CN106558893B - 用于电池组均衡的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于电池组均衡的控制方法和装置，该用于电池组均衡的控制方法包括检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令；如果检测接收到所述断电指令，则生成接收到所述断电指令的信号，并将所述信号发送至所述控制管理主单元；接收所述控制管理主单元发送的报文；将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。通过本发明能够实现在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

Description

用于电池组均衡的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及电池均衡技术领域，尤其涉及一种用于电池组均衡的控制方法和装置。

背景技术

近年来，越来越多的产品采用锂离子电池做为主要电源，电池均衡是利用电子技术，使锂离子电池单体电压偏差保持在预期的范围内，从而保证每个单体电池在正常的使用时不发生损坏。若不进行均衡控制，随着充放电循环的增加，各单体电池电压逐渐分化，使用寿命将大大缩减。

现有技术中的均衡方式是上电均衡。上电均衡只有在汽车上电的情况下才能开启均衡，由于均衡时间短且均衡电流小，均衡效果不理想。现有的上电均衡技术中均衡管理单元在断电后不能工作，从而导致均衡时间有限，均衡效率不高，均衡效果较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电池组均衡的控制方法，能够实现在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

本发明的另一个目的在于提出一种用于电池组均衡的控制装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的用于电池组均衡的控制方法，包括：检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令；如果检测接收到所述断电指令，则生成接收到所述断电指令的信号，并将所述信号发送至所述控制管理主单元；接收所述控制管理主单元发送的报文；将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

本发明第一方面实施例提出的用于电池组均衡的控制方法，通过在接收到断电指令，且接收到控制管理主单元发送的报文时，将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，能够实现在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的用于电池组均衡的控制装置，包括：断电指令检测模块，用于检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令；断电指令的信号生成发送模块，用于在检测接收到所述断电指令时，生成接收到所述断电指令的信号，并将所述信号发送至所述控制管理主单元；报文接收模块，用于接收所述控制管理主单元发送的报文；均衡控制模块，用于将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

本发明第二方面实施例提出的用于电池组均衡的控制装置，通过在接收到断开电源指令，且接收到控制管理主单元发送的报文时，将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，能够实现在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例提出的用于电池组均衡的控制方法的流程示意图；

图2为现有技术中均衡单元与其他单元的连接拓扑结构示意图；

图3为本发明中均衡单元与其他单元的连接拓扑结构示意图；

图4为本发明另一实施例提出的用于电池组均衡的控制方法的流程示意图；

图5为本发明另一实施例提出的用于电池组均衡的控制方法的流程示意图；

图6为本发明另一实施例提出的用于电池组均衡的控制装置的结构示意图；

图7为本发明另一实施例提出的用于电池组均衡的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本发明一实施例提出的用于电池组均衡的控制方法的流程示意图，该方法包括：

S11：检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令。

具体地，由控制管理子单元中的单片机检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令。

其中，控制管理主单元用于给控制管理子单元提供电能，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

控制管理主单元可以具体为控制电路。

对电池组进行均衡控制可以减小电池组中电池的单体差异，其中，电池的单体差异具体包括电池的单体容量差异、单体内阻差异，以及单体自放电差异。

图2为现有技术中均衡单元与其他单元连接拓扑结构示意图。

现有技术中，控制管理单元通过控制控制管理子单元来控制均衡单元中均衡的开启和关闭，控制管理子单元和均衡单元一一对应，一个控制管理单元控制多个控制管理子单元，每个控制管理子单元控制与之对应的均衡单元，当控制管理单元接通电源时，控制管理单元给控制管理子单元提供电能，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，但是在控制管理单元断开电源时，并不能给控制管理子单元提供电能，不能够使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，均衡效率低。

本发明中，通过检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令，以在检测接收到断电指令，且接收到控制管理主单元发送的报文时，将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，实现了在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

图3为本发明中均衡单元与其他单元的连接拓扑结构示意图，包括12V常电31、控制管理主单元32、控制管理子单元33、均衡单元34，以及电池包35。其中，12V常电31用于给控制管理主单元32提供电能；控制管理主单元32用于给控制管理子单元33提供电能，以使控制管理子单元33控制均衡单元34进行均衡工作；控制管理子单元33用于控制均衡单元34进行均衡工作；均衡单元34用于对电池组进行均衡控制；电池包35用于给均衡单元34提供电能。

例如，控制管理子单元中的单片机检测控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的断电指令。

S12：如果检测接收到断电指令，则生成接收到断电指令的信号，并将信号发送至控制管理主单元。

具体地，控制管理子单元中的单片机在检测控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的断电指令时，生成接收到断电指令的信号，并将信号发送至控制管理主单元。

断电指令的信号例如为字符“A”。

例如，控制管理子单元中的单片机在检测到控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的断电指令时，生成信号“A”，并将信号“A”发送至控制管理主单元。

