CN108063293A - 电池组均衡控制方法及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组均衡控制方法及控制系统，电池组包括多个电池单体，该方法包括以下步骤：实时采集电池组中每个电池单体的电压；根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对待均衡电池单体进行均衡；获取待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，如果待均衡电池单体的电压与最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者平均电压与待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值，则判断满足预设均衡停止条件如果满足预设均衡停止条件，则控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡，从而可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象。

Description

电池组均衡控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池组均衡控制方法和一种电池组均衡控制系统。
背景技术
电池组中各个电池单体的性能指标存在一定的差异性，各个电池单体在多次循环充放电后，会出现不一致性，相关技术通过电池组均衡控制方法来解决电池不一致性问题。相关技术提出了一种电池组均衡控制方法，该方法以最高电池单体电压和最低电池单体电压判断是否执行均衡，并以最高电池单体电压与最低电池单体电压的压差查找预先制定好的均衡时间表格来得到各电池单体的均衡时间，并在均衡时间到达时停止均衡。
但是，相关技术中的电池组均衡控制方法存在以下缺点，在以时间作为均衡结束的条件时，容易导致部分电池单体过均衡，甚至出现某些电池单体的电量完全消耗完的情况，造成电池组无法进行放电，或者导致某些电池单体均衡不完全，使得电池组中的电池单体间的压差较大，均衡效果较差，电池组的放电性能较差，使用寿命大大降低。
因此，相关技术中的电池组均衡控制方法需要进行改进。
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电池组均衡控制方法，该方法能够保证电池组中的电池单体容量的一致性，有效提升均衡效果。
本发明的另一个目的在于提出一种电池组均衡控制系统。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电池组均衡控制方法，所述电池组包括多个电池单体，所述方法包括以下步骤：实时采集所述电池组中每个电池单体的电压；根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对所述待均衡电池单体进行均衡；获取所述待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，如果所述待均衡电池单体的电压与所述最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者所述平均电压与所述待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值，则判断满足预设均衡停止条件；控制所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡。
根据本发明实施例提出的电池组均衡控制方法，实时采集电池组中每个电池单体的电压，根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对所述待均衡电池单体进行均衡，进而获取待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，如果待均衡电池单体的电压与最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者平均电压与待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值，则判断满足预设均衡停止条件，在待均衡电池单体满足预设均衡停止条件时，控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡。由此，本发明实施例的电池组均衡控制方法通过实时采集的电池单体的电压控制电池组均衡的开启和停止，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果，提高电池组的放电性能，延长电池组的使用寿命。
根据本发明的一个实施例，所述根据采集到的每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，包括：获取多个电池单体的电压中的最低电压；计算所述每个电池单体的电压与所述最低电压之间的差值，以获取每个电池单体对应的电压差；如果任一个电池单体对应的电压差大于第一预设阈值，则判断所述任一个电池单体为满足所述预设均衡条件的待均衡电池单体。
根据本发明的一个实施例，在控制所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡之前，所述方法还包括：控制均衡模块暂停对所述待均衡电池单体进行均衡预设时间；获取所述待均衡电池单体的电压和多个电池单体的电压的平均电压；如果所述待均衡电池单体的电压与所述平均电压之间的差值大于第四预设阈值，则判断所述待均衡电池单体满足重启均衡条件；如果满足所述重启均衡条件，则控制所述均衡模块再次对所述待均衡电池单体进行均衡。
