CN107895983A - 电池均衡方法与装置、计算机可读存储介质、电池管理装置与运载工具 - Google Patents
电池均衡方法与装置、计算机可读存储介质、电池管理装置与运载工具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供了一种电池均衡方法与装置、计算机可读存储介质、电池管理装置与运载工具，应用于电池技术领域。本发明实施例中，通过在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯，然后，根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理。本发明实施例提供的技术方案能够解决现有均衡方法容易造成均衡电路被损毁的问题，提高均衡处理的安全性和稳定性。
Description
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池均衡方法与装置、计算机可读存储介质、电池管理装置与运载工具。
【背景技术】
随着电池领域的发展，电芯的大容量、高能量密度已经成为电池模组等在实际应用中的主流需求。对于由多个电芯串联连接而成的电池模组而言，由于每个电芯的自放电率存在差异，导致电池模组在运行一段时间之后会出现电芯可用容量不一致的问题，极大影响了电池模组的安全性和稳定性。因此，需要通过均衡处理对电池模组中的电芯进行均衡。
现有技术中，当需要对电池模组进行均衡处理时，一般是通过采集各电芯的电信号来确定哪些电芯需要进行均衡处理，得到待均衡电芯，之后，就同时对这些待均衡电芯进行均衡处理。
基于此，当电池模组中的电芯数目较多或者电芯的能量密度较高时，在充电均衡过程中容易导致主回路的总电流超出其允许的最大电流值，在放电均衡过程中容易造成主回路上的单向电流转换器DC/DC的电流反向，这些情况都可能会造成均衡电路被局部或全部损毁，稳定性和安全性较差。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电池均衡方法与装置、计算机可读存储介质、电池管理装置与运载工具，用以解决现有均衡方法容易造成均衡电路被损毁的问题，提高均衡处理的安全性和稳定性。
第一方面，本发明实施例提供了一种均衡方法，包括：
在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯；
根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理之前，所述方法还包括：
根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值；
根据所述数目阈值，在所述待均衡电芯中确定目标电芯，所述目标电芯为所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯，所述目标电芯的数目小于或者等于所述数目阈值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当所述待均衡电芯的均衡类型包括充电均衡与放电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第一数目阈值；
当放电均衡的待均衡电芯数目与充电均衡的待均衡电芯数目之差小于或者等于所述第一数目阈值时，放电均衡总电流与充电均衡总电流之差小于或者等于非均衡电路功耗总电流。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值，包括：
根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压、各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，以及，充电均衡与放电均衡的总电流差，获取所述第一数目阈值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述数目阈值，在所述待均衡电芯中确定目标电芯，包括：
获取任一均衡类型的全部待均衡电芯作为第一目标电芯；
获取与所述第一目标电芯的数目之差满足所述第一数目阈值的另一均衡类型的待均衡电芯，以作为第二目标电芯。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，获取与所述第一目标电芯的数目之差满足所述数目阈值的另一均衡类型的待均衡电芯，以作为第二目标电芯，包括：
根据所述第一目标电芯的数目与所述数目阈值，确定另一均衡类型的待均衡电芯的数目；
按照另一均衡类型的待均衡电芯的电压与所述平均电压之差由高至低的顺序，获取确定的所述数目的另一均衡类型的待均衡电芯，作为所述第二目标电芯。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当各待均衡电芯的均衡类型均为充电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第二数目阈值；
当充电均衡的待均衡电芯数目小于或者等于所述第二数目阈值时，充电均衡总电流与非均衡电路功耗总电流之和小于或者等于单向电流转换器的输出电流。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值，包括：
