CN109980306A - 电池模组一致性的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组一致性的优化方法，基于预设电池模组的限定电压信息对电池模组进行充放电操作，得到充放电操作数据；根据充放电操作数据和预设充放电标准压差进行判定；根据操作判定结果选择预设的第一优化策略中对应的调整操作策略，对电池模组的单体电芯进行SOC调整优化；根据充放电操作数据对电池模组的类型进行判定，根据判定得到的模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，对电池模组进行充放电均衡优化。本发明利用SOC调整优化和充放电均衡优化，不会破坏电池一致性，从而有效解决落后的电池的单体电芯对电池模组寿命的制约；而且不需要多次循环充放电均衡优化，从而提高优化效率。

Description

电池模组一致性的优化方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组一致性的优化方法。

背景技术

锂离子电池在生产过程中，由于原料、工艺等因素无法做到一致，导致所生产的锂离子电池的单体电芯难免存在差异，另外在锂离子电池模组的使用过程中，各锂离子电池的单体电芯的散热、充放电等也存在差异，这就导致了锂离子电池的单体电芯之间存在一致性的问题。而在锂离子电池模组中，一致性差的电池模组循环寿命远远低于单体电芯循环寿命，这是因为一致性差的电池模组内落后的锂离子电池的单体电芯存在过充或过放行为，而此行为对电池模组的循环寿命及安全性能有致命影响，落后的锂离子电池的单体电芯寿命决定了电池模组的循环寿命，即短板原理。

锂离子电池模组的均衡模式有被动均衡或主动均衡，目前的被动均衡或主动均衡模式均只能对应均衡一种类型的电池模组。比如，对电池模组进行多次充放电，依据电池的单体电芯的电压或SOC(State Of Charge，荷电状态)来选出失衡最严重的电池的单体电芯，并对该电池的单体电芯进行均衡，从而达到新的平衡状态。由于影响锂离子电池的单体电芯之间的一致性因素包括多类，如内阻、开压、容量以及连接等。因此，同一批电池的单体电芯所配的电池模组，使用一套均衡策略不能很好地解决落后的电池的单体电芯对电池模组寿命的制约。而且需要对电池模组进行多次循环充放电均衡优化才能达到理想效果，导致优化效率低。

发明内容

本发明主要针对锂离子电池模组在一致性的均衡优化存在的技术不足，提供一种电池模组一致性的优化方法。

本发明提供了一种电池模组一致性的优化方法，包括以下步骤；

基于预设电池模组的限定电压信息对电池模组进行充放电操作，得到充放电操作数据；所述充放电操作数据包括充放电状态信息、充放电截止时的单体电芯之间的压差以及充放电时单体电芯的实时电压；

根据所述充放电状态信息和预设充放电标准压差对充放电截止时的单体电芯之间的压差进行判定；根据操作判定结果选择预设的第一优化策略中对应的调整操作策略，对所述电池模组的单体电芯进行SOC调整优化；

根据所述充放电状态信息和充放电时单体电芯的实时电压对所述电池模组的类型进行判定，得到对应的模组类别信息；根据所述模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，对电池模组进行充放电均衡优化。

作为一种可实施方式，所述充放电状态信息包括充电态和放电态。

作为一种可实施方式，所述根据所述充放电状态信息和预设充放电标准压差对充放电截止时的单体电芯之间的压差进行判定；根据操作判定结果选择预设的第一优化策略中对应的调整操作策略，对所述电池模组的单体电芯进行SOC调整优化，包括以下步骤；

在充电态时，若最大单体电芯的充电截止电压和最小单体电芯的充电截止电压的压差绝对值大于等于预设充电标准压差；则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电；

在放电态时，若最大单体电芯的放电截止电压和最小单体电芯的放电截止电压的压差绝对值大于等于预设放电标准压差；则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电；

若充电态所选的充电截止最小单体电芯和放电态所选的放电截止最小单体电芯相同，且充电态所选的充电截止最大单体电芯和放电态所选的放电截止最大单体电芯相同；则见对最小单体电芯的单体充电进行一次，对最大单体电芯的单体放电进行一次。

