CN113459900B - 动力电池被动均衡控制方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents
动力电池被动均衡控制方法、装置、车辆和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种动力电池被动均衡控制方法、装置、车辆和存储介质。其中方法包括:检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件;在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池;确定本次待均衡的单体电池的目标均衡时间;根据目标均衡时间对本次待均衡的单体电池进行均衡。本申请能够支持当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件且驻车时长较短的情况下,可延续上一次未完成单次均衡时间的单体电池继续均衡;同时,在确保当前整车状态处于安全情况下,有效开启对动力电池的均衡,从而减少了单体电池差异,保证动力电池单体的一致性。
Description
技术领域
本申请涉及车辆控制领域,尤其涉及一种动力电池被动均衡控制方法、控制装置、车辆和计算机可读存储介质。
背景技术
近几年,随着新能源汽车的高速发展,在混合动力、插电式混合动力及纯电动汽车中,锂离子动力电池得到了广泛应用。由于材料、工艺等原因,目前国内外动力电池厂家生产的单体均存在不一致性问题,为了满足整车的动力性、可靠性、安全性等方面要求,动力电池单体不一致性已经成为制约新能源汽车发展不容忽视的限制性因素。提供可靠的动力电池单体均衡控制系统,对于当前新能源汽车产业化具有可观的经济与社会效益。
因此,如何对动力电池单体进行均衡以保证单体一致性,已经成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此,本申请的第一个目的在于提出一种动力电池被动均衡控制方法。该方法可以减少单体电池差异,保证动力电池单体的一致性。
本申请的第二个目的在于提出一种动力电池被动均衡控制装置。
本申请的第三个目的在于提出一种车辆。
本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达到上述目的,本申请第一方面实施例提出的动力电池被动均衡控制方法,包括:检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件;在检测到所述当前整车状态满足所述动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和所述动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池;确定所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间;根据所述目标均衡时间对所述本次待均衡的单体电池进行均衡。
本申请第二方面实施例提出的动力电池被动均衡控制装置,包括:触发条件检测模块,用于检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件;待均衡单体电池确定模块,用于在检测到所述当前整车状态满足所述动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和所述动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池;目标均衡时间确定模块,用于确定所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间;均衡模块,用于根据所述目标均衡时间对所述本次待均衡的单体电池进行均衡。
本申请第三方面实施例提出的车辆,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请第一方面实施例所述的动力电池被动均衡控制方法。
本申请第四方面实施例提出的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本申请第一方面实施例所述的动力电池被动均衡控制方法。
本申请实施例的动力电池被动均衡控制方法、控制装置、车辆和存储介质,可通过检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件,并在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池,并确定本次待均衡的单体电池的目标均衡时间,以及根据目标均衡时间对本次待均衡的单体电池进行均衡。即在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和各单体电池的状态信息,来确定本次待均衡的单体电池,进而使得本申请,能够支持当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件且驻车时长较短的情况下,可延续上一次未完成单次均衡时间的单体电池继续均衡;同时,在确保当前整车状态处于安全情况下,有效开启对动力电池的均衡,从而减少了单体电池差异,保证动力电池单体的一致性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请一个实施例的动力电池被动均衡控制方法的流程图;
图2是根据本申请一个具体实施例的动力电池被动均衡控制方法的流程图;
图3是根据本申请实施例的SOC-OCV常温曲线的示例图;
图4是根据本申请一个实施例的动力电池被动均衡控制装置的结构示意图;
图5是根据本申请一个实施例的车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的动力电池被动均衡控制方法、控制装置、车辆和计算机可读存储介质。
图1是根据本申请一个实施例的动力电池被动均衡控制方法的流程图。需要说明的是,本申请实施例的动力电池被动均衡控制方法可应用于本申请实施例的动力电池被动均衡控制装置,该被动均衡控制装置可配置于车辆上。还需要说明的是,本申请实施例的动力电池可为三元动力电池。
如图1所示,该动力电池被动均衡控制方法可以包括:
步骤101,检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件。
