CN109004700A - 一种电池包自放电差异的均衡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池包自放电差异的均衡方法，包括：选取一定SOC值作为限值，在充电过程中达到该限值时选取电压最低的单体电池作为低基电池，荷电状态为SOC0；选取任意与低基电池放电率不同的单体电池作为对照电池，设荷电状态为SOCx，得到两者荷电状态差异值随时间变化的曲线；在放电过程中对除低基电池外的单体电池根据设置的均衡值△Qi进行被动放电均衡；进行多次被动放电均衡；得到均衡后两者荷电状态差异值随时间变化的曲线，荷电状态差异值随时间变化的曲线斜率将趋近于0。实现电池包充放电过程的均衡，尽量保证电池在工作过程中的一致性，增强电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于动力电池技术领域，具体地涉及一种电池包自放电差异的均衡方法。
背景技术
为了给设备提供足够的电压，电池包通常由多个电池串联而成，但是由于制作工艺与原料等原因的影响导致每个电池的自放电情况不可能完全一致。当电池包中的电池自放电情况不一致时，势必将影响这个电池包的放电情况。在自放电不一致的电池包中，一个或几个电池会在其它电池尚需充电时便已达到最大容量。而在放电时，未完全充电的电池又会比其它电池先放完电，使电池包因电压不足而提前停止供电，这就是所谓的木桶短板效应。这种情况对整个电池包的寿命有着较为严重的影响，对整车的续航里程来说是不利的。为此，我们需要对失配的电池进行均衡。
电池参数中电池组剩余电量（SOC）是按照当前容量与额定容量的百分比来表示，因此，电池电压可作为SOC的一个衡量标准。当电池发生自放电时相应的SOC值会有相应的差异，这个差异值可能不明显，故而可以用恒流充电电压值估算电池的自放电情况。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是提供一种电池包自放电差异的均衡方法，实现电池包充放电过程的均衡，尽量保证电池在工作过程中的一致性，增强电池的使用寿命。
本发明的技术方案是：
一种电池包自放电差异的均衡方法，包括以下步骤：
S01：选取一定SOC值作为限值，在充电过程中达到该限值时选取电压最低的单体电池作为低基电池，荷电状态为SOC0；
S02：选取任意与低基电池放电率不同的单体电池作为对照电池，设荷电状态为SOCx，得到两者荷电状态差异值SOCx- SOC0随时间变化的曲线；
S03：在放电过程中对除低基电池外的单体电池根据设置的均衡值△Qi进行被动放电均衡；在下一充电过程中，当SOC值达到限值时，选取电压最低的电池作为低基电池，在放电过程中，根据设定的均衡值△Qin将除低基电池外的单体电池进行被动放电均衡；重复此步骤；
S04：得到均衡后两者荷电状态差异值SOCx- SOC0随时间变化的曲线，经过多次循环后荷电状态差异值SOCx- SOC0随时间变化的曲线斜率将趋近于0，。
优选的技术方案中，所述步骤S03中，若多次循环中低基电池持续不变，增大均衡值，若循环中低基电池发生变化，减小均衡值。
优选的技术方案中，所述SOC限值的范围为40%-100%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明方法不需要了解详细电池的各项性能参数，其具有实现过程的灵活性与可操作性。
在新能源汽车电池每次充放电过程中采取均衡措施，通过若干次的调整，使电池包中的电池容量差异无限次的逼近最小，缓解电池包中每个电池的自放电对整个电池包的影响，达到一个系统上的稳定性。实现电池充放电过程的均衡，尽量保证电池在工作过程中的一致性，增强电池的使用寿命。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明一种电池包自放电差异的均衡方法的流程图；
图2是未均衡处理时对照电池SOCx与低基电池SOC0两者△SOC值随时间的变化曲线示意图；
图3是放电均衡处理后对照电池SOCx与低基电池SOC0两者△SOC值随时间的变化曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例：
如图1所示，本发明的一种电池包自放电差异的均衡方法，包括以下步骤：