作为一种可实施方式，所述根据所述充放电状态信息和充放电时单体电芯的实时电压对所述电池模组的类型进行判定，得到对应的模组类别信息，包括以下步骤；

在充电态时：

若中值电压最小的单体电芯是充电截止电压最大的单体电芯则将该电池模组判定为a₁类；

若中值电压最大的单体电芯是充电截止电压最大的单体电芯则将该电池模组判定为a₂类；

若中值电压最小的单体电芯的充电截止电压介于充电截止电压最小的单体电芯的充电截止电压和充电截止电压最大的单体电芯的充电截止电压之间；

或，中值电压最大的单体电芯的充电截止电压介于充电截止电压最小的单体电芯的充电截止电压和充电截止电压最大的单体电芯的充电截止电压之间；则将该电池模组判定为a₃类；

在放电态时：

若中值电压最小的单体电芯是放电截止电压最小的单体电芯则将该电池模组判定为b₁类；

若中值电压最大的单体电芯是放电截止电压最小的单体电芯则将该电池模组判定为b₂类；

若中值电压最小的单体电芯的放电截止电压介于放电截止电压最小的单体电芯的放电截止电压和放电截止电压最大的单体电芯的放电截止电压之间；

或，中值电压最大的单体电芯的放电截止电压介于放电截止电压最小的单体电芯的放电截止电压和放电截止电压最大的单体电芯的放电截止电压之间；则将该电池模组判定为b₃类。

作为一种可实施方式，所述中值电压为电池模组的50％SOC态时的实时电压。

作为一种可实施方式，所述根据所述模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，包括以下步骤；

在充电态时：

根据所述模组类别信息中的a₁类选择预设的第二优化策略中的X₁均衡操作策略；

根据所述模组类别信息中的a₂类选择预设的第二优化策略中的X₂均衡操作策略；

或，根据所述模组类别信息中的a₃类选择预设的第二优化策略中的X₃均衡操作策略。

作为一种可实施方式，所述根据所述模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，包括以下步骤；

在放电态时：

根据所述模组类别信息中的b₁类选择预设的第二优化策略中的Y₁均衡操作策略；

根据所述模组类别信息中的b₂类选择预设的第二优化策略中的Y₂均衡操作策略；

或，根据所述模组类别信息中的b₃类选择预设的第二优化策略中的Y₃均衡操作策略。

作为一种可实施方式，本发明提供的电池模组一致性的优化方法，还包括以下步骤；

在充放电操作之前，获取各单体电芯的电芯参数，选取电芯参数满足工艺要求的若干单体电芯串联成电池模组。

作为一种可实施方式，所述电芯参数包括内阻r、开压V以及容量C。

作为一种可实施方式，所述工艺要求具体为：

所述单体电芯的内阻极差满足：

其中，r_i为序号i的单体电芯的内阻；

所述单体电芯的0％SOC态开压极差满足：

其中，V_i为序号i的单体电芯的开压；

所述单体电芯的容量100％S0C态放电容量极差满足：

其中，C_i为序号i的单体电芯的容量。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明提供的电池模组一致性的优化方法，基于预设电池模组的限定电压信息对电池模组进行充放电操作，根据充放电操作得到的充放电操作数据结合预设充放电标准压差配以第一优化策略中对应的调整操作策略对电池模组的单体电芯进行SOC调整优化；再根据充放电操作数据对电池模组的类型进行判定，根据判定结果配以第二优化策略中对应的均衡操作策略，对电池模组进行充放电均衡优化；从而完成电池模组一致性的优先。本发明先进行SOC调整优化再为不同类型的电池模组配以对应的充放电均衡优化，不会破坏电池一致性，从而有效解决落后的电池的单体电芯对电池模组寿命的制约；而且不需要多次循环充放电均衡优化，从而提高优化效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的电池模组一致性的优化方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一提供的电池模组一致性的优化方法的流程原理图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1和图2，本发明实施例一提供的电池模组一致性的优化方法，包括以下步骤；

S100、基于预设电池模组的限定电压信息对电池模组进行充放电操作，得到充放电操作数据；充放电操作数据包括充放电状态信息、充放电截止时的单体电芯之间的压差以及充放电时单体电芯的实时电压；

S200、根据充放电状态信息和预设充放电标准压差对充放电截止时的单体电芯之间的压差进行判定；根据操作判定结果选择预设的第一优化策略中对应的调整操作策略，对电池模组的单体电芯进行SOC调整优化；

