CN112491109A - 电池组的自适应均衡控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池组的自适应均衡控制方法、装置、设备及存储介质,属于电池均衡的技术领域,其中,方法包括:当处于第1次充电阶段的电池组的第一最大单体电压达到第一阈值时,则获取电池组的平均电压x,并停止对电池组的第1次充电;在电池组进入第2次充电阶段后,当平均电压x不大于第二阈值时,则开启当前单体电池电压大于平均电压x的单体电池的被动均衡;当开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到第三阈值时,则记录该单体电池的通道号,并开始记录该单体电池的均衡时间;根据第一预设条件判断是否停止单体电池电压的被动均衡。本申请能够使电池组得到充足的均衡。
Description
技术领域
本申请涉及电池均衡的技术领域,尤其是涉及一种电池组的自适应均衡控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前,后备电源的应用非常广泛,例如在轨道交通、安防、医疗、工业等多个领域都需要用到后备电源,而且后备电源的种类也非常繁多。现如今在市面上流通的通常为铅酸电池和锂离子电池,其中,锂离子电池因其具有高工作电压、高能量密度、高比容量、长循环寿命以及绿色环保等特点而在后备电源领域应用越来越广泛。由于磷酸铁锂电池与传统锂离子电池相比,具有更高的热稳定性和较高的安全性,因此国内应用于后备电源领域的锂离子电池多以磷酸铁锂体系为主。后备电源的使用工况通常以长期浮充为主,即长期以满电状态挂在充电机上浮充运行,然而磷酸铁锂单体电池因制造和使用条件的不同,各单体电池在自放电等方面存在细微差异,这些差异在使用过程中没有得到应有的控制,会进一步加大,导致部分电池过充现象。
为了减小电池组内各单体电池间的差异,可以采用被动均衡方式,使电池组内电压较高的单体电池的电能转化为热能释放。但是传统的被动均衡往往仅基于电压的单一维度进行,这种均衡在充电结束后就无法继续,导致均衡时间短,使得电池组没有得到充足的均衡,从而导致电池组无法达到可以进行长期浮充的状态。
发明内容
为了使电池组得到充足的均衡,本申请提供一种电池组的自适应均衡控制方法、装置、设备及存储介质。
第一方面,本申请提供一种电池组的自适应均衡控制方法,采用如下的技术方案:
一种电池组的自适应均衡控制方法,应用于BMS电池管理系统,所述BMS电池管理系统控制电池组进行间歇式充电,所述间歇式充电包括至少两次充电阶段,所述控制方法包括:
获取处于第1次充电阶段的所述电池组的第一最大单体电压,并判断所述第一最大单体电压是否达到第一阈值,若是,则获取所述电池组的平均电压x,并停止对所述电池组的第1次充电;
在所述电池组进入第2次充电阶段后,判断所述平均电压x是否不大于第二阈值,若是,则开启当前单体电池电压大于所述平均电压x的单体电池的被动均衡;
判断开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否达到第三阈值,若是,则记录该单体电池的通道号,并开始记录该单体电池的均衡时间;
根据充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压判断是否符合第一预设条件,若是,则停止该单体电池电压的被动均衡。
通过采用上述技术方案,在基于间歇式充电的应用场景上,采用基于电压、记忆通道号和时间的多维度均衡方法,实现电池组被动均衡的自适应控制,使电子均衡在充电结束后仍能继续,延长了均衡的时间,使电池组可以得到充足的均衡,从而使电池组达到可以长期浮充的状态。
可选的,所述BMS电池管理系统控制所述电池组进行第i+1充电,其中,i=1,2,……,n,n为整数且n≥2;
在第i+1次充电阶段,所述第一预设条件为已记录通道号的单体电池的均衡时间达到第二预设时长或者开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到第五阈值;
在第i+1次充电停止时,所述第一预设条件为未记录通道号的单体电池的当前单体电池电压没有达到所述第三阈值;
在所述间歇式充电的未充电阶段以及所述间歇式充电停止后,所述第一预设条件为已记录通道号的单体电池的均衡时间达到第二预设时长。
通过采用上述技术方案,根据不同的充电状态采用不同的条件判断是否关闭均衡,可以延长均衡时间,使电池组可以得到充足的均衡。
可选的,在所述电池组的间歇式充电以及所有单体电池的被动均衡均停止之后,还包括:
获取所述电池组内各单体电池之间的第一最大电压差,判断所述第一最大电压差是否不小于第六阈值,若是,则对所述电池组进行电化学均衡;或者,
获取所述电池组内各单体电池的单体电池电压的第一标准差,判断所述第一标准差是否不小于第七阈值,若是,则对所述电池组进行电化学均衡。
