CN108110336B - 电池包均衡控制方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包均衡控制方法、装置和设备。该电池包均衡控制方法包括：根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值；利用静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值与所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中的待均衡电芯；基于所述待均衡电芯的电压值和所述待均衡电芯的不均衡度，计算所述待均衡电芯的均衡所需时间，按照均衡所需时间对待均衡电芯执行均衡，该不均衡度用于表示所述电池包中单体电芯的SOC与所述单体电芯的最小SOC的差值。根据本发明实施例提供的电池包均衡控制方法，可以提高均衡判断的准确度。

Description

电池包均衡控制方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及动力电池领域，尤其涉及电池包均衡控制方法、装置和设备。
背景技术
近年来，新能源汽车的广阔前景推动了动力电池产业的快速发展，动力电池系统作为新能源汽车的核心组成部分，其性能优劣直接影响到整车的使用性能。
动力电池组的不一致性是导致整组电池性能下降的重要因素，不均衡的电池组会降低电池组容量和能量的利用率，降低电池组输入输出功率水平，缩短了电池组的使用寿命。为了提高电池包使用过程中的一致性，需要根据电芯间的不均衡度对电池包进行均衡。
由于目前电池生产工艺的限制，即使在组装成电池包前对电芯进行筛选，也避免不了在使用过程中由于电芯间老化程度不同造成的电芯容量差异。此种情况下会造成电池包的电荷状态(State Of Charge，SOC)在不同范围时，电池包内电芯间不均衡度不同，从而造成误均衡、均衡不到位或者不必要的均衡，影响均衡效果。
发明内容
本发明实施例提供一种电池包均衡控制方法、装置和设备，可以根据使用的电池包均衡策略和电池包不同的SOC范围，计算电池包内电芯间的不均衡度，对所述电池包进行均衡，提高均衡判断的准确度。
根据本发明实施例的一方面，提供一种电池包均衡控制方法，包括：根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值；利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值与电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中的待均衡电芯；基于待均衡电芯的电压值和待均衡电芯的不均衡度，计算待均衡电芯的均衡所需时间，按照均衡所需时间对待均衡电芯执行均衡，待均衡电芯的不均衡度用于表示待均衡电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
根据本发明实施例的另一方面，提供一种电池包均衡控制装置，包括：均衡开启阈值设置模块，用于根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值；待均衡电芯确定模块，用于利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值与电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中的待均衡电芯；均衡所需时间计算模块，用于基于待均衡电芯的电压值和待均衡电芯的不均衡度，计算待均衡电芯的均衡所需时间，按照均衡所需时间对待均衡电芯执行均衡，待均衡电芯的不均衡度用于表示待均衡电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
根据本发明实施例的再一方面，提供一种电池包均衡控制设备，包括：存储器和处理器；该存储器用于存储程序；该处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述的电池包均衡控制方法。
根据本发明实施例中的电池包均衡控制方法、装置和设备，在电池包处于静置状态时，可以根据均衡控制目标和电池包的SOC，设置对应的均衡开启阈值以及计算电池包内各电芯的不均衡度，确定该电池包中需要进行均衡的单体电芯，从而提高均衡判断的准确度，减少不必要的均衡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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他的附图。
图1是示出根据本发明一实施例的电池包均衡控制方法的流程图；
图2是示出本发明另一实施例提供的电池包均衡控制方法的流程图；
图3是根据本发明一实施例中判断是否需要重新确定电池包中的待均衡电芯的步骤的详细流程图的详细流程图；
图4是根据本发明另一实施例中判断是否需要重新确定电池包中的待均衡电芯的步骤的详细流程图；
图5是示出了根据本发明一实施例提供的电池包均衡控制装置的结构示意图；
图6是图5中均衡开启阈值设置模块的具体结构示意图；
图7是图5中待均衡电芯确定模块的具体结构示意图；
图8是根据本发明另一实施例的电池包均衡控制装置的结构示意图；
图9是图8中重新确定待均衡电芯判定模块的具体结构示意图；
图10是示出了可以实现根据本发明实施例的电池包均衡控制方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了更好的理解本发明，下面将结合附图，详细描述根据本发明实施例的电池包均衡控制方法、装置和系统，应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。
图1是示出根据本发明实施例的电池包均衡控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例中的电池包均衡控制方法100包括以下步骤：
步骤S110，根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值。
步骤S120，利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值与电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中的待均衡电芯。
