CN108539300A - 电池包的电量均衡方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包的电量均衡方法及系统，所述电量均衡方法包括：S1、获取电池包的第一状态参数；S2、根据所述电池包的当前荷电值和当前开路电压之间的比值，确定所述电池包的电量均衡方式；S3、根据所述电量均衡方式计算所述电池包中电池的电芯的第二状态参数；S4、根据第二状态参数，判断电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则继续步骤S5；S5、根据第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和目标电芯需要均衡的电量值；S6、根据电量值对所述目标电芯进行电量均衡操作。本发明有效地实现整个电池包的工作区间都能进行电量均衡，能更准确、更大程度上确保电池组内的电芯的一致性，从而提高了电池组的工作性能。

Description

电池包的电量均衡方法及系统
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种电池包的电量均衡方法及系统。
背景技术
在实际生产过程中，电池的电芯由于存在制造误差，使用环境差别(如温度差异等)等因素，会不可避免产生单体与单体间的制造差异，因此必然导致电池单体间存在差异，即存在电池的不一致性问题。当电芯封装成电池包后，由于电池包在工况下温度分布不均匀，会使单体电芯的老化程度不同，从而进一步地拉大电芯之间的差异，使电池包内各电芯的电压和容量不同，最终导致电池包在放电时不能完全利用电池包内所有能量，在充电时不能完全将电池包充满(由于各电芯在电池包中串联，当放电时只要有一颗电芯电压低于最低安全阈值，或者充电时有一颗电芯电压高于最高安全阈值，电池包都会切断回路)。
由于电芯不均衡容易造成电池包容量失效现象，所以各电芯、电动车及BMS(Battery Management System电池管理系统)企业等均对电池包中的电量均衡越来越重视。现有技术中，为了消除这种电池的不均衡，目前电池的被动均衡方法被绝大多数厂家采纳，主要以单独采用单体电压(电压法)或单体SOC(State of Charge，荷电值)为阈值进行判断。其中，电压法即根据电池包内的单体电芯的压差，确定电压较大的单体电芯，通过并联一个电阻(均衡电阻)将该单体电芯的电压放电至理想电压，从而达到均衡的目的。为SOC法，即根据电池包内单体电芯的最大SOC和最小SOC，对SOC大的电芯单体确定需要被均衡的电量，通过采用均衡电阻对其进行放电至理想SOC，从而达到均衡的目的。
但是，对于电压法，优点是比较直观简易，缺点是具有较大的局限性，即对于电池OCV(开路电压)比较平坦的电池(SOC-OCV曲线斜率小)，即电压小的变化，会引起电池的剩余电量发生较大的变化。因此电压法适合SOC-OCV曲线较陡的电池或适合于该电芯SOC-OCV曲线斜率比较陡的区域。对于SOC法，优点是理论上适合全部电芯SOC-OCV区域；但是，SOC法的估算存在一定的精度误差(一般达3％-5％)，该误差会对电池单体的电量均衡产生误判。
即当电池包内电芯间压差高于某电压值时，或电池包内电芯间SOC差值高于某SOC阈值时，便开启被动均衡(挑选出电池包内电压或电量较高的电芯，使其一部分能量以热的形式在均衡电阻上消耗)。由于电芯的动态特性，特别是在大电流充放电时，电压传感器所测量到的路端电压不能准确反映出电芯内实际电量，并且当电芯处于静态时，某些电芯的SOC-OCV曲线存在较平坦区域时，电压法根本不能使用，因此仅仅根据电芯电压而忽略电芯电量和容量来判断是否开启均衡，就会造成均衡不准确。同样对于SOC法，虽然在SOC-OCV曲线的任何区域上都适用，但因为SOC估算本身存在误差，所以某些条件下会由于精度问题，对电池单体的电量均衡产生误判。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中只采用电压法或SOC法对电池包中的电芯进行电量均衡操作，存在电压法不能在电池的整个工作区间进行电量均衡，或SOC法存在电量均衡误差较大等缺陷，目的在于提供一种电池包的电量均衡方法及系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种电池包的电量均衡方法，所述电量均衡方法包括：
S1、获取电池包的第一状态参数；
其中，所述第一状态参数包括所述电池包的当前荷电值和当前开路电压；
S2、根据所述电池包的所述当前荷电值和所述当前开路电压之间的比值，确定所述电池包的电量均衡方式；
S3、根据所述电量均衡方式计算所述电池包中电池的电芯的第二状态参数；
其中，所述第二状态参数包括当前电芯荷电值或当前电芯电压值；
S4、根据所述第二状态参数，判断所述电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则继续步骤S5；
S5、根据所述第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和所述目标电芯需要均衡的电量值；
S6、根据所述电量值对所述目标电芯进行电量均衡操作。
较佳地，步骤S4的步骤具体包括：
在所述第二状态参数为所述当前电芯荷电值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大荷电值和最小荷电值之间的第一差值，并判断所述第一差值是否大于第一设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
步骤S5的步骤具体包括：
判断所述电池包中的第一电芯的当前电芯荷电值是否大于第二设定阈值，若大于，则确定所述第一电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前荷电值与所述第二设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值；
步骤S4的步骤还包括：
在所述第二状态参数为所述当前电芯电压值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大开路电压值和最小开路电压值之间的第二差值，并判断所述第二差值是否大于第三设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
步骤S5的步骤还包括：
判断所述电池包中的第二电芯的所述当前电芯电压值是否大于第四设定阈值，若大于，则确定所述第二电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前电芯电压值与所述第四设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值。
较佳地，步骤S2具体包括：
判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否小于或者等于第五设定阈值，若是，则确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法；
步骤S2还包括：
判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第五设定阈值且小于第六设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池包的电量均衡方式为开路电压法；若不满足所述时间阈值，则分别获取所述电池包中具有最大荷电值的第三电芯和与所述第三电芯的第一开路电压值，以及具有最小荷电值的第四电芯和与所述第四电芯的第二开路电压值，然后根据所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的差值，确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法；
步骤S2还包括：
判断所述电池包的当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第二设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足所述时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述开路电压法；