通过采用上述技术方案,对电池组进行电化学均衡,可以使电池组内电压较高的单体电池的电能转化为热能释放,从而解决电池组内单体电池之间电压差异较大的问题。
可选的,在所述对所述电池组进行电化学均衡之后,还包括:
获取所述电池组内各单体电池之间的第二最大电压差,判断所述第二最大电压差是否不大于第八阈值,若是,则停止所述电池组的电化学均衡;或者,
获取所述电池组的最小单体电压,判断所述最小单体电压是否大于第九阈值,若是,则停止所述电池组的电化学均衡。
通过采用上述技术方案,根据第二最大电压差和最小单体电压中的任一值,均可以反映出电池组进行电化学均衡的均衡情况,进而判断是否需要停止对电池组的电化学均衡。
可选的,还包括:
在停止对所述电池组的第i次充电后,判断所述电池组的剩余电量是否符合第二预设条件,若是,则对所述电池组进行第i+1次充电,其中,i=1,2,……,n,n为整数且n≥2;和/或,
获取处于第i+1次充电阶段的所述电池组的第二最大单体电压,并判断所述第二最大单体电压是否达到所述第一阈值,若是,则停止对所述电池组的第i+1次充电。
通过采用上述技术方案,可以实现对电池组的间歇式充电中各次充电阶段的自动启停。
可选的,所述第二预设条件为所述电池组的剩余电量不大于第四阈值或者所述电池组的剩余电量大于第四阈值的时间达到第一预设时长。
通过采用上述技术方案,可以根据电池组的剩余电量和第一预设时长判断电池组的电量状态,然后根据电池组的电量状态判断是否需要对电池组进行第i+1次充电。
可选的,还包括:
判断所述电池组的第i+1次充电是否使所述电池组符合第三预设条件,若是,则停止所述电池组的间歇式充电,并对所述电池组进行浮充;若否,则对所述电池组进行第i+2次充电。
第二方面,本申请提供一种电池组的自适应均衡控制装置,采用如下的技术方案:
一种电池组的自适应均衡控制装置,应用于BMS电池管理系统,所述BMS电池管理系统控制电池组进行间歇式充电,所述间歇式充电包括至少两次充电阶段,所述控制装置包括:
第一判断模块,用于获取处于第1次充电阶段的所述电池组的第一最大单体电压,并判断所述第一最大单体电压是否达到第一阈值;
充电停止模块,用于若所述第一最大单体电压达到所述第一阈值,则获取所述电池组的平均电压x,并停止对所述电池组的第1次充电;
第二判断模块,用于在所述电池组进入第2次充电阶段后,判断所述平均电压x是否不大于第二阈值;
被动均衡开启模块,若所述平均电压x不大于所述第二阈值,则开启当前单体电池电压大于所述平均电压x的单体电池的被动均衡;
第三判断模块,用于判断开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否达到第三阈值;
记录模块,用于若开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到所述第三阈值,则记录该单体电池的通道号,并开始记录该单体电池的均衡时间;
第四判断模块,用于判断充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否符合第一预设条件;以及,
被动均衡停止模块,若充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压符合第一预设条件,则停止该单体电池电压的被动均衡。
通过采用上述技术方案,在基于间歇式充电的应用场景上,采用基于电压、记忆通道号和时间的多维度均衡方法,实现电池组被动均衡的自适应控制,使电子均衡在充电结束后仍能继续,延长了均衡的时间,使电池组可以得到充足的均衡,从而使电池组达到可以长期浮充的状态。
第三方面,本申请提供一种BMS电池管理系统,采用如下的技术方案:
一种BMS电池管理系统,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够被所述处理器加载并执行上述任一种电池组的自适应均衡控制方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案,在基于间歇式充电的应用场景上,采用基于电压、记忆通道号和时间的多维度均衡方法,实现电池组被动均衡的自适应控制,使电子均衡在充电结束后仍能继续,延长了均衡的时间,使电池组可以得到充足的均衡,从而使电池组达到可以长期浮充的状态。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,采用如下的技术方案:
一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行上述任一种电池组的自适应均衡控制方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案,在基于间歇式充电的应用场景上,采用基于电压、记忆通道号和时间的多维度均衡方法,实现电池组被动均衡的自适应控制,使电子均衡在充电结束后仍能继续,延长了均衡的时间,使电池组可以得到充足的均衡,从而使电池组达到可以长期浮充的状态。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.在基于间歇式充电的应用场景上,采用基于电压、记忆通道号和时间的多维度均衡方法,实现电池组被动均衡的自适应控制,使电子均衡在充电结束后仍能继续,延长了均衡的时间,使电池组可以得到充足的均衡,从而使电池组达到可以长期浮充的状态;
2.根据不同的充电状态采用不同的条件判断是否关闭均衡,可以延长均衡时间,使电池组可以得到充足的均衡;
3.对电池组进行电化学均衡,可以使电池组内电压较高的单体电池的电能转化为热能释放,从而解决电池组内单体电池之间电压差异较大的问题。
附图说明
图1是本申请实施例一提供的电池组的自适应均衡控制方法的流程示意图。
图2是本申请实施例一提供的电池组的自适应均衡控制方法的电路图。
图3是本申请实施例一提供的第i+1次充电阶段电池组内各单体电池的电压变化的曲线图。
图4是本申请实施例一提供的电化学均衡阶段电池组内各单体的电池电压变化的曲线图。
图5是本申请实施例二提供的电池组的自适应均衡控制装置的结构框图。
图6是本申请实施例二提供的电池组的自适应均衡控制装置的结构框图。
图7是本申请实施例三提供的BMS电池管理系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
目前,后备电源的应用场景非常多,例如在地铁、银行、数据机房、楼宇等需要不间断应急后备电压的场所,都需要用到后备电源,而且后备电源的种类也非常繁多,现如今在市面上流通的通常为铅酸电池和锂电池,接下来本申请实施例以地铁站台的磷酸铁锂电池为例进行说明,但是这并不能用于限定本申请的应用。
在地铁站台的配电房里均配有磷酸铁锂电池,确保如遇停电,能保障设备的正常使用。但是在地铁内,有一些设备会由于自身的工作特性导致后备电源进行间歇式放电,例如屏蔽门和发射信号等间歇式工作的设备,而磷酸铁锂电池作为后备电源,需要电池组内的各单体电池时刻保持接近满电的状态,以作不时之需。
以电池组作为屏蔽门的后备电源为例进行具体说明:当屏蔽门打开或关闭时,电池组会间歇式放电,所以需要对电池组进行间歇式充电,以保证电池组内的各单体电池时刻保持接近满电的状态。
实施例一
本实施例提供一种电池组的自适应均衡控制方法,如图1所示,该方法的主要流程描述如下(步骤S101~S104):
本实施例中,该方法应用于BMS电池管理系统,BMS电池管理系统控制电池组进行间歇式充电,间歇式充电包括至少两次充电阶段。
步骤S101:获取处于第1次充电阶段的电池组的第一最大单体电压,并判断第一最大单体电压是否达到第一阈值,若是,则获取电池组的平均电压x,并停止对电池组的第1次充电。
本实施例中,电池组安装完成并投入运行后,进行间歇式充电的第1次充电。
在第1次充电阶段,单体电池的电压会逐渐上升,实时获取电池组内各单体电池的电压,并将获取到的电池组内各单体电池的电压中的最大值作为第一最大单体电压。
在第1次充电阶段,当第一最大单体电压达到第一阈值(例如:3.65V)时,用电池组的当前总电压除以对应的电池组内的单体电池的总个数,得出电池组的平均电压x,同时停止对电池组的第1次充电,此时视电池组为充满状态,并获取电池组此时的总电量。
优选的,在停止对电池组的第1次充电之后,还包括:
其中,第二预设条件为:(1)电池组的剩余电量不大于第四阈值,第四阈值的优选值为90%;(2)电池组的剩余电量大于第四阈值的时间达到第一预设时长,第一预设时长的优选值为三天。
由于电池组间歇式放电的耗电量较小,因此用于屏蔽门的电池组的剩余电量一般在结束充电后的三天内不会降到90%以下,但是为了防止计量出现偏差,将第一预设时长设置为三天。
无论先达到的是条件(1)还是条件(2),都会对电池组进行下一次充电,即第i+1次充电。
优选的,在对电池组进行第i+1次充电之后,还包括:
获取处于第i+1次充电阶段的电池组的第二最大单体电压,并判断第二最大单体电压是否达到第一阈值,若是,则停止对电池组的第i+1次充电。例如:获取处于第2次充电阶段的电池组的第二最大单体电压,当第二最大单体电压达到第一阈值,则停止对电池组的第二次充电。
其中,第二最大单体电压是处于第i+1次充电阶段的电池组内各单体电池的电压中的最大值。
步骤S102:在电池组进入第2次充电阶段后,判断平均电压x是否不大于第二阈值,若是,则开启当前单体电池电压大于平均电压x的单体电池的被动均衡。