由此，本发明实施例的电池组均衡控制方法通过电压滞回的方式来控制待均衡电池单体停止均衡或执行均衡，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果。
根据本发明的一个实施例，在根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体之前，所述方法还包括：获取多个电池单体的电压中的最高电压；判断所述最高电压是否大于预设电压；如果所述最高电压大于预设电压，则根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种电池组均衡控制系统，包括：电池组，所述电池组包括多个电池单体；采集模块，所述采集模块与所述电池组相连，所述采集模块用于实时采集所述电池组中每个电池单体的电压；均衡模块，所述均衡模块与所述电池组相连，所述均衡模块用于对所述电池单体进行均衡；控制模块，所述控制模块分别与所述采集模块和所述均衡模块相连，所述控制模块用于根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对所述待均衡电池单体进行均衡，控制模块还用于获取所述待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，并在所述待均衡电池单体的电压与所述最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者所述平均电压与所述待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值时，判断满足预设均衡停止条件，以及控制所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡。
根据本发明实施例提出的电池组均衡控制系统，采集模块实时采集电池组中每个电池单体的电压，控制模块在开启均衡控制后根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对待均衡电池单体进行均衡，控制模块还用于获取待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，并在待均衡电池单体的电压与最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者平均电压与待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值时，判断满足预设均衡停止条件，在待均衡电池单体满足预设均衡停止条件时，控制模块控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡。由此，本发明实施例的电池组均衡控制系统通过实时采集的电池单体的电压控制电池组均衡的开启和停止，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果，提高电池组的放电性能，延长电池组的使用寿命。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块进一步用于，获取多个电池单体的电压中的最低电压，并计算所述每个电池单体的电压与所述最低电压之间的差值以获取每个电池单体对应的电压差，以及在任一个电池单体对应的电压差大于第一预设阈值时，判断所述任一个电池单体为满足所述预设均衡条件的待均衡电池单体。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块进一步用于，在所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡之前，控制均衡模块暂停对所述待均衡电池单体进行均衡预设时间；获取所述待均衡电池单体的电压和多个电池单体的电压的平均电压，并在所述待均衡电池单体的电压与所述平均电压之间的差值大于第四预设阈值时，判断满足重启均衡条件，以及在所述待均衡电池单体满足所述重启均衡条件时，控制均衡模块再次对所述待均衡电池单体进行均衡。
由此，本发明实施例的电池组均衡控制系统通过电压滞回的方式来控制待均衡电池单体停止均衡或执行均衡，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块进一步用于，获取多个电池单体的电压中的最高电压，并判断所述最高电压是否大于预设电压，以在所述最高电压大于预设电压时根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电池组均衡控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个具体实施例的电池组均衡控制方法的流程图；以及
图3是根据本发明实施例的电池组均衡控制系统的方框示意图。
附图标记：
电池组10、采集模块20、均衡模块30和控制模块40。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来详细描述本发明实施例提出的电池组均衡控制方法及控制系统。
图1是根据本发明实施例的电池组均衡控制方法的流程图。如图1所示，电池组包括多个电池单体(第1电池单体、第2电池单体、……、至第n电池单体，其中，n为大于1的整数)，该电池组均衡控制方法包括以下步骤：
S10：实时采集电池组中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn。