根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压，以及，各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，获取所述第二数目阈值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当各待均衡电芯的均衡类型均为放电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第三数目阈值；
当放电均衡的待均衡电芯数目小于或者等于所述第三数目阈值时，放电均衡总电流小于或者等于非均衡电路功耗总电流。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值，包括：
根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压，以及，各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，获取所述第三数目阈值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述数目阈值，在所述待均衡电芯中确定目标电芯，包括：
当所述待均衡电芯的数目小于或者等于所述数目阈值，确定所述待均衡电芯全部为所述目标电芯；或者，
当所述待均衡电芯的数目大于所述数目阈值时，按照所述待均衡电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值由高至低的顺序，获取与所述数目阈值相同数目的待均衡电芯，作为所述目标电芯。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯，包括：
采集所述电池模组中每个电芯的电压；
获取所述电池模组中各电芯的平均电压；
获取每个电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值；
当任一电芯的所述绝对值大于或者等于预设的电压阈值，且该电芯的电压与所述平均电压之差为负数时，确定该电芯为待均衡电芯，其均衡类型为充电均衡；
当任一电芯的所述绝对值大于或者等于预设的电压阈值，且该电芯的电压与所述平均电压之差为正数时，确定该电芯为待均衡电芯，其均衡类型为放电均衡。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
当所述目标电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值小于预设的电压阈值时，停止对该目标电芯的均衡处理。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
当所述电池模组中每个电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值均小于预设的电压阈值时，停止对所述电池模组的均衡处理。
第二方面，本发明实施例提供了一种电池均衡装置，包括：
确定单元，用于在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯；
均衡单元，用于根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被运行时用以执行如上所述任一种实现方式的电池均衡方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种电池管理装置，包括：如上所述的电池均衡装置。
第五方面，本发明实施例提供了一种运载工具，包括：如上所述的电池均衡装置。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例中，在电池模组的多个电芯中确定待均衡电芯之后，通过可同时进行均衡处理的数目阈值，对执行均衡处理的待均衡电芯的数目进行限制，即便电池模组中的电芯数目较多或者电芯的能量密度较高，同时进行均衡处理的待处理电芯的电流也在该均衡电路可以承受的范围内，降低了由于电流过大或电流反向造成均衡电路被损毁的可能性。因此，本发明实施例所提供的技术方案能够解决现有均衡方法容易造成均衡电路被损毁的问题，提高了均衡处理的安全性和稳定性。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种均衡电路的结构示意图；
图2是本发明实施例所提供的电池均衡方法的实施例一的流程示意图；
图3是本发明实施例所提供的确定待均衡电芯的流程示意图；
图4是本发明实施例所提供的电池均衡方法的实施例二的流程示意图；
图5是本发明实施例所提供的电池均衡装置的功能方块图；
图6是本发明实施例所提供的电池管理装置的功能方块图；
图7是本发明实施例所提供的运载工具的功能方块图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述数目阈值，但这些数目阈值不应限于这些术语。这些术语仅用来将数目阈值彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一数目阈值也可以被称为第二数目阈值，类似地，第二数目阈值也可以被称为第一数目阈值。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
请参考图1，其为本发明实施例提供的一种均衡电路的结构示意图，如图1所示，该均衡电路100为电池模组200进行主动均衡，其中，电池模组200由多个串联连接的电芯(图1中表示为200-1、200-2……200-n)组成，其中，n表示标号，n为大于1的整数。