S300、根据充放电状态信息和充放电时单体电芯的实时电压对电池模组的类型进行判定，得到对应的模组类别信息；根据模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，对电池模组进行充放电均衡优化。

需要说明的是，电池模组可以是事先根据工艺要求选取好的，限定电压信息包括充电限定电压和放电限定电压；充电限定电压包括单体电芯充电限定电压V_U和电池模组充电限定电压U_U；放电限定电压包括单体电芯放电限定电压V_L和电池模组放电限定电压U_L。基于预先设定的限定电压信息对电池模组进行充电、放电以及静置操作。充电、放电以及静置操作可以多次进行，以得到更加准确的充放电操作数据。在得到充放电操作数据后，对充放电操作数据进行记录存储。

于本实施例中，可以在均衡控制系统中执行步骤S200和S300。判定各充放电状态下充放电截止时的单体电芯之间的压差和预设充放电标准压差的关系，下达合适调整操作策略；判定电池模组的类型，下达合适的均衡操作策略。对电池模组一致性的优化包括了SOC 调整优化和充放电均衡优化，其中，SOC调整优化是对电池模组的单体电芯进行的，以更快的调整单体电芯之间的一致性。而充放电均衡优化是根据不同类型配置的相应优化，不会破坏而单体电芯之间的一致性。对于电池模组和电池模组中的各单体电芯来说，均具有充电态、放电态以及静置态，即放电状态信息包括充电态和放电态，放电状态信息还可以包括静置态。第一优化策略包括：在充电态时的M₁调整操作策略和M₂调整操作策略；在放电态时的N₁调整操作策略和N₂调整操作策略。第二优化策略包括：在充电态时的X₁均衡操作策略、X₂均衡操作策略以及X₃均衡操作策略；在放电态时的Y₁均衡操作策略、 Y₂均衡操作策略以及Y₃均衡操作策略。于其他实施例中，SOC调整优化和充放电均衡优化可以择一多次执行。

本发明提供的电池模组一致性的优化方法，基于预设电池模组的限定电压信息对电池模组进行充放电操作，根据充放电操作得到的充放电操作数据结合预设充放电标准压差配以第一优化策略中对应的调整操作策略对电池模组的单体电芯进行SOC调整优化；再根据充放电操作数据对电池模组的类型进行判定，根据判定结果配以第二优化策略中对应的均衡操作策略，对电池模组进行充放电均衡优化；从而完成电池模组一致性的优先。本发明先进行SOC调整优化再为不同类型的电池模组配以对应的充放电均衡优化，不会破坏电池一致性，从而有效解决落后的电池的单体电芯对电池模组寿命的制约；而且不需要多次循环充放电均衡优化，从而提高优化效率。

为了进一步提高电池模组一致性，在充放电操作之前，获取各单体电芯的电芯参数，选取电芯参数满足工艺要求的若干单体电芯串联成电池模组。电芯参数包括内阻r、开压V 以及容量C；电池模组的模组参数包括总内阻R、总开压U以及单体电芯数n。

上述的工艺要求具体为：

单体电芯的内阻极差满足：其中，r_i为序号i的单体电芯的内阻；单体电芯的0％SOC态开压极差满足：其中，V_i为序号i的单体电芯的开压；单体电芯的容量100％S0C态放电容量极差满足：其中，C_i为序号i的单体电芯的容量。从而使得串联成的电池模组各单体电芯之间的一致性更好。

下面对SOC调整优化和充放电均衡优化进行详细说明。

首先，对于充电、放电以及静置操作，电池模组中各单体电芯的实时电压可以定义为 u₁，u₂.....u_n；1-n为电池模组单体电芯的序号。而在一个电池模组中，单体电芯的充电截止电压为u_CHGE，单体电芯的放电截止单体电压为u_DCHE，单体电芯的静置截止电压为u_RestE，单体电芯的充电中值电压为u_CHGM，单体电芯的放电中值电压为u_DCHM。中值电压为电池模组的50％SOC态时的实时电压。对于某一单体电芯只要带上其自身的序号即可，比如，第i个单体电芯，其充电截止电压为u_iCHGE。那么最大单体电芯表示为在同一个电池模组中具有对应电压最大的单体电芯；最小单体电芯为为同一个电池模组中具有对应电压最小的单体电芯。