本实施例中,根据步骤S101可以推导出,当第一最大单体电压达到第一阈值时,还有部分单体电池的电压没有达到第一阈值,意味着电池组内各单体电池之间存在电压差异和电量差异。如果各单体电池的电压差异和电量差异过小,则无需开启被动均衡,只有当电压、电量差异过大时,才需要开启被动均衡。因此设置第二阈值,第二阈值的取值范围可以为[3.4V,3.5V],当平均电压x不大于第二阈值时,说明各单体电池间的电压差异过大和电量差异过大,在电池组进入第2次充电阶段后,可以开启电压大于平均电压x的单体电池的被动均衡。
如图2所示,电池组内串联有j个单体电池(A1、A2……Aj),单体电池A1并联有均衡电阻R1,均衡电阻R1串联有均衡开关S1;单体电池A2并联有均衡电阻R2,均衡电阻R2串联有均衡开关S2;单体电池Aj并联有均衡电阻Rj,均衡电阻Rj串联有均衡开关Sj,当需要开启某个单体电池的被动均衡时,闭合该单体电池所对应的均衡开关,与该单体电池并联的均衡电阻会承担一部分充电电流,并将电能以热的形式释放掉,使流过该单体电池内部的充电电流减小,从而达到限制电压的效果,简单来讲,该单体电池在充电的同时也在放电。
由于充电的总电压保持不变,因此在电压高的单体电池放电的同时,电压低的单体电池的电压也会有所抬高。所以,虽然在充电初期,部分单体电池的电压小于平均电压x,但随着充电的进行,这部分单体电池的电压可能会有所上升,当大于平均电压x时,就开启这部分单体电池的被动均衡。
步骤S103:判断开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否达到第三阈值,若是,则记录该单体电池的通道号,并开始记录该单体电池的均衡时间。
图3示出了第i+1次充电阶段电池组内各单体电池的电压变化的曲线图。如图3所示,纵坐标表示各单体电池的电压,单位为V,纵坐标的看图顺序为从下往上,横坐标表示时间,单位为min,横坐标的看图顺序为从右往左,两条虚线的中间部分表示电池组处于第i+1次充电阶段。在第i+1次充电阶段,表示单体电池的曲线呈下降趋势,代表该单体电池的被动均衡起了作用。
曲线A和曲线B所代表的两个单体电池,其电压小于平均电压x,不必开启被动均衡。
曲线C所代表的单体电池,虽然开启了被动均衡,但该单体电池由于内阻较大或者电池荷电态较高,充电的速度比均衡放电的速度快,因此电压仍在持续上升,使得该单体电池与其它的单体电池仍存在较大的电压差异,对于这种单体电池,需要记录其通道号,然后按照步骤S104进行处理。
本实施例还设置第三阈值作为记录通道号的条件,第三阈值设置为(x+y)mV,y的取值范围是20~80mV,50mV是y的一个优选值;在第i+1次充电阶段,当开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到第三阈值时,记录该单体电池的通道号,并在此时开始记录该单体电池的均衡时间,作为后续关闭被动均衡的判断条件。实时获取开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压,在当前充电阶段结束时,若开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压还没有达到第三阈值,则不记录该单体电池的通道号以及该单体电池的均衡时间。
步骤S104:根据充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压判断是否符合第一预设条件,若是,则停止该单体电池电压的被动均衡。
步骤S104中,不同的充电状态所对应的第一预设条件不同,具体如下:
(1)已记录通道号的单体电池的均衡时间达到第二预设时长;
在被动均衡状态下,如果单体电池的电压达到第三阈值后,还继续增加,则需要相应增加被动均衡的时间,即增加第二预设时长。例如:当单体电池的电压达到x+50mV时,第二预设时长设为N小时;当单体电池的电压达到x+100mV时,第二预设时长设为N+5小时。
(2)未记录通道号的单体电池的当前单体电池电压没有达到第三阈值;
(3)开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到第五阈值,其中,第五阈值设置为(x-q)mV,q的取值范围是20~80mV,50mV是q的一个优选值。
在第i+1次充电阶段,第一预设条件为(1)或者(3),无论单体电池先满足(1)和(3)哪个条件,都会关闭该单体电池的被动均衡。在第i+1次充电停止时,第一预设条件仅为(2),当单体电池满足条件(2)时,关闭该单体电池的被动均衡。在间歇式充电的未充电阶段以及间歇式充电停止后,第一预设条件仅为(1),当单体电池满足条件(1)时,关闭该单体电池的被动均衡;其中,间歇式充电的未充电阶段是指相邻两次充电中的未充电阶段,间歇式充电停止是指第n次充电停止,即整个间歇式充电停止。
