CN107492916A - 电池均衡方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池均衡方法和装置。其中，该方法包括：接收电池包均衡信号，其中，电池包均衡信号在电池包处于空闲状态的情况下发出；根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令；通过电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。本发明解决了现有技术中电池包的均衡在电动车充电过程中进行，如果断开充电则电池包的均衡无法完全完成的技术问题。

Description

电池均衡方法和装置

技术领域

本发明涉及电能源领域，具体而言，涉及一种电池均衡方法和装置。

背景技术

一个电动汽车动力电池包是由多个动力电池单体串并组成的，由于电池的化学特性和出厂不一致性，动力电池包中的电池单体经过一段时间的使用后，电压会有较大差异；为了保证电池包安全，现有技术通常会在电池包充电和放电时参考电池包中最大单体电压值和最小单体电压值作为控制极限，长期如此使用电池，同一电池包中的电池单体压差则会越来越大，影响电池包整体储存容量，继而影响整车续驶里程。

为解决以上的电池包内电池单体压差问题，目前通常的方法是对电池包进行被动均衡。通常被动均衡控制是在充电过程中进行的，例如，在电动车电池包快要充满的一段时间内(该时间段由电池管理系统软件的控制策略决定)，对电池包内的每个电池单体进行均衡，均衡电流较小，如果电池包中的单体电池一致性差，或压差较大，则需要较长的均衡时间，而充电时间依据充电起始电压大小不一而时长不定，因此有些电池单体的均衡在充电结束时是无法全部完成的，不能彻底的解决单体压差问题。

针对现有技术中电池包的均衡在电动车充电过程中进行，如果断开充电则电池包的均衡无法完全完成的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池均衡方法和装置，以至少解决现有技术中电池包的均衡在电动车充电过程中进行，如果断开充电则电池包的均衡无法完全完成的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电池均衡方法，包括：接收电池包均衡信号，其中，电池包均衡信号在电池包处于空闲状态的情况下发出；根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令；通过电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。

进一步地，电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡，包括：检测电池包中每个电池单体的电压；确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压；将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压。

进一步地，将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压，包括：控制电池包中的单体电池向与单体电池并联的电阻放电，直至单体电池的电压达到目标均衡电压。

进一步地，接收电池包均衡信号之前，方法还包括：在电池包处于空闲状态的情况下，通过控制按钮发出电池包均衡信号。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电池均衡装置，包括：接收模块，用于接收电池包均衡信号，其中，电池包均衡信号在电池包处于空闲状态的情况下发出；发送模块，用于根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令；均衡模块，用于，电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。

进一步地，均衡模块包括：检测模块，用于检测电池包中每个电池单体的电压；确定模块，用于确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压；调整模块，用于将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压。

进一步地，调整模块包括：控制模块，用于控制电池包中的单体电池向与单体电池并联的电阻放电，直至单体电池的电压达到目标均衡电压。

进一步地，上述装置还包括：发送模块，用于在电池包处于空闲状态的情况下，通过控制按钮发出电池包均衡信号。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种电动车，包括：整车控制器，用于接收电池包均衡信号，并根据所述电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令，其中，所述电池包均衡信号在所述电池包处于空闲状态的情况下发出；所述电池管理系统，与所述整车控制器通信，用于根据所述电池包均衡指令进行电池均衡。

进一步地，上述电动车还包括：控制按钮，与所述整车控制器通信，用于在所述电池包处于空闲状态的情况下，向所述整车控制器发出电池包均衡信号。

在本发明实施例中，本申请上述实施例接收电池包均衡信号，根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令，电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。上述方案提供的均衡方式是主动的均衡方式，能够使电池包的均衡启动更灵活，可以更彻底完整的进行均衡控制，避免了均衡不完全的情况发生，从而解决了现有技术中电池包的均衡在电动车充电过程中进行，如果断开充电则电池包的均衡无法完全完成的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种电池均衡方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的电池均衡方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种电池均衡装置的示意图；以及

图4是根据本发明实施例的一种电动车的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电池均衡方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种电池均衡方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，接收电池包均衡信号，其中，电池包均衡信号在电池包处于空闲状态的情况下发出。