若不满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述电压法；
其中，当所述电量均衡方式为所述开路电压法或者所述卡尔曼滤波法时，所述第二状态参数为当前电芯荷电值；
当所述电量均衡方式为所述电压法时，所述第二状态参数为当前电芯电压。
较佳地，在所述电池包处于充电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第三差值的计算公式如下：
ΔOCVVt1＝(Vtmax-IRmax+E1)-(Vtmin-IRmin-E1)在所述电池包处于放电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第四差值的计算公式如下：
ΔOCVVt2＝(Vtmax+IRmax+E1)-(Vtmin+IRmin-E1)
其中，ΔOCVVt1表示放电时电芯的路端电压，ΔOCVVt2表示充电时电芯的路端电压，E1表示测量所述第一开路电压值和所述第二开路电压值的传感器的测量误差范围；Vtmax表示所述第三电芯的路端电压，Vtmin表示所述第四电芯的路端电压，I表示所述电池包的工作电流，Rmax表示所述第三电芯的内阻，Rmin表示所述第四电芯的内阻，ΔOCVVt1表示在所述电池包处于充电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第三差值，ΔOCVVt2表示在所述电池包处于放电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第四差值；
所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的参照差值的计算公式如下：
ΔOCVSOC＝OCVmax-OCVmin
其中，OCVmax＝SOCmin+E2，OCVmin＝SOCmax-E2；
SOCmax表示所述第三电芯的最大电荷值，SOCmin表示所述第四电芯的最小电荷值，E2表示测量最大电荷值和最小电荷值的计算误差范围；OCVmax表示所述第三电芯的第一开路电压，OCVmin表示所述第四电芯的第二开路电压，ΔOCVSOC表示所述第一开路电压与所述第二开路电压之间的参照差值；所述根据第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的差值，确定所述电池的电芯的电量均衡方式为SOC法或者电压法的步骤具体包括：
在所述电池包处于充电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt1时，则确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt1时，则确定所述电池包的电量均衡方式为所述卡尔曼滤波法；
在所述电池包处于放电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt2时，则确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt2时，采用所述卡尔曼滤波法。较佳地，步骤S1中还包括获取所述电池包的静置时间；
所述第一状态参数还包括每个所述电池的电芯的温度值；
步骤S1之后还包括：
S11、判断所述电池的电芯的所述当前电芯电压值是否处于电压设定范围内且所述温度值是否处于温度设定范围内，若否，则发出停止对所述电池的电芯进行电量均衡的操作指令。
本发明还提供一种电池包的电量均衡系统，所述电量均衡系统包括第一状态参数获取模块、均衡方式确定模块、第二状态参数获取模块、第一判断模块、均衡目标确定模块和均衡操作模块；
所述第一状态参数获取模块用于获取电池包的第一状态参数；
其中，所述第一状态参数包括所述电池包的当前荷电值和当前开路电压；；
所述均衡方式确定模块用于根据所述电池包的所述当前荷电值和所述当前开路电压之间的比值，确定所述电池包的电量均衡方式；
所述第二状态参数获取模块根据所述电量均衡方式计算所述电池包中电池的电芯的第二状态参数；
其中，所述第二状态参数包括当前电芯荷电值或当前电芯电压值；
所述第一判断模块用于根据所述第二状态参数，判断所述电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则调用所述均衡目标确定模块；
所述均衡目标确定模块用于根据所述第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和所述目标电芯需要均衡的电量值；所述均衡操作模块用于根据所述电量值对所述目标电芯进行电量均衡操作。
较佳地，所述第一判断模块包括第一判断单元和第二判断单元；
所述第一判断单元用于在所述第二状态参数为所述当前电芯荷电值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大荷电值和最小荷电值之间的第一差值，并判断所述第一差值是否大于第一设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
所述第一判断单元还用于判断所述电池包中的第一电芯的当前电芯荷电值是否大于第二设定阈值，若大于，则确定所述第一电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前荷电值与所述第二设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值；
所述第二判断单元用于在所述第二状态参数为所述当前电芯电压值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大开路电压值和最小开路电压值之间的第二差值，并判断所述第二差值是否大于第三设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
所述第二判断单元还用于判断所述电池包中的第二电芯的所述当前电芯电压值是否大于第四设定阈值，若大于，则确定所述第二电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前电芯电压值与所述第四设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值。较佳地，所述均衡方式确定模块用于判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否小于或者等于第五设定阈值，若是，则确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法；
所述均衡方式确定模块还用于判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第五设定阈值且小于第六设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池包的电量均衡方式为开路电压法；若不满足所述时间阈值，则分别获取所述电池包中具有最大荷电值的第三电芯和与所述第三电芯的第一开路电压值，以及具有最小荷电值的第四电芯和与所述第四电芯的第二开路电压值，然后根据所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的差值，确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法；
所述均衡方式确定模块还用于判断所述电池包的当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第二设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足所述时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述开路电压法；
若不满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述电压法；
其中，当所述电量均衡方式为所述开路电压法或者所述卡尔曼滤波法时，所述第二状态参数为当前电芯荷电值；
当所述电量均衡方式为所述电压法时，所述第二状态参数为当前电芯电压。
较佳地，在所述电池包处于充电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第三差值的计算公式如下：
