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，这些事故暴露出当前电池组成的供电系统在安全性上的严重不足。市场迫切需要高精度、实时的主动电池管理系统（BMS）来提升电池包的使用寿命和整体系统的安全性。BMS作为电动车电池管理的核心技术，其先进性和可靠性直接决定了电池包在充放电过程中的动态平衡能力，对延长电池寿命具有至关重要的作用。当前，国内领先的BMS技术企业数量有限，多数企业仍在中低端市场进行同质化竞争，缺乏核心技术突破。因此，研发具有国内领先水平的电池管理控制系统，对于推动新能源汽车行业的健康发展，提升电动车的市场竞争力，具有重大的现实意义和应用价值。本项目旨在通过开发一种高效的电池分层均衡软件，以满足新能源汽车行业对高性能电池管理系统的迫切需求。

要解决的关键技术问题

由于电芯单体间存在生产制造和装车使用过程中的不一致性，导致动力电池组在串联应用时，各个电芯的充放电状态难以保持一致。这种不一致性会导致部分电芯过充电或过放电，进而影响整个电池系统的使用寿命和可靠性。为解决这一问题，本项目需开发一种基于图论的无损主动分层均衡技术。该技术需基于图网络结构和节点权重关系，设计相关算法，通过对节点权重的精确分析和处理，实现电池组内能量的高效转移和均衡。具体要求包括：1）建立准确的图网络结构模型，以描述电池组内各电芯之间的关联关系；2）设计高效的图论算法，实现对节点权重的精确计算和处理；3）通过无损主动分层均衡技术，实现电池组内能量的均衡分布，确保每个电芯单体的容量相当，从而提高整个电池系统的使用寿命和可靠性。技术指标的计算精度需达到3%，以确保均衡效果的准确性和稳定性。

效果要求

本项目开发的电池分层均衡软件需实现以下效果：1）显著提高电池组的使用寿命和可靠性，通过精确的均衡管理，减少电芯间的差异，避免过充电或过放电现象的发生；2）提升电池系统的整体性能，优化充放电过程，提高能量利用效率；3）在国内BMS技术领域中形成技术领先优势，打破同质化竞争格局，为新能源汽车行业提供高性能的电池管理解决方案；4）通过联合攻关的合作方式，促进产学研用深度融合，推动电池管理技术的持续创新和发展。该技术的成功研发和应用，将有助于提升新能源汽车的市场竞争力，推动新能源汽车行业的可持续发展。