在本申请的实施例中,当前整车状态可包括:动力电池的温度和电池管理系统的故障信息。其中,在本实施例中,可基于动力电池的温度和电池管理系统的故障信息,来判定当前是否满足动力电池被动均衡的触发条件。
作为一种示例,所述检测当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件的实现方式可如下:检测动力电池的温度是否满足目标温度条件,并监测电池管理系统是否存在故障;如果检测动力电池的温度满足目标温度条件,且监测到电池管理系统没有故障,则判定当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件。其中,在本申请的实施例中,动力电池的温度满足目标温度条件可理解为动力电池的温度未超过温度阈值。
也就是说,可通过电池管理系统采集动力电池的温度,并判断该动力电池的温度是否满足目标温度条件,并监测电池管理系统是否存在故障,如果判断动力电池的温度满足目标温度条件,且监测到电池管理系统没有故障,则可判定当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件,即此时可触发动力电池的被动均衡流程。由此,由于温度对电池系统的影响非常明显,过高或过低的温度及采样等均衡有关故障,对电池安全和采样的精度有直接影响,因此,为了保证车辆安全,电池寿命及均衡精确度,需要在动力电池的温度满足一定温度条件时,进行单体电池的均衡,可以避免运行过程中因温度等因素影响单体电池不一致;并通过监测电池管理系统是否存在故障,在电池管理系统没有故障时进行单体电池的均衡,可以确保电池管理系统的电压采集功能正常,从而可以触发动力电池均衡流程。
在本申请的一个实施例中,如果检测动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统有故障,则可判定当前整车状态不满足动力电池被动均衡的触发条件。也就是说,如果检测到动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统有故障,则可判定此时不满足动力电池被动均衡的触发条件,即不进入对动力电池的被动均衡流程,或者,退出动力电池的被动均衡流程。由此,由于温度对电池系统的影响非常明显,过高或过低的温度及采样等均衡有关故障,对电池安全和采样的精度有直接影响,在检测动力电池的当前温度过高或过低时,和/或,监测到电池管理系统有故障时,为了保证车辆安全,电池寿命及均衡精确度,此时可不进入对动力电池的被动均衡流程,或者,退出动力电池的被动均衡流程。
需要说的是,在本申请的一个实施例中,在对动力电池进行被动均衡的过程中,若检测到动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统有故障,则可检测当前是否存在未完成单次均衡时间的单体电池,若检测到当前存在未完成单次均衡时间的单体电池,则将该当前未完成单次均衡时间的单体电池的单次均衡剩余时间进行存储,并退出均衡流程。由此,在对动力电池进行被动均衡的过程中,在检测动力电池的当前温度过高或过低时,和/或,监测到电池管理系统有故障时,此时可退出动力电池的被动均衡流程,从而可以保证车辆安全,电池寿命及均衡精确度。
也就是说,在动力电池进行被动均衡之前,可监测电池管理系统内是否存在影响均衡的故障信息,并检测动力电池的温度,若检测到动力电池的温度不超过温度阈值,且监测到电池管理系统没有故障,则可判定此时当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件,并执行步骤102;若检测到动力电池的温度超过温度阈值,和/或,监测到电池管理系统有故障,则可判定此时当前整车状态不满足动力电池被动均衡的触发条件,退出均衡程序。
步骤102,在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池。
需要说明的是,在本申请的实施例中,在对动力电池进行均衡过程中,对电池管理系统的故障和动力电池的温度进行实巡检,可确保在动力电池与整车安全情况下,有效开启和关闭对动力电池的被动均衡,减少单体电池差异。
由于在对动力电池进行均衡过程中,若检测到动力电池的温度超过温度阈值,和/或,监测到电池管理系统有故障,会退出动力电池的均衡流程,若此时存在未完成本次均衡的单体电池,而在驻车时长很短的情况下,检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,又需要重新确定均衡位的判定,这样会导致上次未完成均衡的单体电池与其他单体电池的差异化越来越大。为了解决该问题,在本申请的实施例中,可根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,来确定本次待均衡的单体电池,进而使得本申请实施例的动力电池被动均衡控制方法,支持当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件且驻车时长较短的情况下,可延续上一次未完成单次均衡时间的单体电池继续均衡。
在本步骤中,可判断驻车时长是否超过目标驻车时长,如果驻车时长超过目标驻车时长,则根据动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池;如果驻车时长未超过目标驻车时长,则检测是否存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池,并将上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池。
具体地,在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,可确定车辆的驻车时长,并判断该驻车时长是否超过目标驻车时长,若该驻车时长超过目标驻车时长,则为了避免驻车时长较长而会影响均衡判断,避免采样及计算的误差波动,此时需要根据动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池;若驻车时长未超过目标驻车时长,此时驻车时长较短,可以延续上一次未完成单次均衡时间的单体电池继续均衡,即此时可将上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池。其中,在本申请的实施例中,上述驻车时长可理解为在本次上电完成,进入休眠后,至下一次上电的时长。
