【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池模组非线性动态优化的方法。
技术介绍
1、随着储能技术的快速发展，为了满足实际大规模应用中所需的电压、功率和能量要求，通常将多个电池单体串/并联成具有特定拓扑结构的电池模组，从而提高电压和电流等级。虽然电池技术在过去10年中取得了显著进步，但现有的电池管理系统主要关注固定配置电池系统的状态监测和控制。然而传统固定串/并联的电池连接方式无法对由动态电化学行为、电池生产制造工艺、应用工况等带来的电池差异性进行匹配，由此造成系统的“短板效应”，降低了整个电池模组的经济性。
2、基于此，目前通常采用可重构电池网络进行重构的方式，对电池单体的开路电压进行精确的测量，进而为电池的状态估计提供良好的初值，但是重构的过程中，存在大规模非线性动态无法有效的优化的问题，进而造成电池模组的测量可靠性较低，且容易造成电池模组安全性较低的问题，故而，研究如何实现电池模组的非线性动态优化，并提高电池模组测量的可靠性和安全性，具有重要意义。
3、在专利cn117031283a中，提及一种评估可重构锂电池储能系统soc的方法，所述方法包括步骤1、设计基于开关旁路型的新型可重构电池网络；步骤2、选用二阶rc电路模型作为锂电池的等效模型；步骤3、建立电池的ocv-soc关系曲线；步骤4、对二阶rc等效电路模型进行参数辨识；步骤5、根据等效模型和安时积分公式建立状态方程和观测方程；步骤6、通过ekf法完成对锂电池soc的精确估计，通过ekf法的线性化、初始化、预测、修正阶段可有效修正soc的初始误
4、在专利cn117060519a中，提及一种可重构电池网络的动态优化方法、系统及电子设备，包括确定任一桥臂为当前桥臂；获取当前桥臂中所有电池的参数；构建当前桥臂的多个开关矩阵；开关矩阵用于表述当前桥臂中所有开关的开合状态；开关为第一开关或第二开关；基于当前桥臂中所有电池的参数构建目标函数；根据目标函数确定当前桥臂的最优开关矩阵；利用最优开关矩阵控制当前桥臂的中开关的开合状态；能够通过为可重构电池网络中多个桥臂分别构建目标函数并求解，进而提高可重构电池网络的动态优化的合理性，但是由于该种网络动态优化过程仅通过多个桥臂构建目标函数进行求解，无法解决求解过程中电池网络内部均衡性较差的问题，进而无法提高电池模组的可靠性和安全性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种电池模组非线性动态优化的方法，以解决现有技术中存在的现有的可重构电池网络对电池模组进行测量的过程中，存在大规模非线性动态无法优化，进而造成电池网络可靠性、安全性较低的问题；以此达到能够实现对可重构电池网络中的大规模非线性动态电池模组结构进行有效的优化，进而提高电池网络内各个电池模组的可靠性和安全性，增强电池网络中各电池模组之间的均衡性。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术涉及的一种电池模组非线性动态优化的方法，所述方法包括以下步骤：
4、步骤一、优化现有的可重构电池结构，得到电池簇的动态优化模型；
5、步骤二、判断不同电池模组是否处于被选中状态？是，执行步骤三；否，重复步骤二；
6、步骤三、根据所选中的电池，构建lcc等效电路，并对该电池进行soc均衡处理，得到优化后的电池模组。
7、进一步，步骤一包括：
8、步骤s11：通过thevenin模型构建锂离子电池模组的数学模型；
9、步骤s12：根据数学模型的计算，得到可重构电池网络中电池模组的最优拓扑结构；
10、步骤s13：对拓扑结构内的电池单体进行编号记为cellij，i代表行数，j代表列数，i、j均为正整数。
11、进一步，步骤s13中，1≤i≤m，1≤j≤n。
12、进一步，步骤s11中电池模组的最优拓扑结构包括电池单体、电阻、主开关、副开关，电池单体的正极、电阻、副开关依次连接，电池单体的负极与主开关一端连接，主开关另一端与副开关连接。
13、进一步，电池单体、副开关、电阻均设置m×n个，主开关设置n个。
14、进一步，m个电池单体的正极分别通过m个电阻与m个副开关连接，m个电池单体的负极并联后与主开关一端电连接，m个副开关远离与之对应的电阻的一端并联后，与主开关的另一端电连接；m个电池单体、电阻、副开关以及一个主开关形成一个电池簇，电池簇设置n个，每个电池簇之间串联连接，形成可重构电池网络中电池模组的最优拓扑结构。
15、进一步，步骤二包括：
16、步骤s21：令j＝1；
17、步骤s22：判断第一列中是否存在被选中的电池单体，否，执行步骤s23，是，执行步骤s24；
18、步骤s23：令j＝j+1，判断是否j＞n，是，返回步骤s21，进行下一周期的筛选计算；否，返回步骤s22，判断下一列的电池单体状态；
19、步骤s24：令i＝1；
