一种电池分层均衡软件的开发

需求的背景和应用场景

近五年来，全球范围内发生了30余起储能电站燃烧爆炸事故，这些事故暴露了当前电池供电系统在安全性方面的严重不足。市场迫切需要高精度、实时的主动电池管理系统（BMS）来提升电池组的安全性和稳定性。BMS作为电池管理的核心，其先进性和可靠性直接影响电池包的使用寿命，尤其是在充放电过程中的动态平衡能力，被视为推动电动车市场未来发展的关键技术。当前，国内在BMS技术领域领先的企业数量有限，多数企业仍处于同质化竞争阶段，难以突破中高端市场的技术壁垒。因此，研发具有国内领先水平的电池管理控制系统，对于提升新能源汽车行业的整体竞争力具有至关重要的现实意义。本项目旨在通过开发一种电池分层均衡软件，解决电池组在使用过程中因电芯单体间特性参数差异导致的均衡管理难题，从而提升电池系统的整体性能和安全性。

要解决的关键技术问题

本项目需解决的核心技术问题是电池组中电芯单体间特性参数差异导致的均衡管理难题。这种差异既来源于生产制造过程中的不一致性，也源于装车使用后的进一步差异化。为实现高效、精准的电池管理，本项目将采用基于图论的无损主动分层均衡技术。该技术通过构建电池组的图网络结构，并分析节点（即电芯单体）间的权重关系，设计相关算法来实现能量的高效转移和均衡。具体技术难点包括：

• 图论算法的设计与应用：如何根据电池组的实际结构，构建合理的图网络模型，并设计高效的图论算法，以实现节点权重的精确分析和处理。
• 实时动态均衡：在电池充放电过程中，如何实时监测电芯单体的状态，并根据算法计算结果进行动态均衡，确保每个电芯单体都能保持最佳的容量状态。
• 计算精度与效率：确保算法的计算精度达到3%，同时优化算法的执行效率，以满足实际应用中的实时性和准确性要求。

效果要求

本项目开发的电池分层均衡软件应达到以下效果：

• 显著提升电池系统性能：通过实现电芯单体间的高效能量转移和均衡，延长电池组的使用寿命，提高电池系统的整体性能和可靠性。
• 增强市场竞争力：国内领先的电池管理控制系统技术将助力企业在新能源汽车市场中脱颖而出，提升品牌竞争力和市场份额。
• 创新性：采用基于图论的无损主动分层均衡技术，为电池管理系统领域带来全新的解决方案，推动行业技术进步和创新发展。
• 安全性提升：有效避免单个电芯出现过充电或过放电现象，降低电池系统发生安全事故的风险，保障用户的安全和利益。