S20：根据每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对待均衡电池单体进行均衡。
根据本发明的一个实施例，在根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体之前，电池组均衡控制方法还包括：获取多个电池单体的电压中的最高电压Vmax；判断最高电压Vmax是否大于预设电压V0；如果最高电压Vmax大于预设电压V0，则根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
根据本发明的一个具体实施例，预设电压V0可为电池组中的电池单体满电电压Vm的90％-96％。
其中，需要说明的是，本发明实施例的电池组均衡控制方法可用于充电过程，也可用于放电过程，下面的实施例仅以充电过程进行详细描述。
具体来说，在电池组进行充电的过程中，采集模块对电池组中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn进行实时采样，控制模块对电池单体的电压进行比较，以获取多个电池单体的电压中的最高电压Vmax，进而，控制模块判断最高电压Vmax是否大于预设电压V0，例如电池单体的满电电压Vm的96％，如果最高电压Vmax小于预设电压V0，则不开启均衡控制；如果是最高电压Vmax大于预设电压V0，则开启均衡控制，并进一步判断采集到的每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn是否满足预设均衡条件，以获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
根据本发明的一个实施例，根据采集到的每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，包括：获取多个电池单体的电压中的最低电压Vmin；计算每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn与最低电压Vmin之间的差值，以获取每个电池单体对应的电压差，即(V1-Vmin)、(V2-Vmin)、……、(Vn-Vmin)；如果任一个电池单体对应的电压差(Vi-Vmin)大于第一预设阈值例如50mV，则判断任一个电池单体为满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
具体来说，以电池组处于充电过程为例进行说明，当电池组的控制模块检测到充电信号(例如直流充电信号或者交流充电信号)时，控制电池组进入充电过程。在充电过程中，采集模块实时采样电池组中的每个电池单体的电池信息(例如电池单体的电压、电流及温度等)，以获取电池组中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并获取多个电池单体的电压中的最高电压Vmax和最低电压Vmin，当多个电池单体的电压中的最高电压Vmax大于预设电压V0，例如电池单体的满电电压Vm的96％时，开启均衡控制。
在开启均衡控制后，控制模块实时获取每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并计算每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn与多个电池单体的电压中的最低电压Vmin之间的差值，以获取每个电池单体对应的电压差，即(V1-Vmin)、(V2-Vmin)、……、(Vn-Vmin)，如果任一个电池单体的电压差(Vi-Vmin)大于第一预设阈值例如50mV，则判断任一个电池单体为满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并对该电池单体执行均衡控制。也就是说，如果第j电池单体的电压差(Vj-Vmin)大于第一预设阈值例如50mV，则判断第j电池单体为满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并对第j电池单体执行均衡控制，其中，j为大于等于1的正整数。
S30：获取待均衡电池单体的电压Vi、多个电池单体的电压中的最低电压Vmin和多个电池单体的电压的平均电压Vave，如果待均衡电池单体的电压Vi与最低电压Vmin之间的差值(Vi-Vmin)小于第二预设阈值(例如10mV)或者平均电压Vave与待均衡电池单体的电压Vi之间的差值(Vave-Vi)大于第三预设阈值(例如20mV)，则判断满足预设均衡停止条件。。
S40：如果满足预设均衡停止条件，则控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡。
具体来说，在控制模块控制均衡模块对待均衡电池单体进行均衡的过程中，待均衡电池单体的电压Vi逐渐下降，采集模块实时采集待均衡电池单体的电压Vi，并实时获取电池组中多个电池单体的电压中的最低电压Vmin和平均电压Vave，其中，平均电压Vave为电池组中多个电池单体的电压的平均值，且平均电压Vave高于待均衡电池单体的电压Vi。
进一步地，控制模块计算待均衡电池单体的电压Vi与最低电压Vmin之间的差值(Vi-Vmin)和平均电压Vave与待均衡电池单体的电压Vi之间的差值(Vave-Vi)，并判断待均衡电池单体的电压Vi与最低电压Vmin之间的差值(Vi-Vmin)是否小于第二预设阈值例如10mV或者平均电压Vave与待均衡电池单体的电压Vi之间的差值(Vave-Vi)是否大于第三预设阈值例如20mV。如果(Vi-Vmin)≥10mV且(Vave-Vi)≤20mV，控制模块则判断不满足预设均衡停止条件，并控制均衡模块继续对待均衡电池单体进行均衡；如果(Vi-Vmin)＜10mV或者(Vave-Vi)＞20mV，控制模块则判断满足预设均衡停止条件，并控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡。