步骤103,确定本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。
可选地,在根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定出本次待均衡的单体电池之后,可确定所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。在本申请的实施例中,本次待均衡的单体电池的目标均衡时间可以是固定值,即每次确定出待均衡的单体电池时,均会基于该固定值对待均衡的单体电池进行均衡。为了进一步保证动力电池单体一致性,在每次确定出待均衡的单体电池时,可通过计算方式计算出每次待均衡单体电池的目标均衡时间。
可以理解,由于所述本次待均衡的单体电池的确定方式的不同,导致所述本次待均衡的单体电池要进行均衡的目标均衡时间也会不同。作为一种可能实现方式的示例,当本次待均衡的单体电池为由均衡位判断得到的待均衡单体电池时,可根据均衡电流和目标均衡量计算本次待均衡的单体电池的单次均衡时间,并将本次待均衡的单体电池的单次均衡时间确定为本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。当本次待均衡的单体电池为上一次未完成单次均衡时间的单体电池时,可确定本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间,并将本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间确定为本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。具体实现方式可参见后续实施例的描述。
步骤104,根据目标均衡时间对本次待均衡的单体电池进行均衡。
具体地,在确定出本次待均衡的单体电池的目标均衡时间之后,可根据本次各待均衡的单体电池的目标均衡时间对本次各待均衡的单体电池进行均衡。其中,在本申请的实施例中,对单体电池进行均衡可理解是对单体电池进行被动均衡。被动均衡是指电池组之间单体电池容量出现差别,进行强制性的均衡手段。例如,可通过电阻耗能式,在每一颗单体电池并联一个电阻分流,耗能均衡就是将容量多的电池中多余的能量消耗掉,实现整租电池电压的均衡。
根据本申请实施例的动力电池被动均衡控制方法,检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件,并在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池,并确定本次待均衡的单体电池的目标均衡时间,以及根据目标均衡时间对本次待均衡的单体电池进行均衡。即在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和各单体电池的状态信息,来确定本次待均衡的单体电池,进而使得本申请,能够支持当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件且驻车时长较短的情况下,可延续上一次未完成单次均衡时间的单体电池继续均衡;同时,在确保当前整车状态处于安全情况下,有效开启对动力电池的均衡,从而减少了单体电池差异,保证动力电池单体的一致性。
图2是根据本申请一个具体实施例的动力电池被动均衡控制方法的流程图。
如图2所示,该动力电池被动均衡控制方法可以包括:
步骤201,检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件。
在本申请的实施例中,所述当前整车状态可包括:动力电池的温度和电池管理系统的故障信息。其中,在本实施例中,可基于动力电池的温度和电池管理系统的故障信息,来判定当前是否满足动力电池被动均衡的触发条件。
作为一种示例,所述检测当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件的实现方式可如下:检测动力电池的温度是否满足目标温度条件,并监测电池管理系统是否存在故障;如果检测动力电池的温度满足目标温度条件,且监测到电池管理系统没有故障,则判定当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件。其中,在本申请的实施例中,动力电池的温度满足目标温度条件可理解为动力电池的温度未超过温度阈值。
在本申请的一个实施例中,如果检测动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统没有故障,则可判定当前整车状态不满足动力电池被动均衡的触发条件。也就是说,如果检测到动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统没有故障,则可判定此时不满足动力电池被动均衡的触发条件,即不进入对动力电池的被动均衡流程,或者,退出动力电池的被动均衡流程。
需要说的是,在本申请的一个实施例中,在对动力电池进行被动均衡的过程中,若检测到动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统有故障,则可检测当前是否存在未完成单次均衡时间的单体电池,若检测到当前存在未完成单次均衡时间的单体电池,则将该当前未完成单次均衡时间的单体电池的单次均衡剩余时间进行存储,并退出均衡流程。
步骤202,在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,判断驻车时长是否超过目标驻车时长。
其中,在本申请的实施例中,上述驻车时长可理解为在本次上电完成,进入休眠后,至下一次上电的时长。
也就是说,在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,可认为当前可以开启对动力电池的均衡,此时需要根据驻车时长来确定本次待均衡的单体电池,即需要判断驻车时长是否超过目标驻车时长。其中,目标驻车时长可为30分钟。
步骤203,如果驻车时长超过目标驻车时长,则根据动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池。
其中,在本申请的一个实施例中,上述状态信息可为SOCOCV值。在本实施例中,在判断驻车时长超过目标驻车时长时,可确定动力电池中电压最高的第一单体电池,并获取第一单体电池的SOCOCV值,判断该第一单体电池的SOCOCV值是否在高SOC态的限值范围内,若是,则此时需要根据动力电池中各单体电池的SOCOCV值进行均衡位判断,即对单体电池的单次均衡量进行重置,以确定本次待均衡的单体电池。
