CN116826930A - 一种电池dc/dc智能均衡器及均衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池DC/DC智能均衡器及均衡方法，本发明通过DC/DC功能模块及电池管理系统来对多簇电池系统进行电压及电流调节，以及对各单体电池预测的压差作为充放电均衡的依据，解决了多簇并联不均流的问题，以及解决了电池充放电均衡存在滞后性的问题。在预测单体电池压差时，将历史各时刻的充放电均衡状态作为t时刻压差预测考量的重要因素，提高了压差预测的准确性；利用电感和开关管模拟压差不均衡场景，并计算均衡校正系数，量化了压差突变对压差预测结果以及充放电均衡结果的影响，校正了对电池的充放电均衡结果，提高了充放电均衡的精准性。

Description

一种电池DC/DC智能均衡器及均衡方法

技术领域

本发明涉及电池均衡技术领域，具体涉及一种电池DC/DC智能均衡器及均衡方法。

背景技术

充放电不均衡容易出现电池压差异常，电池压差异常又会导致充放电不均衡，因此，在对电池进行充放电均衡过程中，各单体电池的压差是否正常是需要考量的重要因素。而目前，在对电池进行充放电均衡时，并未考虑各单体电池压差对均衡效果的影响，导致均衡不够精准。

将电池压差作为充放电均衡考量的数据依据主要有以下两种方式：

1、t时刻进行充放电均衡时，以单体电池的历史压差数据为均衡依据，该种方式的缺点有两点：（1）以历史压差数据为t时刻充放电均衡的依据，存在均衡滞后的问题；（2）不同寿命阶段的单体电池的压差变化规律是非线性的，t-1时刻的单体电池的压差相比较t-2时刻可能出现大突变，这种大突变的压差数据若作为t时刻对均衡依据，会直接影响均衡效果；

2、预测各单体电池在t时刻后的指定时段（如t与t+1时刻之间的时段）内的压差，然后以预测结果作为t时刻的电池均衡依据，该种方式能够解决方式1中因采用历史压差数据存在的均衡滞后的问题。但对于单体电池压差的预测，t时刻及其之前时刻的充放电不均衡本身也会对压差预测结果产生影响，因此，在预测单体电池压差时，历史各时刻的充放电均衡状态同时也是压差预测需要考虑的重要因素。

所以综上，如何结合t时刻及其之前各时刻的充放电均衡状态来预测单体电池的压差，以及在t时刻，如何根据所预测的各单体电池的压差来进行充放电均衡，成为本领域亟待解决的第一个技术问题。另外，当单体电池的压差出现大突变时，如何量化大突变对压差预测结果以及充放电均衡的影响，以校正压差预测结果及充放电均衡结果成为亟待解决的第二个技术问题。

发明内容

本发明提供了一种电池DC/DC智能均衡器及均衡方法，以对各单体电池预测的压差作为充放电均衡的依据，解决了充放电均衡存在滞后性的问题；在预测单体电池压差时，将历史各时刻的充放电均衡状态作为t时刻压差预测考量的重要因素，提高了压差预测的准确性；利用电感和开关管模拟压差不均衡场景，并计算均衡校正系数，量化了压差突变对压差预测结果以及充放电均衡结果的影响，校正了对电池的充放电均衡结果，提高了充放电均衡的精准性。

本发明采用以下技术方案：

提供一种电池均衡方法，步骤包括：

S1，在时刻，求解单体电池/>在/>到/>时刻间的第一期间内的均衡校正系数，以量化在/>到/>时刻间的第二期间对所述单体电池/>的压差预测结果和均衡结果之间的关联关系；