该均衡电路100包括：单向电流转换器(单向DC/DC)110与多个双向电流转换器(双向DC/DC)120(图1中表示为120-1、120-2……120-n)，其中，单向电流转换器110设置于供电主回路上，其第一端与外部供电源300连接，第二端与多个双向电流转换器120的第一端连接，每个双向电流转换器120的第二端分别与电池模组200中的一个电芯连接。
考虑到如图1所示的均衡电路100中，单向电流转换器110位于与外部供电源300连接的主回路上，因此，在进行充电均衡过程中，当电池模组200中的电芯数目过多或者电芯的能量密度过高时，很容易超出单向电流转换器110可承受的电流范围，导致单向电流转换器110被烧毁，或者，很容易超出外部供电源300总线的最大允许电流，导致均衡电路100的供电线路故障，甚至造成整个均衡电路100的崩溃；以及，在进行放电均衡过程中，若进行放电均衡的电芯数目过多，容易造成单向电流转换器110中的电流反向，导致单向电流转换器110被烧毁。
因此，针对上述现有的均衡方法容易造成均衡电路被损毁的问题，本发明实施例提供了如下解决思路：确定电池模组200中的待均衡电芯之后，根据均衡电路100中可同时进行均衡处理的数目阈值，对待均衡电芯的数目进行限制，使得同时进行均衡处理时，单向电流转换器110的最大允许电流或者外部供电源300总线的最大允许电流均大于充电均衡总电流，从而避免主回路电流过大；放电均衡总电流不超出非均衡电路功耗总电流，从而避免引起电流反向。
在该思路的引导下，本方案实施例提供了以下可行的实施方案。
本发明实施例给出一种电池均衡方法。请参考图2，其为本发明实施例所提供的电池均衡方法的实施例一的流程示意图，包括以下步骤：
S201，在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯。
S202，根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理。
在实现上述S201时，可以根据电池模组中各电芯的电压、电量、荷电状态(Stateof Charge，SOC)等可以表征电芯当前状态的状态数据，确定电池模组中的待均衡电芯。
在实现该步骤时，需要对电池模组中的每个电芯分别进行判断，以确定是否存在待均衡电芯。并且，基于均衡类型不同，对待均衡电芯进行均衡处理的方式也不同，因此，还需要进行一步确定每一个待均衡电芯的均衡类型。
本发明实施例给出一种根据电芯的电压确定待均衡电芯的实现方式。请参考图3，其为本发明实施例所提供的确定待均衡电芯的流程示意图，包括以下步骤：
S301，采集电池模组中每个电芯的电压。
S302，获取电池模组中各电芯的平均电压。
S303，获取每个电芯的电压与平均电压之差的绝对值。
S304A，当任一电芯的所述绝对值大于或者等于预设的电压阈值，且该电芯的电压与平均电压之差为负数时，确定该电芯为待均衡电芯，其均衡类型为充电均衡。
S304B，当任一电芯的所述绝对值大于或者等于预设的电压阈值，且该电芯的电压与平均电压之差为正数时，确定该电芯为待均衡电芯，其均衡类型为放电均衡。
其中，当任一电芯的所述绝对值小于电压阈值时，确定该电芯不是待均衡电芯。此时，这些不是待均衡电芯的电芯满足现有的均衡要求，不需要再对其进行均衡处理。
基于以上步骤，在确定了均衡电芯时，也就确定了需要进行充电均衡处理的待均衡电芯数目与需要进行放电均衡处理的待均衡电芯数目。
在另一个具体的实现场景中，可以在上述确定待均衡电芯的步骤中增加计数统计的步骤。
具体的，分别对每个电芯是否需要进行均衡进行上述判断，当确定任一电芯为待均衡电芯，且为充电均衡类型时，则需要进行充电均衡的电芯数目加一；或者，当确定任一电芯为待均衡电芯，且为放电均衡类型时，则需要进行放电均衡的电芯数目加一。
本发明实施例中，通过其他可以表征电芯当前状态的状态数据进行待均衡电芯的判断方式与图3所示方法类似，在此不再一一赘述。
本发明实施例中，在执行图2中的S202之前，还可以包括以下步骤：
根据待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值；
根据数目阈值，在待均衡电芯中确定目标电芯，目标电芯为待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯。
基于此，请参考图4，其为本发明实施例所提供的电池均衡方法的实施例二的流程示意图，包括以下步骤：
S401，在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯。
S402，根据待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值。
S403，根据数目阈值，在待均衡电芯中确定目标电芯。
其中，目标电芯为待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯,目标电芯的数目小于或者等于数目阈值。
S404，对目标电芯进行均衡处理。
其中，S402中获取同时进行均衡处理的数目阈值的步骤可以有多种实现方式。
在一个具体的实现过程中，可以根据经验值对该数目阈值进行设定，当执行S402步骤时，只需要读取预设好的数目阈值即可。
在另一个具体的实现过程中，可以根据均衡电路的当前电压、电流等参数，对同时进行均衡处理的数目阈值进行获取。
本发明实施例中，基于确定的待均衡电芯的均衡类型不同，获取同时进行均衡处理的数目阈值的方式可以包括以下三种情况：