如上所述，根据本发明实施例的电池组均衡控制方法，先接收采集模块实时采集的电池组中的每个电池单体的电池信息(例如电池单体的电压、电流及温度等)，以获取电池组中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并根据获取到的电池单体的电压开启均衡控制。进而，根据采集模块实时采集的电池组中的每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn确定需要进行均衡的待均衡电池单体，并控制均衡模块对待均衡电池单体进行均衡。在对待均衡电池单体进行均衡的过程中，采集模块实时采集待均衡电池单体的电压Vi，当待均衡电池单体的电压满足预设均衡停止条件时，控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡。
需要说明的是，执行均衡和停止均衡不影响电池组的充电过程，也就是说，在电池充电过程中，在开启均衡控制后，进行均衡和停止均衡不会引起电池组充电停止。并且，在控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡之后，如果电池组继续执行充电过程，则电池组中的电池单体的电压逐渐升高。
根据本发明的一个实施例，在控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡之前，电池组均衡控制方法还包括：控制均衡模块暂停对待均衡电池单体进行均衡预设时间；获取待均衡电池单体的电压Vi和多个电池单体的电压的平均电压Vave＇；根据待均衡电池单体的电压Vi和平均电压Vave＇判断待均衡电池单体是否满足重启均衡条件；如果满足重启均衡条件，则控制均衡模块再次对待均衡电池单体进行均衡。
根据本发明的一个实施例，根据待均衡电池单体的电压Vi和平均电压Vave＇判断待均衡电池单体是否满足重启均衡条件，包括：如果所述待均衡电池单体的电压Vi与平均电压Vave＇之间的差值(Vi-Vave＇)大于第四预设阈值(例如20mV)时，控制均衡模块再次对待均衡电池单体进行均衡。
具体来说，控制模块在控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡，即控制均衡模块结束对待均衡电池单体进行均衡之前，控制模块首先控制均衡模块暂停对待均衡电池单体进行均衡预设时间(例如10min)，如果电池组继续执行充电过程，则电池组中的电池单体的电压会升高，控制模块实时获取已暂停均衡的待均衡电池单体的电压Vi，并计算多个电池单体的电压的平均电压Vave＇，其中，平均电压Vave＇为电池组中所有的电池单体的电压的平均值。当平均电压Vave＇低于已暂停均衡的待均衡电池单体的电压Vi，且已暂停均衡的待均衡电池单体的电压Vi与平均电压Vave＇之间的差值(Vi-Vave＇)大于第四预设阈值(例如20mV)时，控制模块控制均衡模块再次对前述已暂停均衡的待均衡电池单体进行均衡。
这样，在均衡控制开启后，根据待均衡电池单体的电压Vi通过电压滞回的方式来控制待均衡电池单体停止均衡或执行均衡，直至待均衡电池单体的电压Vi不再满足上述条件，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果。
如上所述，如图2所示，根据本发明的一个具体实施例，电池组均衡控制方法具体包括以下步骤：
S101：控制电池组进入充电状态。
S102：实时采集电池组中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并获取多个电池单体的电压中的最高电压Vmax。
S103：判断最高电压Vmax是否大于预设电压V0，例如电池单体的满电电压Vm的96％。
如果是，则执行步骤S104；如果否，则执行步骤S102。
S104：开启均衡控制。
S105：获取多个电池单体的电压中的最低电压Vmin，并计算每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn与最低电压Vmin之间的差值。
S106：判断第i电池单体对应的电压差(Vi-Vmin)是否大于第一预设阈值例如50mV。
如果是，则执行步骤S107；如果否，则返回步骤S105。
S107：该第i电池单体为满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对待均衡电池单体进行均衡。
S108：实时采集电池组中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并获取多个电池单体的电压中的最低电压Vmin和平均电压Vave。
S109：判断待均衡电池单体的电压Vi与最低电压Vmin之间的差值(Vi-Vmin)是否小于第二预设阈值例如10mV或者平均电压Vave与待均衡电池单体的电压Vi之间的差值(Vave-Vi)是否大于第三预设阈值例如20mV。
如果是，则执行步骤S110；如果否，则返回步骤S107。
S110：控制该待均衡电池单体停止均衡，并延时预设时间，例如10min。
S111：实时获取待均衡电池单体的电压Vi和多个电池单体的电压的平均电压Vave＇。
S112：判断待均衡电池单体的电压Vi与平均电压Vave＇之间的差值(Vi-Vave＇)是否大于第四预设阈值(例如20mV)。