ΔOCVVt1＝(Vtmax-IRmax+E1)-(Vtmin-IRmin-E1)在所述电池包处于放电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第四差值的计算公式如下：
ΔOCVVt2＝(Vtmax+IRmax+E1)-(Vtmin+IRmin-E1)
其中，ΔOCVVt1表示放电时电芯的路端电压，ΔOCVVt2表示充电时电芯的路端电压，E1表示测量所述第一开路电压值和所述第二开路电压值的传感器的测量误差范围；Vtmax表示所述第三电芯的路端电压，Vtmin表示所述第四电芯的路端电压，I表示所述电池包的工作电流，Rmax表示所述第三电芯的内阻，Rmin表示所述第四电芯的内阻，ΔOCVVt1表示在所述电池包处于充电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第三差值，ΔOCVVt2表示在所述电池包处于放电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第四差值；
所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的参照差值的计算公式如下：
ΔOCVSOC＝OCVmax-OCVmin
其中，OCVmax＝SOCmin+E2，OCVmin＝SOCmax-E2；
SOCmax表示所述第三电芯的最大电荷值，SOCmin表示所述第四电芯的最小电荷值，E2表示测量最大电荷值和最小电荷值的计算误差范围；OCVmax表示所述第三电芯的第一开路电压，OCVmin表示所述第四电芯的第二开路电压，ΔOCVSOC表示所述第一开路电压与所述第二开路电压之间的参照差值；
所述均衡方式确定模块还用于在所述电池包处于充电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt1时，确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt1时，确定所述电池包的电量均衡方式为所述卡尔曼滤波法；
所述均衡方式确定模块还用于在所述电池包处于放电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt2时，确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt2时，所述电池包的电量均衡方式为所述卡尔曼滤波法。
较佳地，所述电量均衡系统还包括时间获取模块和第二判断模块；
所述时间获取模块用于获取所述电池包的静置时间；
所述第一状态参数还包括每个所述电池的电芯的温度值；
所述第二判断模块用于判断所述电池的电芯的所述当前电芯电压值是否处于电压设定范围内且所述温度值是否处于温度设定范围内，若否，则发出停止对所述电池的电芯进行电量均衡的操作指令。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中，首先通过电池包的第一状态参数，确定电池包的电量均衡方式，然后根据不同的电量均衡方式对应的均衡方法计算电池包中电池的电芯的第二状态参数；再根据第二状态参数判断电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则根据第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和目标电芯需要均衡的电量值；最后根据电量值对目标电芯进行电量均衡操作，直至需要均衡的电量为0时才停止均衡，从而有效地实现在整个电池包的电池的工作区间内都能进行电量均衡，能更准确、更大程度上确保电池组内的电芯的一致性，从而提高了电池组的工作性能。
附图说明
图1为本发明实施例1的电池包的电量均衡方法的流程图；
图2为本发明实施例1的电池包的电量均衡方法的SOC-OCV的数据分布图；
图3为图2的局部放大图；
图4为本发明实施例2的电池包的电量均衡系统的模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，本实施例中的电池包的电量均衡方法包括：
S101、获取电池包的第一状态参数和电池包的静置时间；
其中，第一状态参数包括电池包的当前荷电值、当前开路电压、每个电池的电芯的温度值；
还可以根据需要获取标定工具接入信号和电池包中的电池管理系统BMS中的其他模块发送的SOH(State of Health，健康状态)数据。
S102、根据电池包的当前荷电值和当前开路电压之间的比值，确定电池包的电量均衡方式；
其中，电池包的当前荷电值和当前开路电压之间的比值，即为电池包的对应的SOC-OCV曲线斜率。
由于SOC-OCV曲线在整个SOC范围上的曲线斜率不同，有些区域较平坦，有些区域较陡，因此，本实施例中根据曲线斜率，把SOC-OCV曲线划分为3类(即A、B和C类)，这3类把整个SOC-OCV曲线斜率划分为n个区域(n为大于等于3的整数，具体取值根据电芯的实际情况而定)。
A类情况表示SOC-OCV曲线斜率在0-k1之间，B类情况表示SOC-OCV曲线斜率在k1-k2(k1＜k2)之间，C类情况表示SOC-OCV曲线斜率大于k2。其中，k1为第一设定阈值，k2为第二设定阈值。
另外，电量均衡方式包括SOC法和电压法，且SOC法主要包括卡尔曼滤波法和开路电压法等。
具体地，步骤S102包括：
S1021、判断电池包的当前荷电值与当前开路电压之间的比值是否小于或者等于第五设定阈值，若否，则继续执行步骤S1022；
若是，则确定电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法；
此时，属于A类情况，即SOC-OCV曲线斜率在0-k1之间，意味着很小的OCV值的变化就会导致很大的SOC值变化。
如图2所示的SOC-OCV曲线，在实际应用中，电压采集误差是不可避免的，误差范围为±E1(一般企业要求为±5mV)。
如图3所示的SOC-OCV曲线，为与图2中框选部分的放大图。对于某些电芯而言(如磷酸铁锂或者钛酸锂)，2E1(即10mV)的OCV值在此类区域中可以导致15％以上的SOC值变化。
在这种情况下，通过电压判断是否开启均衡则会造成很大误差，因为均衡功能长时间开启(开启十分钟，电芯电压仅降低1mV甚至更少，具体下降电压值由均衡电路，均衡电阻和电芯路端电压决定)，不仅浪费电池能量，还易导致电池包中的PCB板(PrintedCircuit Board，印制电路板)过热产生失效的情况。
因此，一旦确定电池的电芯处于该A类情况对应的区域时，将确定电池的电芯的电量均衡方式为SOC法，但是一定不能以开路电压法获取电芯的SOC值(荷电值)，而是采用卡尔曼滤波法等电量均衡方式计算电芯的SOC值。
S1022、判断电池包的当前荷电值与当前开路电压之间的比值是否大于第五设定阈值且小于第六设定阈值，若否，则继续执行步骤S1023；
若是，则继续判断电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足时间阈值，则确定电池包的电量均衡方式为开路电压法；若不满足时间阈值，则分别获取电池包中具有最大荷电值的第三电芯和与第三电芯的第一开路电压值，以及具有最小荷电值的第四电芯和与第四电芯的第二开路电压值，然后根据第一开路电压值与第二开路电压值两者之间的差值，确定电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法。
此时，属于B类情况，即SOC-OCV曲线斜率在k1-k2之间，电压采集误差对SOC的计算影响相对较小，电芯等效电路模型的参数随温度、SOC值、充放电电流等的变化不会发生较大变化。
因此，当电池的电芯处于此类区域中时，如果电池包的静置时间满足时间阈值时，则优先使用开路电压法来计算电芯的SOC值。
如果电池包的静置时间不满足时间阈值时，则再进行如下判断：在电池包正常工作的情况下，电池包中的工作电流为I，在此类区域中首先采用卡尔曼滤波等方法计算SOC值的误差为±E2，获取电池包中的具有最大SOC值(SOCmax)的第三电芯和具有最小SOC值(SOCmin)的第四电芯，第三电芯和第四电芯的路端电压值分别定义为Vtmax和Vtmin，第三电芯和第四电芯的内阻值分别定义为Rmax和Rmin。
其中，第三电芯和第四电芯的内阻需要通过SOH数据计算得来。通过SOC-OCV曲线获得对应的OCV值，其中，最小SOC值所对应的OCV值通过(SOCmin-E2)获取，记为OCVmin，最大SOC值所对应的OCV值用(SOCmin+E2)获取，记为OCVmax，OCVmin与OCVmax二者的差值记为△OCVSOC。