S2，利用，对根据对所述单体电池/>在所述第一期间的压差预测值所计算的均衡电量/>进行校正，得到均衡校正电量/>；

S3，以为压差预测函数的自变量，输出所述单体电池/>在所述第二期间的压差预测值/>；

S4，以为均衡函数的自变量，输出所述单体电池/>在所述第二期间的均衡电流/>。

作为优选，步骤S1中，通过以下方法求解所述均衡校正系数：

在时刻，判断所述单体电池/>在所述第一期间内是否存在压差突变，

若是，则模拟不均衡场景，进入所述均衡校正系数计算流程；

若否，则置，然后转入步骤S2。

作为优选，不均衡场景模拟包括充电不均衡模拟，模拟方法为：

闭合设置在UPS电源与所述单体电池间的电连接路径上的电感开关/>，然后断路径上的直连开关/>，所述UPS电源开始为与/>串联的电感/>充电并在达到预设充电时长后截止，在所述UPS电源充电截止后的预设采样时长内，按照预设的第一频率采集若干次所述单体电池/>的输入电流；

与由电感开关/>与电感/>串联构成的串联体/>并联；

所述预设充电时长与所述预设采样时长的累加时长小于所述第二期间的时长。

作为优选，不均衡场景模拟包括放电不均衡模拟，模拟方法为：

对设置在UPS电源与单体电池间的电连接路径上的直连开关/>和电感开关/>执行第一开关动作后持续第一时长，然后执行第二开关动作后持续第二时长，并以执行所述第一开关动作后持续所述第一时长，然后连续地执行所述第二开关动作后并持续所述第二时长为放电不均衡模拟的一次轮询，在每次轮询总时长/>内按照预设的第二频率采集若干次所述UPS电源的输入电流；

与由/>与电感/>串联构成的串联体/>并联；

每次轮询的总时长相同或不同；

放电不均衡模拟中的每次轮询的总时长的累加时长小于所述第二期间的时长。

作为优选，所述第一开关动作为：闭合所述电感开关，然后断开所述直连开关；

所述第二开关动作为：闭合所述直连开关，然后断开所述电感开关/>。

作为优选，所述均衡校正系数包括历史均衡校正系数/>，通过如下方法步骤计算而得：

A1，计算所述单体电池的均衡特征值/>；

A2，计算影响的影响因子/>；

A3，计算与/>的乘积作为所述历史均衡校正系数/>；

步骤A1中，形成第一条件后通过第一策略计算所述均衡特征值，步骤A2中，形成第二条件后通过所述第一策略计算所述影响因子/>，

其中，所述第一条件为：

对所述单体电池的历史每次均衡的均衡电量按均衡先后顺序排列，形成均衡数据序列/>，若当前次均衡的上一次均衡存在压差突变，则当前次均衡在/>中的对应元素为均衡校正电量；

所述第二条件为：

对所述单体电池计算历史每次均衡时的预测压差/>与实际压差/>的差值绝对值/>，并对各/>按均衡先后顺序，形成均衡数据序列/>，/>表示历史第/>次均衡。

作为优选，或/>为所述第一策略的计算对象；

所述第一策略包括步骤：

L1，依序抽取所述计算对象中每个元素与先后连续排列在该元素之后的3个元素，构成第一子序列，然后计算每个所述第一子序列中各元素的平均值，记为第一平均值；

L2，将各所述第一平均值按对应的所述第一子序列的构成顺序排列成第一平均值序列，然后依序抽取所述第一平均值序列中每个元素与连续排列在该元素之后的元素构成第二子序列，然后计算每个所述第二子序列中各元素的平均值，记为第二平均值；

L3，将各所述第二平均值按对应的所述第二子序列的构成顺序排列成第二平均值序列，然后对所述计算对象与所述第二平均值序列中对应同次均衡的第一元素和第二元素，计算所述第一元素和所述第二元素的值的比值，并计算每个所述比值的均值作为所述计算对象对应的所述均衡特征值或影响/>的所述影响因子/>；