如果是，则返回步骤S107；如果否，则执行步骤S113。
S113：结束均衡控制。
需要说明的是，通过调整第一预设阈值至第四预设阈值的参数值，可以减小电池组中的电池单体之间的压差，以保证所有电池单体保持充电电量的一致性，减小电池单体充电造成的差异性。
还需说明的是，上述电池组均衡控制方法同样适用于放电过程。
综上，根据本发明实施例提出的电池组均衡控制方法，实时采集电池组中每个电池单体的电压，根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对所述待均衡电池单体进行均衡，进而获取待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，并根据待均衡电池单体的电压、平均电压和最低电压判断待均衡电池单体是否满足预设均衡停止条件，在待均衡电池单体满足预设均衡停止条件时，控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡。由此，本发明实施例的电池组均衡控制方法通过实时采集的电池单体的电压控制电池组均衡的开启和停止，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果，提高电池组的放电性能，延长电池组的使用寿命。
图3是根据本发明实施例的电池组均衡控制系统的方框示意图。如图3所示，该电池组均衡控制系统包括：电池组10、采集模块20、均衡模块30和控制模块40。
其中，电池组10包括多个电池单体(第1电池单体、第2电池单体、……、至第n电池单体，其中，n为大于1的整数)；采集模块20与电池组10相连，采集模块20用于实时采集电池组10中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn；均衡模块30与电池组10相连，均衡模块30用于对电池单体进行均衡；控制模块40分别与采集模块20和均衡模块30相连，控制模块40用于根据每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块30对待均衡电池单体进行均衡，控制模块40还用于获取待均衡电池单体的电压Vi、多个电池单体的电压中的最低电压Vmin和多个电池单体的电压的平均电压Vave，并根据待均衡电池单体的电压Vi、平均电压Vave和最低电压Vmin判断待均衡电池单体是否满足预设均衡停止条件，以及在待均衡电池单体满足预设均衡停止条件时，控制均衡模块30停止对待均衡电池单体进行均衡。
具体来说，控制模块40可以接收采集模块20实时采集的电池组10中的每个电池单体的电池信息(例如电池单体的电压、电流及温度等)，以获取电池组10中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并根据获取到的电池单体的电压开启均衡控制。进而，控制模块40根据采集模块20实时采集的电池组10中的每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn确定需要进行均衡的待均衡电池单体，并控制均衡模块30对待均衡电池单体进行均衡。在对待均衡电池单体进行均衡的过程中，采集模块20实时获取待均衡电池单体的电压Vi、多个电池单体的电压中的最低电压Vmin和多个电池单体的电压的平均电压Vave，并根据待均衡电池单体的电压Vi、平均电压Vave和最低电压Vmin判断待均衡电池单体是否满足预设均衡停止条件，当待均衡电池单体满足预设均衡停止条件时，控制模块40控制均衡模块30停止对待均衡电池单体进行均衡。
根据本发明的一个实施例，控制模块40进一步用于，获取多个电池单体的电压中的最高电压Vmax，并判断最高电压Vmax是否大于预设电压V0，以在最高电压Vmax大于预设电压V0时根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
根据本发明的一个具体实施例，预设电压V0可为电池组10中的电池单体满电电压Vm的90％-96％。
具体来说，以电池组处于充电过程为例进行说明，在电池组10进行充电的过程中，采集模块20对电池组10中每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn进行实时采样，控制模块40对电池单体的电压进行比较，以获取多个电池单体的电压中的最高电压Vmax，进而，控制模块40判断最高电压Vmax是否大于预设电压V0，例如电池单体的满电电压Vm的96％，如果最高电压Vmax小于预设电压V0，则不开启均衡控制；如果是最高电压Vmax大于预设电压V0，则开启均衡控制，并进一步判断采集到的每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn是否满足预设均衡条件，以获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
根据本发明的一个实施例，控制模块40进一步用于，获取多个电池单体的电压中的最低电压Vmin，并计算每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn与最低电压Vmin之间的差值以获取每个电池单体对应的电压差，即(V1-Vmin)、(V2-Vmin)、……、(Vn-Vmin)，以及在任一个电池单体对应的电压差(Vi-Vmin)大于第一预设阈值例如50mV时，判断任一个电池单体为满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