具体的，在上述步骤中，接收电池包均衡信号的设备可以是整车控制器，电池包均衡信号可以由车主发出，信号源通过预设的通信方式与整车控制器通信。

上述电池包处于空闲状态表示电池包既不处于充电状态，也不处于放电状态。

在一种可选的实施例中，车主可以通过电动汽车的整车控制器的显示器面板上的触控按键向整车控制器发出电池包均衡信号。

步骤S104，根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令。

具体的，在上述步骤中，整车控制器在接收到电池包均衡信号后，将电池包均衡信号转化为电池管理系统能够识别的电池包均衡指令，并向电池管理系统发送上述电池包均衡指令。

步骤S106，通过电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。

在上述步骤中，电池管理系统在接收到整车控制器发出的电池包均衡指令后，开始控制电池包进行电池均衡。

此处需要说明的是，电池包均衡的目的在于将电池包中每个电池单体的电压调整至一致，现有技术对电动汽车的电池包进行电池均衡主要采用被动均衡的方式，对电池包的均衡控制主要取决于软件的控制策略，例如，控制策略要求在电动汽车充电达到95％时开始进行电池均衡，控制电量超过95％的单体电池放电，对电量未达到95％的单体电池继续充电，由于电池包中的每个电池单体的电量可能都不均等，因此难以在同一时间完成均衡，且在单体电池的压差差距较大时，均衡时间较长，从而容易出现电池均衡未完成就结束充电的情况，导致电池包不能完成均衡。而本申请提供的电池包均衡方法在电池包处于空闲的状态下进行，属于主动的均衡控制，因此本申请提供的电池包的均衡方法受外界环境的影响因素较小，能够达到更好的均衡效果。

在一种可选的实施例中，在车主认为该段时间内无需使用电动汽车的情况下，可以主动的向整车控制器发出电池包均衡信号，进行主动均衡，由于电池包均衡信号可以由用户主动发出，因此用户可以自主的选择均衡时间，避免了均衡不完全的情况发生，从而达到了彻底对电池包的均衡进行控制的技术目的。

由上可知，本申请上述步骤接收电池包均衡信号，根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令，电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。上述方案提供的均衡方式是主动的均衡方式，能够使电池包的均衡启动更灵活，并可以更彻底完整的进行均衡控制，避免了均衡不完全的情况发生，从而解决了现有技术中电池包的均衡在电动车充电过程中进行，如果断开充电则电池包的均衡无法完全完成的技术问题。

可选的，根据本申请上述实施例，电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡，包括：

步骤S1061，获取电池包的目标均衡电压。

具体的，上述电池包的目标均衡电压可以是在均衡过程中，控制电池包中所有电池单体达到的目标电压，当电池包中的全部电池单体均达到目标均衡电压时，可以确认电池包的均衡完成。

步骤S1063，将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压。

由上可知，本申请上述步骤获取电池包的目标均衡电压，将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压。上述方案采用确定目标均衡电压的方式，将电池包中的全部电池单体的电压调整至目标均衡电压，达到了完全电池包的均衡效果。

可选的，根据本申请上述实施例，获取电池包的目标均衡电压，包括：

步骤S1065，检测电池包中每个电池单体的电压。

具体的，在上述步骤中，可以通过电池管理模块检测电池包中每个电池单体的电压。

步骤S1067，确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压。

此处需要说明的是，由于电池包的均衡过程处于电池空闲状态下进行，不能为电池进行充电，因此为了保证电池包中电池单体的电压能够达到一致，采用电池包中电压最低的单体电池的电压作为目标均衡电压。

由上可知，本申请上述步骤检测电池包中每个电池单体的电压，确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压。上述方案通过检测电池包中每个单体电池的电压的方式，确定了目标均衡电压。

可选的，根据本申请上述实施例，将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压，包括：

步骤S1069，控制电池包中的单体电池向与单体电池并联的电阻放电，直至单体电池的电压达到目标均衡电压。

在电池包中，每个电池单体都并联有电阻，由于该电池包均衡过程处于电池的空闲状态下进行，因此电压高于目标均衡电压的单体电池无法通过向电动汽车的发动机构放电来降压，因此本申请采用控制电压高于目标均衡电压的单体电池向与之并联的电阻放电的方式来降压，从而使得电压高于目标均衡电压的单体电池的电压能够达到与目标均衡电压一致。

由上可知，本申请上述步骤控制电池包中的单体电池向与单体电池并联的电阻放电，直至单体电池的电压达到目标均衡电压。上述方案通过控制单体电池放电，从而达到了电池包中全部单体电池的电压都与目标均衡电压一致的技术目的，进而实现了对电池包均衡的完全控制，对电池包进行了完全的均衡。