以/>为计算依据，/>以/>为计算依据；计算所述影响因子/>时，在执行所述第一策略前还包括：过滤掉所述均衡数据序列/>中值突变的元素。

作为优选，所述均衡校正系数包括模拟均衡校正系数，所述模拟均衡校正系数包括充电均衡校正系数/>和放电均衡校正系数/>，/>、分别通过充电不均衡模拟场景和放电不均衡模拟场景下产生的数据通过第二策略计算而得，

所述第二策略具体包括步骤：

M1，在不均衡模拟场景下，在和/>两个采样时间点采集所述单体电池/>或所述UPS电源的第一输入电流和第二输入电流，然后计算在/>、/>的采样间隔时长内的转移电量作为/>期间对所述单体电池/>的实际均衡电量/>，并计算内所述单体电池/>的实际压差/>；

M2，计算与/>的比值作为/>期间的均衡电流/>；

M3，将作为所述均衡函数的因变量，反推得到所述均衡函数的自变量的值作为/>期间对所述单体电池/>的压差预测值/>，然后将/>作为所述压差预测函数的因变量，反推得到所述压差预测函数的自变量的值作为/>期间对所述单体电池/>的预测均衡电量/>；

M4，根据每个期间对应的/>和/>，计算充电不均衡模拟的校正特征值/>，并根据每个/>期间对应的/>和/>，计算影响/>的影响因子/>；

M5，计算与/>的乘积作为/>或/>。

作为优选，充电均衡时，；放电均衡时，/>。

本发明还提供了一种电池DC/DC智能均衡器，可所述的电池均衡方法，该电池DC/DC智能均衡器包括：

均衡校正系数计算模块，用于在时刻，求解单体电池/>在/>到/>时刻间的第一期间内的均衡校正系数/>；

均衡电量校正模块，用于利用，对根据对所述单体电池/>在所述第一期间的压差预测值/>所计算的均衡电量/>进行校正，得到均衡校正电量；

压差预测值计算模块，用于以为压差预测函数的自变量，输出所述单体电池/>在/>到/>时刻间第二期间的压差预测值/>；

均衡电流计算模块，用于以为均衡函数的自变量，输出所述单体电池/>在所述第二期间的均衡电流/>。

本发明以对各单体电池预测的压差作为充放电均衡的依据，解决了充放电均衡存在滞后性的问题；在预测单体电池压差时，将历史各时刻的充放电均衡状态作为t时刻压差预测考量的重要因素，提高了压差预测的准确性；利用电感和开关管模拟压差不均衡场景，并计算均衡校正系数，量化了压差突变对压差预测结果以及充放电均衡结果的影响，校正了对电池的充放电均衡结果，提高了充放电均衡的精准性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的电池均衡方法的实现步骤图；

图2是本发明一实施例提供的电池DC/DC智能均衡器内部的不均衡模拟电路的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的电池DC/DC智能均衡器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本申请的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的一种电池均衡方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1，在时刻，求解单体电池/>在/>到/>时刻间的第一期间内的均衡校正系数，以量化在/>到/>时刻间的第二期间对单体电池/>的压差预测结果和均衡结果之间的关联关系；

S2，利用，对根据对单体电池/>在第一期间的压差预测值/>所计算的均衡电量/>进行校正，得到均衡校正电量/>；/>的计算方式为：将/>作为自变量代入到均衡函数中，求解得到因变量的值为对单体电池/>在第一期间的均衡电流，均衡电流与均衡时长（第一期间的时长）的乘积为预测的均衡电量；

S3，以为压差预测函数的自变量，输出单体电池/>在第二期间的压差预测值/>；

S4，以为均衡函数的自变量，输出单体电池/>在第二期间的均衡电流。

步骤S1中，通过以下方法求解均衡校正系数：

在时刻，判断单体电池/>在第一期间内是否存在压差突变，

若是，则模拟不均衡场景，进入均衡校正系数计算流程；

若否，则置，然后转入步骤S2。

本实施例中，通过如图2所示的不均衡电路来模拟不均衡场景。不均衡场景的模拟包括充电不均衡场景模拟和放电不均衡场景模拟，其中对于充电不均衡的模拟方法为：

如图2所示，闭合设置在UPS电源与单体电池间的电连接路径上的电感开关/>，然后断开路径上的直连开关/>，UPS电源开始为与/>串联的电感/>充电并在达到预设充电时长后截止，在UPS电源充电截止后的预设采样时长内，按照预设的第一频率采集若干次单体电池/>的输入电流/>；

