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龙图腾网恭喜珠海市嘉德电能科技有限公司申请的专利基于分数阶动力学估计的分布式电池均衡系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118971286B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411419456.1，技术领域涉及：H02J7/00；该发明授权基于分数阶动力学估计的分布式电池均衡系统及方法是由李彬;常伟;戴天童;张静;陆开益设计研发完成，并于2024-10-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分数阶动力学估计的分布式电池均衡系统及方法在说明书摘要公布了：本发明旨在提供一种计算过程简化、误差小且控制精度高的基于分数阶动力学估计的分布式电池均衡系统及方法。本发明包括BMS，该系统基于Buck‑Boost变换器的单体均衡模块并采用A‑C2C均衡架构架设而成，设电池组由i个电池串联而成，单体均衡模块的数量为i‑1个，第x个单体均衡模块分别与串联后的第x和第x+1的电池的两端以及第x和第x+1的电池的串联点连接，各个单体均衡模块和BMS之间通过CAN总线进行通讯；其方法是：BMS估算出SOC，并计算出各个单体均衡模块的均衡电流大小，然后发送相应的均衡指令到单体均衡模块，最后完成相应的动作。本发明可应用于电池管理技术领域。

本发明授权基于分数阶动力学估计的分布式电池均衡系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种对电池组进行均衡的方法，在该方法中，利用基于分数阶动力学估计的分布式电池均衡系统对电池组进行均衡，所述基于分数阶动力学估计的分布式电池均衡系统包括BMS，该系统基于Buck-Boost变换器的单体均衡模块并采用A-C2C均衡架构架设而成，设电池组由i个电池串联而成，则所述单体均衡模块的数量为i-1个，i-1个所述单体均衡模块以E1～Ei-1命名，第x个所述单体均衡模块分别与串联后的第x和第x+1的电池的两端以及第x和第x+1的电池的串联点连接，其中1≤x≤i-1，且x和i均为自然数，各个所述单体均衡模块和所述BMS之间通过CAN总线进行通讯，所述BMS根据所述电池的电压和温度的数据，估算出SOC，并计算出各个所述单体均衡模块所需要的均衡电流大小，然后发送相应的均衡指令到单体均衡模块，最后由对应的单体均衡模块完成相应的均衡动作；其特征在于，该方法包括以下步骤：a.将一阶RC模型中的理想电容替换成分数阶电容，建立关于电池的分数阶电化学动力学等效模型，在该分数阶电化学动力学等效模型中，用表示电池的开路电压源，用R0表示电池的欧姆内阻，用RP表示电池的法拉第阻抗，用Cd反映界面双电层特性，表达为分数阶电容，用Ud表示RC电路两端的极化电压，用I表示流经电池的电流，设放电时为正，充电时为负，用V（t）表示电池的端电压，建立该分数阶电化学动力学等效模型的状态方程和输出方程表达为： ……（1）， ……（2），其中，为微分算子，表示分数阶电容的阶次的运算过程，写成，表示分数阶电容的阻抗特性系数，jω为角频率的虚数；b.选择Grunwald-letnikov定义来实现分数阶的微积分过程，Grunwald-letnikov分数阶微积分的定义如下： ……（3），上式中，GL是Grunwald-letnikov的简写，作为分数阶微分的上标用，是分数阶电容的阶次，t0表示起始时间，ft表示要进行分数阶微分或积分的函数，h表示步长，t表示电池放电时间，j表示一个整数索引，用于表示差分序列中的项，是广义二项式系数；选择的步长h足够小时，近似地忽略式中的极限操作，则在Grunwald-letnikov定义下的分数阶导数与积分由下面的式子直接计算： ……（4），其中，为二项式的系数，其递推关系如下： ；将电池模型中的RC电路两端的极化电压Ud作为公式（4）的分数阶定义下进行分数阶微分或积分的函数ft，对Ud进行分数阶求导或积分，通过Grunwald-letnikov分数阶导数来获得RC电路两端的极化电压Ud的数值解；c.根据公式（1）和公式（4），把分数阶模型的等效电路的离散化状态方程表示为： ……（5），式（5）进一步书写成： ……（6），式中，在时间t处，∈R是状态向量，∈R是系统输入；其中：，表示分数阶阻抗，Q是分数阶电容的阻抗特性系数；把输出方程式离散为： ……（7），其中，∈R是系统输出，最后，由方程式和共同决定分数阶模型的离散状态方程和输出方程；d.设电池的SOC的定义如下： ……（8），式中，是时间t时的SOC，是初始SOC，是库仑效率，为电池容量，为电流，设定在公式中的放电电流为正；e.根据上述的分数阶模型的离散状态方程、输出方程以及SOC的定义式，通过计算机建模导出辨识表及辨识表，其中，辨识表表示分数阶模型的阶次与电池SOC之间的关系，辨识表表示分数阶模型的系数与电池SOC之间的关系，辨识表和辨识表中的参数范围根据拟合结果和电池特性选择；f.在分数阶模型下，根据上述离散状态方程、输出方程、辨识表及辨识表估算出电池SOC值；g.在计算出各个单体电池的SOC之后，计算相邻电池之间的极差并维持彼此之间的SOC趋于一致，为了控制各电池充电过程中SOC变化率一致，各电池均衡电流由如下公式计算得出： ，其中，ki为反映电池固有特性的参数，n为电池数量，I为总电流；在A-C2C均衡架构中，由基尔霍夫定律得到第i个电池的实际均衡电流为两个相邻的单体均衡模块之间的均衡电流差；各个单体电池所需的均衡电流由下式计算得到： ，其中，为各个单体电池的SOC值，为各个单体电池的容量，为均衡时间，是全部模块的平均SOC值，是均衡电流；h.各个单体均衡模块根据计算得到的均衡电流进行动作，最终完成均衡动作。

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