可选的，根据本申请上述实施例，接收电池包均衡信号之前，方法还包括：

步骤S108，在电池包处于空闲状态的情况下，通过控制按钮发出电池包均衡信号。

在一种可选的实施例中，电池包均衡信号可以由用户通过控制按钮发出，从而实现了电池包的主动均衡。

此处需要说明的是，上述控制按钮不限于按钮、按键等设备，任何与整车控制器通信，并能够使用户发出控制信号的设备均可以作为上述控制按钮，例如，电动汽车控制面板上的触屏按键等。

图2是根据本发明实施例的一种可选的电池均衡方法的流程图，在一种可选的实施例中，电池均衡方法可以包括如下步骤：

S21，触发控制按钮，生成均衡信号。

具体的，在上述步骤中，用户可以根据自身需求，在不使用电动车的时间段内，通过触摸预设按钮，来触发均衡信号。

S23，整车控制器向电池管理系统发送均衡指令。

S25，电池管理系统进行均衡控制。

具体的，在上述步骤中，电池管理系统在接收到电池均衡指令后，选择目标均衡电压，然后控制电池包中电压超过目标均衡电压的单体电池放电，来达到目标均衡电压，从而达到电池包中的电池单体电压一致的技术效果，从而实现了对电池包的均衡控制。

实施例2

图3是根据本发明实施例的一种电池均衡装置的示意图，该装置可以用于实施实施例1中的电池均衡方法，结合图3所示，该装置包括：

接收模块30，用于接收电池包均衡信号，其中，电池包均衡信号在电池包处于空闲状态的情况下发出。

发送模块32，用于根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令。

均衡模块34，用于通过电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。

由上可知，本申请上述装置通过接收模块接收电池包均衡信号，通过发送模块根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令，电池管理系统通过均衡模块根据电池包均衡指令进行电池包均衡。上述方案提供的均衡方式是主动的均衡方式，能够使电池包的均衡启动更灵活，可以更彻底完整的进行均衡控制，避免了均衡不完全的情况发生，从而解决了现有技术中电池包的均衡在电动车充电过程中进行，如果断开充电则电池包的均衡无法完全完成的技术问题。

可选的，根据本申请上述实施例，上述均衡模块包括：

获取模块，用于获取电池包的目标均衡电压。

调整模块，用于将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压。

由上可知，本申请上述装置通过获取模块获取电池包的目标均衡电压，通过调整模块将电池包中的所有电池单体的电压调整至目标均衡电压。上述方案采用确定目标均衡电压的方式，将电池包中的全部电池单体的电压调整至目标均衡电压，达到了完全电池包的均衡效果。

可选的，根据本申请上述实施例，上述获取模块包括：

检测模块，用于检测电池包中每个电池单体的电压。

确定模块，用于确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压。

由上可知，本申请上述装置通过检测模块检测电池包中每个电池单体的电压，通过确定模块确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压。上述方案通过检测电池包中每个单体电池的电压的方式，确定了目标均衡电压。

可选的，根据本申请上述实施例，上述调整模块包括：

控制模块，用于控制电池包中的单体电池向与单体电池并联的电阻放电，直至单体电池的电压达到目标均衡电压。

由上可知，本申请上述装置通过控制模块控制电池包中的单体电池向与单体电池并联的电阻放电，直至单体电池的电压达到目标均衡电压。上述方案通过控制单体电池放电，从而达到了电池包中全部单体电池的电压都与目标均衡电压一致的技术目的，进而实现了对电池包均衡的完全控制，对电池包进行了完全的均衡。

可选的，根据本申请上述实施例，上述装置还包括：

发送模块，用于在电池包处于空闲状态的情况下，通过控制按钮发出电池包均衡信号。

此处需要说明的是，上述控制按钮不限于按钮、按键等设备，任何与整车控制器通信，并能够使用户发出控制信号的设备均可以作为上述控制按钮，例如，电动汽车控制面板上的触屏按键等。

实施例3

图4是根据本发明实施例的一种电动车的结构示意图，结合图4所示，该电动车包括：

整车控制器40，用于接收电池包均衡信号，并根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令，其中，电池包均衡信号在电池包处于空闲状态的情况下发出。

具体的，上述电池包处于空闲状态表示电池包既不处于充电状态，也不处于放电状态。

在一种可选的实施例中，车主可以通过电动汽车的整车控制器的显示器面板上的触控按键向整车控制器发出电池包均衡信号。整车控制器在接收到电池包均衡信号后，将电池包均衡信号转化为电池管理系统能够识别的电池包均衡指令，并向电池管理系统发送上述电池包均衡指令。