与由电感开关/>与电感/>串联构成的串联体/>并联；

预设充电时长与预设采样时长的累加时长小于第二期间的时长。

放电不均衡模拟方法为：

如图2所示，对设置在UPS电源与单体电池间的电连接路径上的直连开关/>和电感开关/>执行第一开关动作后持续第一时长，然后执行第二开关动作后持续第二时长，并以执行第一开关动作后持续第一时长，然后连续地执行第二开关动作后并持续第二时长为放电不均衡模拟的一次轮询，在每次轮询总时长/>内按照预设的第二频率采集若干次UPS电源的输入电流/>；/>表示第/>次轮询，/>表示第/>次轮询中的第/>次数据采样；

与由/>与电感/>串联构成的串联体/>并联；

每次轮询的总时长不同，每次轮询总时长/>是利用电感携带不同电感量后在缓释电流的不同时点具有不同的放电电流的特性，增加UPS电源输入电流采集的数据量，对于后续提升均衡校正系数/>的计算准确度，进而提升压差预测和电池均衡准确度具有积极作用；

放电不均衡模拟中的每次轮询的总时长的累加时长小于第二期间的时长。

第一开关动作为：闭合电感开关，然后断开直连开关/>；

第二开关动作为：闭合直连开关，然后断开电感开关/>。

完成不均衡场景模拟后，进入均衡校正系数计算流程。/>包括历史均衡校正系数和模拟均衡校正系数，历史均衡校正系数是根据历史针对每个均衡期间的预测压差、实际压差、均衡电量、均衡校正电量等历史数据计算得到的校正系数，历史均衡校正系数记为/>。模拟均衡校正系数包括根据在不均衡模拟场景下的每个采样期间采集的采样电流、预测压差、实际压差、反推均衡电量、实际均衡电量等实时数据计算得到的校正系数。需要强调的是，模拟校正系数的计算依据是在/>到/>期间的模拟时段内产生的模拟数据，而历史校正系数的计算依据是/>时刻前的各历史时刻产生的历史数据。完成模拟并计算得到均衡校正系数后，经历步骤S2-S4后对该单体电池/>除不均衡模拟耗时外的第二期间的剩余时间以电流/>进行均衡。模拟均衡校正系数包括充电均衡校正系数/>和放电均衡校正系数/>。

历史均衡校正系数通过如下方法步骤计算而得：

A1，计算单体电池的均衡特征值/>；

A2，计算影响的影响因子/>；

A3，计算与/>的乘积作为历史均衡校正系数/>校正。

以下结合下表a，对的计算方法进行具体说明：

表a

上表a中，每个均衡期间的均衡持续时长通常不同。上表a中，预测均衡电量是相应均衡期间的预测均衡电流与均衡时长的乘积，如利用针对t-2到t-1期间预测的均衡电量C4为压差预测函数的自变量，预测得到t-1到t期间的压差A5，然后以A5为均衡函数的自变量，预测得到t-1到t期间的均衡电流I5，然后计算I5与t-1到t期间的时长，得到预测均衡电量C5。

计算历史均衡校正系数时，首先通过如下方法计算单体电池/>的均衡特征值/>：

A11，对单体电池的历史每次均衡的均衡电量按均衡先后顺序排列，形成均衡数据序列/>，若当前次均衡的上一次均衡存在压差突变，则当前次均衡在/>中的对应元素为均衡校正电量；