比如，为同一个电池模组中充电截止电压最大的单体电芯；为同一个电池模组中充电截止电压最小的单体电芯；表示为同一个电池模组中具有充电中值电压最大的单体电芯；表示为同一个电池模组中具有充电中值电压最小的单体电芯。

为同一个电池模组中放电截止电压最大的单体电芯；为同一个电池模组中放电截止电压最小的单体电芯；表示为同一个电池模组中具有放电中值电压最大的单体电芯；表示为同一个电池模组中具有放电中值电压最小的单体电芯。

对于SOC调整优化，即为A操作。步骤S200包括以下步骤；

在充电态时，若最大单体电芯的充电截止电压和最小单体电芯的充电截止电压的压差绝对值大于等于预设充电标准压差；则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电；

在放电态时，若最大单体电芯的放电截止电压和最小单体电芯的放电截止电压的压差绝对值大于等于预设放电标准压差；则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电；

若充电态所选的充电截止最小单体电芯和放电态所选的放电截止最小单体电芯相同，且充电态所选的充电截止最大单体电芯和放电态所选的放电截止最大单体电芯相同；则见对最小单体电芯的单体充电进行一次，对最大单体电芯的单体放电进行一次。

也就是说，在充电态时，若其中，ΔV_CHG为预设充电标准压差。则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电；反之，则不进行操作。

具体的放电操作为：以恒电流I₁放电时长t₁进行放电，记此操作为M₁。其中，I₁＝αC₁， C₁为电池模组1h放电容量；α为常数。

其中，T 为电池模组放电总时长；u_iCHGβC为序号为i的单体电芯在充电过程中，SOC态为β*100％C 时的实时电压；C为单体电芯的容量。

具体的充电操作为：以恒电流I₁充电时长t₂进行充电，记此操作为M₂。其中，I₁＝αC₁。

在放电态时，若其中，ΔV_DCH为预设放电标准压差。则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电。反之，则不进行操作。

具体的放电操作为：以恒电流I₂放电时长t₃进行放电，记此操作为N₁。其中I₂＝γC₁；γ为常数。

其中， u_iDCGθC为序号为i的单体电芯在充电过程中，SOC态为θ*100％C时的实时电压。

具体的充电操作为：以恒电流I₂充电时长t₄进行充电，记此操作为N₂。其中I₂＝γC₁；

对于充放电均衡优化，记为B操作。

先判定得到对应的模组类别信息，再依据模组类别信息分配对于的均衡操作策略。均衡操作启动条件在电压发生巨变时启动，大大降低了控制策略的使用时长。

在充电态时：

若中值电压最小的单体电芯是充电截止电压最大的单体电芯则将该电池模组判定为a₁类；则根据模组类别信息中的a₁类选择预设的第二优化策略中的X₁均衡操作策略。可以理解为所有单体电芯中中值电压最小的单体电芯在充电截止时，其截止电压最大。具体放电策略为，若u_iCHG＞u_iCHGM，且u_it+2CHG-u_it+1CHG＞λ(u_it+1CHG-u_itCHG)，则对序号为i的单体电芯，以恒电流μC，放电周期时长为t_i1，判定周期时长为t_i2为条件进行放电，记为X₁均衡操作策略。λ为常数，数值大小为[1-1000]。t 为时间，u_it为序号为i的单体电芯在t时刻的电压；u_it+1为序号为i的单体电芯在t+1时刻的电压；u_it+2为序号为i的单体电芯在t+2时刻的电压。u_iCHG为第i个单体电芯充电态电压； u_itCHG为第i个单体电芯在t时刻的充电态电压；u_it+1CHG为第i个单体电芯在t+1时刻的充电态电压；u_it+2CHG是第i个单体电芯在t+2时刻的电芯充电态电压。

若中值电压最大的单体电芯是充电截止电压最大的单体电芯则将该电池模组判定为a₂类；根据模组类别信息中的a₂类选择预设的第二优化策略中的X₂均衡操作策略。具体放电策略为，若u_iCHG＞u_iCHGM，且u_it+2CHG-u_it+1CHG＞λ(u_it+1CHG-u_itCHG)，则对序号为i的单体电芯，以恒电流μC，放电周期时长为t_i1，判定周期时长为t_i2为条件进行放电，记为X₂均衡操作策略。