步骤S130，基于待均衡电芯的电压值和待均衡电芯的不均衡度，计算待均衡电芯的均衡所需时间，按照均衡所需时间对待均衡电芯执行均衡，待均衡电芯的不均衡度用于表示待均衡电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
根据本发明实施例的电池包均衡控制方法，当电池包处于静置状态时对电池包进行均衡，并且充分考到均衡控制目标和电池包的SOC对均衡开启阈值的影响，对不同电池包的SOC采用不同的均衡开启阈值，防止无均衡、均衡不到位以及可以避免不必要的均衡。
下面结合图2、图3和图4，详细介绍根据本发明上述的电池包均衡控制方法。
图2是示出了根据另一实施例的电池包均衡控制方法的更详细的流程图，图2与图1相同或等同的步骤使用相同的标号。如图2所示，电池包均衡控制方法200包括：
步骤S110，根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值。
在该步骤中，均衡控制目标包括：电池包内电芯的SOC均可以达到满充状态(以下可以简称为高端对齐)，或者电池包内电芯的SOC均可以达到满放状态(以下可以简称为低端对齐)。
在一些实施例中，将电池包内电芯的SOC均可以达到满充状态的均衡控制目标称为高端对齐，将电池包内电芯的SOC均可以达到满放状态的均衡控制目标称为低端对齐。
在本发明实施例中，采用高端对齐或低端对齐为目标的均衡策略，可以减少不必要的均衡。
在一些实施例中，预设电芯间最大不均衡度为X％，预设均衡开启阈值为Y％。其中，最大不均衡度预设值X％，可以是根据电池包中各电芯当前的SOC进行预估的数值。
当均衡控制目标为高端对齐时，步骤S110具体可以包括：
当电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值设置为对应的均衡开启阈值。
当电池包的SOC为0％时，将均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为对应的均衡开启阈值。
当所述电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与均衡控制目标和电池包的SOC相关的线性函数计算对应的均衡开启阈值。
具体地，利用下面的公式(1)计算该均衡开启阈值：
ΔSOC_1Threshold＝(100％-SOC)×X％+Y％ (1)
在上述公式(1)中，ΔSOC_1Threshold表示均衡目标为高端对齐时的均衡开启阈值，SOC表示电池包中单体电芯的SOC，X％表示电芯间最大不均衡度预设值，Y％表示均衡开启阈值预设值。
当均衡控制目标为低端对齐时，步骤S110具体可以包括：
当电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为对应的均衡开启阈值。
当电池包的SOC为0％时，将均衡开启阈值的预设值设置为对应的均衡开启阈值。
当电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与均衡控制目标和电池包的SOC相关的线性函数计算对应的均衡开启阈值。
具体地，利用下面的公式(2)计算该均衡开启阈值：
ΔSOC_2Threshold＝SOC×X％+Y％ (2)
在上述公式(2)中，ΔSOC_2Threshold表示均衡目标为低端对齐时的均衡开启阈值，SOC表示电池包中单体电芯的SOC，X％表示电芯间最大不均衡度预设值，Y％表示均衡开启阈值预设值。
在本发明实施例中，不同的电池包SOC范围，电池包内电芯的均衡开启阈值可以不同，并且，在电池包的整个SOC范围内，都可以计算电池包中单体电芯的不均衡度，增加了不均衡度的判断机会，提高了不均衡度的判断的准确性。
步骤S120，利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值与电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中的待均衡电芯。
具体地，步骤S120具体可以包括以下步骤：
步骤S121，利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值，确定电池包中单体电芯的SOC。
步骤S122，利用静置状态时电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中单体电芯的最小SOC。
步骤S123，计算电池包中单体电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值，得到电池包中单体电芯的不均衡度。
步骤S124，将电池包中单体电芯的不均衡度大于对应的均衡开启阈值的单体电芯，作为电池包中的待均衡电芯。
在该实施例中，可以利用静置状态下电芯电压值与电芯SOC的对应关系，通过获取电池包中各个电芯的电压值，得到电池包中各个电芯的SOC，从而得到电池包中各个电芯的不均衡度，并将电池包中单体电芯的不均衡度大于对应的均衡开启阈值的单体电芯，作为电池包中的待均衡电芯。
步骤S130，基于待均衡电芯的电压值和待均衡电芯的不均衡度，计算待均衡电芯的均衡所需时间，按照均衡所需时间对待均衡电芯执行均衡。
具体地，当均衡控制目标为高端对齐时，可以利用下面的公式(3)计算电池包中各待均衡电芯的均衡所需时间。
T1bal_i＝(ΔSOCi-ΔSOC_1Threshold+SOChysteresis)×Ca/(Ui/R) (3)
在上述公式(3)中，T1bal_i为采用高端对齐为目标的均衡策略时，待均衡电芯的均衡所需时间，ΔSOCi为待均衡电芯的不均衡度，ΔSOC_1Threshold为采用高端对齐为目标的均衡策略时的均衡开启阈值，SOChysteresis为预设的均衡回差值，Ca为待均衡电芯的容量，Ui为待均衡电芯的电压，R为预设的均衡电阻值。
具体地，当均衡控制目标为低端对齐时，可以利用下面的公式(4)计算电池包中各待均衡电芯的均衡所需时间。
T2bal_i＝(ΔSOCi-ΔSOC_2Threshold+SOChysteresis)×Ca/(Ui/R) (4)
在上述公式(4)中，T2bal_i为采用低端对齐为目标的均衡策略时，待均衡电芯的均衡所需时间，ΔSOCi为待均衡电芯的不均衡度，ΔSOC_2Threshold为采用低端对齐为目标的均衡策略时的均衡开启阈值，SOChysteresis为预设的均衡回差值，Ca为待均衡电芯的容量，Ui为待均衡电芯的电压，R为预设的均衡电阻值。
