节的目标值。
在步骤S16中，将当前时刻SOC值集合、平均SOC值、平均电流值的初始值和均衡序列输入至SOC预测模型中以获取每个单体在所有时刻的SOC值。将当前时刻的值输入至修正后的SOC预测模型，可以对每个单体在后续控制域内的所有时刻的SOC值进行预测。
在步骤S17中，根据每个单体在所有时刻的SOC值计算每个单体在所有时刻的SOC偏差值。其中，根据后续所有的时刻的SOC值以及对应的平均SOC值即可获取SOC偏差值。
在步骤S18中，根据每个单体在所有时刻的SOC偏差值获取下一时刻的平均电流值的最优解。其中，该平均电流值的最优解即为下一时刻的控制量，将该控制量作为下一时刻的输入即可实现对单体的SOC的均衡调节。
在步骤S19中，将平均电流值的最优解作为下一时刻的输入以均衡调节每个单体。
在步骤S10至步骤S19中，先根据该电池组的历史信息对SOC预测模型进行修正，再获取当前时刻的电池组中每个单体的SOC值。根据该值计算出的平均SOC值以及均衡序列，结合当前时刻DC-DC单体侧的平均电流值，对每个单体在当前时刻控制域内的所有时刻的SOC值进行预测。根据预测出的SOC值计算出对应的SOC偏差值以及下一时刻平均电流值的最优解，该平均电流值的最优解可作为下一时刻（/>时刻）的输入，以均衡调节每个单体的SOC值。
传统的均衡策略存在过度均衡的问题，进而导致均衡调节的效率低。在本发明的该实施方式中，采用根据每个单体在所有时刻的SOC偏差值获取下一时刻的平均电流值的最优解的方式，把所有单体的SOC值作为观测对象，计算每一个均衡动作造成所有单体转移的电荷量，让所有单体的SOC值达到平均SOC值，并持续进行滚动优化，避免了电池组的过度均衡；且该种方式控制精度高，有效地提高了均衡调节的效率。
在本发明的该实施方式中，在获得当前时刻电池组中每个单体的SOC值后，还需要对当前时刻的的平均SOC值以及均衡序列进行计算。在图2中，该控制方法还可以包括：
在步骤S20中，根据公式（1）计算平均SOC值，
，（1）
其中，为/>时刻平均SOC值，/>为电池组中单体的数量，/>为/>时刻第/>个单体的SOC值。
在步骤S21中，获取SOC值集合中SOC值最高或者最低的单体。其中，对于单体均衡状态的调节，优先将SOC值最高或者最低的单体接入以进行均衡调节。
在步骤S22中，根据公式（2）计算均衡序列，
，（2）
其中，为均衡序列，/>为第/>个单体的控制量。具体地，/>的取值可以包括。具体地，每个单体只有三个均衡状态，1代表电池组向单体转移电荷，-1代表单体向电池组转移电荷，0代表该单体不是目标均衡单体。在本发明的该实施方式中，仅采用一个DC-DC电路，因此每个时刻最多只有一个目标均衡单体，也即均衡序列/>中只有一个元素为-1或1，其他均为0。具体地，在选择SOC值最高或者最低的单体接入DC-DC电路时，该/>时刻的矩阵开关的控制序列就已经确定了，均衡序列/>也确定了，即在后续的控制域中的预测过程为常量。
在步骤S20至步骤S22中，先计算出电池组在时刻的平均SOC值，再将SOC值集合中的SOC值最高或者最低的单体接入DC-DC电路，进而可以确定均衡序列。
在本发明的该实施方式中，为了对每个单体在控制域内的所有时刻的SOC值进行预测，还需要将当前时刻的值输入至SOC预测模型中，具体地步骤可以如图3所示。具体地，在图3中，该控制方法还可以包括：
在步骤S30中，根据公式（3）计算周期和容量的比值，
，（3）
其中，为周期和容量的比值，/>为周期，/>为单体的容量。具体地，/>为预设控制周期。
在步骤S31中，根据公式（4）获取均衡序列下每个单体接收电荷的状况，
，（4）
其中，为均衡序列下每个单体接收电荷的状况。
在步骤S32中，根据公式（5）计算可变系数，
，（5）
其中，为可变系数，/>为/>时刻的电池组的工作电流的测量值。具体地，由于电池组可能处于工作状态，假设预测域内电池组工作电流保持不变，即/>不变。
在步骤S33中，根据公式（6）计算每个单体在时刻对其他时刻预测的SOC值，
，（6）