若中值电压最小的单体电芯的充电截止电压介于充电截止电压最小的单体电芯的充电截止电压和充电截止电压最大的单体电芯的充电截止电压之间；或，中值电压最大的单体电芯的充电截止电压介于充电截止电压最小的单体电芯的充电截止电压和充电截止电压最大的单体电芯的充电截止电压之间；则将该电池模组判定为a₃类；根据模组类别信息中的a₃类选择预设的第二优化策略中的X₃均衡操作策略。具体放电策略为，若U_iCHG＞U_iCHGM，且U_it+2CHG-U_it+1CHG＞λ(U_it+1CHG-U_itCHG)，则对充电态电压最高的单体电芯以恒电流μC，放电周期时长为t_i1，判定周期时长为t_i2的条件进行放电，记为X₃均衡操作策略。U_CHGM是电池模组总压的中值电压；U_tCHG是电池模组在t时刻的充电态总压；U_t+1CHG是电池模组在t+1时刻的充电态总压；U_t+2CHG是电池模组在t+2时刻的充电态总压。

对于充电态总的来说，若u_it+2CHG-u_it+1CHG＞λ(u_it+1CHG-u_itCHG)；

且或，则启动X₁、X₂或X₃的均衡操作；反之，不进行均衡操作。其中，κ为常数，κ≥1。

在放电态时：

若中值电压最小的单体电芯是放电截止电压最小的单体电芯则将该电池模组判定为b₁类；根据模组类别信息中的b₁类选择预设的第二优化策略中的Y₁均衡操作策略。具体充电策略为，若u_iDCH＜u_iDCHM，且u_it+1DCH-u_it+2DCH＞λ(u_itDCH-u_it+1DCH)，则对序号为i的单体电芯，以恒电流μC，充电周期时长为t_i1，判定周期时长为t_i2的条件进行充电，记为Y₁均衡操作策略。u_iDCH为第i个单体电芯放电态电压， u_itDCH为第i个单体电芯在t时刻的放电态电压，u_it+1DCH为第i个单体电芯在t+1时刻的放电态电压，u_it+2DCH为第i个单体电芯在t+2时刻的放电态电压。

若中值电压最大的单体电芯是放电截止电压最小的单体电芯则将该电池模组判定为b₂类；根据模组类别信息中的b₂类选择预设的第二优化策略中的Y₂均衡操作策略。具体充电策略为，若u_iDCH＜u_iDCHM，且u_it+1DCH-u_it+2DCH＞λ(u_itDCH-u_it+1DCH)，则对序号为i的单体电芯，以恒电流μC，充电周期时长为t_i1，判定周期时长为t_i2的条件进行充电，记为Y₂均衡操作策略。

若中值电压最小的单体电芯的放电截止电压介于放电截止电压最小的单体电芯的放电截止电压和放电截止电压最大的单体电芯的放电截止电压之间；或，中值电压最大的单体电芯的放电截止电压介于放电截止电压最小的单体电芯的放电截止电压和放电截止电压最大的单体电芯的放电截止电压之间；则将该电池模组判定为b₃类。根据模组类别信息中的b₃类选择预设的第二优化策略中的Y₃均衡操作策略。具体充电策略为，若U_iDCH＜U_iDCHM，且U_it+1DCH-U_it+2DCH＞λ(U_itDCH-U_it+1DCH)，则对充电态电压最低的单体电芯以恒电流周μC，充电期时长为t_i1，判定周期时长为t_i2的条件进行充电，记为Y₃均衡操作策略。U_DCHM是电池模组放电态总压的中值电压；U_tDCH是电池模组在t时刻的放电电态总压；U_t+1DCH是电池模组在t+1时刻的放电态总压；U_t+2DCH是电池模组在 t+2时刻的放电态总压。

