CN112133976A - 一种电池包模组均衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电池包模组均衡方法，包括该方法包括：每个电池模组的放电数据，基于放电末端电压对所有电池模组进行排序，然后确定放电末端电压最低的电池模组，并确定每个电池模组的放电末端电压在放电末端电压最低的电池模组的放电数据中对应的放电容量，以位于排序中间位置的电池模组为基准，确定每个电池模组对应的放电容量和基准模组对应的放电容量之间的差，接着确定每个电池模组与基准模组的SOC差，然后根据每个电池模组与基准模组的SOC差，制定每个电池模组的均衡方法。本发明所提出的电池包模块均衡方法更加合理，均衡处理效果更好。

Description

一种电池包模组均衡方法
技术领域
本发明涉及电池包均衡技术领域，具体涉及一种电池包模组均衡方法。
背景技术
电池均衡技术是解决电池不均衡问题的有效措施。为了使电池包中的模组均衡一般通过对电池包各模组单独进行充满电、放空电，使各模组均为满电状态，或均为空电状态，但该方法效率过低，此外若对各模组均补满电再PACK成组，有一定的安全隐患。另外，也常将电池包以特定倍率将其放空(若电池包已是空电，则无需进行充放电)，静置超过1小时以上后，测量各模组的电压，根据该模组所用电池的SOC-OCV表，得出各模组的SOC值，根据SOC差异对各模组进行充放电，使得各模组SOC基本一致。但由于电池在电池包中充放电、静置的环境与单体进行SOC-OCV测试的环境不同，使得单体的SOC-OCV表，用于电池包中模组的SOC判断会存在较大误差，使得模组均衡效果不理想。
因此，尚没有较好的均衡方法解决以上的问题。
发明内容
为了解决背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种电池包模组均衡方法。
本发明提出的一种电池包模组均衡方法，包括以下步骤：
S1、获取电池包内的多个电池模组中每个电池模组的放电数据；
S2、提取每个电池模组的放电末端电压，并根据放电末端电压对所有电池模组进行排序，获取排序结果；
S3、基于排序结果，确定放电末端电压最低的电池模组，并提取放电末端电压最低的电池模组的放电数据，确定每个电池模组的放电末端电压在放电末端电压最低的电池模组的放电数据中对应的放电容量；
S4、基于排序结果，将位于排序中间位置的电池模组作为基准模组，确定每个电池模组对应的放电容量和基准模组对应的放电容量之间的差，记为容量差；
S5、基于每个电池模组与基准模组的容量差，确定每个电池模组与基准模组的SOC差；
S6、根据每个电池模组与基准模组的SOC差，制定每个电池模组的均衡方法。
优选地，S6还包括以下步骤：
S61、设定第一阈值，对所有电池模组进行第一次筛选，筛选出SOC差的绝对值大于第一阈值的所有电池模组，并对筛选出的所有电池模组进行均衡出处理；
其中，若所有电池模组的SOC差的绝对值均不大于第一阈值时，该电池包模组均衡方法停止工作；
S62、当筛选出的所有电池模组均衡处理完成后，对电池包依次重复执行S1-S6，直至所有电池模组与基准模组的SOC差的绝对值均不大于第一阈值。
优选地，S61还包括以下步骤：
设定第二阈值，第二阈值大于第一阈值，对第一次筛选出的电池模组进行第二次筛选，筛选出SOC差的绝对值大于第二阈值的所有电池模组；
取出第二次筛选出的所有电池模组并放入新的电池模组，对新的电池模组放空电后进行充电均衡；
对被第一次筛选出的但未被第二次筛选出的的电池模组进行充电或放电均衡。
优选地，在S61中，在被第一次筛选出的但未被第二次筛选出的电池模组中，若电池模组的SOC差为正数，则对该电池模组进行充电均衡；
若电池模组的SOC差为负数，则对该电池模组进行放为放电均衡。
优选地，在S61中，充电均衡时的补电量为该电池模组的容量差，放电均衡是的放电量为该电池模组的容量差的绝对值。
优选地，在S1中，将电池包在室温下以特定倍率充满电，静置若干时间后，以特定倍率放空电，检测并记录电池包的放电数据；
基于电池包的放电数据，获取每个电池模组的放电数据。