其中，为单体在/>时刻对/>时刻预测的SOC值，/>为单体在/>时刻的SOC值，/>为正数编号，且/>，/>为控制域内周期/>的数，也即控制域长度，/>为单体在/>时刻DC-DC单体侧的平均电流值，/>为单体在/>时刻对/>时刻预测的均衡序列，且/>，/>为单体在/>时刻对/>时刻预测的DC-DC单体侧的平均电流值，/>为常数矩阵，/>，/>为第一中间值。
在步骤S34中，根据公式（7）计算每个单体在时刻对其他时刻预测的SOC值的平均SOC值，
，（7）
其中，为单体在/>时刻对其他时刻预测的SOC值的平均SOC值。
在步骤S35中，根据公式（8）计算每个单体在时刻对其他时刻预测的SOC值对应的偏差值，
，（8）
其中，为单体在/>时刻对/>时刻预测的SOC值对应的偏差值。
在步骤S36中，根据公式（9）获取单体的第一参数，
，（9）
其中，为单体的第一参数，/>为单位矩阵。
在步骤S37中，根据公式（10）获取单体的第二参数，
，（10）
其中，为单体的第二参数，/>为常数矩阵，且/>。
在步骤S38中，根据公式（11）获取单体的第三参数，
，（11）
其中，为单体的第三参数。
在步骤S39中，根据公式（12）计算单体的第四参数，
，（12）
其中，为单体的第四参数，/>为单位矩阵，即/>。
在步骤S40中，根据公式（13）获取单体在所有时刻的DC-DC单体侧的平均电流值，
，（13）
其中，为单体在所有时刻的DC-DC单体侧的平均电流值。
在步骤S41中，根据公式（14）计算单体在所有时刻的SOC预测值，
，（14）
其中，为单体在所有时刻的SOC预测值，且。
在步骤S42中，根据公式（15）计算单体的偏差参数，
，（15）
其中，为单体的偏差参数；
在步骤S43中，根据公式（16）计算单体在所有时刻的平均SOC值，
，（16）
其中，为单体在所有时刻的平均SOC值，/>为单体在/>时刻的平均SOC值，即/>；
在步骤S44中，根据公式（17）计算每个单体在所有时刻的SOC偏差值，
，（17）
其中，为单体在所有时刻的SOC值偏差值。
在步骤S30至步骤S44中，先将当前时刻（时刻）的值输入至SOC预测模型中，以分别获得每个单体在不同时刻预测的SOC值。根据每个单体在不同时刻预测的SOC值，计算出对应的SOC偏差值。最后对每个单体在不同时刻的预测的SOC值以及SOC偏差值进行转化以得到公式（14）和公式（17），公式（17）即为每个单体在所有时刻的SOC偏差值。
在本发明的该实施方式中，为了获取下一时刻的DC-DC电流单体侧平均电流值的最优解，还需要带入目标函数进行计算，具体地步骤可以如图4所示。具体地，在图4中，该控制方法还可以包括：
在步骤S50中，根据公式（18）计算第一中间变量矩阵，
，（18）
其中，为第一中间变量矩阵。
在步骤S51中，根据公式（19）计算第二中间变量矩阵，
，（19）
其中，为第二中间变量矩阵。
在步骤S52中，根据公式（20）计算第三中间变量矩阵，
，（20）
其中，为第三中间变量矩阵，/>为电池容量矩阵，且，/>为权重系数。
在步骤S53中，根据公式（21）计算第四中间变量矩阵，
，（21）
其中，为第四中间变量矩阵。
在步骤S54中，根据公式（22）计算第五中间变量矩阵，
，（22）
其中，为第五中间变量矩阵。
在步骤S55中，根据公式（23）计算第六中间变量矩阵，
，（23）
其中，为第六中间变量矩阵。
在步骤S56中，根据公式（24）获取误差矩阵，
，（24）
其中，为误差矩阵，/>为单体误差值。具体地，该/>为预测的SOC值与实际值的误差。
在步骤S57中，根据公式（25）计算目标函数，
，（25）
其中，为目标函数。具体地，为了实现以最快的速度达到平均状态，需要控制目标使预测域内误差（偏差）最小，因此目标函数可以如公式（26）所示，
，（26）
将公式（26）进行转换，可得如公式（27）所示，
，（27）
其中，为目标函数的常数矩阵，且该目标函数的常数矩阵可以如公式（28）所示，
，（28）
其中，为第二中间值，/>和/>为第三中间值和第四中间值，由于公式（27）中的目标函数的常数矩阵不影响结果，因此可以将其去掉，以得到如公式（25）所示的目标函数。
在步骤S58中，获取中的第一个元素作为下一时刻的平均电流值的最优解。其中，最优解对应均衡控制的目标SOC。