在一些实施例中，可以记录电池包中待均衡电芯的均衡所需时间以及电池包中各电芯执行均衡的时间，在行车过程或对电池包进行充电的过程中可以按照计算得到的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间对电池包进行均衡，当待均衡电芯执行均衡的时间达到该待均衡电芯的均衡所需时间时，停止对该待均衡电芯进行均衡。
在本发明实施例中，以高端对齐或低端对齐为均衡目标时，电芯间最大不均衡度预设值X％是一个预估值，与电芯间最大不均衡度实际值可能存在一定的偏差。
并且，在一些实施例中，在行车过程中或充电的过程中，也就是说，在电池包的放电或充电过程中，可以对电池包中的待均衡电芯进行均衡。由于均衡过程伴随着电池包的充电或放电，所以当电池包再次处于静置状态时，电池包的SOC可能会发生改变，以及该电池包可能还存在上一次计算的均衡时间还未执行完成的单体电芯。
考虑到上述电池包均衡过程中的实际情况，在一些实施例中，如图2所示，步骤S120具体可以包括：
步骤S120-1，基于均衡控制目标、电池包处于静置状态的SOC、电池包上一次处于静置状态的SOC以及上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间是否执行完成，判断是否需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
步骤S120-2，如果判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯，利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值与电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中的待均衡电芯。
图3是示出根据本发明一实施例中判断是否需要重新确定电池包中的待均衡电芯的步骤的详细流程图。
如图3所示，在一些实施例中，当均衡控制目标为高端对齐时，上述步骤S120-1具体可以包括：
步骤S310，如果电池包处于静置状态下的SOC大于等于电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
步骤S320，如果电池包处于静置状态下的SOC小于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
步骤S330，如果电池包处于静置状态下的SOC小于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
图4是示出根据本发明另一实施例的判断是否需要重新确定电池包中的待均衡电芯的步骤的详细流程图。
如图4所示，在一些实施例中，当均衡控制目标为低端对齐时，步骤S120-1具体可以包括：
步骤S410，如果电池包处于静置状态下的SOC小于等于电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
步骤S420，如果电池包处于静置状态下的SOC大于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
步骤S430，如果电池包处于静置状态下的SOC大于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
在上述实施例的描述中，当电池包的均衡目标为高端对齐或低端对齐时，电池包处于静置状态下，如果判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯，则可以执行上述步骤S130以确定电池包中的待均衡电芯。
继续参考图2，在一些实施例中，如果判定不需要重新确定电池包中的待均衡电芯，则可以执行如下步骤。
步骤S120-3，如果判定不需要重新确定电池包中的待均衡电芯，则按照上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间中的剩余时间，对上一次确定的电池包中的待均衡电芯执行均衡。
作为一个示例，如果均衡目标为高端对齐，电池包处于静置状态下的SOC小于电池包上一次处于静置状态时的SOC，并且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成时，可以判定不需要重新确定电池包中的待均衡电芯，对电池包继续进行上一次的均衡即可，直到各电芯的均衡时间达到上一次计算的各电芯的均衡时间时，停止对电芯进行均衡。
作为一个示例，如果均衡目标为低端对齐，电池包处于静置状态下的SOC大于电池包上一次处于静置状态时的SOC，并且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成时，可以判定不需要重新确定电池包中的待均衡电芯，对电池包继续进行上一次的均衡即可，直到各电芯的均衡时间达到上一次计算的各电芯的均衡时间时，停止对电芯进行均衡。
在上述实施例中，当均衡目标为高端对齐或低端对齐时，如果判定不需要重新计算待均衡电芯的均衡所需时间，则对电池包继续进行执行上一次计算的均衡时间，在上一次计算的均衡时间执行完成之后，电池包再次处于静置状态时，对电池包进行均衡判断。
在本发明实施例中，电池包均衡控制方法200还包括：
步骤S140，监测电池包的静置状态，当电池包中单体电芯的不均衡度均小于对应的均衡开启阈值时，电池包均衡完成，单体电芯的不均衡度用于表示单体电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
也就是说，在本发明实施例中，当电池包处于静置状态时，重复上述实施例中的步骤S120-1、步骤S120-2、步骤S120-3以及步骤S130，直到当电池包中单体电芯均不需要进行均衡时，该电池包均衡完成。
根据本发明实施例中的电池包均衡控制方法，在电池包的全部SOC范围内都可以计算电芯不均衡度，并且以高端对齐为均衡目标计算电池包中单体电芯的不均衡度，可以实现在没有准确判断电池包中单体电芯容量差异，例如本发明实施例中的单体电芯间最大不均衡度预设值X％，的情况下达到高端对齐的均衡目标；或者以低端对齐为均衡目标计算电池包中单体电芯的不均衡度，可以实现在没有准确判断电池包中单体电芯容量差异的情况下达到低端对齐的均衡目标。
下面结合附图，详细介绍根据本发明实施例的电池包均衡控制装置。
图5示出了根据本发明一实施例提供的电池包均衡控制装置的结构示意图。如图5所示，电池包均衡控制装置500包括：