对于放电态总的来说，若u_it+2DCH-u_it+1DCH＞λ(u_it+1DCH-u_itDCH)；

且或，则启动Y₁、Y₂或Y₃的均衡操作；反之，不进行均衡操作。

需要说明的是，对上述的常数做一个总结，α、β、γ、θ以及μ均为常数，数值大小为[0.01-0.99]；λ为常数，数值大小为[1-1000]；κ为常数，κ≥1。

下面对单体电芯型号为3.2V10Ah的方形磷酸铁锂电池，按工艺要求串联16个单体电芯成电池模组进行一致性优化。按工艺要求配好10组电池模组，记为F1/F2/....../F10。

参数为n＝16，V_U＝3.75V，V_L＝2.5V，U_U＝57.6V，U_L＝2.6V，ΔV_CHG＝60mV，V_DCH＝50mV，α＝0.05，β＝0.8、γ＝0.05、θ＝0.2、μ＝0.05，t_i1＝10S，t_i2＝2S，λ＝1.5以及κ＝1.5。

优化方式一：对电池模组按图2流程进行连续充放电操作循环10次，其中SOC调整优化和充放电均衡优化均关闭，充放电操作如下：Step1充电：10A57.6V恒流恒压充电至电流小于0.5A停止；Step2静置：电池模组静置1h；Step3放电：10A放电至43.2V；Step4 静置：电池模组静置1h；循环Step1-4步骤10次。

优化方式二：对电池模组按图2流程进行连续充放电操作循环10次，其中SOC调整优化开启，充放电均衡优化关闭。充放电操作如下：Step1充电：10A57.6V恒流恒压充电至电流小于0.5A停止；Step2静置：电池模组静置1h；Step3放电：10A放电至43.2V； Step4静置：电池模组静置1h；循环Step1-4步骤10次。

优化方式三：选取a₁和a₂类型两组电池模组，对电池模组按图2流程进行连续充放电循环10次，其中SOC调整优化关闭，单一充放电均衡优化开启。单一充放电均衡优化为：充电时对电压最高的单体电芯放电均衡；放电时，对电压最低的单体电芯进行充电均衡。充放电操作如下：Step1充电：10A57.6V恒流恒压充电至电流小于0.5A停止；Step2静置：电池模组静置1h；Step3放电：10A放电至43.2V；Step4静置：电池模组静置1h；循环 Step1-4步骤10次。

优化方式四：选取a₁和a₂类型两组电池模组，对电池模组按图2流程进行连续充放电循环10次，其中SOC调整优化关闭，充放电均衡优化开启。充放电步骤如下：Step1充电：10A57.6V恒流恒压充电至电流小于0.5A停止；Step2静置：电池模组静置1h；Step3放电：10A放电至43.2V；Step4静置：电池模组静置1h；循环Step1-4步骤10次。

优化方式五：选取a₁和a₂类型两组电池模组，对电池模组按图2流程进行连续充放电循环10次，其中SOC调整优化和充放电均衡优化均开启。充放电步骤如下：Step1充电：10A57.6V恒流恒压充电至电流小于0.5A停止；Step2静置：电池模组静置1h；Step3放电：10A放电至43.2V；Step4静置：电池模组静置1h；循环Step1-4步骤10次。

上述优化方式一至优化方式五的充放电步骤均相同。记录每个优化方式对应的，电池模组放电容量；充放截止单体电芯压差；单体电芯充电压差小于ΔV_CHG且放电压差小于V_DCH所用时长T_ΔV。记录的测试统计结果如表1所示。

表1：

从而T_ΔV中可以得到SOC调整优化和充放电均衡优化均开启能有效加快改善电池模组单体电芯的一致性，并对不同类型的模组均具有很好均衡功能，同时增加电池模组容量发挥。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池模组一致性的优化方法，其特征在于，包括以下步骤；

基于预设电池模组的限定电压信息对电池模组进行充放电操作，得到充放电操作数据；所述充放电操作数据包括充放电状态信息、充放电截止时的单体电芯之间的压差以及充放电时单体电芯的实时电压；

根据所述充放电状态信息和预设充放电标准压差对充放电截止时的单体电芯之间的压差进行判定；根据操作判定结果选择预设的第一优化策略中对应的调整操作策略，对所述电池模组的单体电芯进行SOC调整优化；

根据所述充放电状态信息和充放电时单体电芯的实时电压对所述电池模组的类型进行判定，得到对应的模组类别信息；根据所述模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，对电池模组进行充放电均衡优化。