第一种，当待均衡电芯的均衡类型包括充电均衡与放电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第一数目阈值；
当放电均衡的待均衡电芯数目与充电均衡的待均衡电芯数目之差小于或者等于第一数目阈值时，放电均衡总电流与充电均衡总电流之差小于或者等于非均衡电路功耗总电流。
也就是，满足：
均衡充电总电流+非均衡电路功耗总电流≥均衡放电总电流
其中，根据待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值的方式可以为：根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压、各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，以及，充电均衡与放电均衡的总电流差，获取第一数目阈值。
为了便于理解，以下，结合图1所示的均衡电路进行说明。
针对如图1所示的均衡电路，获取第一数目阈值的实现方式可以表示为：
其中，N1表示第一数目阈值，K1为影响系数，其取值范围为(0，1)，U3表示电池模组中电芯的电压，I3表示电池模组中电芯的均衡电流，U2表示双向电流转换器的输入电压，I2表示非均衡电路功耗总电流，I′2表示实际均衡过程中充电均衡电流与放电均衡电流之间的差异总电流，U0表示单向电流转换器的输入电压，I0表示单向电流转换器的输入电流。
在实际实现过程中，当以上式获取图1所示均衡电路中的第一数目阈值时，单向电流转换器的输入电压U0可以为外部供电源的额定电压，输入电流I0则可以设为较小的电流值，例如，几十毫安至几百毫安左右，此时，输入电流I0一定在单向电流转换器的最大允许电流与外部供电源总线的最大允许电流的范围内。而电芯的电压U3可以为各电芯的平均电压或者额定电压；电芯的均衡电流I3为电芯进行均衡处理时的电流，其中，当对电池模组做充电均衡处理时，电芯的均衡电流I3可以为充电均衡电流，当对电池模组做放电均衡处理时，电芯的均衡电流I3可以为放电均衡电流。
由于获取到的第一数目阈值用于限制进行放电均衡的待均衡电芯数目与进行充电均衡的电芯数目之差，在这种情况下，确定目标电芯的方法可以包括以下步骤：
获取任一均衡类型的全部待均衡电芯作为第一目标电芯；
获取与第一目标电芯的数目之差满足第一数目阈值的另一均衡类型的待均衡电芯，以作为第二目标电芯。
其中，均衡类型可以包括：充电均衡或放电均衡。
在执行上述步骤时，可以将需要进行充电均衡的全部待均衡电芯作为第一目标电芯，获取满足第一数目阈值的放电均衡电芯，作为第二目标电芯。或者，可以将需要进行放电均衡的全部待均衡电芯作为第一目标电芯，获取满足第一数目阈值的充电均衡电芯，作为第二目标电芯。
本发明实施例中，考虑到获取第二目标电芯时，第二目标电芯可能为另一均衡类型的待均衡电芯中的全部电芯或者部分电芯。
基于以上情况，本发明实施例还给出了一种获取与第一目标电芯的数目之差满足数目阈值的另一均衡类型的待均衡电芯，以作为第二目标电芯的实现方式，包括以下步骤：
根据第一目标电芯的数目与数目阈值，确定另一均衡类型的待均衡电芯的数目；
按照另一均衡类型的待均衡电芯的电压与平均电压之差的绝对值由高至低的顺序，获取确定的数目的另一均衡类型的待均衡电芯，作为第二目标电芯。
举例说明，若第一数目阈值为3，并以充电均衡类型的全部待均衡电芯(5个)作为第一目标电芯，那么，满足第一数目阈值的放电均衡类型的待均衡电芯的数目为2个或者8个。此时，可以根据需要确定放电均衡电芯的数目。假设为8个。
那么，若此时需要进行放电均衡的待均衡电芯的总数目为5个，则可以将这5个放电均衡的待均衡电芯作为第二目标电芯。
或者，若此时需要进行放电均衡的待均衡电芯的总数目为10个，则需要在这10个放电均衡的待均衡电芯中选择8个待均衡电芯作为第二目标电芯。那么在具体实现时，只需要将这10个放电均衡的待均衡电芯的电压与平均电压之差的绝对值进行排序，并按照排序依次选择差值的绝对值较高的8个待均衡电芯作为第二目标电芯即可。
第二种，当各待均衡电芯的均衡类型均为充电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第二数目阈值；
当充电均衡的待均衡电芯数目小于或者等于第二数目阈值时，充电均衡总电流与非均衡电路功耗总电流之和小于或者等于单向电流转换器的输出电流。
也就是，满足：
均衡充电总电流+非均衡电路功耗总电流≤单向电流转换器的输出电流
其中，根据待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值的方式可以为：根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压，以及，各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，获取第二数目阈值。
为了便于理解，以下，仍结合图1所示的均衡电路进行说明。
针对如图1所示的均衡电路，获取第二数目阈值的实现方式可以表示为：
其中，N2表示第二数目阈值，K2为影响系数，其取值范围为(0，1)，U3表示电池模组中电芯的电压，I3表示电池模组中电芯的均衡电流，U2表示双向电流转换器的输入电压，I2表示非均衡电路功耗总电流，U0表示单向电流转换器的输入电压，I0表示单向电流转换器的输入电流。
在实际实现过程中，当以上式获取图1所示均衡电路中的第二数目阈值时，单向电流转换器的输入电压U0可以为外部供电源的额定电压，输入电流I0则可以设为单向电流转换器的最大允许电流与外部供电源总线的最大允许电流中较小的一个。如此，能保证流经单向电流转换器的电流值在单向电流转换器与外部供电源总线的承载范围内，避免由于电流过大导致均衡电路被损毁。而电芯的电压U3可以为各电芯的平均电压或者额定电压；电芯的均衡电流I3为单向电流转换器的固定输出电流。
