单体动力电池精确管理实现方法和系统及智能电池模块

摘要

一种通过智能化单体动力电池(为单体动力电池配置智能电池模块或者芯片)，来监测和精确计量每个单体电池的荷电水平(SOC)和容量衰减水平(SOH)，实现对不配备充放电均衡操作单元的电池组的精确管理方法和管理系统，解决目前现有技术中电池组运行期间需要使用各种均衡操作手段、反而加大和累积电池组内电池单体间的一致性差别、使落后电池加快失效、同时也加速拖垮整组电池的技术弊端。

主权项

一种实现单体动力电池精确管理的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(a)智能电池模块或芯片植入或固定于单体新电池，并写入唯一标识码或地址码；(b)初始化单体新电池的智能电池模块；(c)单体新电池和智能电池模块连接智能充放电设备，单体新电池可按设定或规范要求充满电，然后完成单体新电池启用前的自学习操作；(d)智能电池模块向电池运营数据中心上传单体新电池自学习后的参数和电池出厂时的设计参数，完成单体新电池在所述电池运营数据中心的注册登记；(e)电池运营数据中心根据其数据库内注册的单体电池的各种参数，完成数据库内单体电池的配组，完成配组后的电池组等待接入启用；(f)完成配组的电池组接入电动汽车或储能系统启用后，系统主机控制单元与每个智能电池模块建立数据交换通道并管理其运行；(g)电池组在运行期间，每个智能电池模块实时计量并同步上传自身荷电水平和电压值，智能电池模块在电池组运行期间还估算自身容量衰减水平的变化，其中以上的电池数据作为系统主机控制单元管理电池组的依据，也作为电池组在自充放电模式下充/放电桩或自备充/放电机管理电池组充放电和与电网双向结算费用的依据；(h)电池组在运行期间每次充电或放电，以电池组内实时电压最高或最低的单体电池作为充电或放电的截止标准；(i)电池组运行期间单体电池电压最高者和最低者的荷电水平差值超过设定阈值，系统主机控制单元则发出维护报警或下电指令；(j)电池组下电或离线后，所述电池组与智能充放电设备连接，单体电池的智能电池模块上传电池标识码、最新荷电水平和容量衰减水平，作为本组电池更换所需支付电费和电池使用损耗费的依据；(k)智能充放电设备对电池组中每个单体电池完成荷电水平至100％的精确补充电，其中每个单体电池在完成荷电水平达到100％的充电过程中自学习更新自身参数，并通过智能充放电设备向电池运营数据中心上传每个单体电池自学习后的数据；(l)电池运营数据中心接收单体电池数据后决定电池组重新启用或单体电池重新配组，所述电池数据包括每个单体电池的实际容量和容量衰减水平的偏差值；(m)已完成补充电或重新配组后的电池组等待启用；其中，如果在步骤(1)中判定需要重新配组单体电池，则电池运营数据中心根据其内存储的单体电池最新数据，重新完成单体电池的配组；如果在步骤(1)中判定重新启用电池组，则因已完成补充电而直接待用。