均衡开启阈值设置模块510，用于根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值。
待均衡电芯确定模块520，用于利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值与电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中的待均衡电芯。
均衡所需时间计算模块530，用于基于待均衡电芯的电压值和待均衡电芯的不均衡度，计算待均衡电芯的均衡所需时间，按照均衡所需时间对待均衡电芯执行均衡，待均衡电芯的不均衡度用于表示待均衡电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
根据本发明实施例的均衡控制装置，当电池包处于静置状态时对电池包进行均衡，对不同电池包的SOC采用不同的均衡开启阈值，防止无均衡、均衡不到位和可以避免不必要的均衡。
图6示出了图5中均衡开启阈值设置模块的具体结构示意图。如图6所示，在一些实施例中，均衡开启阈值设置模块510可以包括：
第一均衡开启阈值设置单元511，用于当均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值设置为对应的均衡开启阈值。
第二均衡开启阈值设置单元512，用于当均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且电池包的SOC为0％时，将均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为对应的均衡开启阈值。
第三均衡开启阈值设置单元513，用于当均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与均衡控制目标和电池包的SOC相关的线性函数计算对应的均衡开启阈值。
具体地，可以通过上述公式(1)计算该对应的均衡开启阈值。并且在上述公式(1)中，ΔSOC_1Threshold表示均衡目标为高端对齐时的均衡开启阈值，SOC表示电池包中单体电芯的SOC，X％表示电芯间最大不均衡度预设值，Y％表示均衡开启阈值预设值。
在另一些实施例中，均衡开启阈值设置模块510可以包括：
第一均衡开启阈值设置单元511，还可以用于当均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为对应的均衡开启阈值；
第二均衡开启阈值设置单元512，还可以用于当均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且电池包的SOC为0％时，将均衡开启阈值的预设值设置为对应的均衡开启阈值；
第三均衡开启阈值设置单元513，还可以用于当均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与均衡控制目标和电池包的SOC相关的线性函数计算对应的均衡开启阈值。
具体地，可以利用上述公式(2)计算该均衡开启阈值，在上述公式(2)中，ΔSOC_2Threshold表示均衡目标为低端对齐时的均衡开启阈值，SOC表示电池包中单体电芯的SOC，X％表示电芯间最大不均衡度预设值，Y％表示均衡开启阈值预设值。
在该实施例中，在电池包的整个SOC范围内，都可以计算电池包中单体电芯的不均衡度，增加了不均衡度的判断机会，提高了不均衡度的判断的准确性。
图7示出了图5中待均衡电芯确定模块的具体结构示意图。如图7所示，在一些实施例中，待均衡电芯确定模块520可以包括：
电芯SOC确定单元521，用于利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值，确定电池包中单体电芯的SOC。
电芯最小SOC确定单元522，用于利用静置状态时电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中单体电芯的最小SOC。
电芯不均衡度计算单元523，用于计算电池包中单体电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值，得到电池包中单体电芯的不均衡度。
不均衡度对比单元524，用于将电池包中单体电芯的不均衡度大于对应的均衡开启阈值的单体电芯，作为电池包中的待均衡电芯。
具体地，当均衡控制目标为高端对齐时，可以利用上述公式(3)计算电池包中各待均衡电芯的均衡所需时间。
在上述公式(3)中，T1bal_i为采用高端对齐为目标的均衡策略时，待均衡电芯的均衡所需时间，ΔSOCi为待均衡电芯的不均衡度，即待均衡电芯的SOC与电池包中具有最小SOC的单体电芯的SOC的SOC差值ΔSOC_1Threshold为采用高端对齐为目标的均衡策略时的均衡开启阈值，SOChysteresis为预设的均衡回差值，Ca为待均衡电芯的容量，Ui为待均衡电芯的电压，R为预设的均衡电阻值。
具体地，当均衡控制目标为低端对齐时，可以利用上述公式(4)计算电池包中各待均衡电芯的均衡所需时间。
在上述公式(4)中，T2bal_i为采用低端对齐为目标的均衡策略时，待均衡电芯的均衡所需时间，ΔSOCi为待均衡电芯的不均衡度，即待均衡电芯的SOC与电池包中具有最小SOC的单体电芯的SOC的SOC差值ΔSOC_2Threshold为采用低端对齐为目标的均衡策略时的均衡开启阈值，SOChysteresis为预设的均衡回差值，Ca为待均衡电芯的容量，Ui为待均衡电芯的电压，R为预设的均衡电阻值。
在本发明实施例中，考虑到均衡过程伴随着电池包的充电或放电，所以当电池包再次处于静置状态时，电池包的SOC可能会发生改变，以及该电池包可能还存在上一次计算的均衡时间还未执行完成的单体电芯。
图8示出了根据本发明另一实施例提供的电池包均衡控制装置的结构示意图。图8与图5相同或等同的结构使用相同的编号。图8所示的电池包均衡控制装置800基本相同于电池包均衡控制装置500，不同之处在于，电池包均衡控制装置800还包括：
重新确定待均衡电芯判定模块540，用于基于均衡控制目标、电池包处于静置状态的SOC、电池包上一次处于静置状态的SOC以及上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间是否执行完成，判断是否需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
