CN106100063A - 一种电池组均衡系统的均衡效果的验证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，S1、测试有启动均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据；S2、测试停用均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据；S3、比较步骤S1、S2获得的数据，判定均衡系统的结果、速度和性价比。判定均衡效果：启用均衡系统后，电池芯SOC分布如果比不启用SOC更加集中，说明有均衡系统有效果；判断均衡系统速度：启用均衡系统后电池芯SOC分布达到设计目标的时间，均衡系统停止使用后，SOC分布超过均衡系统设定范围的时间，均衡系统再次启用后SOC分布达到设计目标的时间；本发明能够简明的能够判断均衡系统的技术指标，不需要增加任何设备或零部件，结果准确可靠实用。

Description

一种电池组均衡系统的均衡效果的验证方法
技术领域
本发明涉及电池组均衡技术，特别涉及一种电池组均衡系统的均衡效果的验证方法。
背景技术
很多电子设备和电力系统都用电池组或者电池阵列做电源，所述电池组是指多个电池单元通过串联、并联或者混联的方式相互连接组成。电池芯在生产制造的过程中不可避免的会存在相互之间的差异，在组成电池组后，即使严格的配组使电池组各节之间的一致性很好，但是使用过程也会带来不一致性。比如电池组在使用过程中，各电芯的温度、阻抗、自放电率、容量衰减等方面会不可避免的存在差异，而这些差异会相互影响作用，导致电池间的自放电、容量衰减不一样，发生不平衡。不平衡的发生，第一会降低电池组的可用容量，这对于移动设备来说是很痛心的事情，因为电压最低的电池芯耗完电之后，其他电池芯即使有电也不能用。如果强行继续使用，会在已经放完电的电池芯中产生极性相反的电压，电解液与电极反应产生气体，损坏电池甚至发生爆炸等安全事故。
针对上述问题，多种均衡方法被应用到电池均衡中，有代表性的有三个方向。一种是利用电阻等发热元件消耗掉电量高的电芯中部分电量，一种是利用能量转移电路将部分电量从高电量电池芯转移到低电量电池芯，一种是利用能耗电路或者均衡电路在充电结束时将每个电池芯充满。
上述均衡的思路虽然对，但是均衡的效果受制于检测精度、均衡电流和发热散热等设计能力，不能不证自明的认为均衡效果达到了设计的目的，那么均衡效果的检测就显得有必要。现有技术的均衡检测主要是检测均衡功能是否正常，均衡电路是否损坏。专利申请1（专利号：201210052989.1）设计了一种检测均衡控制开关的损坏情况的方法，即检测电池单体的电压，如果一个单体的电压不受控制单方向变化，就认为开关常闭不能断开，如果一个电池芯的电压显示没有受到均衡影响，可以认为开关损坏处于常开状态，专利申请2（专利号：201410064159.X）设计的方法是在均衡电路每条支路中串入一个电阻，通过检测电阻上的压降，来检测该支路的电流，如果电流完全不符合均衡策略，可以认为该均衡支路已经损坏。除了利用能耗电路或者均衡电路在充电结束时将每个电池芯充满这种方法，在均衡过程中很容易看到均衡结果，均衡时间和均衡发热等必要信息外，对于另外两种均衡方法现有技术没有检测均衡系统效果的方法，很难判定一个均衡系统是否有效，性价比如何，能不能采用。
发明内容
本发明目的是：提供一种电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，简单明确的判定一种均衡系统的效果、作用和均衡需要的时间等。
本发明的技术方案是：
一种电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，包括步骤：
S1、测试有启动均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据；
S2、测试停用均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据；
S3、比较步骤S1、S2获得的数据，判定均衡系统的结果、速度和性价比：
所述判定均衡效果的方法是：启用均衡系统后，电池芯SOC分布如果比不启用SOC更加集中，说明有均衡系统有效果；
所述判断均衡系统速度的方法是：启用均衡系统后电池芯SOC分布达到设计目标的时间，均衡系统停止使用后，SOC分布超过均衡系统设定范围的时间，均衡系统再次启用后SOC分布达到设计目标的时间；
所述判断均衡系统性价比的方法是：均衡系统的价格除以使用均衡系统后相比于不使用均衡系统电池组可用容量的增加值。
优选的，步骤S1所述的测试有启动均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据的方法包括步骤：
1）将电池组、电池管理系统和电池均衡系统连接好，安装到正常的用电设备上；
2）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
3）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
4）启动电池均衡系统和电池管理系统，正常工况使用电池系统30%标称容量的电量；
5）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
6）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
7）重复步骤4）、5）、6），然后比较电池芯SOC的变化情况，分析电池组内电池芯SOC分布是如何变化的，变化速度如何。
优选的，步骤S2所述的测试停用均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据的方法包括步骤：
1＇）将电池组、电池管理系统和电池均衡系统连接好，安装到正常的用电设备上；
2＇）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
3＇）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
4＇）停用电池均衡系统和电池管理系统，正常工况使用电池系统30%标称容量的电量；
5＇）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
6＇）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
7＇）重复步骤4＇）、5＇）、6＇），然后比较电池芯SOC的变化情况，分析电池组内电池芯SOC分布是如何变化的，变化速度如何。