可选地，另一个实施例中，参见图4，如果检测接收到断电指令，则生成接收到断电指令的信号，并将信号发送至控制管理主单元之后，还包括：

S41：控制管理主单元接收信号，并将报文发送至控制管理子单元中的单片机。

报文是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块。

其中，报文为控制器局域网总线(Controller Area Network，CAN)报文。

S13：接收控制管理主单元发送的报文。

例如，控制管理子单元接收控制管理主单元发送的CAN报文。

可选地，另一个实施例中，参见图4，在步骤S13之后，该方法还包括：

S42：控制管理子单元中的单片机控制管脚输出高电平，以激活控制管理子单元。

例如，控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的CAN报文后，控制管理子单元中的单片机在识别到控制管理主单元切断供电时，该单片机控制管脚输出高电平，激活控制管理子单元，以将控制管理子单元切换至由常电供电，并控制均衡单元进行均衡工作。

S14：将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

具体地，控制管理子单元的供电电源由控制管理主单元切换至12V常电。

例如，控制管理子单元中的单片机接收到控制管理主单元发送的CAN报文后，控制管脚输出高电平，以使12V常电直接给控制管理子单元供电，使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

其中，控制管理子单元与均衡单元之间采用差分通信的方式进行通信。一个控制管理子单元对应控制一个或者多个均衡单元。

可选地，另一个实施例中，参见图5，控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，具体包括：

S51：获取电池管理系统中全部电池的电压值，并选定电压值中的最高电压值。

例如，获取到的电池管理系统中全部电池的电压值可以为2.1V、2.7V、2.9V，以及3.7V，其中，最高电压值为3.7V。

S52：判断最高电压值是否达到均衡电压阈值，若是，则执行步骤S53，否则执行步骤S54。

其中，均衡电压阈值可以由电池管理系统内置程序预先设定。

均衡电压阈值例如为3.6V。

例如，控制管理子单元获取到的电池组中单个电池的最高电压值为3.7V，达到均衡电压阈值3.6V，则触发执行步骤S53。

S53：控制均衡单元停止均衡工作。

例如，控制管理子单元控制均衡单元停止均衡工作。

S54：控制均衡单元进行均衡工作。

例如，控制管理子单元获取到的电池组中单个电池的最高电压值为3.7V，未到均衡电压阈值3.8V，控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

本实施例中，通过在接收到断电指令，且接收到控制管理主单元发送的报文时，将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，能够实现在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

图6为本发明另一实施例提出的用于电池组均衡的控制装置的结构示意图，该装置60包括断电指令检测模块601、断电指令的信号生成发送模块602、报文接收模块603，以及均衡控制模块604。

断开电源指令检测模块601，用于检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令。

具体地，由控制管理子单元中的单片机检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令。

其中，控制管理主单元用于给控制管理子单元提供电能，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

控制管理主单元可以具体为控制电路。

对电池组进行均衡控制可以减小电池组中电池的单体差异，其中，电池的单体差异具体包括电池的单体容量差异、单体内阻差异，以及单体自放电差异。

图2为现有技术中均衡单元与其他单元连接拓扑结构示意图。

现有技术中，控制管理单元通过控制控制管理子单元来控制均衡单元中均衡的开启和关闭，控制管理子单元和均衡单元一一对应，一个控制管理单元控制多个控制管理子单元，每个控制管理子单元控制与之对应的均衡单元，当控制管理单元接通电源时，控制管理单元给控制管理子单元提供电能，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，但是在控制管理单元断开电源时，并不能给控制管理子单元提供电能，不能够使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，均衡效率低。

本发明中，通过检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令，以在检测接收到断电指令，且接收到控制管理主单元发送的报文时，将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，实现了在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

图3为本发明中均衡单元与其他单元的连接拓扑结构示意图，包括12V常电31、控制管理主单元32、控制管理子单元33、均衡单元34，以及电池包35。其中，12V常电31用于给控制管理主单元32提供电能；控制管理主单元32用于给控制管理子单元33提供电能，以使控制管理子单元33控制均衡单元34进行均衡工作；控制管理子单元33用于控制均衡单元34进行均衡工作；均衡单元34用于对电池组进行均衡控制；电池包35用于给均衡单元34提供电能。

例如，控制管理子单元中的单片机检测控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的断电指令。

断电指令的信号生成发送模块602，用于在检测接收到断电指令时，生成接收到断电指令的信号，并将信号发送至控制管理主单元。

具体地，控制管理子单元中的单片机在检测控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的断电指令时，生成接收到断电指令的信号，并将信号发送至控制管理主单元。

断电指令的信号例如为字符“A”。

例如，控制管理子单元中的单片机在检测到控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的断电指令时，生成信号“A”，并将信号“A”发送至控制管理主单元。

另一个实施例中，参见图7，该装置60还包括：

报文发送模块605，用于控制管理主单元接收信号，并将报文发送至控制管理子单元中的单片机。

报文是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块。

其中，报文为控制器局域网总线(Controller Area Network，CAN)报文。

报文接收模块603，用于接收控制管理主单元发送的报文。

例如，控制管理子单元接收控制管理主单元发送的CAN报文。

另一个实施例中，参见图7，该装置60还包括：

控制管理子单元激活模块606，用于控制管理子单元中的单片机控制管脚输出高电平，以激活控制管理子单元。

例如，控制管理子单元接收到控制管理主单元发送的CAN报文后，控制管理子单元中的单片机在识别到控制管理主单元切断供电时，该单片机控制管脚输出高电平，激活控制管理子单元，以将控制管理子单元切换至由常电供电，并控制均衡单元进行均衡工作。