在电池包处于充电状态时，根据第三电芯的第一开路电压值与第四电芯的第二开路电压值两者之间的第三差值的计算公式如下：
ΔOCVVt1＝(Vtmax-IRmax+E1)-(Vtmin-IRmin-E1)
在电池包处于放电状态时，根据第三电芯的第一开路电压值与第四电芯的第二开路电压值两者之间的第四差值的计算公式如下：
ΔOCVVt2＝(Vtmax+IRmax+E1)-(Vtmin+IRmin-E1)
ΔOCVVt1表示放电时电芯的路端电压，ΔOCVVt2表示充电时电芯的路端电压，E1表示测量第一开路电压值和第二开路电压值的传感器的测量误差范围；
第一开路电压值与第二开路电压值两者之间的参照差值的计算公式如下：
ΔOCVSOC＝OCVmax-OCVmin
其中，OCVmax＝SOCmin+E2，OCVmin＝SOCmax-E2；
SOCmax表示第三电芯的最大电荷值，SOCmin表示第四电芯的最小电荷值，E2表示测量最大电荷值和最小电荷值的计算误差范围；OCVmax表示第三电芯的第一开路电压，OCVmin表示第四电芯的第二开路电压，ΔOCVSOC表示第一开路电压与第二开路电压之间的参照差值；根据第一开路电压值与第二开路电压值两者之间的差值，确定电池的电芯的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法的步骤具体包括：
在电池包处于充电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt1时，意味着此时SOC法存在更大的误差范围，则确定电池的电芯的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt1时，意味着此时电压法存在更大的误差范围，则采用卡尔曼滤波法；
在电池包处于放电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt2时，意味着此时SOC法存在更大的误差范围，则确定电池的电芯的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt2时，意味着此时电压法存在更大的误差范围，则采用卡尔曼滤波法。
S1023、判断电池包的当前荷电值与当前开路电压之间的比值是否大于第二设定阈值，若是，则继续判断电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足时间阈值，则确定电池的电芯的电量均衡方式为开路电压法；
若不满足时间阈值，则确定电池的电芯的电量均衡方式为电压法；
此时，属于C类情况，即SOC-OCV曲线斜率大于k2，由于斜率较大，电压采集误差对SOC值的计算影响较小，基本可以忽略。
但是，电芯等效电路模型参数会随温度、SOC值、充放电电流等发生较大变化，在此类区域中通过卡尔曼滤波等方法计算SOC值的误差通常较大。因此，只有在静置时间满足时间阈值的条件下，通过开路电压法计算获得的电芯SOC值最为准确；如果静置时间不满足时间阈值，则以电压法作为电量均衡方式。
S103、根据电量均衡方式计算电池包中电池的电芯的第二状态参数；
其中，第二状态参数包括当前电芯荷电值或当前电芯电压值；
当电量均衡方式为开路电压法或者卡尔曼滤波法时，第二状态参数为当前电芯荷电值；
当电量均衡方式为电压法时，第二状态参数为当前电芯电压。
S104、根据第二状态参数，判断电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则继续步骤S105；
具体地，步骤S104包括：
在第二状态参数为当前电芯荷电值时，获取电池包中电池的电芯的最大荷电值和最小荷电值之间的第一差值，并判断第一差值是否大于第一设定阈值，若大于，则确定电池包需要进行电量均衡操作；
步骤S104还包括：
在第二状态参数为当前电芯电压值时，获取电池包中电池的电芯的最大开路电压值和最小开路电压值之间的第二差值，并判断第二差值是否大于第三设定阈值，若大于，则确定电池包需要进行电量均衡操作；
S105、根据第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和目标电芯需要均衡的电量值；
具体地，步骤S105的步骤具体包括：
判断电池包中的第一电芯的当前电芯荷电值是否大于第二设定阈值，若大于，则确定第一电芯为需要进行电量均衡操作的目标电芯，并确定目标电芯的当前荷电值与第二设定阈值之间的差值为目标电芯需要均衡的电量值；
步骤S105的步骤还包括：
判断电池包中的第二电芯的当前电芯电压值是否大于第四设定阈值，若大于，则确定第二电芯为需要进行电量均衡操作的目标电芯，并确定目标电芯的当前电芯电压值与第四设定阈值之间的差值为目标电芯需要均衡的电量值。
S106、根据电量值对目标电芯进行电量均衡操作。其中，如果电量均衡方式为SOC法，即开路电压法或卡尔曼滤波法，则计算SOC的步骤包括：
1)从所有电池的电芯中选取最大SOC值和最小SOC值；
2)计算最大SOC值和最小SOC之差定义为△SOC，并与均衡开启阈值SOCbal(如5％)作比较；若△SOC小于SOCbal，表示电池包内的电芯处于均衡状态，程序则跳出计算模式进入停止模式；若△SOC大于或者等于SOCbal，表示电池包内的电芯处于不均衡状态，程序维持在计算模式中；
其中，计算模式表征计算需要均衡电量的电芯序号及对应电芯需要均衡的电量值；
3)计算SOCThd＝(OCVmax+OCVmin)*((n-m)/n)。
其中，n和m根据均衡电阻和电芯的工作电压范围选取，且n>m>0，SOCThd为第二设定阈值；
4)将每个电芯的SOC值SOCi(SOCi表示第i序号电芯的SOC值)与SOCThd进行比较，将SOCi大于或等于SOCThd的电芯序号i挑选出来，并计算电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量AhToBali＝(SOCi-SOCThd)。而SOCi小于SOCThd的电芯则不需要进行电量均衡。
其中，将电芯序号i及AhToBali定义为电池包的电量均衡目标，并且将电量均衡目标存入NVM(非易失性储存器)中。
均衡模式中，当电池包中的电池管理系统获取到均衡目标后，则按下列公式完成计算电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量：
AhToBali,k＝AhToBali,k-1–((Vt,i,k/Ri)△t)/Qi
该公式是实时计算均衡目标中被均衡的电量，AhToBali,k为零时表示第i个电芯由不均衡状态达到均衡状态。
其中，k定义为当前时刻状态，第i号电芯在k时刻的路端电压定义为Vt,i,k；第i号电芯的均衡电阻定义为Ri；AhToBali,k定义为k时刻的电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量，AhToBali,k-1定义为k-1时刻的电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量，△t定义为系统每隔△t采样一次。
每个电芯的容量Qi等于此次上电工作循环内电池包的SOHi(第i序号电芯的SOH数据)与电芯刚出厂时容量Q的乘积，具体计算公式如下：
Qi＝Q*SOHi
QAhi＝AhToBali*Q*SOHi
Ibypassi＝Vt,i,k/Ri
QAhi,k＝QAhi,k-1-Ibypassi*△t
其中，QAhi为需要被均衡的电量(单位为Ah或者As)；AhToBali的单位为％；Ibypassi指第i个电芯的均衡电流。
程序在均衡模式中运行，直至AhToBali＝0时即电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量为0，则系统转入到停止模式中，这期间每一次迭代后得到的AhToBali,k都存入NVM中并覆盖之前的AhToBali,k。
如果电量均衡方式为电压法，则取VtThd＝((n-m)/n)*(Vtmax+Vtmin)为第四设定阈值，n和m根据均衡电阻和电芯的工作电压范围选取，且n>m>0，将电池包内所有的电芯电压与VtThd比较，电芯电压小于VtThd的不需要均衡，电芯电大于VtThd的电芯需要均衡。