20、步骤s25：判断第j列中第一行的电池单体是否被选中，否，执行步骤s26；是，执行步骤s27；
21、步骤s26：令i＝i+1，判断是否i＞m，是，返回步骤s24，进行下一周期的筛选计算；否，返回步骤s25，判断下一行的电池单体状态；
22、步骤s27：根据最优拓扑结构，获取被选中电池的编号cellij，并执行步骤三。
23、进一步，步骤三包括：
24、步骤s31：根据所选中的电池，构建lcc等效电路；
25、步骤s32：根据电路对该电池进行soc均衡处理，得到优化后的电池模组。
26、进一步，步骤s31包括：
27、步骤s311：根据所选中的电池，先构建电池均衡状态下的第一电路模型；
28、步骤s312：根据电池均衡状态下的电路模型，等效近似为第二电路模型。
29、进一步，步骤s32包括：
30、步骤s321：选择lcc电路谐振频率fs；
31、步骤s322：设置均衡电流icell；
32、步骤s323：选择转角率n和与之对应的电容cn；
33、步骤s324：采集实际均衡电流ireal；
34、步骤s325：计算lcc谐振参数ls、cs、cp；
35、步骤s326：计算zvs条件，其中，zvs条件指的是开关管在零电压下开通的条件；
36、步骤s327：判断是否磁通量φ＞0？是，执行步骤s328；否，返回步骤s323；
37、步骤s328：判断是否实际均衡电流ireal＝icell，是，得到优化后的电池模组，选中电池解除被选中状态，并返回步骤二；否，返回步骤s323。
38、相对于现有技术，本专利技术所述的一种电池模组非线性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤一包括：
3.根据权利要求2所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤S13中，1≤i≤m，1≤j≤n。
4.根据权利要求3所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤S11中电池模组的最优拓扑结构包括电池单体、电阻、主开关、副开关，电池单体的正极、电阻、副开关依次连接，电池单体的负极与主开关一端连接，主开关另一端与副开关连接。
5.根据权利要求4所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述电池单体、副开关、电阻均设置m×n个，主开关设置n个。
6.根据权利要求5所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，m个所述电池单体的正极分别通过m个电阻与m个副开关连接，m个电池单体的负极并联后与主开关一端电连接，m个副开关远离与之对应的电阻的一端并联后，与主开关的另一端电连接；m个电池单体、电阻、副开关以及一个主开关形成一个电
7.根据权利要求2所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤二包括：
8.根据权利要求7所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤三包括：
9.根据权利要求8所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤S31包括：
10.根据权利要求8所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤S32包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤一包括：
3.根据权利要求2所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤s13中，1≤i≤m，1≤j≤n。
4.根据权利要求3所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述步骤s11中电池模组的最优拓扑结构包括电池单体、电阻、主开关、副开关，电池单体的正极、电阻、副开关依次连接，电池单体的负极与主开关一端连接，主开关另一端与副开关连接。
5.根据权利要求4所述的一种电池模组非线性动态优化的方法，其特征在于，所述电池单体、副开关、电阻均设置m×n个，主开关设置n个。
6.根据权利要求5所述的一种电池模组非线...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红军，慈松，张明，王磊，石清良，李凯，王运方，徐成梅，
申请(专利权)人：云储新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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