深圳盛齊能源技術有限公司石玉坤獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉深圳盛齊能源技術有限公司申請的專利一種用于BMS系統的電池充放電功率控制精度優化方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119813483B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-02發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510308103.2,技術領域涉及:H02J7/00;該發明授權一種用于BMS系統的電池充放電功率控制精度優化方法是由石玉坤設計研發完成,并于2025-03-17向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種用于BMS系統的電池充放電功率控制精度優化方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種用于BMS系統的電池充放電功率控制精度優化方法,涉及充放電參數控制技術領域,包括:構建二階阻容網絡等效電路模型,并通過脈沖充放電實驗擬合模型參數;識別誤差來源并量化當前BMS的充放電功率控制誤差;選擇霍爾效應傳感器和電壓采樣芯片進行實驗數據采集;建立溫度對充放電效率的補償模型;引入自適應控制算法;采用多階段恒定電流?恒定電壓充電算法;集成容量衰減模型和內阻增長模型;采用實時操作系統和時間觸發式任務調度機制,控制充放電功率控制指令的周期,并進行動態資源分配與延遲控制。通過采用二階阻容網絡等效電路模型等技術手段,顯著提升電池充放電功率控制的精度和穩定性。
本發明授權一種用于BMS系統的電池充放電功率控制精度優化方法在權利要求書中公布了:1.一種用于BMS系統的電池充放電功率控制精度優化方法,其特征在于,包括: 構建二階阻容網絡等效電路模型,并通過脈沖充放電實驗擬合模型參數; 通過實驗測試和數據分析,識別誤差來源并量化當前BMS的充放電功率控制誤差,所述誤差來源包括硬件層面、軟件層面和系統層面; 選擇霍爾效應傳感器和電壓采樣芯片進行實驗數據采集,使用標準信號源定期校準傳感器,并引入溫度補償電路,降低溫漂誤差; 在電池模組的極耳和中心區域分別部署至少一個溫度傳感器,建立溫度對充放電效率的補償模型,并根據溫度反饋調節功率; 引入自適應控制算法,根據誤差動態調整比例、積分和微分系數; 采用多階段恒定電流-恒定電壓充電算法,并結合電池特性進行充放電功率參數優化; 集成容量衰減模型和內阻增長模型,動態調整功率限制,并設計冗余控制回路,對異常功率波動觸發安全保護; 在系統軟件架構層面,采用實時操作系統和時間觸發式任務調度機制,控制充放電功率控制指令的周期,并進行動態資源分配與延遲控制; 所述構建二階阻容網絡等效電路模型,并通過脈沖充放電實驗擬合模型參數具體包括: 二階阻容網絡等效電路模型使用阻容回路模擬電池內部的電化學和濃差極化現象; 電壓源兩側電勢差為電池的開路電壓,并輸出為電池狀態的非線性函數; 歐姆內阻由電池內部結構產生,獲取電池電極材料、隔膜和電解液產生的電阻,以及各部分零件機械連接產生的接觸電阻,將其相加得到歐姆內阻的阻值; 將阻容環節分為極化電阻和極化電容,模擬電池因濃差極化現象和擴散效應導致的電池在放電結束后電壓緩變的過程; 將電壓源、歐姆內阻和兩個阻容環節按照電路原理串聯起來,形成二階阻容網絡等效電路模型; 利用充放電測試儀實現脈沖充放電過程,并確定脈沖充放電的電流大小、脈沖寬度和間隔時間參數; 將電池連接到充放電測試儀上,進行脈沖充放電實驗; 使用非線性最小二乘優化函數來擬合電路參數,通過最小化殘差的方式,調整二階阻容網絡等效電路模型中的參數; 使用擬合好的模型對實驗數據進行預測,并比較預測結果與實際測量數據的差異; 判斷預測結果與實際測量數據的誤差是否低于預設誤差閾值,若是,則輸出二階阻容網絡等效電路模型具有較高可靠性,若否,則重新調整模型結構,并重新進行模型參數的擬合; 所述在電池模組的極耳和中心區域分別部署至少一個溫度傳感器,建立溫度對充放電效率的補償模型,并根據溫度反饋調節功率具體包括: 極耳是電池模組中電流輸入輸出的關鍵部位,其溫度變化反映電池模組在充放電過程中的熱效應,在此處部署溫度傳感器實時監測電池模組在充放電時的溫度變化; 中心區域是電池模組內部溫度最高的部位,在此處部署溫度傳感器實時掌握電池模組內部的溫度情況,為溫度補償模型的建立提供數據支持; 通過部署在極耳和中心區域的溫度傳感器,收集電池模組在充放電過程中的溫度數據,以及對應的充放電效率數據; 對收集到的溫度數據和充放電效率數據進行分析,建立溫度與充放電效率之間關系的線性模型; 給予數據分析結果,建立溫度對充放電效率的補償模型,并根據實時溫度數據,預測并補償因溫度變化而引起的充放電效率變化; 將監測到的溫度數據反饋給BMS系統; 基于溫度補償模型,計算當前溫度下的最優充放電功率,通過BMS系統對充放電功率進行實時調節,確保電池模組在最佳狀態下工作; 在調節功率的過程中,BMS系統實時監測電池模組的電壓和電流狀態,發現異常情況時采取保護措施,所述異常情況包括過充、過放和過熱。
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