电池管理系统42，与整车控制器通信，用于根据电池包均衡指令进行电池均衡。

在上述系统中，电池管理系统在接收到整车控制器发出的电池包均衡指令后，开始控制电池包进行电池均衡。

此处需要说明的是，电池包均衡的目的在于将电池包中每个电池单体的电压调整至一致，现有技术对电动汽车的电池包进行电池均衡主要采用被动均衡的方式，对电池包的均衡控制主要取决于软件的控制策略，例如，控制策略要求在电动汽车充电达到95％时开始进行电池均衡，控制电量超过95％的单体电池放电，对电量未达到95％的单体电池继续充电，由于电池包中的每个电池单体的电量可能都不均能，因此难以在同一时间完成均衡，且在单体电池的压差差距较大时，均衡时间较长，因此容易出现电池均衡未完成就结束充电的情况，从而不能完成电池的均衡。而本申请提供的电池包均衡方法在电池包处于空闲的状态下进行，属于主动的均衡控制，受外界环境的影响因素较小。

在一种可选的实施例中，在车主认为该段时间内不是用电动汽车的情况下，可以主动的向整车控制器发出电池包均衡信号，进行主动均衡，由于电池包均衡信号可以由用户主动发出，因此用户可以自主的选择均衡时间，避免了均衡不完全的情况发生，从而达到了彻底的对电池包进行均衡控制。

由上可知，本申请上述系统通过整车控制器接收电池包均衡信号，根据电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令，电池管理系统根据电池包均衡指令进行电池包均衡。上述方案提供的均衡方式是主动的均衡方式，能够使电池包的均衡启动更灵活，可以更彻底完整的进行均衡控制，避免了均衡不完全的情况发生，从而解决了现有技术中电池包的均衡在电动车充电过程中进行，如果断开充电则电池包的均衡无法完全完成的技术问题。

可选的，根据本申请上述实施例，上述电动车还包括：

控制按钮，与整车控制器通信，用于在电池包处于空闲状态的情况下，向整车控制器发出电池包均衡信号。

在一种可选的实施例中，电池包均衡信号可以由用户通过控制按钮发出，从而实现了电池包的主动均衡。

此处需要说明的是，上述控制按钮不限于按钮、按键等设备，任何与整车控制器通信，并能够使用户发出控制信号的设备均可以作为上述控制按钮，例如，电动汽车控制面板上的触屏按键等。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，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单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池均衡方法，其特征在于，包括：

接收电池包均衡信号，其中，所述电池包均衡信号在所述电池包处于空闲状态的情况下发出；

根据所述电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令；

通过电池管理系统根据所述电池包均衡指令进行电池包均衡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电池管理系统根据所述电池包均衡指令进行电池包均衡，包括：

检测所述电池包中每个电池单体的电压；

确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压；

将所述电池包中的所有电池单体的电压调整至所述目标均衡电压。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述电池包中的所有电池单体的电压调整至所述目标均衡电压，包括：

控制所述电池包中的单体电池向与所述单体电池并联的电阻放电，直至所述单体电池的电压达到所述目标均衡电压。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收电池包均衡信号之前，所述方法还包括：在所述电池包处于空闲状态的情况下，通过控制按钮发出电池包均衡信号。

5.一种电池均衡装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收电池包均衡信号，其中，所述电池包均衡信号在所述电池包处于空闲状态的情况下发出；

发送模块，用于根据所述电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令；

均衡模块，用于，电池管理系统根据所述电池包均衡指令进行电池包均衡。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述均衡模块包括：

检测模块，用于检测所述电池包中每个电池单体的电压；

确定模块，用于确定电压最低的电池单体的电压为目标均衡电压；

调整模块，用于将所述电池包中的所有电池单体的电压调整至所述目标均衡电压。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：

控制模块，用于控制所述电池包中的单体电池向与所述单体电池并联的电阻放电，直至所述单体电池的电压达到所述目标均衡电压。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

发送模块，用于在所述电池包处于空闲状态的情况下，通过控制按钮发出电池包均衡信号。

9.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括：

整车控制器，用于接收电池包均衡信号，并根据所述电池包均衡信号向电池管理系统发送电池包均衡指令，其中，所述电池包均衡信号在所述电池包处于空闲状态的情况下发出；

所述电池管理系统，与所述整车控制器通信，用于根据所述电池包均衡指令进行电池均衡。

10.根据权利要求9所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括：

控制按钮，与所述整车控制器通信，用于在所述电池包处于空闲状态的情况下，向所述整车控制器发出电池包均衡信号。