在步骤S50至步骤S58中，先计算出目标函数的各个参数值，最后得到目标函数如公式（26）所示。根据目标函数最小的要求以及DC-DC单体侧电流不超过10A的限定，可以得到的最优解，将/>中的第一个元素作为下一时刻的平均电流值进行输入即可实现单体SOC的均衡控制。
另一方面，本发明还提供一种电池组SOC均衡的控制系统。具体地，如图5和图6所示，该控制系统可以包括电池组、矩阵开关、DC-DC电路以及控制器。具体地，矩阵开关的一端与电池组中每个单体的电极连接，矩阵开关的另一端与DC-DC电路连接，用于控制电池组中其中一个单体与DC-DC电路导通。控制器用于执行如上的控制方法。具体地，如图5和图6所示，表示单体侧平均充电电流，/>表示电池组侧对应/>的电流值，二者的关系为：，/>为单体电压最高值，/>为单体电压最低值。
通过上述技术方案，本发明提供的电池组SOC均衡的控制方法及控制系统通过历史信息修正电池组的SOC预测模型，根据当前时刻电池组中每个单体的SOC值计算计算出当前时刻的平均SOC值以及均衡序列，结合DC-DC单体侧的平均电流值输入至SOC预测模型中以获取每个单体在所有时刻的SOC值并计算出SOC偏差值，进而求取出下一时刻的平均电流值的最优解，将该最优解作为下一时刻的输入以实现对电池组中每个单体的均衡调节，该种均衡调节的方法调节效果好，避免了过度均衡，且有效地提高了均衡调节的效率。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组SOC均衡的控制方法，其特征在于，包括：
获取电池组的历史信息；
构建所述电池组的SOC预测模型；
将所述历史信息输入至所述SOC预测模型中以修正所述SOC预测模型；
获取当前时刻电池组中每个单体的SOC值，并形成SOC值集合；
获取当前时刻DC-DC单体侧的平均电流值的初始值；
根据所述SOC值集合获取当前时刻的平均SOC值以及均衡序列；
将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值；
根据每个所述单体在所有时刻的SOC值计算每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值；
根据每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值获取下一时刻的所述平均电流值的最优解；
将所述平均电流值的最优解作为下一时刻的输入以均衡调节所述电池组中每个所述单体。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述SOC值集合获取当前时刻的平均SOC值以及均衡序列包括：
根据公式（1）计算平均SOC值，
，（1）
其中，为/>时刻的所述平均SOC值，/>为所述电池组中单体的数量，/>为/>时刻第/>个所述单体的SOC值。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据所述SOC值集合获取当前时刻的平均SOC值以及均衡序列还包括：
获取所述SOC值集合中SOC值最高或者最低的单体；
根据公式（2）计算均衡序列，
，（2）
其中，为所述均衡序列，/>为第/>个所述单体的控制量。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值包括：
根据公式（3）计算周期和容量的比值，
，（3）
其中，为周期和容量的比值，/>为周期，/>为单体的容量；
根据公式（4）获取所述均衡序列下每个所述单体接收电荷的状况，
，（4）
其中，为所述均衡序列下每个所述单体接收电荷的状况；
根据公式（5）计算可变系数，
，（5）
其中，为所述可变系数，/>为/>时刻的所述电池组的工作电流的测量值；
根据公式（6）计算每个所述单体在时刻对其他时刻预测的SOC值，
，（6）
其中，为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的SOC值，/>为所述单体在/>时刻的SOC值，/>为正数编号，且/>，/>为控制域内周期/>的数，/>为所述单体在/>时刻DC-DC单体侧的平均电流值，/>为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的均衡序列，且/>，/>为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的DC-DC单体侧的平均电流值，/>，/>为第一中间值。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值还包括：