具体地，通过电池包内的最大电压和最小电压来判断电池包是否处于平衡状态，如果电池包内电芯处于均衡状态，则程序跳出计算模式进入停止模式；如果电池包内电芯处于不均衡状态，程序维持在计算模式中。同样，通过最大电压和最小电压来判断需要进行均衡的电芯序号，并以脉冲的方式进行均衡。
在电量均衡操作过程中，若电量均衡方式为开路电压法或者卡尔曼滤波法，则取电池包中最大荷电值和最小荷电值，根据最大荷电值和最小荷电值判断电池包中的所有电芯是否满足电量均衡状态，若满足，则停止对电池包进行电量均衡操作；
在电量均衡操作过程中，若电量均衡方式为电压法，则获取电池包中的最大电压和最小电压，并根据电池包中的最大电压和最小电压确定电池包中的所有电芯是否满足电量均衡状态，若满足，则停止对电池包进行电量均衡操作。
其中，此时若出现电池的电芯有故障的情况，则立即中止电芯的电量均衡操作，使得电池包的电池管理控制系统进入停止模式；
否则，继续维持计算需要电量均衡的电芯序号以及电芯序号对应的需要均衡的电量值的模式。
另外，步骤S101之后还包括：
S1011、判断电池的电芯的当前电芯电压值是否处于电压设定范围内且温度值是否处于温度设定范围内，若否，则发出停止对电池的电芯进行电量均衡的操作指令。
电池包在处理数据过程中产生的数据全部存入HCU(整车控制器)中，以便后续查询或者调用等操作。
其中，电芯电压分为开路电压和路端电压两种，开路电压指电芯在不负载的条件下且静置了足够长时间的静态电压，仅是SOC和温度的函数；路端电压指电芯两极的动态电压，是时间，OCV，温度，电流大小和方向，电芯老化程度等的函数。
路端电压(Vt)与开路电压(OCV)的关系可近似用如下公式表示：Vt＝OCV-IR0-I*a(1-e-bt)-I*c(1-e-dt)；其中，I是流过电芯的电流，R0为电芯内阻，a、b、c、d均为常数，t为时间。
本实施例中，首先通过电池包的第一状态参数，确定电池包的电量均衡方式，然后根据不同的电量均衡方式对应的均衡方法计算电池包中电池的电芯的第二状态参数；再根据第二状态参数判断电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则根据第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和目标电芯需要均衡的电量值；最后根据电量值对目标电芯进行电量均衡操作，直至需要均衡的电量为0时才停止均衡，从而有效地实现在整个电池包的电池的工作区间内都能进行电量均衡，能更准确、更大程度上确保电池组内的电芯的一致性，从而提高了电池组的工作性能；并且可以通过改变均衡阀值和均衡电阻的阻值来改变均衡开启的频率和每次均衡时间的长短，经过优化设计可以最大限度的利用电池包内的电量，达到节约能源的效果，从而提高了电池组的工作性能；
同时，可以在电芯处于任何SOC状态下开启电量均衡操作，且本实施例对电池包中的电芯的电量均衡的特点是开启频率高，每次均衡电量少，有利于PCB板的散热，保护电池包中的均衡电路。
实施例2
如图4所示，本实施例中的电池包的电量均衡系统包括第一状态参数获取模块1、均衡方式确定模块2、第二状态参数获取模块3、第一判断模块4、均衡目标确定模块5、均衡操作模块6、时间获取模块7和第二判断模块8。
第一判断模块4包括第一判断单元41和第二判断单元42；
第一状态参数获取模块1用于获取电池包的第一状态参数。
时间获取模块7用于获取电池包的静置时间。
其中，第一状态参数包括电池包的当前荷电值、当前开路电压、每个电池的电芯的温度值；还可以根据需要获取标定工具接入信号和电池包中的电池管理系统BMS中的其他模块发送的SOH(State of Health，健康状态)数据。
均衡方式确定模块2用于根据电池包的当前荷电值和当前开路电压之间的比值，确定电池包的电量均衡方式。
其中，每个电池的电芯的历史荷电值和历史开路电压之间的比值，即为每个电池的电芯对应的SOC-OCV曲线斜率。
由于SOC-OCV曲线在整个SOC范围上的曲线斜率不同，有些区域较平坦，有些区域较陡，因此，本实施例中根据曲线斜率，把SOC-OCV曲线划分为3类(即A、B和C类)，这3类把整个SOC-OCV曲线斜率划分为n个区域(n为大于等于3的整数，具体取值根据电芯的实际情况而定)。
A类情况表示SOC-OCV曲线斜率在0-k1之间，B类情况表示SOC-OCV曲线斜率在k1-k2(k1＜k2)之间，C类情况表示SOC-OCV曲线斜率大于k2。其中，k1为第一设定阈值，k2为第二设定阈值。
另外，电量均衡方式包括SOC法和电压法，且SOC法主要包括卡尔曼滤波法和开路电压法。
均衡方式确定模块用于判断电池包的当前荷电值与当前开路电压之间的比值是否小于或者等于第五设定阈值，若是，则确定电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法。
此时，属于A类情况，即SOC-OCV曲线斜率在0-k1之间，意味着很小的OCV值的变化就会导致很大的SOC值变化。
如图2所示的SOC-OCV曲线，在实际应用中，电压采集误差是不可避免的，误差范围为±E1(一般企业要求为±5mV)。
如图3所示的SOC-OCV曲线，为与图2中框选部分的放大图。对于某些电芯而言(如磷酸铁锂或者钛酸锂)，2E1(即10mV)的OCV值在此类区域中可以导致15％以上的SOC值变化。在这种情况下，通过电压判断是否开启均衡则会造成很大误差，因为均衡功能长时间开启(开启十分钟，电芯电压仅降低1mV甚至更少，具体下降电压值由均衡电路，均衡电阻和电芯路端电压决定)，不仅浪费电池能量，还易导致电池包中的PCB板(Printed CircuitBoard，印制电路板)过热产生失效的情况。
因此，一旦确定电池的电芯处于该A类情况对应的区域时，将确定电池的电芯的电量均衡方式为SOC法，但是一定不能以开路电压法获取电芯的SOC值(荷电值)，而是采用卡尔曼滤波法等计算电芯的SOC值。
均衡方式确定模块还用于判断电池包的当前荷电值与当前开路电压之间的比值是否大于第五设定阈值且小于第六设定阈值，若是，则继续判断电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足时间阈值，则确定电池包的电量均衡方式为开路电压法；若不满足时间阈值，则分别获取电池包中具有最大荷电值的第三电芯和与第三电芯的第一开路电压值，以及具有最小荷电值的第四电芯和与第四电芯的第二开路电压值，然后根据第一开路电压值与第二开路电压值两者之间的差值，确定电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法。
此时，属于B类情况，即SOC-OCV曲线斜率在k1-k2之间，电压采集误差对SOC的计算影响相对较小，电芯等效电路模型的参数随温度、SOC值、充放电电流等的变化不会发生较大变化。
因此，当电池的电芯处于此类区域中时，如果电池包的静置时间满足时间阈值时，则优先使用开路电压法来计算电芯的SOC值。
如果电池包的静置时间不满足时间阈值时，则再进行如下判断：在电池包正常工作的情况下，电池包中的工作电流为I，在此类区域中首先采用卡尔曼滤波等方法计算SOC值的误差为±E2，获取电池包中的具有最大SOC值(SOCmax)的第一电芯和具有最小SOC值(SOCmin)的第二电芯，第一电芯和第二电芯的路端电压值分别定义为Vtmax和Vtmin，第一电芯和第二电芯的内阻值分别定义为Rmax和Rmin。
其中，第一电芯和第二电芯的内阻需要通过SOH数据计算得来。通过SOC-OCV曲线获得对应的OCV值，其中最小SOC值所对应的OCV值通过(SOCmin-E2)获取，记为OCVmin，最大SOC值所对应的OCV值用(SOCmin+E2)获取，记为OCVmax，OCVmin与OCVmax二者的差值记为△OCVSOC。
在电池包处于充电状态时，根据第三电芯的第一开路电压值与第四电芯的第二开路电压值两者之间的第三差值的计算公式如下：
ΔOCVVt1＝(Vtmax-IRmax+E1)-(Vtmin-IRmin-E1)
在电池包处于放电状态时，根据第三电芯的第一开路电压值与第四电芯的第二开路电压值两者之间的第四差值的计算公式如下：
ΔOCVVt2＝(Vtmax+IRmax+E1)-(Vtmin+IRmin-E1)
ΔOCVVt1表示放电时电芯的路端电压，ΔOCVVt2表示充电时电芯的路端电压，E1表示测量第一开路电压值和第二开路电压值的传感器的测量误差范围；
第一开路电压值与第二开路电压值两者之间的参照差值的计算公式如下：
ΔOCVSOC＝OCVmax-OCVmin