优选地，在确定基准模组时，当电池模组的数量为大于1的奇数时，直接选取位于排序中间位置的电池模组为基准模组；
当电池模组的数量为大于或等于2的偶数时，设定基准模组，并选择位于排序中间位置的两个电池模组的放电末端电压的平均值作为基准模组的放电末端电压。
优选地，提取电池包的放电容量，将单个电池模组的放电容量差除以电池包放电容量后再乘以100％，得到该电池模组与基准模组的SOC差。
本发明提出的一种电池包模组均衡方法，具有以下有益效果：
(1)本发明通过电池包的放电数据，计算出各电池模组的容量差，进而得出各电池模组的SOC差，然后根据各电池模组与基准模组的SOC差，并以各电池模组与基准模组的SOC差为判定电池模组是否需要均衡处理的依据，由于温度、电池使用情况对模组电压有较大影响，本发明相比传统的根据各模块的压差来判定模块是否需要处理的方法更加合理。
(2)由于通过单体电池的SOC-OCV表得出的各模块SOC差的方法并未考虑电池在电池包中充放电、静置的环境与单体进行SOC-OCV测试的环境不同，本发明中通过电池包的放电数据，计算出各电池模组的容量差，进而得出的各电池模组的SOC差更加准确，因此该电池包模组均衡方法更合理。
(3)本发明以放电末端电压中位数对应的模块为基准，与取平均电压对应的模块为基准相比，可以规避明显偏离中位数电压的模块的影响。
综上所述，本发明所提出的电池包模块均衡方法更加合理，均衡处理效果更好。
附图说明
图1为本发明提出的一种电池包模组均衡方法的流程图。
图2为本发明中的一个实施例的放电末端电压最低的电池模组的放电过程容量电压曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
参照图1，一种电池包电池模组均衡方法，包括如下步骤：
S1、将电池包在室温下以0.5C(100A)充至3.55V,再以0.05C充至3.65V，静置1h后，以0.6C(120A)放电至2.3V，记录电池包放电数据，得到电池包的放电容量Q1＝193.39Ah以及每个电池模组的放电数据；
S2、提取每个电池模组的放电末端电压，并根据放电末端电压对所有电池模组进行排序，获取排序结果，电压排序结果见表1；
S3、基于排序结果，确定放电末端电压最低的电池模组(36#电池模组)，并提取放电末端电压最低的电池模组的放电数据(如图2所示)，确定每个电池模组的放电末端电压在36#电池模组的放电数据中对应的放电容量，结果见表1；
S4、基于排序结果，将位于排序中间位置的电池模组(37#电池模组)作为基准模组，确定每个电池模组对应的放电容量和37#电池模组对应的放电容量之间的差，记为容量差，结果见表1；
S5、基于每个电池模组与基准模组的容量差，确定每个电池模组与基准模组的SOC差，结果见表1；
其中，将容量差除以电池包放电容量后再乘以100％，可得到该电池模组与基准模组的SOC差；
S6、根据每个电池模组与基准模组的SOC差和预设均衡规则，制定每个电池模组的均衡方法，均衡方法包括以下步骤：
S61、设定第一阈值为1.5％，对所有电池模组进行第一次筛选，筛选出SOC差的绝对值大于第一阈值的所有电池模组；
设定第二阈值为3％，对第一次筛选出的电池模组进行第二次筛选，筛选出SOC差的绝对值大于第二阈值的所有电池模组；
取出第二次筛选出的所有电池模组并放入新的电池模组，对新的电池模组放空电后进行充电均衡，本例中并无满足该条件的电池模组；
在被第一次筛选出的但未被第二次筛选出的的电池模组中，若该电池模组与基准模组的SOC差为正数，则对电池模组进行充电均衡；
其中，充电量为该电池模组和基准模组的容量差，如36#电池模组补电4.1Ah，56#电池模组补电3.8Ah，79#电池模组补电3.4Ah，78#电池模组补电3.3Ah，61#电池模组补电3.3Ah；
若该SOC差为负数，则对电池模组进行放为放电均衡，其中放电量为该电池模组和基准模组的容量差的绝对值；
S62、当筛选出的所有电池模组均衡处理完成后，依次重复执行S1-S6，得到电池包放电容量Q2＝194.18Ah，均衡后各电池模组与基准模组(45#电池模组)的SOC差及处理意见见表2。
表1各电池模组与基准模组的SOC差及处理意见
Figure BDA0002648643250000061