根据公式（7）计算每个所述单体在时刻对其他时刻预测的SOC值的平均SOC值，
，（7）
其中，为所述单体在/>时刻对其他时刻预测的SOC值的平均SOC值；
根据公式（8）计算每个所述单体在时刻对其他时刻预测的SOC值对应的偏差值，
，（8）
其中，为所述单体在/>时刻对/>时刻预测的SOC值对应的偏差值。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值还包括：
根据公式（9）获取所述单体的第一参数，
，（9）
其中，为所述单体的第一参数，/>为单位矩阵；
根据公式（10）获取所述单体的第二参数，
，（10）
其中，为所述单体的第二参数，/>为常数矩阵，且/>；
根据公式（11）获取所述单体的第三参数，
，（11）
其中，为所述单体的第三参数；
根据公式（12）计算所述单体的第四参数，
，（12）
其中，为所述单体的第四参数，/>。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，将当前时刻所述SOC值集合、所述平均SOC值、所述平均电流值的初始值和所述均衡序列输入至所述SOC预测模型中以获取每个所述单体在所有时刻的SOC值还包括：
根据公式（13）获取所述单体在所有时刻的DC-DC单体侧的平均电流值，
，（13）
其中，为所述单体在所有时刻的DC-DC单体侧的平均电流值；
根据公式（14）计算所述单体在所有时刻的SOC预测值，
，（14）
其中，为所述单体在所有时刻的SOC预测值，且。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据每个所述单体在所有时刻的SOC值计算每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值包括：
根据公式（15）计算所述单体的偏差参数，
，（15）
其中，为所述单体的偏差参数；
根据公式（16）计算所述单体在所有时刻的平均SOC值，
，（16）
其中，为所述单体在所有时刻的平均SOC值，/>为所述单体在时刻的平均SOC值；
根据公式（17）计算每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值，
，（17）
其中，为所述单体在所有时刻的SOC值偏差值。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，根据每个所述单体在所有时刻的SOC偏差值获取下一时刻的所述平均电流值的最优解包括：
根据公式（18）计算第一中间变量矩阵，
，（18）
其中，为所述第一中间变量矩阵；
根据公式（19）计算第二中间变量矩阵，
，（19）
其中，为所述第二中间变量矩阵；
根据公式（20）计算第三中间变量矩阵，
，（20）
其中，为所述第三中间变量矩阵，/>为电池容量矩阵，且，/>为权重系数；
根据公式（21）计算第四中间变量矩阵，
，（21）
其中，为所述第四中间变量矩阵；
根据公式（22）计算第五中间变量矩阵，
，（22）
其中，为所述第五中间变量矩阵；
根据公式（23）计算第六中间变量矩阵，
，（23）
其中，为所述第六中间变量矩阵；
根据公式（24）获取误差矩阵，
，（24）
其中，为所述误差矩阵，/>为单体误差值；
根据公式（25）计算目标函数，
，（25）
其中，为所述目标函数；
获取中的第一个元素作为下一时刻的所述平均电流值的最优解。
10.一种电池组SOC均衡的控制系统，其特征在于，包括：
电池组；
矩阵开关，一端与所述电池组中每个单体的电极连接；
DC-DC电路，所述矩阵开关的另一端与所述DC-DC电路连接；
控制器，用于执行如权利要求1-9任一所述的控制方法。
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