在第i+1次充电阶段,有时最大单体电压很快会达到第一阈值,充电时间比较短,开启被动均衡的时间也会比较短,使得电池组没有得到充足的均衡。因此,需要在第i+1次充电停止后继续对单体电池进行被动均衡,即控制该单体电池的均衡开关不被关闭。而在第i+1次充电停止后,单体电池的电压一般会因为电池特性而逐渐下降,如果在充电结束后继续对单体电池进行被动均衡,会使该单体电池的电压下降的更快,能够快速缩小开启被动均衡的单体电池与其它未开启被动均衡的单体电池的电压差异。
在对电池组进行第i+1次充电阶段,还包括:当第i+1次充电使电池组达到可以长期浮充的状态,即当在均衡时不会出现如图3所示的单体电池的电压持续上升到3.65V的情况时,则停止电池组的间歇式充电,并对电池组进行浮充,否则,对电池组进行第i+1次充电。
其中,当电池组达到可以长期浮充的状态时,对电池组进行浮充,即以微小的电流进行充电,使电池组内各单体电池的电压在浮充状态下达到平衡,且各单体电池的电压不会上升到第一阈值。
可选的,在电池组的间歇式充电以及所有单体电池的被动均衡均停止之后还包括:对电池组进行电化学均衡。
间歇式充电和被动均衡均停止后,在电池组保持浮充的状态下,对电池组进行储存,使之处于备用状态,但是由于个别单体电池在生产制造过程中存在缺陷(如粉尘进入)或工作环境温度较其他单体高,该单体电池的自放电会比较大,因此在电池组储存过程中,和其它单体电池之间的电压差会越来越大,已经很难通过被动均衡拉小电池组内各单体电池之间的电压差,此时需要通过电化学均衡来减小各单体电池之间的电压差,从而使电池组达到可以长期浮充的状态。以下对开启电化学均衡的情况进行具体说明。
可以获取电池组内各单体电池之间的第一最大电压差,第一最大电压差=最大单体电压-最低单体电压。当第一最大电压差不小于第六阈值时,例如:电池组的剩余电量大于90%时,开路状态下第六阈值可以设置为160mV,若第一最大电压差不小于160mV,则对电池组进行电化学均衡。
或者,还可以获取电池组内各单体电池的单体电池电压的第一标准差,第一标准差是用现有公式计算电池组内所有单体电池的单体电池电压的标准差,当第一标准差不小于第七阈值时,对电池组进行电化学均衡,例如:电池组的剩余电量大于90%时,第七阈值可以设置为0.045,第一标准差不小于0.045,则对电池组进行电化学均衡。
上述当电池组的第一最大电压差不小于第六阈值或者第一标准差不小于第七阈值时,说明电池组已经无法通过被动均衡进行调节了,需要对电池组进行电化学均衡,即将电池组进行长时间的小电流恒流充电。出厂前,向电池组内各单体电池的电解液中添加一定的防过充添加剂,使各单体电池具有抗过充的性能。在充电过程中,各单体电池的电压会逐渐上升,其中,部分单体电池的电压会预先达到某一数值,然后不再上升,此时继续充电,该部分单体电池会因为其抗过充的性能,将多余的电能转化为热能,而电压较低的单体电池的电压会由于充电继续升高,使各单体电池之间的电压差距逐渐减小,直到其电压也达到某一数值后不再上升,使电池组内各单体电池的电压不一致的情况得到改善。
图4示出了电化学均衡阶段电池组内各单体的电池电压变化的曲线图。如图4所示,纵坐标表示各单体电池的电压,单位为V,纵坐标的看图顺序为从下往上,横坐标表示时间,单位为s,横坐标的看图顺序为从左往右,曲线D所代表的单体电池与其他曲线代表的单体电池之间的差异较大,此时可通过电化学均衡,使该单体电池在充电过程中的电压达到某一数值后不再上升。
进一步地,还可以通过电池组内各单体电池之间的第二最大电压差或电池组的最小单体电压来停止电化学均衡,其中,最小单体电压是电池组内各单体电池的电压中的最小值。具体的,可以获取电池组内各单体电池之间的第二最大电压差,当第二最大电压差不大于第八阈值时,第八阈值可以设置为50mV,停止电池组的电化学均衡;或者,还可以获取电池组的最小单体电压,当最小单体电压大于第九阈值时,第九阈值可以设置为3.78V,停止电池组的电化学均衡。
综上所述,本方法基于间歇式充电,对电池组进行被动均衡和电化学均衡,使电池组达到可以进行长期浮充的状态。
实施例二
为了更好地实施以上方法,本申请实施例提供了一种电池组的自适应均衡控制装置。
图5为本申请实施例提供的一种电池组的自适应均衡控制装置的结构框图。如图5所示,该电池组的自适应均衡控制装置应用于BMS电池管理系统,BMS电池管理系统控制电池组进行间歇式充电,间歇式充电包括至少两次充电阶段,控制装置主要包括:
第一判断模块201,用于获取处于第1次充电阶段的电池组的第一最大单体电压,并判断第一最大单体电压是否达到第一阈值;
充电停止模块202,用于若第一最大单体电压达到第一阈值,则获取电池组的平均电压x,并停止对电池组的第1次充电;
第二判断模块203,用于在电池组进入第2次充电阶段后,判断平均电压x是否不大于第二阈值;
被动均衡开启模块204,若平均电压x不大于第二阈值,则开启当前单体电池电压大于平均电压x的单体电池的被动均衡;
第三判断模块205,用于判断开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否达到第三阈值;