Figure BDA0002648643250000071
Figure BDA0002648643250000081
Figure BDA0002648643250000091
表2均衡后各电池模组与基准模组的SOC差及处理意见
Figure BDA0002648643250000092
Figure BDA0002648643250000101
Figure BDA0002648643250000111
Figure BDA0002648643250000121
从表2中可以看出来，各电池模组与基准模组(45#电池模组)的SOC差的绝对值均不大于第一阈值，所有电池模组均不做处理，均衡完毕。
当然在实际使用时，第一阈值和第二阈值的设定根据实际需求进行设定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池包模组均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取电池包内的多个电池模组中每个电池模组的放电数据；
S2、提取每个电池模组的放电末端电压，并根据放电末端电压对所有电池模组进行排序，获取排序结果；
S3、基于排序结果，确定放电末端电压最低的电池模组，并提取放电末端电压最低的电池模组的放电数据，确定每个电池模组的放电末端电压在放电末端电压最低的电池模组的放电数据中对应的放电容量；
S4、基于排序结果，将位于排序中间位置的电池模组作为基准模组，确定每个电池模组对应的放电容量和基准模组对应的放电容量之间的差，记为容量差；
S5、基于每个电池模组与基准模组的容量差，确定每个电池模组与基准模组的SOC差；
S6、根据每个电池模组与基准模组的SOC差，制定每个电池模组的均衡方法。
2.根据权利要求1所述的电池包模组均衡方法，其特征在于，S6还包括以下步骤：
S61、设定第一阈值，对所有电池模组进行第一次筛选，筛选出SOC差的绝对值大于第一阈值的所有电池模组，并对筛选出的所有电池模组进行均衡出处理；
其中，若所有电池模组的SOC差的绝对值均不大于第一阈值时，该电池包模组均衡方法停止工作；
S62、当筛选出的所有电池模组均衡处理完成后，对电池包依次重复执行S1-S6，直至所有电池模组与基准模组的SOC差的绝对值均不大于第一阈值。
3.根据权利要求2所述的电池包模组均衡方法，其特征在于，S61还包括以下步骤：
设定第二阈值，第二阈值大于第一阈值，对第一次筛选出的电池模组进行第二次筛选，筛选出SOC差的绝对值大于第二阈值的所有电池模组；
取出第二次筛选出的所有电池模组并放入新的电池模组，对新的电池模组放空电后进行充电均衡；
对被第一次筛选出的但未被第二次筛选出的的电池模组进行充电或放电均衡。
4.根据权利要求3所述的电池包模组均衡方法，其特征在于，在S61中，在被第一次筛选出的但未被第二次筛选出的电池模组中，若电池模组的SOC差为正数，则对该电池模组进行充电均衡；
若电池模组的SOC差为负数，则对该电池模组进行放为放电均衡。
5.根据权利要求4所述的电池包模组均衡方法，其特征在于，在S61中，充电均衡时的补电量为该电池模组的容量差，放电均衡是的放电量为该电池模组的容量差的绝对值。
6.根据权利要求1所述的电池包模组均衡方法，其特征在于，在S1中，将电池包在室温下以特定倍率充满电，静置若干时间后，以特定倍率放空电，检测并记录电池包的放电数据，基于电池包的放电数据，获取每个电池模组的放电数据。
7.根据权利要求1所述的电池包模组均衡方法，其特征在于，在确定基准模组时，当电池模组的数量为大于1的奇数时，直接选取位于排序中间位置的电池模组为基准模组；
当电池模组的数量为大于或等于2的偶数时，设定基准模组，并选择位于排序中间位置的两个电池模组的放电末端电压的平均值作为基准模组的放电末端电压。
8.根据权利要求1所述的电池包模组均衡方法，其特征在于，提取电池包的放电容量，将单个电池模组的放电容量差除以电池包放电容量后再乘以100％，得到该电池模组与基准模组的SOC差。
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