其中，OCVmax＝SOCmin+E2，OCVmin＝SOCmax-E2；
SOCmax表示第三电芯的最大电荷值，SOCmin表示第四电芯的最小电荷值，E2表示测量最大电荷值和最小电荷值的计算误差范围；OCVmax表示第三电芯的第一开路电压，OCVmin表示第四电芯的第二开路电压，ΔOCVSOC表示第一开路电压与第二开路电压之间的参照差值；
均衡方式确定模块2还用于在电池包处于充电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt1时，则确定电池的电芯的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt1时，确定电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法；
均衡方式确定模块2还用于在电池包处于放电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt2时，则确定电池的电芯的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt2时，确定电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法。
均衡方式确定模块还用于判断电池包的当前荷电值与当前开路电压之间的比值是否大于第二设定阈值，若是，则继续判断电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足时间阈值，则确定电池的电芯的电量均衡方式为开路电压法；
若不满足时间阈值，则确定电池的电芯的电量均衡方式为电压法。
此时，属于C类情况，即SOC-OCV曲线斜率大于k2，由于斜率较大，电压采集误差对SOC值的计算影响较小，基本可以忽略。
但是，电芯等效电路模型参数会随温度、SOC值、充放电电流等发生较大变化，在此类区域中通过卡尔曼滤波等方法计算SOC值的误差通常较大。因此，只有在静置时间满足时间阈值的条件下，通过开路电压法计算获得的电芯SOC值最为准确；如果静置时间不满足时间阈值，则以电压法作为电量均衡方式。
第一判断模块4用于根据第二状态参数，判断电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则调用均衡目标确定模块；
具体地，第一判断单元41用于在第二状态参数为当前电芯荷电值时，获取电池包中电池的电芯的最大荷电值和最小荷电值之间的第一差值，并判断第一差值是否大于第一设定阈值，若大于，则确定电池包需要进行电量均衡操作；
第一判断单元41还用于判断电池包中的第一电芯的当前电芯荷电值是否大于第二设定阈值，若大于，则确定第一电芯为需要进行电量均衡操作的目标电芯，并确定目标电芯的当前荷电值与第二设定阈值之间的差值为目标电芯需要均衡的电量值；
第二判断单元42用于在第二状态参数为当前电芯电压值时，获取电池包中电池的电芯的最大开路电压值和最小开路电压值之间的第二差值，并判断第二差值是否大于第三设定阈值，若大于，则确定电池包需要进行电量均衡操作；
第二判断单元42还用于判断电池包中的第二电芯的当前电芯电压值是否大于第四设定阈值，若大于，则确定第二电芯为需要进行电量均衡操作的目标电芯，并确定目标电芯的当前电芯电压值与第四设定阈值之间的差值为目标电芯需要均衡的电量值。
均衡目标确定模块5用于根据第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和目标电芯需要均衡的电量值；
均衡操作模块6用于根据电量值对目标电芯进行电量均衡操作。
其中，如果电量均衡方式为SOC法，即开路电压法或卡尔曼滤波法，则计算SOC的步骤包括：
1)从所有电池的电芯中选取最大SOC值和最小SOC值；
2)计算最大SOC值和最小SOC之差定义为△SOC，并与均衡开启阈值SOCbal(如5％)作比较；若△SOC小于SOCbal，表示电池包内的电芯处于均衡状态，程序则跳出计算模式进入停止模式；若△SOC大于或者等于SOCbal，表示电池包内的电芯处于不均衡状态，程序维持在计算模式中；其中，计算模式表征计算需要均衡电量的电芯序号及对应电芯需要均衡的电量值；
3)计算SOCThd＝(OCVmax+OCVmin)*((n-m)/n)。
其中，n和m根据均衡电阻和电芯的工作电压范围选取，且n>m>0，SOCThd为第二设定阈值；
4)将每个电芯的SOC值SOCi(SOCi表示第i序号电芯的SOC值)与SOCThd进行比较，将SOCi大于或等于SOCThd的电芯序号i挑选出来，并计算电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量AhToBali＝(SOCi-SOCThd)。而SOCi小于SOCThd的电芯则不需要进行电量均衡。
其中，将电芯序号i及AhToBali定义为电池包的电量均衡目标，并且将电量均衡目标存入NVM(非易失性储存器)中。
均衡模式中，当电池包中的电池管理系统获取到均衡目标后，则按下列公式完成计算电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量：
AhToBali,k＝AhToBali,k-1–((Vt,i,k/Ri)△t)/Qi
该公式是实时计算均衡目标中被均衡的电量，AhToBali,k为零时表示第i个电芯由不均衡状态达到均衡状态。
其中，k定义为当前时刻状态，第i号电芯在k时刻的路端电压定义为Vt,i,k；第i号电芯的均衡电阻定义为Ri；AhToBali,k定义为k时刻的电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量，AhToBali,k-1定义为k-1时刻的电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量，△t定义为系统每隔△t采样一次。
每个电芯的容量Qi等于此次上电工作循环内电池包的SOHi(第i序号电芯的SOH数据)与电芯刚出厂时容量Q的乘积，具体计算公式如下：
Qi＝Q*SOHi
QAhi＝AhToBali*Q*SOHi
Ibypassi＝Vt,i,k/Ri
QAhi,k＝QAhi,k-1-Ibypassi*△t
其中，QAhi为需要被均衡的电量(单位为Ah或者As)；AhToBali的单位为％；Ibypassi指第i个电芯的均衡电流。
程序在均衡模式中运行，直至AhToBali＝0时即电芯序号i对应的电芯需要均衡的电量为0，则系统转入到停止模式中，这期间每一次迭代后得到的AhToBali,k都存入NVM中并覆盖之前的AhToBali,k。
如果电量均衡方式为电压法，则VtThd＝((n-m)/n)*(Vtmax+Vtmin)为第四设定阈值，n和m根据均衡电阻和电芯的工作电压范围选取，且n>m>0，将电池包内所有的电芯电压与VtThd比较，电芯电压小于VtThd的不需要均衡，电芯电大于VtThd的电芯需要均衡。
具体地，通过电池包内的最大电压和最小电压来判断电池包是否处于平衡状态，如果电池包内电芯处于均衡状态，则程序跳出计算模式进入停止模式；如果电池包内电芯处于不均衡状态，程序维持在计算模式中。同样，通过最大电压和最小电压来判断需要进行均衡的电芯序号，并以脉冲的方式进行均衡。
均衡计算模块4用于根据当前荷电值确定电池包中需要均衡电量的目标电芯和目标电芯需要均衡的电量值。
另外，在电量均衡操作过程中，当电量均衡方式为开路电压法或者卡尔曼滤波法时，取电池包中最大荷电值和最小荷电值，根据最大荷电值和最小荷电值判断电池包中的所有电芯是否满足电量均衡状态，若满足，则停止对电池包进行电量均衡操作；
当电量均衡方式为电压法时，获取电池包中的最大电压和最小电压，并根据电池包中的最大电压和最小电压确定电池包中的所有电芯是否满足电量均衡状态，若满足，则停止对电池包进行电量均衡操作。
其中，此时若出现电池的电芯有故障的情况，则立即中止电芯的电量均衡操作，使得电池包的电池管理控制系统进入停止模式；否则，继续维持计算需要电量均衡的电芯序号以及电芯序号对应的需要均衡的电量值的模式。
第二判断模块8用于判断电池的电芯的当前电芯电压值是否处于电压设定范围内且温度值是否处于温度设定范围内，若否，则发出停止对电池的电芯进行电量均衡的操作指令。
电池包在处理数据过程中产生的数据全部存入HCU(整车控制器)中，以便后续查询或者调用等操作。