记录模块206,用于若开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到第三阈值,则记录该单体电池的通道号,并开始记录该单体电池的均衡时间;
第四判断模块207,用于判断充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否符合第一预设条件;以及,
被动均衡停止模块208,若充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压符合第一预设条件,则停止该单体电池电压的被动均衡。
可选的,如图6所示,该装置还包括电化学均衡开启模块209,在电池组的间歇式充电以及所有单体电池的被动均衡均停止之后,用于获取电池组内各单体电池之间的第一最大电压差,判断第一最大电压差是否不小于第六阈值,若是,则对电池组进行电化学均衡;或者,获取电池组内各单体电池的单体电池电压的第一标准差,判断第一标准差是否不小于第七阈值,若是,则对电池组进行电化学均衡。
可选的,如图6所示,该装置还包括电化学均衡停止模块2010,在对电池组进行电化学均衡之后,用于获取电池组内各单体电池之间的第二最大电压差,判断第二最大电压差是否不大于第八阈值,若是,则停止电池组的电化学均衡;或者,获取电池组的最小单体电压,判断最小单体电压是否大于第九阈值,若是,则停止电池组的电化学均衡。
实施例一提供的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的电池组的自适应均衡控制装置,通过前述对电池组的自适应均衡控制方法的详细描述,本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的电池组的自适应均衡控制装置的实施方法,为了说明书的简洁,在此不再详述。
实施例三
为了更好地执行上述方法的程序,本申请实施例提供一种BMS电池管理系统,如图7所示,BMS电池管理系统300包括存储器301和处理器302。
其中,存储器301可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器301可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如判断是否对电池组进行第i+1次充电和判断是否关闭被动均衡等)以及用于实现上述实施例一提供的电池组的自适应均衡控制方法的指令等;存储数据区可存储上述实施例一提供的电池组的自适应均衡控制方法中涉及到的数据等。
处理器302可以包括一个或者多个处理核心。处理器302通过运行或执行存储在存储器301内的指令、程序、代码集或指令集,调用存储在存储器301内的数据,执行本申请的各种功能和处理数据。处理器302可以为特定用途集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal Processing Device,DSPD)、可编程逻辑装置(ProgrammableLogic Device,PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器和微处理器中的至少一种。可以理解地,对于不同的设备,用于实现上述处理器302功能的电子器件还可以为其它,本申请实施例不作具体限定。
实施例四
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,例如包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。该计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行上述实施例一的电池组的自适应均衡控制方法的计算机程序。
本申请具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种电池组的自适应均衡控制方法,其特征在于,应用于BMS电池管理系统,所述BMS电池管理系统控制电池组进行间歇式充电,所述间歇式充电包括至少两次充电阶段,所述控制方法包括:
获取处于第1次充电阶段的所述电池组的第一最大单体电压,并判断所述第一最大单体电压是否达到第一阈值,若是,则获取所述电池组的平均电压x,并停止对所述电池组的第1次充电;
在所述电池组进入第2次充电阶段后,判断所述平均电压x是否不大于第二阈值,若是,则开启当前单体电池电压大于所述平均电压x的单体电池的被动均衡;
判断开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否达到第三阈值,若是,则记录该单体电池的通道号,并开始记录该单体电池的均衡时间;