2.如权利要求1所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述充放电状态信息包括充电态和放电态。

3.如权利要求1所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述根据所述充放电状态信息和预设充放电标准压差对充放电截止时的单体电芯之间的压差进行判定；根据操作判定结果选择预设的第一优化策略中对应的调整操作策略，对所述电池模组的单体电芯进行SOC调整优化，包括以下步骤；

在充电态时，若最大单体电芯的充电截止电压和最小单体电芯的充电截止电压的压差绝对值大于等于预设充电标准压差；则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电；

在放电态时，若最大单体电芯的放电截止电压和最小单体电芯的放电截止电压的压差绝对值大于等于预设放电标准压差；则对最大单体电芯进行单体放电，对最小单体电芯进行单体充电；

若充电态所选的充电截止最小单体电芯和放电态所选的放电截止最小单体电芯相同，且充电态所选的充电截止最大单体电芯和放电态所选的放电截止最大单体电芯相同；则见对最小单体电芯的单体充电进行一次，对最大单体电芯的单体放电进行一次。

4.如权利要求1所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述根据所述充放电状态信息和充放电时单体电芯的实时电压对所述电池模组的类型进行判定，得到对应的模组类别信息，包括以下步骤；

在充电态时：

若中值电压最小的单体电芯是充电截止电压最大的单体电芯则将该电池模组判定为a₁类；

若中值电压最大的单体电芯是充电截止电压最大的单体电芯则将该电池模组判定为a₂类；

若中值电压最小的单体电芯的充电截止电压介于充电截止电压最小的单体电芯的充电截止电压和充电截止电压最大的单体电芯的充电截止电压之间；

或，中值电压最大的单体电芯的充电截止电压介于充电截止电压最小的单体电芯的充电截止电压和充电截止电压最大的单体电芯的充电截止电压之间；则将该电池模组判定为a₃类；

在放电态时：

若中值电压最小的单体电芯是放电截止电压最小的单体电芯则将该电池模组判定为b₁类；

若中值电压最大的单体电芯是放电截止电压最小的单体电芯则将该电池模组判定为b₂类；

若中值电压最小的单体电芯的放电截止电压介于放电截止电压最小的单体电芯的放电截止电压和放电截止电压最大的单体电芯的放电截止电压之间；

或，中值电压最大的单体电芯的放电截止电压介于放电截止电压最小的单体电芯的放电截止电压和放电截止电压最大的单体电芯的放电截止电压之间；则将该电池模组判定为b₃类。

5.如权利要求4所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述中值电压为电池模组的50％SOC态时的实时电压。

6.如权利要求4所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述根据所述模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，包括以下步骤；

在充电态时：

根据所述模组类别信息中的a₁类选择预设的第二优化策略中的X₁均衡操作策略；

根据所述模组类别信息中的a₂类选择预设的第二优化策略中的X₂均衡操作策略；

或，根据所述模组类别信息中的a₃类选择预设的第二优化策略中的X₃均衡操作策略。

7.如权利要求4所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述根据所述模组类别信息选择预设的第二优化策略中对应的均衡操作策略，包括以下步骤；

在放电态时：

根据所述模组类别信息中的b₁类选择预设的第二优化策略中的Y₁均衡操作策略；

根据所述模组类别信息中的b₂类选择预设的第二优化策略中的Y₂均衡操作策略；

或，根据所述模组类别信息中的b₃类选择预设的第二优化策略中的Y₃均衡操作策略。

8.如权利要求1所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，还包括以下步骤；

在充放电操作之前，获取各单体电芯的电芯参数，选取电芯参数满足工艺要求的若干单体电芯串联成电池模组。

9.如权利要求8所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述电芯参数包括内阻r、开压V以及容量C。

10.如权利要求8所述的电池模组一致性的优化方法，其特征在于，所述工艺要求具体为：

所述单体电芯的内阻极差满足：

其中，r_i为序号i的单体电芯的内阻；

所述单体电芯的0％SOC态开压极差满足：

其中，V_i为序号i的单体电芯的开压；

所述单体电芯的容量100％S0C态放电容量极差满足：

其中，C_i为序号i的单体电芯的容量。