例如，假设选定t-5到t-4、t-4到t-3、t-3到t-2、t-2到t-1、t-1到t总共5个历史均衡期间产生的数据作为计算的数据依据，则/>。为均衡校正电量，当t-2到t-1的均衡期间实际存在压差突变时，根据预测压差A5所预测的均衡电量C5是不精准的，因此需要对C5进行校正。这里需要说明的是，为了确保的计算精度，/>中的元素数量至少包括15个。

A12，依序抽取中每个数据元素/>与先后连续排列在/>之后的3个元素 、/> 、/>构成子序列/>（对应步骤L1中的第一子序列），/>，/>为/>时刻前单体电池/>经历的均衡次数，/>，/>表示第/>个子序列/>，然后计算/>中各元素的平均值，记为/>（对应步骤L1中的第一平均值）；

例如，针对，/>，，/>，/>。

A13，将各按/>的构成顺序排列形成为第一平均值序列/>（对应步骤L2中的第一平均值序列），然后依序抽取/>中每个元素/>与连续排列在/>之后的元素构成子序列/>（对应步骤L2中的第二子序列），，/>为子序列/>的数量，/>表示第/>个子序列/>，然后计算/>中各元素的平均值，记为/>（对应步骤L2中的第二平均值）；

例如，。

A14，将各按/>的构成顺序排列形成为第二平均值序列/>（对应步骤L3中的第二平均值序列），然后对/>与/>中对应同次均衡的两个元素/>（对应步骤L3中的第一元素）和/>（对应步骤L3中的第二元素），计算/>与/>的比值/>，并计算各比值/>的均值/>作为均衡特征值/>。

例如，,/>表示/>中的元素个数，/>中的第三个元素与/>中的第三个元素对应同一次均衡，/>中的第三个元素比如为“/>”，则计算中“/>”元素值与/>中/>的元素值的比值，记为/>，然后将各个/>的均值/>作为均衡特征值/>。

本实施例中，均衡电量基于所预测的压差值并通过均衡函数计算而得，因此在步骤A11-A14中计算均衡特征值时，已经考虑了预测压差对/>计算准确度的影响，间接考虑了预测压差对历史均衡校正系数/>计算准确度的影响，但实际并未充分考虑压差预测误差可能对/>计算准确度产生的影响，因此本实施例中，引入了影响因子/>以表征压差预测误差对/>（间接对/>）计算准确度的影响。

通过如下方法步骤计算而得：

A21，对单体电池计算历史每次均衡时的预测压差/>与实际压差/>的差值绝对值/>，并对各/>按均衡先后顺序，形成均衡数据序列/>，/>表示历史第/>次均衡；

例如上表a中，A1、A1’分别为t-5到t-4期间均衡时的预测压差和实际压差，若t-5到t-4期间的均衡为历史第一次针对单体电池的均衡，则。

A22，过滤掉中值突变的元素，然后依序抽取/>中每个元素/>与先后连续排列在/>之后的3个元素/>、/>、/>，构成子序列/>，/>表示第/>个子序列/>，然后计算/>中各元素的平均值，记为/>；

这里需要说明的是，中的突变数据会影响/>计算的准确性，因此需要过滤剔除。但在步骤A12中，从均衡数据序列/>中抽取元素，由于在步骤A11形成/>时，对存在压差突变的均衡期间所计算的均衡电量已经替换为了均衡校正电量，因此步骤A12从/>中抽取元素，不需要再次进行突变数据过滤。

的构成方法与步骤A12中举例的/>的构成方法相同，不再另外举例说明。

A23，将各按/>的构成顺序排列成第三平均值序列/>，然后依序抽取/>中每个元素/>与连续排列在/>之后的元素/>构成子序列/>，/>表示构成的第/>个子序列/>，然后计算/>中各元素的平均值，记为/>。

A24，将各按/>的构成顺序排列形成为第四平均值序列/>，然后对/>与中对应同次均衡的两个元素/>和/>，计算/>与/>的比值/>，并计算各比值/>的均值/>作为影响因子/>。