步骤一、将电池包中的所有单体电池视作一个研究组，由于SOC与电池电压具有正相关性，故而，当初始SOC值一致时，经过一段时间的搁置，各单体电池由于自放电的作用对外表现出不同的电压值。在一定范围内选取SOC为某一值时作为一个限值，在充电过程中达到这个限值时选取电压最低的电池作为低基电池，设荷电状态为SOC0；
步骤二、选取任意与低基电池放电率不同的电池作为对照电池，设荷电状态为SOCx，分析两者未做均衡处理时对外表现的差异值，得到未做均衡时两者荷电状态差异值SOCx-SOC0随时间变化的曲线；如图2所示。
步骤三、在充电过程中荷电状态达到步骤一中限值时，通过电池电压判断出低基电池。开始设置参数△Qi（i=1，2,3......,n)，在放电过程中对除低基电池外的单体电池根据设置的参数△Qi进行被动放电均衡，而低基电池不进行均衡处理；在下一充电过程中，同样在SOC值达到限值时，选取电池电压值最低的电池作为低基电池。在放电过程中，选取一定的微调值△Qi1，将除低基电池以外的单体电池进行△Qi1被动放电均衡，而低基电池不进行均衡处理；依次重复此步骤，对除低基电池外单体电池进行△Qin放电均衡。若多次循环中发现低基电池持续不变，则说明均衡值△Qin设置过小，适当增大均衡值。若循环过程中低基电池频繁发生变化，说明设置的均衡值△Qin过大，适当减小均衡值，分析统计此均衡方法最终将使各电池自放电差异达到无限小的消除。使得均衡后的低基电池与对照电池的无限接近；
步骤四、对步骤二中的对照电池与低基电池填加步骤三的均衡算法后，分析两者做均衡处理后对外表现的差异值，得到做均衡后两者荷电状态差异值SOCx- SOC0随时间变化的曲线；如图3所示。
步骤五、对比分析步骤二与步骤四中得到的曲线图，验证该均衡算法是否能够改善单体电池的一致性，能否减弱自放电对电池性能的影响。
根据所得曲线图2、图3分析可知，通过本发明的均衡算法，电池单体的一致性得到了明显的改善，极大程度地消除了电池单体间自放电差异的影响。对电动汽车动力电池长寿命、高里程有着积极的作用。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (3)
1.一种电池包自放电差异的均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：选取一定SOC值作为限值，在充电过程中达到该限值时选取电压最低的单体电池作为低基电池，荷电状态为SOC0；
S02：选取任意与低基电池放电率不同的单体电池作为对照电池，设荷电状态为SOCx，得到两者荷电状态差异值SOCx- SOC0随时间变化的曲线；
S03：在放电过程中对除低基电池外的单体电池根据设置的均衡值△Qi进行被动放电均衡；在下一充电过程中，当SOC值达到限值时，选取电压最低的电池作为低基电池，在放电过程中，根据设定的均衡值△Qin将除低基电池外的单体电池进行被动放电均衡；重复此步骤；
S04：得到均衡后两者荷电状态差异值SOCx- SOC0随时间变化的曲线，经过多次循环后荷电状态差异值SOCx- SOC0随时间变化的曲线斜率将趋近于0。
2.根据权利要求1所述的电池包自放电差异的均衡方法，其特征在于，所述步骤S03中，若多次循环中低基电池持续不变，增大均衡值，若循环中低基电池发生变化，减小均衡值。
3.根据权利要求1所述的电池包自放电差异的均衡方法，其特征在于，所述SOC限值的范围为40%-100%。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115372848A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-11-22 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池自放电性能的检测方法、装置、设备及介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101777784A (zh) * | 2010-03-17 | 2010-07-14 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 均衡充电装置及均衡充电方法 |
| CN202405822U (zh) * | 2011-12-27 | 2012-08-29 | 青岛海霸能源集团有限公司 | 均衡充电电路及使用该电路的电池 |
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