根据充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压判断是否符合第一预设条件,若是,则停止该单体电池电压的被动均衡。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述BMS电池管理系统对所述电池组进行第i+1充电,其中,i=1,2,……,n,n为整数且n≥2;
在第i+1次充电阶段,所述第一预设条件为已记录通道号的单体电池的均衡时间达到第二预设时长或者开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到第五阈值;
在第i+1次充电停止时,所述第一预设条件为未记录通道号的单体电池的当前单体电池电压没有达到所述第三阈值;
在所述间歇式充电的未充电阶段以及所述间歇式充电停止后,所述第一预设条件为已记录通道号的单体电池的均衡时间达到第二预设时长。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述电池组的间歇式充电以及所有单体电池的被动均衡均停止之后,还包括:
获取所述电池组内各单体电池之间的第一最大电压差,判断所述第一最大电压差是否不小于第六阈值,若是,则对所述电池组进行电化学均衡;或者,
获取所述电池组内各单体电池的单体电池电压的第一标准差,判断所述第一标准差是否不小于第七阈值,若是,则对所述电池组进行电化学均衡。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述对所述电池组进行电化学均衡之后,还包括:
获取所述电池组内各单体电池之间的第二最大电压差,判断所述第二最大电压差是否不大于第八阈值,若是,则停止所述电池组的电化学均衡;或者,
获取所述电池组的最小单体电压,判断所述最小单体电压是否大于第九阈值,若是,则停止所述电池组的电化学均衡。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括:
在停止对所述电池组的第i次充电后,判断所述电池组的剩余电量是否符合第二预设条件,若是,则对所述电池组进行第i+1次充电,其中,i=1,2,……,n,n为整数且n≥2;和/或,
获取处于第i+1次充电阶段的所述电池组的第二最大单体电压,并判断所述第二最大单体电压是否达到所述第一阈值,若是,则停止对所述电池组的第i+1次充电。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第二预设条件为所述电池组的剩余电量不大于第四阈值或者所述电池组的剩余电量大于第四阈值的时间达到第一预设时长。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
判断所述电池组的第i+1次充电是否使所述电池组符合第三预设条件,若是,则停止所述电池组的间歇式充电,并对所述电池组进行浮充;若否,则对所述电池组进行第i+2次充电。
8.一种电池组的自适应均衡控制装置,其特征在于,应用于BMS电池管理系统,所述BMS电池管理系统控制电池组进行间歇式充电,所述间歇式充电包括至少两次充电阶段,所述控制装置包括:
第一判断模块,用于获取处于第1次充电阶段的所述电池组的第一最大单体电压,并判断所述第一最大单体电压是否达到第一阈值;
充电停止模块,用于若所述第一最大单体电压达到所述第一阈值,则获取所述电池组的平均电压x,并停止对所述电池组的第1次充电;
第二判断模块,用于在所述电池组进入第2次充电阶段后,判断所述平均电压x是否不大于第二阈值;
被动均衡开启模块,若所述平均电压x不大于所述第二阈值,则开启当前单体电池电压大于所述平均电压x的单体电池的被动均衡;
第三判断模块,用于判断开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否达到第三阈值;
记录模块,用于若开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压达到所述第三阈值,则记录该单体电池的通道号,并开始记录该单体电池的均衡时间;
第四判断模块,用于判断充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压是否符合第一预设条件;以及,
被动均衡停止模块,若充电状态、均衡时间和开启被动均衡的单体电池的当前单体电池电压符合第一预设条件,则停止该单体电池电压的被动均衡。
9.一种BMS电池管理系统,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够被所述处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
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