引起压差突变的因素有许多，比如对于应用锂电池的电动汽车，驾驶员的猛烈加速行为可能导致某一单体电池的压差产生突变，这不是锂电池本身出现故障。因此在使用上述的均衡算法中，需要避免这类非故障的压差异常情况对均衡结果的影响。为了达到这个目的，均衡校正系数还包括模拟均衡校正系数，模拟均衡校正系数则进一步包括充电均衡校正系数/>和放电均衡校正系数/>，/>根据充电不均衡模拟场景下产生或计算的数据并通过第二策略计算而得，/>根据放电不均衡模拟场景下产生或计算的数据并通过第二策略计算而得。

在时刻，模拟充电不均衡场景以及模拟放电不均衡场景的方法在上面结合图2作了详细阐述，不再赘述。

以下以计算充电均衡校正系数为例，并结合下表b，对第二策略进行具体阐述。

表b

表b中，表示在/>采样时间点采集的单体电池/>的输入电流，/>表示模拟在/>到/>时刻间的第二期间内的充电不均衡场景下采集单体电池的输入电流的采样次数；an表示根据/>到/>的采样期间内的采样数据预测的压差；bn表根据到/>的采样期间内的采样电压计算的实际压差；cn表示根据/>到的采样期间内的采样数据预测的压差所进一步预测的充电均衡电流反推计算得到的充电均衡电量；dn表示/>到/>的采样期间内的实际充电均衡电量。

第二策略计算包括如下步骤：

M1，在充电不均衡模拟场景下，在和/>两个采样时间点分别采集单体电池/>的第一输入电流/>和第二输入电流/>，需要注意的是，这里的/>采样时间点表示当前次的采样时间点，比如当当前次为/>次采样时，置/>，然后计算在/>、/>的采样间隔时长/>内的转移电量作为/>期间对单体电池/>的实际均衡电量/>，并计算/>内单体电池/>的实际压差/>；

这里需要说明的是，的计算方法与/>、/>、/>、电感的放电特性以及电池在/>期间充电的SOC（荷电状态）变化量、充电起止时的开路电压、电池绝对温度、活化能、气体常数等因素有关，/>可以用现有的方法计算得到且并非为本发明要求权利保护的范围，因此/>的具体计算方法在此不做具体说明。通过在/>期间多次采集电池电压，并计算最大电压与最小电压的差即可。

M2，计算与/>的比值作为/>期间的充电均衡电流/>；

M3，将作为均衡函数的因变量，反推得到均衡函数的自变量的值作为期间对单体电池/>的压差预测值/>；

B4，将作为压差预测函数的因变量，反推得到压差预测函数的自变量的值作为/>期间对单体电池/>的预测均衡电量/>；

这里需要说明的是，均衡函数和压差预测函数均为一元二次函数，一元二次函数的二次项系数、一次项系数和常数项以xy轴坐标系中的数据点经曲线拟合反推得到。均衡拟合曲线中的每个数据点以相对应的均衡期间（第二期间）的预测压差为横轴坐标，以第二期间的均衡电流为纵轴坐标。预测压差拟合曲线中的每个数据点以相对应的均衡期间（第一期间）的均衡电量为横轴坐标，以第二期间的预测压差为纵轴坐标。

B5，根据每个期间对应的/>和/>，计算充电不均衡模拟的校正特征值/>，并根据每个/>期间对应的/>和/>，计算影响的影响因子/>；

这里需要说明的是，和/>的计算方法分别与/>、/>的计算原理相同，因此不再赘述。

B6，计算与/>的乘积作为充电均衡校正系数/>。

放电均衡校正系数与充电均衡校正系数/>的计算原理一致，因此对于/>的计算过程不再赘述。

最终，在充电均衡时，根据，对进行校正。在放电均衡时，根据/>，对/>进行校正。完成校正后，再采用步骤S3-S4的方法计算各单体电池/>在/>到/>间的第二期间内的均衡电流。

