(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211069368.4 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 清华大学深圳国际研究生院 地址 518055 广东省深圳市南 山区西丽 街 道深圳大 学城清华校区A栋二楼 (72)发明人 夏必忠　黎宇恒　 (74)专利代理 机构 深圳新创友知识产权代理有 限公司 4 4223 专利代理师 江耀锋 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H04L 43/10(2022.01) H04L 67/12(2022.01) (54)发明名称 一种锂离 子电池均衡算法验证系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种锂离子电池均衡算法验 证系统， 包括电池组、 均衡管理系统模块、 物联网 平台模块、 应用软件模块： 均衡管理系统模块用 于采集电池组基本参数数据、 执行来自物联网平 台模块的均衡指令及无线通信； 应用软件模块用 于估算SOC、 设置均衡算法和运行工作、 向物联网 平台模块发送通过均衡算法计算出的均衡指令 及无线通信； 物联网平台模块部署在云服务器 上， 均衡管 理系统模块及应用软件模块分别通过 无线连接到物联网平台模块， 均衡管理系统模块 将采集的电池组基本参数数据发送到物联网平 台模块， 物联网平台模块将数据转发到应用软件 模块进行电池均衡验证实验。 本发 明提高了均衡 实验的安全性， 避免电池故障等情况对技术人员 造成的安全问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图10页 CN 115438482 A 2022.12.06 CN 115438482 A 1.一种锂离子电池均衡算法验证系统， 其特征在于， 包括电池组、 均衡管理系统模块、 物联网平台模块、 应用软件 模块： 所述均衡管理系统模块用于采集电池组基本参数数据、 执行来自物联网平台模块的均 衡指令及进行 无线通信； 所述应用软件模块用于估算SOC、 设置均衡算法和运行工作、 向物联网平台模块发送通 过均衡算法计算出的均衡指令及进行 无线通信； 所述物联网平台模块部署在云服务器上， 所述均衡管理系统模块及应用软件模块分别 通过无线连接到物联网平台模块上， 所述均衡管 理系统模块将采集的电池组基本参数数据 发送到物联网平台模块上， 物联网平台模块将所述数据转发到应用软件模块上进 行电池均 衡验证实验。 2.根据权利要求1所述的锂离 子电池均衡算法验证系统， 其特 征在于， 所述均衡管理系统模块包括采样模块、 均衡模块、 主控制器以及无线通信模块， 所述采 样模块采样端连接到所述电池组中每一节电池上， 采集每一节电池的基本参数数据， 所述 采样模块通信端连接到所述主控制 器上， 所述均衡模块的均衡接口连接到所述电池组上， 所述均衡模块的通信端连接 到主控制器上， 所述主控制器连接 到所述无线通信模块上； 所述应用软件模块包括SOC估算模块、 均衡示例算法模块、 自定义均衡算法编辑框模块 及无线通信模块， 所述SOC估算模块用于计算每节电池的SOC值， 通过所述均衡示例算法模 块加载示例均衡算法或通过所述自定义均衡算法编辑框模块编写待验证的均衡算法进行 电池均衡验证实验。 3.根据权利要求2所述的锂离子电池均衡算法验证系统， 其特征在于， 所述应用软件模 块还包括数据可视化模块及数据存储模块， 所述数据可视化模块用于实时动态显示电池组 基本参数 数据， 并通过 所述数据存 储模块进行历史数据存 储。 4.根据权利要求2所述的锂离子电池均衡算法验证系统， 其特征在于， 所述均衡模块采 用双层的均衡拓扑结构， 底层采用基于分布式反激式变压器的均衡拓扑结构， 顶层采用基 于集中式电感的均衡拓扑 结构。 5.根据权利要求1所述的锂离子电池均衡算法验证系统， 其特征在于， 所述均衡管理系 统模块包括可编程充电机和可编程电子负载， 所述应用软件模块包括电池组充放电工况模 块， 通过设置电池组充放电工况模块能够让所述可编程充电机、 可编程电子负载对电池组 执行不同的工况， 为均衡算法验证提供不同测试工况。 6.根据权利要求1所述的锂离子电池均衡算法验证系统， 其特征在于， 所述物联网平台 模块包括虚拟产品、 虚拟设备和虚拟主题， 所述均衡管理系统模块及应用软件模块分别连 接到所述虚拟设备上， 通过订阅和发布虚拟主题， 从而实现数据的通信， 所述虚拟主题包括 电池采样数据主题、 均衡指令主题、 充放电工况主题。 7.根据权利要求2所述的锂离子电池均衡算法验证系统， 其特征在于， 所述SOC估算模 块采用安时积分法计算每节电池的SOC值。 8.根据权利要求2所述的锂离子电池均衡算法验证系统， 其特征在于， 所述自定义均衡 算法编辑框模块用于编辑和运行自定义的均衡算法， 并能够通过所述均衡示例算法模块加 载预置的均衡算法进行对比实验， 以比较不同均衡算法的特点和效果。 9.一种锂离 子电池均衡算法验证方法， 其特 征在于， 包括以下步骤：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438482 A 2S1:均衡管理系统模块 订阅物联网平台模块上的虚拟主题； S2:均衡管理系统模块 根据虚拟主题周期采集电池组基本参数 数据； S3:均衡管理系统模块将采集的数据发布主题到物联网平台模块上； S4:物联网平台模块将所述电池组基本参数 数据转发到应用软件 模块上； S5:应用软件模块创建和启动多线程， 子线程用于监听物联网平台模块的主题推送数 据， 主线程用于运行均衡算法及向物联网平台模块发布 虚拟主题。 10.如权利要求9所述的方法， 其特征在于， 均衡管理系统模块运行过程包括串口中断 和定时器中断， 串口中断用于接 收无线通信模块推送过来的主题信息， 根据推送过来的主 题信息， 提取出主题与数据， 根据主题执行对应的动作； 定时器中 断用于周期性发布心跳保 持数据包和电压采样芯片的看门狗喂狗工作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438482 A 3