电芯电压分为开路电压和路端电压两种，开路电压指电芯在不负载的条件下且静置了足够长时间的静态电压，仅是SOC和温度的函数；路端电压指电芯两极的动态电压，是时间，OCV，温度，电流大小和方向，电芯老化程度等的函数。
路端电压(Vt)与开路电压(OCV)的关系可近似用如下公式表示：Vt＝OCV-IR0-I*a(1-e-bt)-I*c(1-e-dt)；其中，I是流过电芯的电流，R0为电芯内阻，a、b、c、d均为常数，t为时间。
本实施例中，首先通过电池包的第一状态参数，确定电池包的电量均衡方式，然后根据不同的电量均衡方式对应的均衡方法计算电池包中电池的电芯的第二状态参数；再根据第二状态参数判断电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则根据第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和目标电芯需要均衡的电量值；最后根据电量值对目标电芯进行电量均衡操作，直至需要均衡的电量为0时才停止均衡，从而有效地实现在整个电池包的电池的工作区间内都能进行电量均衡，能更准确、更大程度上确保电池组内的电芯的一致性，从而提高了电池组的工作性能；并且可以通过改变均衡阀值和均衡电阻的阻值来改变均衡开启的频率和每次均衡时间的长短，经过优化设计可以最大限度的利用电池包内的电量，达到节约能源的效果，从而提高了电池组的工作性能；
同时，可以在电芯处于任何SOC状态下开启电量均衡操作，且本实施例对电池包中的电芯的电量均衡的特点是开启频率高，每次均衡电量少，有利于PCB板的散热，保护电池包中的均衡电路。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池包的电量均衡方法，其特征在于，所述电量均衡方法包括：
S1、获取电池包的第一状态参数；
其中，所述第一状态参数包括所述电池包的当前荷电值和当前开路电压；
S2、根据所述电池包的所述当前荷电值和所述当前开路电压之间的比值，确定所述电池包的电量均衡方式；
S3、根据所述电量均衡方式计算所述电池包中电池的电芯的第二状态参数；
其中，所述第二状态参数包括当前电芯荷电值或当前电芯电压值；
S4、根据所述第二状态参数，判断所述电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则继续步骤S5；
S5、根据所述第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和所述目标电芯需要均衡的电量值；
S6、根据所述电量值对所述目标电芯进行电量均衡操作。
2.如权利要求1所述的电池包的电量均衡方法，其特征在于，步骤S4的步骤具体包括：
在所述第二状态参数为所述当前电芯荷电值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大荷电值和最小荷电值之间的第一差值，并判断所述第一差值是否大于第一设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
步骤S5的步骤具体包括：
判断所述电池包中的第一电芯的当前电芯荷电值是否大于第二设定阈值，若大于，则确定所述第一电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前荷电值与所述第二设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值；
步骤S4的步骤还包括：
在所述第二状态参数为所述当前电芯电压值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大开路电压值和最小开路电压值之间的第二差值，并判断所述第二差值是否大于第三设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
步骤S5的步骤还包括：
判断所述电池包中的第二电芯的所述当前电芯电压值是否大于第四设定阈值，若大于，则确定所述第二电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前电芯电压值与所述第四设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值。
3.如权利要求1所述的电池包的电量均衡方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否小于或者等于第五设定阈值，若是，则确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法；
步骤S2还包括：
判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第五设定阈值且小于第六设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池包的电量均衡方式为开路电压法；若不满足所述时间阈值，则分别获取所述电池包中具有最大荷电值的第三电芯和与所述第三电芯的第一开路电压值，以及具有最小荷电值的第四电芯和与所述第四电芯的第二开路电压值，然后根据所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的差值，确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法；
步骤S2还包括：
判断所述电池包的当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第二设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足所述时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述开路电压法；
若不满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述电压法；
其中，当所述电量均衡方式为所述开路电压法或者所述卡尔曼滤波法时，所述第二状态参数为所述当前电芯荷电值；
当所述电量均衡方式为所述电压法时，所述第二状态参数为所述当前电芯电压。
4.如权利要求3所述的电池包的电量均衡方法，其特征在于，在所述电池包处于充电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第三差值的计算公式如下：
ΔOCVVt1＝(Vtmax-IRmax+E1)-(Vtmin-IRmin-E1)在所述电池包处于放电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第四差值的计算公式如下：
ΔOCVVt2＝(Vtmax+IRmax+E1)-(Vtmin+IRmin-E1)
其中，ΔOCVVt1表示放电时电芯的路端电压，ΔOCVVt2表示充电时电芯的路端电压，E1表示测量所述第一开路电压值和所述第二开路电压值的传感器的测量误差范围；Vtmax表示所述第三电芯的路端电压，Vtmin表示所述第四电芯的路端电压，I表示所述电池包的工作电流，Rmax表示所述第三电芯的内阻，Rmin表示所述第四电芯的内阻，ΔOCVVt1表示在所述电池包处于充电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第三差值，ΔOCVVt2表示在所述电池包处于放电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第四差值；
所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的参照差值的计算公式如下：
ΔOCVSOC＝OCVmax-OCVmin
其中，OCVmax＝SOCmin+E2，OCVmin＝SOCmax-E2；
SOCmax表示所述第三电芯的最大电荷值，SOCmin表示所述第四电芯的最小电荷值，E2表示测量最大电荷值和最小电荷值的计算误差范围；OCVmax表示所述第三电芯的第一开路电压，OCVmin表示所述第四电芯的第二开路电压，ΔOCVSOC表示所述第一开路电压与所述第二开路电压之间的参照差值；所述根据第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的差值，确定所述电池的电芯的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法的步骤具体包括：