在一些实施例中，如果判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯时，待均衡电芯确定模块520还用于利用静置状态时电池包中单体电芯的电压值与电池包中单体电芯的最小电压值，确定电池包中的待均衡电芯。
在一些实施例中，如果判定不需要重新确定电池包中的待均衡电芯时，待均衡电芯确定模块520还用于则按照上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间中的剩余时间，对上一次确定的所述电池包中的待均衡电芯执行均衡。
图9是示出图8中重新确定待均衡电芯判定模块的具体结构示意图。如图9所示，在一些实施例中，重新确定待均衡电芯判定模块540可以包括：
第一重新确定待均衡电芯判定单元541，用于均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且电池包处于静置状态下的SOC大于等于电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
第二重新确定待均衡电芯判定单元542，用于均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且电池包处于静置状态下的SOC小于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新计算待均衡电芯的均衡所需时间。
第三重新确定待均衡电芯判定单元543，用于均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且电池包处于静置状态下的SOC小于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新计算待均衡电芯的均衡所需时间。
在另一些实施例中，重新确定待均衡电芯判定模块540可以包括：
第一重新确定待均衡电芯判定单元541，还可以用于均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且电池包处于静置状态下的SOC小于等于电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定电池包中的待均衡电芯。
第二重新确定待均衡电芯判定单元542，还可以用于均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且电池包处于静置状态下的SOC大于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新计算待均衡电芯的均衡所需时间。
第三重新确定待均衡电芯判定单元543，还可以用于均衡控制目标为电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且电池包处于静置状态下的SOC大于电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新计算待均衡电芯的均衡所需时间。
在该实施例中，可以利用静置状态下电芯电压值与电芯SOC的对应关系，通过获取电池包中各个电芯的电压值，得到电池包中各个电芯的SOC，从而得到电池包中各个电芯的不均衡度，并将电池包中单体电芯的不均衡度大于对应的均衡开启阈值的单体电芯，作为电池包中的待均衡电芯。
因此，当均衡目标为高端对齐或低端对齐时，如果判定不需要重新计算待均衡电芯的均衡所需时间，则对电池包继续进行执行上一次计算的均衡时间，在上一次计算的均衡时间执行完成之后，电池包再次处于静置状态时，对电池包进行均衡判断。
继续参考图8，在一些实施例中，电池包均衡控制装置800还包括：
静置状态监测模块550，用于监测电池包的静置状态。
均衡完成确定模块560，用于当电池包中单体电芯的不均衡度均小于对应的均衡开启阈值时，确定电池包均衡完成，单体电芯的不均衡度用于表示单体电芯的SOC与电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
在该实施例中，当电池包处于静置状态时，即进行电池包中单体电芯是否需要均衡的判断，直到当电池包中单体电芯均不需要进行均衡时，该电池包均衡完成。
根据本发明实施例的电池包均衡控制装置，在电池包的全部SOC范围内都可以计算电芯不均衡度，实现在没有准确判断电池包中单体电芯容量差异的情况下达到低端对齐的均衡目标，避免无均衡、均衡不到位以及可以避免不必要的均衡。
根据本发明实施例的电池包均衡控制装置的其他细节与以上结合图1至图9描述的根据本发明实施例的电池包均衡控制方法类似，在此不再赘述。
结合图1至图9描述的根据本发明实施例的电池包均衡控制方法和装置可以由可拆卸地或者固定地安装在电动交通工具上的计算设备实现。图10是示出能够实现根据本发明实施例的电池包均衡控制方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。如图10所示，计算设备1000包括输入设备1001、输入接口1002、中央处理器1003、存储器1004、输出接口1005、以及输出设备1006。其中，输入接口1002、中央处理器1003、存储器1004、以及输出接口1005通过总线1010相互连接，输入设备1001和输出设备1006分别通过输入接口1002和输出接口1005与总线1010连接，进而与计算设备1000的其他组件连接。具体地，输入设备1001接收来自外部(例如，车辆上安装的传感器)的输入信息，并通过输入接口1002将输入信息传送到中央处理器1003；中央处理器1003基于存储器1004中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器1004中，然后通过输出接口1005将输出信息传送到输出设备1006；输出设备1006将输出信息输出到计算设备1000的外部供用户使用。
也就是说，图10所示的计算设备也可以被实现为包括：存储有计算机可执行指令的存储器；以及处理器，该处理器在执行计算机可执行指令时可以实现结合图1至图9描述的电池包均衡控制方法和装置。这里，处理器可以与电池管理系统以及安装在动力电池上的温度传感器通信，从而基于来自电池管理系统和/或温度传感器的相关信息执行计算机可执行指令，从而实现结合图1至图9描述的电池包均衡控制方法和装置。