此时，基于确定的第二数目阈值，进行目标电芯的确定时，还包括以下两种情况：
情况一，当待均衡电芯的数目小于或者等于第二数目阈值，确定待均衡电芯全部为目标电芯。
情况二，当待均衡电芯的数目大于第二数目阈值时，按照待均衡电芯的电压与平均电压之差的绝对值由高至低的顺序，获取与第二数目阈值相同数目的待均衡电芯，作为目标电芯。
其中，获取与第二数目阈值相同数目的待均衡电芯，作为目标电芯的实现方式与上述第一种情况所采用的方式类似，在此不再赘述。
第三种，当各待均衡电芯的均衡类型均为放电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第三数目阈值；
当放电均衡的待均衡电芯数目小于或者等于第三数目阈值时，放电均衡总电流小于或者等于非均衡电路功耗总电流。
也就是，满足：
均衡放电总电流≤非均衡电路功耗总电流
其中，根据待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值的实现方式可以为：根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压，以及，各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，获取第三数目阈值。
为了便于理解，以下，仍结合图1所示的均衡电路进行说明。
针对如图1所示的均衡电路，获取第三数目阈值的实现方式可以表示为：
其中，N3表示第三数目阈值，K3为影响系数，其取值范围为(0，1)，U3表示电池模组中电芯的电压，I3表示电池模组中电芯的均衡电流，U2表示双向电流转换器的电压，I2表示非均衡电路功耗总电流，U0表示单向电流转换器的输入电压，I0表示单向电流转换器的输入电流。
在实际实现过程中，当以上式获取图1所示均衡电路中的第三数目阈值时，单向电流转换器的输入电压U0可以为外部供电源的额定电压，输入电流I0则可以设为较小的电流值，例如，几十毫安至几百毫安左右，此时，输入电流I0一定在单向电流转换器的最大允许电流与外部供电源总线的最大允许电流的范围内。而电芯的电压U3可以为各电芯的平均电压或者额定电压；电芯的均衡电流I3为单向电流转换器的固定输出电流。
此时，基于确定的第三数目阈值，进行目标电芯的确定时，还包括以下两种情况：
情况一，当待均衡电芯的数目小于或者等于第三数目阈值，确定待均衡电芯全部为目标电芯。
情况二，当待均衡电芯的数目大于第三数目阈值时，按照待均衡电芯的电压与平均电压之差的绝对值由高至低的顺序，获取与第三数目阈值相同数目的待均衡电芯，作为目标电芯。
其中，获取与第三数目阈值相同数目的待均衡电芯，作为目标电芯的实现方式与上述第一种情况所采用的方式类似，在此不再赘述。
在实现本发明实施例所提供的电池均衡方法的过程中，还可以采集每一个目标电芯的电压，从而，当目标电芯的电压与平均电压之差的绝对值小于预设的电压阈值时，停止对该目标电芯的均衡处理。此时，说明该目标电芯的电压已经满足均衡要求。
在一个具体的实现过程中，考虑到本发明实施例所提供的均衡方法在每一次执行时可能只是对待均衡电芯中的部分电芯进行均衡，因此，还可以在每一次均衡过程结束后，检测该电池模组中是否还存在待均衡电芯；若存在，则继续按照该电池均衡方法对该电池模组进行均衡处理；若不存在，则停止均衡。
具体的，当电池模组中每个电芯的电压与平均电压之差的绝对值均小于预设的电压阈值时，停止对电池模组的均衡处理。
或者，即使本次均衡仅对待均衡电芯中的部分电芯进行了均衡，也可以在这些部分待均衡电芯的电压满足上述条件后停止对该电池模组的均衡，这在一定程度上提高了均衡效率。
基于本发明实施例提供的上述电池均衡方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括：计算机可执行指令，当计算机可执行指令被运行时用以执行上述任一种实现方式的电池均衡方法。
基于本发明实施例提供的上述电池均衡方法，本发明实施例还提供了一种电池均衡装置。
请参考图5，其为本发明实施例所提供的电池均衡装置的功能方块图，该电池均衡装置500包括：
确定单元51，用于在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯；
均衡单元52，用于根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理。
可以理解的是，该电池均衡装置中的均衡单元52还用于执行上述任一种实现方式的电池均衡方法，在此不再赘述。
再具体的应用场景中，该电池均衡装置可以表现为管理芯片或控制芯片。
基于本发明实施例提供的上述电池均衡装置，本发明实施例还提供了一种电池管理装置。
请参考图6，其为本发明实施例所提供的电池管理装置的功能方块图，该电池管理装置600包括：上述的电池均衡装置500。
在一个具体的应用场景中，该电池管理装置可以为电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)。
基于本发明实施例提供的上述电池均衡装置，本发明实施例还提供了一种运载工具。
请参考图7，其为本发明实施例所提供的运载工具的功能方块图，该运载工具700包括：上述的电池均衡装置500。
在一个具体的应用场景中，该运载工具可以为电动车辆，电动车辆可以包括但不限于：电动汽车。