本发明的优点是：
本发明所提供的电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，能够简明的能够判断均衡系统的技术指标，包括效果、均衡需要的时间和性价比等，不需要增加任何设备或零部件，结果准确可靠实用。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述的电池组均衡系统的均衡效果的验证方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所揭示的电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，包括步骤：
S1、测试有启动均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据：
1）将电池组、电池管理系统和电池均衡系统连接好，安装到正常的用电设备上；
2）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
3）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
4）启动电池均衡系统和电池管理系统，正常工况使用电池系统30%标称容量的电量；
5）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
6）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
7）重复步骤4）、5）、6），然后比较电池芯SOC的变化情况，分析电池组内电池芯SOC分布是如何变化的，变化速度如何。
S2、测试停用均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据：
1＇）将电池组、电池管理系统和电池均衡系统连接好，安装到正常的用电设备上；
2＇）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
3＇）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
4＇）停用电池均衡系统和电池管理系统，正常工况使用电池系统30%标称容量的电量；
5＇）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
6＇）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
7＇）重复步骤4＇）、5＇）、6＇），然后比较电池芯SOC的变化情况，分析电池组内电池芯SOC分布是如何变化的，变化速度如何。
S3、比较步骤S1、S2获得的数据，判定均衡系统的结果、速度和性价比：
所述判定均衡效果的方法是：启用均衡系统后，电池芯SOC分布如果比不启用SOC更加集中，说明有均衡系统有效果；
所述判断均衡系统速度的方法是：启用均衡系统后电池芯SOC分布达到设计目标的时间，均衡系统停止使用后，SOC分布超过均衡系统设定范围的时间，均衡系统再次启用后SOC分布达到设计目标的时间；
所述判断均衡系统性价比的方法是：均衡系统的价格除以使用均衡系统后相比于不使用均衡系统电池组可用容量的增加值。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，其特征在于，包括步骤：
S1、测试有启动均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据；
S2、测试停用均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据；
S3、比较步骤S1、S2获得的数据，判定均衡系统的结果、速度和性价比：
所述判定均衡效果的方法是：启用均衡系统后，电池芯SOC分布如果比不启用SOC更加集中，说明有均衡系统有效果；
所述判断均衡系统速度的方法是：启用均衡系统后电池芯SOC分布达到设计目标的时间，均衡系统停止使用后，SOC分布超过均衡系统设定范围的时间，均衡系统再次启用后SOC分布达到设计目标的时间；
所述判断均衡系统性价比的方法是：均衡系统的价格除以使用均衡系统后相比于不使用均衡系统电池组可用容量的增加值。
2.根据权利要求1所述的电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，其特征在于，步骤S1所述的测试有启动均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据的方法包括步骤：
1）将电池组、电池管理系统和电池均衡系统连接好，安装到正常的用电设备上；
2）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
3）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
4）启动电池均衡系统和电池管理系统，正常工况使用电池系统30%标称容量的电量；
5）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
6）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
7）重复步骤4）、5）、6），然后比较电池芯SOC的变化情况，分析电池组内电池芯SOC分布是如何变化的，变化速度如何。
3.根据权利要求2所述的电池组均衡系统的均衡效果的验证方法，其特征在于，步骤S2所述的测试停用均衡系统时电池组内电池芯SOC分布的变化数据的方法包括步骤：
1＇）将电池组、电池管理系统和电池均衡系统连接好，安装到正常的用电设备上；
2＇）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
3＇）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
4＇）停用电池均衡系统和电池管理系统，正常工况使用电池系统30%标称容量的电量；
5＇）静置整个电池系统，使电池组内的电池芯开路电压OCV达到平衡值；
6＇）启动电池管理系统BMS检测并记录每个电池芯的开路电压OCV，进而对应出每个电池芯的SOC并记录；
7＇）重复步骤4＇）、5＇）、6＇），然后比较电池芯SOC的变化情况，分析电池组内电池芯SOC分布是如何变化的，变化速度如何。
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