在一个实施例中，图10所示的计算设备1000可以被实现为电池包均衡控制设备，该电池包均衡控制设备包括：存储器1005，被配置为存储程序处理器703，被配置为运行存储器中存储的程序，并可以执行本发明上述实施例中的电池包均衡控制方法。
通过本发明实施例的电池包均衡控制系统，当电池包处于静置状态时对电池包进行均衡，并对不同电池包的SOC采用不同的均衡开启阈值，防止无均衡、均衡不到位以及可以避免不必要的均衡。。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品或计算机可读存储介质的形式实现。所述计算机程序产品或计算机可读存储介质包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块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。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种电池包均衡控制方法，其特征在于，所述电池包均衡控制方法包括：
根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值；
利用静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值与所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中的待均衡电芯；
基于所述待均衡电芯的电压值和所述待均衡电芯的不均衡度，计算所述待均衡电芯的均衡所需时间，按照所述均衡所需时间对所述待均衡电芯执行均衡，所述待均衡电芯的不均衡度用于表示所述待均衡电芯的SOC与所述电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
2.根据权利要求1所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，所述利用静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值与所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中的待均衡电芯，包括：
基于所述均衡控制目标、所述电池包处于静置状态的SOC、所述电池包上一次处于静置状态的SOC以及上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间是否执行完成，判断是否需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
如果判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯，利用所述静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值与所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中的待均衡电芯。
3.根据权利要求2所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，所述电池包均衡控制方法还包括：
如果判定不需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯，则按照上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间中的剩余时间，对上一次确定的所述电池包中的待均衡电芯执行均衡。
4.根据权利要求1所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，所述电池包均衡控制方法还包括：
监测所述电池包的静置状态，当所述电池包中单体电芯的不均衡度均小于所述对应的均衡开启阈值时，所述电池包均衡完成，所述单体电芯的不均衡度用于表示所述单体电芯的SOC与所述电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
5.根据权利要求1所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态时，所述根据均衡控制目标确定与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值，包括：
当所述电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值设置为所述对应的均衡开启阈值；
当所述电池包的SOC为0％时，将所述均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为所述对应的均衡开启阈值；
当所述电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与所述均衡控制目标和所述电池包的SOC相关的线性函数计算所述对应的均衡开启阈值。
6.根据权利要求1所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态时，所述根据均衡控制目标确定与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值，包括：
当所述电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为所述对应的均衡开启阈值；
当所述电池包的SOC为0％时，将所述均衡开启阈值的预设值设置为所述对应的均衡开启阈值；
当所述电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与所述均衡控制目标和所述电池包的SOC相关的线性函数计算所述对应的均衡开启阈值。
7.根据权利要求2所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态时，
所述基于所述均衡控制目标、所述电池包处于静置状态的SOC、所述电池包上一次处于静置状态的SOC以及上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间是否执行完成，判断是否需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯，包括：
如果所述电池包处于所述静置状态下的SOC大于等于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