本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例中，在电池模组的多个电芯中确定待均衡电芯之后，通过可同时进行均衡处理的数目阈值，对执行均衡处理的待均衡电芯的数目进行限制，即便电池模组中的电芯数目较多或者电芯的能量密度较高，同时进行均衡处理的待处理电芯的电流也在该均衡电路可以承受的范围内，降低了由于电流过大或电流反向造成均衡电路被损毁的可能性。因此，本发明实施例所提供的技术方案能够解决现有均衡方法容易造成均衡电路被损毁的问题，提高了均衡处理的安全性和稳定性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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网络单元上。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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (18)
1.一种电池均衡方法，其特征在于，包括：
在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯；
根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理之前，所述方法还包括：
根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值；
根据所述数目阈值，在所述待均衡电芯中确定目标电芯，所述目标电芯为所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯，所述目标电芯的数目小于或者等于所述数目阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述待均衡电芯的均衡类型包括充电均衡与放电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第一数目阈值；
当放电均衡的待均衡电芯数目与充电均衡的待均衡电芯数目之差小于或者等于所述第一数目阈值时，放电均衡总电流与充电均衡总电流之差小于或者等于非均衡电路功耗总电流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值，包括：
根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压、各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，以及，充电均衡与放电均衡的总电流差，获取所述第一数目阈值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述数目阈值，在所述待均衡电芯中确定目标电芯，包括：
获取任一均衡类型的全部待均衡电芯作为第一目标电芯；
获取与所述第一目标电芯的数目之差满足所述第一数目阈值的另一均衡类型的待均衡电芯，以作为第二目标电芯。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取与所述第一目标电芯的数目之差满足所述数目阈值的另一均衡类型的待均衡电芯，以作为第二目标电芯，包括：
根据所述第一目标电芯的数目与所述数目阈值，确定另一均衡类型的待均衡电芯的数目；
按照另一均衡类型的待均衡电芯的电压与所述平均电压之差由高至低的顺序，获取确定的所述数目的另一均衡类型的待均衡电芯，作为所述第二目标电芯。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当各待均衡电芯的均衡类型均为充电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第二数目阈值；
当充电均衡的待均衡电芯数目小于或者等于所述第二数目阈值时，充电均衡总电流与非均衡电路功耗总电流之和小于或者等于单向电流转换器的输出电流。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值，包括：
根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压，以及，各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，获取所述第二数目阈值。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当各待均衡电芯的均衡类型均为放电均衡时，获取的同时进行均衡处理的数目阈值为第三数目阈值；
当放电均衡的待均衡电芯数目小于或者等于所述第三数目阈值时，放电均衡总电流小于或者等于非均衡电路功耗总电流。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述待均衡电芯的均衡类型，获取同时进行均衡处理的数目阈值，包括：
根据单向电流转换器的最大允许电流或者外部供电源总线的最大允许电流、单向电流转换器的额定电压、非均衡电路功耗总电流、双向电流转换器的输入电压，以及，各待均衡电芯进行均衡处理时的电压与电流，获取所述第三数目阈值。
11.根据权利要求7或9所述的方法，其特征在于，根据所述数目阈值，在所述待均衡电芯中确定目标电芯，包括：
当所述待均衡电芯的数目小于或者等于所述数目阈值，确定所述待均衡电芯全部为所述目标电芯；或者，