具体来说，以电池组10处于充电过程为例进行说明，在充电过程中，采集模块20实时采样电池组10中的每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并获取多个电池单体的电压中的最高电压Vmax和最低电压Vmin，当多个电池单体的电压中的最高电压Vmax大于预设电压V0，例如电池单体的满电电压Vm的96％时，开启均衡控制。
在开启均衡控制后，控制模块40实时获取每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn，并计算每个电池单体的电压，即第1电池单体的电压V1至第n电池单体的电压Vn与多个电池单体的电压中的最低电压Vmin之间的差值，以获取每个电池单体对应的电压差，即(V1-Vmin)、(V2-Vmin)、……、(Vn-Vmin)，如果任一个电池单体的电压差(Vi-Vmin)大于第一预设阈值例如50mV，则判断任一个电池单体为满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并对该电池单体执行均衡控制。也就是说，如果第j电池单体的电压差(Vj-Vmin)大于第一预设阈值例如50mV，则判断第j电池单体为满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并对第j电池单体执行均衡控制，其中，j为大于等于1的正整数。
根据本发明的一个实施例，控制模块40进一步用于，在待均衡电池单体的电压Vi与最低电压Vmin之间的差值(Vi-Vmin)小于第二预设阈值(例如10mV)或者平均电压Vave与待均衡电池单体的电压Vi之间的差值(Vave-Vi)大于第三预设阈值(例如20mV)时，判断待均衡电池单体满足所述预设均衡停止条件。
具体来说，在控制模块40控制均衡模块30对待均衡电池单体进行均衡的过程中，待均衡电池单体的电压Vi逐渐下降，采集模块20实时采集待均衡电池单体的电压Vi，并实时获取电池组10中多个电池单体的电压中的最低电压Vmin和平均电压Vave，其中，平均电压Vave为电池组10中多个电池单体的电压的平均值，且平均电压Vave高于待均衡电池单体的电压Vi。
进一步地，控制模块40计算待均衡电池单体的电压Vi与最低电压Vmin之间的差值(Vi-Vmin)和平均电压Vave与待均衡电池单体的电压Vi之间的差值(Vave-Vi)，并判断待均衡电池单体的电压Vi与最低电压Vmin之间的差值(Vi-Vmin)是否小于第二预设阈值例如10mV或者平均电压Vave与待均衡电池单体的电压Vi之间的差值(Vave-Vi)是否大于第三预设阈值例如20mV。如果(Vi-Vmin)≥10mV且(Vave-Vi)≤20mV，控制模块40则判断不满足预设均衡停止条件，并控制均衡模块30继续对待均衡电池单体进行均衡；如果(Vi-Vmin)＜10mV或者(Vave-Vi)＞20mV，控制模块40则判断满足预设均衡停止条件，并控制均衡模块30停止对待均衡电池单体进行均衡。
需要说明的是，执行均衡和停止均衡不影响电池组10的充电过程，也就是说，在电池充电过程中，在开启均衡控制后，进行均衡和停止均衡不会引起电池组10充电停止。并且，在控制均衡模块30停止对待均衡电池单体进行均衡之后，如果电池组10继续执行充电过程，则电池组10中的电池单体的电压逐渐升高。
根据本发明的一个实施例，控制模块40进一步用于，在均衡模块30停止对待均衡电池单体进行均衡之前，控制均衡模块30暂停对待均衡电池单体进行均衡预设时间(例如10min)；获取待均衡电池单体的电压Vi和多个电池单体的电压的平均电压Vave＇，并根据待均衡电池单体的电压Vi和平均电压Vave＇判断待均衡电池单体是否满足重启均衡条件，以及在待均衡电池单体满足重启均衡条件时，控制均衡模块30再次对待均衡电池单体进行均衡
根据本发明的一个实施例，控制模块40进一步用于，在待均衡电池单体的电压Vi与平均电压Vave＇之间的差值(Vi-Vave＇)大于第四预设阈值(例如20mV)时，控制均衡模块30再次对待均衡电池单体进行均衡。
具体来说，控制模块40在控制均衡模块30停止对待均衡电池单体进行之前，控制模块40首先控制均衡模块30暂停对待均衡电池单体进行均衡预设时间(例如10min)，如果电池组10继续执行充电过程，则电池组10中的电池单体的电压会升高，控制模块40实时获取已暂停均衡的待均衡电池单体的电压Vi，并计算多个电池单体的电压的平均电压Vave＇，其中，平均电压Vave＇为电池组10中所有的电池单体的电压的平均值。当平均电压Vave＇低于已停止均衡的待均衡电池单体的电压Vi，且已停止均衡的待均衡电池单体的电压Vi与平均电压Vave＇之间的差值(Vi-Vave＇)大于第四预设阈值例如20mV时，控制模块40控制均衡模块30再次对前述已暂停均衡的待均衡电池单体进行均衡。
这样，在均衡控制开启后，根据待均衡电池单体的电压Vi通过电压滞回的方式来控制待均衡电池单体停止均衡或执行均衡，直至待均衡电池单体的电压Vi不再满足上述条件，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果。