本发明还提供了一种电池DC/DC智能均衡器，如图3所示，包括：

均衡校正系数计算模块，用于在时刻，求解单体电池/>在/>到/>时刻间的第一期间内的均衡校正系数/>，以量化在/>到/>时刻间的第二期间对单体电池/>的压差预测结果和均衡结果之间的关联关系；

均衡电量校正模块，连接均衡校正系数计算模块，用于利用，对根据对单体电池/>在第一期间的压差预测值/>所计算的均衡电量/>进行校正，得到均衡校正电量/>；

压差预测值计算模块，连接均衡电量校正模块，用于以为压差预测函数的自变量，输出单体电池/>在第二期间的压差预测值/>；

均衡电流计算模块，连接压差预测值计算模块，用于以为均衡函数的自变量，输出单体电池/>在第二期间的均衡电流/>。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1.一种电池均衡方法，其特征在于，步骤包括：

S1，在时刻，求解单体电池/>在/>到/>时刻间的第一期间内的均衡校正系数，以量化在/>到/>时刻间的第二期间对所述单体电池/>的压差预测结果和均衡结果之间的关联关系；

S2，利用，对根据对所述单体电池/>在所述第一期间的压差预测值/>所计算的均衡电量/>进行校正，得到均衡校正电量/>；

S3，以为压差预测函数的自变量，输出所述单体电池/>在所述第二期间的压差预测值/>；

S4，以为均衡函数的自变量，输出所述单体电池/>在所述第二期间的均衡电流。

2.根据权利要求1所述的电池均衡方法，其特征在于，步骤S1中，通过以下方法求解所述均衡校正系数：

在时刻，判断所述单体电池/>在所述第一期间内是否存在压差突变，

若是，则模拟不均衡场景，进入所述均衡校正系数计算流程；

若否，则置，然后转入步骤S2。

3.根据权利要求2所述的电池均衡方法，其特征在于，不均衡场景模拟包括充电不均衡模拟，模拟方法为：

闭合设置在UPS电源与所述单体电池间的电连接路径上的电感开关/>，然后断路径上的直连开关/>，所述UPS电源开始为与/>串联的电感/>充电并在达到预设充电时长后截止，在所述UPS电源充电截止后的预设采样时长内，按照预设的第一频率采集若干次所述单体电池/>的输入电流；

与由电感开关/>与电感/>串联构成的串联体/>并联；

所述预设充电时长与所述预设采样时长的累加时长小于所述第二期间的时长。

4.根据权利要求2或3所述的电池均衡方法，其特征在于，不均衡场景模拟包括放电不均衡模拟，模拟方法为：

对设置在UPS电源与单体电池间的电连接路径上的直连开关/>和电感开关/>执行第一开关动作后持续第一时长，然后执行第二开关动作后持续第二时长，并以执行所述第一开关动作后持续所述第一时长，然后连续地执行所述第二开关动作后并持续所述第二时长为放电不均衡模拟的一次轮询，在每次轮询总时长/>内按照预设的第二频率采集若干次所述UPS电源的输入电流；

与由/>与电感/>串联构成的串联体/>并联；

每次轮询的总时长相同或不同；

放电不均衡模拟中的每次轮询的总时长的累加时长小于所述第二期间的时长。

5.根据权利要求4所述的电池均衡方法，其特征在于，所述第一开关动作为：闭合所述电感开关，然后断开所述直连开关/>；

所述第二开关动作为：闭合所述直连开关，然后断开所述电感开关/>。

6.根据权利要求5所述的电池均衡方法，其特征在于，所述均衡校正系数包括历史均衡校正系数/>，/>通过如下方法步骤计算而得：

A1，计算所述单体电池的均衡特征值/>；

A2，计算影响的影响因子/>；

A3，计算与/>的乘积作为所述历史均衡校正系数/>；

步骤A1中，形成第一条件后通过第一策略计算所述均衡特征值，步骤A2中，形成第二条件后通过所述第一策略计算所述影响因子/>，

其中，所述第一条件为：

对所述单体电池的历史每次均衡的均衡电量按均衡先后顺序排列，形成均衡数据序列/>，若当前次均衡的上一次均衡存在压差突变，则当前次均衡在/>中的对应元素为均衡校正电量；