当所述待均衡电芯的数目大于所述数目阈值时，按照所述待均衡电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值由高至低的顺序，获取与所述数目阈值相同数目的待均衡电芯，作为所述目标电芯。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯，包括：
采集所述电池模组中每个电芯的电压；
获取所述电池模组中各电芯的平均电压；
获取每个电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值；
当任一电芯的所述绝对值大于或者等于预设的电压阈值，且该电芯的电压与所述平均电压之差为负数时，确定该电芯为待均衡电芯，其均衡类型为充电均衡；
当任一电芯的所述绝对值大于或者等于预设的电压阈值，且该电芯的电压与所述平均电压之差为正数时，确定该电芯为待均衡电芯，其均衡类型为放电均衡。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述目标电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值小于预设的电压阈值时，停止对该目标电芯的均衡处理。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电池模组中每个电芯的电压与所述平均电压之差的绝对值均小于预设的电压阈值时，停止对所述电池模组的均衡处理。
15.一种电池均衡装置，其特征在于，包括：
确定单元，用于在包含多个电芯的电池模组中确定待均衡电芯；
均衡单元，用于根据可同时进行均衡处理的数目阈值，对所述待均衡电芯中的部分或全部待均衡电芯进行均衡处理。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被运行时用以执行如权利要求1至14任一项所述的电池均衡方法。
17.一种电池管理装置，其特征在于，包括：如权利要求15所述的电池均衡装置。
18.一种运载工具，其特征在于，包括：如权利要求15所述的电池均衡装置。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN114301125A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 科华数据股份有限公司 | 用于串联电池包被动均衡控制的方法、终端及存储介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101262138A (zh) * | 2007-12-05 | 2008-09-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 锂离子动力电池的单体均衡化系统 |
| US20110109269A1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-05-12 | Guoxing Li | Circuit and method for balancing battery cells |
| CN102208821A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 电池包的均衡系统、均衡电路及控制电池包均衡的方法 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101262138A (zh) * | 2007-12-05 | 2008-09-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 锂离子动力电池的单体均衡化系统 |
| US20110109269A1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-05-12 | Guoxing Li | Circuit and method for balancing battery cells |
| CN102208821A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 电池包的均衡系统、均衡电路及控制电池包均衡的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴刚: "纯电动汽车磷酸铁锂电池管理系统设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111725854A (zh) * | 2019-03-21 | 2020-09-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 储能系统及其控制方法和装置 |
| CN111725854B (zh) * | 2019-03-21 | 2021-06-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 储能系统及其控制方法和装置 |
| CN114301125A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 科华数据股份有限公司 | 用于串联电池包被动均衡控制的方法、终端及存储介质 |
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