均衡控制模块604，用于将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

具体地，控制管理子单元的供电电源由控制管理主单元切换至12V常电。

例如，控制管理子单元中的单片机接收到控制管理主单元发送的CAN报文后，控制管脚输出高电平，以使12V常电直接给控制管理子单元供电，使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

其中，控制管理子单元与均衡单元之间采用差分通信的方式进行通信。一个控制管理子单元对应控制一个或者多个均衡单元。

可选地，另一个实施例中，均衡控制模块604具体用于获取电池管理系统中全部电池的电压值，并选定电压值中的最高电压值；判断最高电压值是否达到均衡电压阈值；如果达到均衡电压阈值，则控制均衡单元停止均衡工作；如果未达到均衡电压阈值，则控制均衡单元进行均衡工作。

其中，均衡电压阈值可以由电池管理系统内置程序预先设定。

均衡电压阈值例如为3.6V。

例如，控制管理子单元获取到的电池管理系统中全部电池的电压值可以为2.1V、2.7V、2.9V，以及3.7V，其中，最高电压值为3.7V，达到均衡电压阈值3.6V，则控制管理子单元控制均衡单元停止均衡工作。

本实施例中，通过在接收到断电指令，且接收到控制管理主单元发送的报文时，将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，能够实现在断开电源时控制均衡单元进行均衡工作，有效提升电池组的均衡效率及均衡效果。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种用于电池组均衡的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令；

如果检测接收到所述断电指令，则生成接收到所述断电指令的信号，并将所述信号发送至所述控制管理主单元；

接收所述控制管理主单元发送的报文；

将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

2.如权利要求1所述的用于电池组均衡的控制方法，其特征在于，所述如果检测接收到所述断电指令，则生成接收到所述断电指令的信号，并将所述信号发送至所述控制管理主单元之后，还包括：

所述控制管理主单元接收所述信号，并将报文发送至所述控制管理子单元中的单片机。

3.如权利要求2所述的用于电池组均衡的控制方法，其特征在于，所述报文为CAN报文。

4.如权利要求1所述的用于电池组均衡的控制方法，其特征在于，所述接收所述控制管理主单元发送的报文之后，还包括：

所述控制管理子单元中的单片机控制管脚输出高电平，激活控制管理子单元，以将控制管理子单元切换至由常电供电。

5.如权利要求1所述的用于电池组均衡的控制方法，其特征在于，所述控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作，具体包括：

获取电池管理系统中全部电池的电压值，并选定所述电压值中的最高电压值；

判断所述最高电压值是否达到均衡电压阈值；

如果达到所述均衡电压阈值，则控制所述均衡单元停止均衡工作；

如果未达到所述均衡电压阈值，则控制所述均衡单元进行均衡工作。

6.如权利要求5所述的用于电池组均衡的控制方法，其特征在于，所述控制管理子单元与所述均衡单元之间采用差分通信的方式进行通信。

7.如权利要求6所述的用于电池组均衡的控制方法，其特征在于，一个所述控制管理子单元对应控制一个或者多个所述均衡单元。

8.一种用于电池组均衡的控制装置，其特征在于，包括：

断电指令检测模块，用于检测控制管理子单元是否接收到控制管理主单元发送的断电指令；

断电指令的信号生成发送模块，用于在检测接收到所述断电指令时，生成接收到所述断电指令的信号，并将所述信号发送至所述控制管理主单元；

报文接收模块，用于接收所述控制管理主单元发送的报文；

均衡控制模块，用于将控制管理子单元切换至由常电供电，以使控制管理子单元控制均衡单元进行均衡工作。

9.如权利要求8所述的用于电池组均衡的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

报文发送模块，用于所述控制管理主单元接收所述信号，并将报文发送至所述控制管理子单元中的单片机。

10.如权利要求9所述的用于电池组均衡的控制装置，其特征在于，所述报文为CAN报文。

11.如权利要求8所述的用于电池组均衡的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制管理子单元激活模块，用于所述控制管理子单元中的单片机控制管脚输出高电平，激活控制管理子单元，以将控制管理子单元切换至由常电供电。

12.如权利要求8所述的用于电池组均衡的控制装置，其特征在于，所述均衡控制模块具体用于：

获取电池管理系统中全部电池的电压值，并选定所述电压值中的最高电压值；

判断所述最高电压值是否达到均衡电压阈值；

如果达到所述均衡电压阈值，则控制所述均衡单元停止均衡工作；

如果未达到所述均衡电压阈值，则控制所述均衡单元进行均衡工作。

13.如权利要求12所述的用于电池组均衡的控制装置，其特征在于，所述控制管理子单元与所述均衡单元之间采用差分通信的方式进行通信。

14.如权利要求13所述的用于电池组均衡的控制装置，其特征在于，一个所述控制管理子单元对应控制一个或者多个所述均衡单元。