综上，根据本发明实施例提出的电池组均衡控制系统，采集模块实时采集电池组中每个电池单体的电压，控制模块在开启均衡控制后根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对待均衡电池单体进行均衡，控制模块还用于获取待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，并在待均衡电池单体的电压与最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者平均电压与待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值时，判断满足预设均衡停止条件，在待均衡电池单体满足预设均衡停止条件时，控制模块控制均衡模块停止对待均衡电池单体进行均衡。由此，本发明实施例的电池组均衡控制系统通过实时采集的电池单体的电压控制电池组均衡的开启和停止，可以有效防止电池组中的电池单体出现过均衡或均衡不完全的现象，提高单体电池容量的一致性，提升均衡效果，提高电池组的放电性能，延长电池组的使用寿命。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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 (8)

1.一种电池组均衡控制方法，其特征在于，所述电池组包括多个电池单体，所述方法包括以下步骤：
实时采集所述电池组中每个电池单体的电压；根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对所述待均衡电池单体进行均衡；
获取所述待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，如果所述待均衡电池单体的电压与所述最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者所述平均电压与所述待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值，则判断满足预设均衡停止条件；
控制所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡。
2.根据权利要求1所述的电池组均衡控制方法，其特征在于，所述根据采集到的每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，包括：
获取多个电池单体的电压中的最低电压；
计算所述每个电池单体的电压与所述最低电压之间的差值，以获取每个电池单体对应的电压差；
如果任一个电池单体对应的电压差大于第一预设阈值，则判断所述任一个电池单体为满足所述预设均衡条件的待均衡电池单体。
3.根据权利要求1所述的电池组均衡控制方法，其特征在于，在控制所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡之前，所述方法还包括：
控制均衡模块暂停对所述待均衡电池单体进行均衡预设时间；
获取所述待均衡电池单体的电压和多个电池单体的电压的平均电压；
如果所述待均衡电池单体的电压与所述平均电压之间的差值大于第四预设阈值，则判断所述待均衡电池单体满足重启均衡条件；
如果满足所述重启均衡条件，则控制所述均衡模块再次对所述待均衡电池单体进行均衡。
4.根据权利要求1所述的电池组均衡控制方法，其特征在于，在根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体之前，所述方法还包括：
获取多个电池单体的电压中的最高电压；
判断所述最高电压是否大于预设电压；
如果所述最高电压大于预设电压，则根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
5.一种电池组均衡控制系统，其特征在于，包括：
电池组，所述电池组包括多个电池单体；
采集模块，所述采集模块与所述电池组相连，所述采集模块用于实时采集所述电池组中每个电池单体的电压；
均衡模块，所述均衡模块与所述电池组相连，所述均衡模块用于对所述电池单体进行均衡；
控制模块，所述控制模块分别与所述采集模块和所述均衡模块相连，所述控制模块用于根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体，并控制均衡模块对所述待均衡电池单体进行均衡，控制模块还用于获取所述待均衡电池单体的电压、多个电池单体的电压中的最低电压和多个电池单体的电压的平均电压，并在所述待均衡电池单体的电压与所述最低电压之间的差值小于第二预设阈值或者所述平均电压与所述待均衡电池单体的电压之间的差值大于第三预设阈值时，判断满足预设均衡停止条件，以及控制所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡。
6.根据权利要求5所述的电池组均衡控制系统，其特征在于，所述控制模块进一步用于，获取多个电池单体的电压中的最低电压，并计算所述每个电池单体的电压与所述最低电压之间的差值以获取每个电池单体对应的电压差，以及在任一个电池单体对应的电压差大于第一预设阈值时，判断所述任一个电池单体为满足所述预设均衡条件的待均衡电池单体。
7.根据权利要求5所述的电池组均衡控制系统，其特征在于，所述控制模块进一步用于，在所述均衡模块停止对所述待均衡电池单体进行均衡之前，控制均衡模块暂停对所述待均衡电池单体进行均衡预设时间；获取所述待均衡电池单体的电压和多个电池单体的电压的平均电压，并在所述待均衡电池单体的电压与所述平均电压之间的差值大于第四预设阈值时，判断满足重启均衡条件，以及在所述待均衡电池单体满足所述重启均衡条件时，控制均衡模块再次对所述待均衡电池单体进行均衡。
8.根据权利要求5所述的电池组均衡控制系统，其特征在于，所述控制模块进一步用于，获取多个电池单体的电压中的最高电压，并判断所述最高电压是否大于预设电压，以在所述最高电压大于预设电压时根据每个电池单体的电压获取满足预设均衡条件的待均衡电池单体。
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