如果所述电池包处于所述静置状态下的SOC小于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
如果所述电池包处于所述静置状态下的SOC小于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯。
8.根据权利要求2所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态时，
所述基于所述均衡控制目标、所述电池包处于静置状态的SOC、所述电池包上一次处于静置状态的SOC以及上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间是否执行完成，判断是否需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯，包括：
如果所述电池包处于所述静置状态下的SOC小于等于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
如果所述电池包处于所述静置状态下的SOC大于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
如果所述电池包处于所述静置状态下的SOC大于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯。
9.根据权利要求1所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，所述利用所述静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值与所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中的待均衡电芯，包括：
利用所述静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值，确定所述电池包中单体电芯的SOC；
利用所述静置状态时所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中单体电芯的最小SOC；
计算所述电池包中单体电芯的SOC与所述电池包中单体电芯的最小SOC的差值，得到所述电池包中单体电芯的不均衡度；
将所述电池包中单体电芯的不均衡度大于所述对应的均衡开启阈值的单体电芯，作为所述电池包中的待均衡电芯。
10.根据权利要求1所述的电池包均衡控制方法，其特征在于，所述基于所述待均衡电芯的电压值和所述待均衡电芯的不均衡度，计算所述待均衡电芯的均衡所需时间，包括：
利用公式
Tbal_i＝(ΔSOCi-ΔSOCThreshold+SOChysteresis)×Ca/(Ui/R)计算所述待均衡电芯的均衡所需时间，其中，Tbal_i为所述待均衡电芯的均衡所需时间，ΔSOCi为所述待均衡电芯的不均衡度，ΔSOCThreshold为所述对应的均衡开启阈值，SOChysteresis为预设的均衡回差值，Ca为所述待均衡电芯的容量，Ui为所述待均衡电芯的电压值，R为预设的均衡电阻值。
11.一种电池包均衡控制装置，其特征在于，所述电池包均衡控制装置包括：
均衡开启阈值设置模块，用于根据均衡控制目标，设置与电池包的电荷状态SOC对应的均衡开启阈值；
待均衡电芯确定模块，用于利用静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值与所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中的待均衡电芯；
均衡所需时间计算模块，用于基于所述待均衡电芯的电压值和所述待均衡电芯的不均衡度，计算所述待均衡电芯的均衡所需时间，按照所述均衡所需时间对所述待均衡电芯执行均衡，所述待均衡电芯的不均衡度用于表示所述待均衡电芯的SOC与所述电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
12.根据权利要求11所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述电池包均衡控制装置，还包括：
重新确定待均衡电芯判定模块，用于基于所述均衡控制目标、所述电池包处于静置状态的SOC、所述电池包上一次处于静置状态的SOC以及上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间是否执行完成，判断是否需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
所述待均衡电芯确定模块还用于如果判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯，利用所述静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值与所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中的待均衡电芯。
13.根据权利要求12所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述待均衡电芯确定模块还用于：
如果判定不需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯，则按照上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间中的剩余时间，对上一次确定的所述电池包中的待均衡电芯执行均衡。
14.根据权利要求11所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述电池包均衡控制装置还包括：
静置状态监测模块，用于监测所述电池包的静置状态；
均衡完成确定模块，用于当所述电池包中单体电芯的不均衡度均小于所述对应的均衡开启阈值时，确定所述电池包均衡完成，所述单体电芯的不均衡度用于表示所述单体电芯的SOC与所述电池包中单体电芯的最小SOC的差值。
15.根据权利要求11所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述均衡开启阈值设置模块包括：