在所述电池包处于充电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt1时，则确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt1时，则确定所述电池包的电量均衡方式为所述卡尔曼滤波法；
在所述电池包处于放电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt2时，则确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt2时，采用所述卡尔曼滤波法。
5.如权利要求1所述的电池包的电量均衡方法，其特征在于，步骤S1中还包括获取所述电池包的静置时间；
所述第一状态参数还包括每个所述电池的电芯的温度值；
步骤S1之后还包括：
S11、判断所述电池的电芯的所述当前电芯电压值是否处于电压设定范围内且所述温度值是否处于温度设定范围内，若否，则发出停止对所述电池的电芯进行电量均衡的操作指令。
6.一种电池包的电量均衡系统，其特征在于，所述电量均衡系统包括第一状态参数获取模块、均衡方式确定模块、第二状态参数获取模块、第一判断模块、均衡目标确定模块和均衡操作模块；
所述第一状态参数获取模块用于获取电池包的第一状态参数；
其中，所述第一状态参数包括所述电池包的当前荷电值和当前开路电压；；
所述均衡方式确定模块用于根据所述电池包的所述当前荷电值和所述当前开路电压之间的比值，确定所述电池包的电量均衡方式；
所述第二状态参数获取模块根据所述电量均衡方式计算所述电池包中电池的电芯的第二状态参数；
其中，所述第二状态参数包括当前电芯荷电值或当前电芯电压值；
所述第一判断模块用于根据所述第二状态参数，判断所述电池包是否需要进行电量均衡操作，若需要，则调用所述均衡目标确定模块；
所述均衡目标确定模块用于根据所述第二状态参数，确定需要均衡电量的目标电芯和所述目标电芯需要均衡的电量值；所述均衡操作模块用于根据所述电量值对所述目标电芯进行电量均衡操作。
7.如权利要求6所述的电池包的电量均衡系统，其特征在于，所述第一判断模块包括第一判断单元和第二判断单元；
所述第一判断单元用于在所述第二状态参数为所述当前电芯荷电值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大荷电值和最小荷电值之间的第一差值，并判断所述第一差值是否大于第一设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
所述第一判断单元还用于判断所述电池包中的第一电芯的当前电芯荷电值是否大于第二设定阈值，若大于，则确定所述第一电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前荷电值与所述第二设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值；
所述第二判断单元用于在所述第二状态参数为所述当前电芯电压值时，获取所述电池包中电池的电芯的最大开路电压值和最小开路电压值之间的第二差值，并判断所述第二差值是否大于第三设定阈值，若大于，则确定所述电池包需要进行电量均衡操作；
所述第二判断单元还用于判断所述电池包中的第二电芯的所述当前电芯电压值是否大于第四设定阈值，若大于，则确定所述第二电芯为需要进行电量均衡操作的所述目标电芯，并确定所述目标电芯的当前电芯电压值与所述第四设定阈值之间的差值为所述目标电芯需要均衡的电量值。
8.如权利要求6所述的电池包的电量均衡系统，其特征在于，所述均衡方式确定模块用于判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否小于或者等于第五设定阈值，若是，则确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法；
所述均衡方式确定模块还用于判断所述电池包的所述当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第五设定阈值且小于第六设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池包的电量均衡方式为开路电压法；若不满足所述时间阈值，则分别获取所述电池包中具有最大荷电值的第三电芯和与所述第三电芯的第一开路电压值，以及具有最小荷电值的第四电芯和与所述第四电芯的第二开路电压值，然后根据所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的差值，确定所述电池包的电量均衡方式为卡尔曼滤波法或者电压法；
所述均衡方式确定模块还用于判断所述电池包的当前荷电值与所述当前开路电压之间的比值是否大于所述第二设定阈值，若是，则继续判断所述电池包的静置时间是否满足所述时间阈值，若满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述开路电压法；
若不满足所述时间阈值，则确定所述电池的电芯的电量均衡方式为所述电压法；
其中，当所述电量均衡方式为所述开路电压法或者所述卡尔曼滤波法时，所述第二状态参数为所述当前电芯荷电值；
当所述电量均衡方式为所述电压法时，所述第二状态参数为所述当前电芯电压。
9.如权利要求8所述的电池包的电量均衡系统，其特征在于，在所述电池包处于充电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第三差值的计算公式如下：
ΔOCVVt1＝(Vtmax-IRmax+E1)-(Vtmin-IRmin-E1)在所述电池包处于放电状态时，所述根据所述第三电芯的所述第一开路电压值与所述第四电芯的所述第二开路电压值两者之间的第四差值的计算公式如下：
ΔOCVVt2＝(Vtmax+IRmax+E1)-(Vtmin+IRmin-E1)
其中，ΔOCVVt1表示放电时电芯的路端电压，ΔOCVVt2表示充电时电芯的路端电压，E1表示测量所述第一开路电压值和所述第二开路电压值的传感器的测量误差范围；Vtmax表示所述第三电芯的路端电压，Vtmin表示所述第四电芯的路端电压，I表示所述电池包的工作电流，Rmax表示所述第三电芯的内阻，Rmin表示所述第四电芯的内阻，ΔOCVVt1表示在所述电池包处于充电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第三差值，ΔOCVVt2表示在所述电池包处于放电状态时，所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的第四差值；
所述第一开路电压值与所述第二开路电压值两者之间的参照差值的计算公式如下：
ΔOCVSOC＝OCVmax-OCVmin
其中，OCVmax＝SOCmin+E2，OCVmin＝SOCmax-E2；
SOCmax表示所述第三电芯的最大电荷值，SOCmin表示所述第四电芯的最小电荷值，E2表示测量最大电荷值和最小电荷值的计算误差范围；OCVmax表示所述第三电芯的第一开路电压，OCVmin表示所述第四电芯的第二开路电压，ΔOCVSOC表示所述第一开路电压与所述第二开路电压之间的参照差值；
所述均衡方式确定模块还用于在所述电池包处于充电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt1时，确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt1时，确定所述电池包的电量均衡方式为所述卡尔曼滤波法；
所述均衡方式确定模块还用于在所述电池包处于放电状态时，且当ΔOCVSOC大于ΔOCVVt2时，确定所述电池包的电量均衡方式为电压法；否则，当ΔOCVSOC小于或者等于ΔOCVVt2时，确定所述电池包的电量均衡方式为所述卡尔曼滤波法。
10.如权利要求6所述的电池包的电量均衡系统，其特征在于，所述电量均衡系统还包括时间获取模块和第二判断模块；
所述时间获取模块用于获取所述电池包的静置时间；
所述第一状态参数还包括每个所述电池的电芯的温度值；
所述第二判断模块用于判断所述电池的电芯的所述当前电芯电压值是否处于电压设定范围内且所述温度值是否处于温度设定范围内，若否，则发出停止对所述电池的电芯进行电量均衡的操作指令。
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