所述第二条件为：

对所述单体电池计算历史每次均衡时的预测压差/>与实际压差/>的差值绝对值，并对各/>按均衡先后顺序，形成均衡数据序列/>，/>表示历史第/>次均衡。

7.根据权利要求6所述的电池均衡方法，其特征在于，或/>为所述第一策略的计算对象；

所述第一策略包括步骤：

L1，依序抽取所述计算对象中每个元素与先后连续排列在该元素之后的3个元素，构成第一子序列，然后计算每个所述第一子序列中各元素的平均值，记为第一平均值；

L2，将各所述第一平均值按对应的所述第一子序列的构成顺序排列成第一平均值序列，然后依序抽取所述第一平均值序列中每个元素与连续排列在该元素之后的元素构成第二子序列，然后计算每个所述第二子序列中各元素的平均值，记为第二平均值；

L3，将各所述第二平均值按对应的所述第二子序列的构成顺序排列成第二平均值序列，然后对所述计算对象与所述第二平均值序列中对应同次均衡的第一元素和第二元素，计算所述第一元素和所述第二元素的值的比值，并计算每个所述比值的均值作为所述计算对象对应的所述均衡特征值或影响/>的所述影响因子/>；

以/>为计算依据，/>以/>为计算依据；计算所述影响因子/>时，在执行所述第一策略前还包括：过滤掉所述均衡数据序列/>中值突变的元素。

8.根据权利要求6所述的电池均衡方法，其特征在于，所述均衡校正系数包括模拟均衡校正系数，所述模拟均衡校正系数包括充电均衡校正系数/>和放电均衡校正系数/>，/>、/>分别通过充电不均衡模拟场景和放电不均衡模拟场景下产生的数据通过第二策略计算而得，

所述第二策略具体包括步骤：

M1，在不均衡模拟场景下，在和/>两个采样时间点采集所述单体电池/>或所述UPS电源的第一输入电流和第二输入电流，然后计算在/>、/>的采样间隔时长/>内的转移电量作为/>期间对所述单体电池/>的实际均衡电量/>，并计算/>内所述单体电池/>的实际压差/>；

M2，计算与/>的比值作为/>期间的均衡电流/>；

M3，将作为所述均衡函数的因变量，反推得到所述均衡函数的自变量的值作为期间对所述单体电池/>的压差预测值/>，然后将/>作为所述压差预测函数的因变量，反推得到所述压差预测函数的自变量的值作为/>期间对所述单体电池/>的预测均衡电量/>；

M4，根据每个期间对应的/>和/>，计算充电不均衡模拟的校正特征值/>，并根据每个/>期间对应的/>和/>，计算影响/>的影响因子/>；

M5，计算与/>的乘积作为/>或/>。

9.根据权利要求8所述的电池均衡方法，其特征在于，充电均衡时，；放电均衡时，。

10.一种电池DC/DC智能均衡器，可实现如权利要求1-9任意一项所述的电池均衡方法，其特征在于，包括：

均衡校正系数计算模块，用于在时刻，求解单体电池/>在/>到/>时刻间的第一期间内的均衡校正系数/>；

均衡电量校正模块，用于利用，对根据对所述单体电池/>在所述第一期间的压差预测值/>所计算的均衡电量/>进行校正，得到均衡校正电量；

压差预测值计算模块，用于以为压差预测函数的自变量，输出所述单体电池/>在/>到/>时刻间第二期间的压差预测值/>；

均衡电流计算模块，用于以为均衡函数的自变量，输出所述单体电池/>在所述第二期间的均衡电流/>。