第一均衡开启阈值设置单元，用于当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且所述电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值设置为所述对应的均衡开启阈值；
第二均衡开启阈值设置单元，用于当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且所述电池包的SOC为0％时，将所述均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为所述对应的均衡开启阈值；
第三均衡开启阈值设置单元，用于当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且所述电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与所述均衡控制目标和所述电池包的SOC相关的线性函数计算所述对应的均衡开启阈值。
16.根据权利要求11所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述均衡开启阈值设置模块包括：
第一均衡开启阈值设置单元，用于当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且所述电池包的SOC为100％时，将均衡开启阈值预设值与电芯间最大不均衡度预设值的和值设置为所述对应的均衡开启阈值；
第二均衡开启阈值设置单元，用于当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且所述电池包的SOC为0％时，将所述均衡开启阈值的预设值设置为所述对应的均衡开启阈值；
第三均衡开启阈值设置单元，用于当所述均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且所述电池包的SOC大于0％且小于100％时，利用与所述均衡控制目标和所述电池包的SOC相关的线性函数计算所述对应的均衡开启阈值。
17.根据权利要求12所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述重新确定待均衡电芯判定模块包括：
第一重新确定待均衡电芯判定单元，用于均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且所述电池包处于所述静置状态下的SOC大于等于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
第二重新确定待均衡电芯判定单元，用于均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且所述电池包处于所述静置状态下的SOC小于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新计算所述待均衡电芯的均衡所需时间；
第三重新确定待均衡电芯判定单元，用于均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满充状态，并且所述电池包处于所述静置状态下的SOC小于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新计算所述待均衡电芯的均衡所需时间。
18.根据权利要求12所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述重新确定待均衡电芯判定模块包括：
第一重新确定待均衡电芯判定单元，用于均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且所述电池包处于所述静置状态下的SOC小于等于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，则判定需要重新确定所述电池包中的待均衡电芯；
第一重新确定待均衡电芯判定单元，用于均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且所述电池包处于所述静置状态下的SOC大于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间已执行完成，则判定需要重新计算所述待均衡电芯的均衡所需时间；
第一重新确定待均衡电芯判定单元，用于均衡控制目标为所述电池包内电芯的SOC均达到满放状态，并且所述电池包处于所述静置状态下的SOC大于所述电池包上一次处于静置状态时的SOC，且上一次计算的所述电池包中待均衡电芯的均衡所需时间未执行完成，则判定不需要重新计算所述待均衡电芯的均衡所需时间。
19.根据权利要求11所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述待均衡电芯确定模块包括：
电芯SOC确定单元，用于利用所述静置状态时所述电池包中单体电芯的电压值，确定所述电池包中单体电芯的SOC；
电芯最小SOC确定单元，用于利用所述静置状态时所述电池包中单体电芯的最小电压值，确定所述电池包中单体电芯的最小SOC；
电芯不均衡度计算单元，用于计算所述电池包中单体电芯的SOC与所述电池包中单体电芯的最小SOC的差值，得到所述电池包中单体电芯的不均衡度；
不均衡度对比单元，用于将所述电池包中单体电芯的不均衡度大于所述对应的均衡开启阈值的单体电芯，作为所述电池包中的待均衡电芯。
20.根据权利要求11所述的电池包均衡控制装置，其特征在于，所述均衡所需时间计算模块还用于：
利用公式
Tbal_i＝(ΔSOCi-ΔSOCThreshold+SOChysteresis)×Ca/(Ui/R)计算所述待均衡电芯的均衡所需时间，其中，Tbal_i为所述待均衡电芯的均衡所需时间，ΔSOCi为所述待均衡电芯的不均衡度，ΔSOCThreshold为所述对应的均衡开启阈值，SOChysteresis为预设的均衡回差值，Ca为所述待均衡电芯的容量，Ui为所述待均衡电芯的电压，R为预设的均衡电阻值。
21.一种电池包均衡控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
存储器，用于储存可执行程序代码；
处理器，用于读取所述存储器中存储的可执行程序代码以执行权利要求1至10任一项所述的电池包均衡控制方法。
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