在本申请的实施例中,可根据动力电池中各单体电池的SOCOCV值,从动力电池的各单体电池中确定出SOCOCV值满足预设条件的单体电池,并将SOCOCV值满足预设条件的单体电池,确定为本次待均衡的单体电池。
作为一种示例,SOCOCV值满足预设条件可包括:SOCOCV值超过第一目标值和第二目标值;其中,第一目标值为各单体电池的SOCOCV值中的最小SOCOCV值与预设值的和值;第二目标值为动力电池的平均SOCOCV值。
具体地,可通过电池管理系统监测单体电池的电压信息,V1、V2、…、Vn;其中,假设最高电压的单体电池位置为i,最低电压的单体电池位置为j,i与j均在[1,n]之间,n为单体电池总数。然后,可通过如图3所示的SOC-OCV曲线,获得Vi对应的SOCOCVi(%)值,并判断SOCOCVi(%)是否在[SOCOCVmin,SOCOCVmax](%)之间,[SOCOCVmin,SOCOCVmax]为高SOC态的限值范围,若判断SOCOCVi(%)在[SOCOCVmin,SOCOCVmax](%)之间,则执行所述根据动力电池中各单体电池的SOCOCV值进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池的步骤。其中,所述根据动力电池中各单体电池的SOCOCV值进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池的具体实现过程可如下:判断各单体电池的SOCOCV值是否满足预设条件,即判断SOCOCV1、SOCOCV2、…、SOCOCVn值是否超过第一目标值和第二目标值,其中,第一目标值为各单体电池的SOCOCV值中的最小SOCOCV(%)值(即SOCOCVj(%)值)和预设值(比如为2%)的和值,第二目标值为动力电池的平均SOCOCV(%)值。从动力电池各单体电池中,确定出SOCOCV值超过上述第一目标值和第二目标值的单体电池,并将上述SOCOCV值超过上述第一目标值和第二目标值的单体电池,确定为本次待均衡的单体电池,并执行步骤204。
需要说明的是,在本申请的一个实施例中,若判断动力电池各单体电池的SOCOCV值不满足预设条件,即动力电池中不存在SOCOCV值均超过上述第一目标值和第二目标值的单体电池,则确定此时没有待均衡的单体电池,并退出均衡程序。
步骤204,根据均衡电流和目标均衡量计算本次待均衡的单体电池的单次均衡时间。
也就是说,在根据动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池之后,可对本次待均衡的单体电池的单次均衡时间进行重置,比如,可根据均衡电流和目标均衡量分别计算各个本次待均衡的单体电池的单次均衡时间,例如,可利用目标均衡量除以本次待均衡的单体电池的均衡电流,将得到的数值作为本次待均衡单体电池的单次均衡时间,并执行步骤205。其中,在本申请的实施例中,上述均衡电流是指用于对单体电池进行均衡时所使用的电流,其是固定值,且每个单体电池的均衡电流均相同。上述目标均衡量可以是根据单体电池的容量决定的,例如,上述目标均衡量可以是单体电池的1%容量,即单体电池总容量的百分之一即可作为该单体电池的目标均衡量。
步骤205,将本次待均衡的单体电池的单次均衡时间确定为本次待均衡的单体电池的目标均衡时间,并执行步骤209。
步骤206,如果驻车时长未超过目标驻车时长,则检测是否存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池。
也就是说,在判断驻车时长未超过目标驻车时长,例如,驻车时长不超过30分钟时,可认为当次不进行均衡位的修改,可延续上一次未完成的均衡时间进行均衡,即此时需要检测是否存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池。
步骤207,若检测到存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池,则将上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池,并执行步骤208。
也就是说,在判断驻车时长未超过目标驻车时长,例如,驻车时长不超过30分钟时,若检测到存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池,则此时可将这些上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池,从而支持可延续上一次未完成的均衡时间进行均衡。
步骤208,确定本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间,并将本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间确定为本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。
也就是说,在将上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池之后,可确定所述本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间,并将该本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间确定为本次待均衡的单体电池的目标均衡时间,并执行步骤209。其中,上述单次均衡剩余时间可以是单体电池上一次需均衡的单次均衡时间减去上一次已完成的均衡时间,得到的差值即为上一次未完成的单次均衡剩余时间。在本实施例中,将上一次未完成的单次均衡剩余时间确定为单体电池的目标均衡时间以对单体电池进行均衡,直至单次均衡时间累计达到要求,从而使得本申请支持可延续上一次未完成单次均衡时间的单体电池继续均衡,减少单体电池的差异。
步骤209,根据目标均衡时间对本次待均衡的单体电池进行均衡。
具体地,在确定出本次待均衡的单体电池的目标均衡时间之后,可根据本次各待均衡的单体电池的目标均衡时间对本次各待均衡的单体电池进行均衡。其中,在本申请的实施例中,对单体电池进行均衡可理解是对单体电池进行被动均衡。
为了避免动力电池电量的过渡浪费,在本申请的一个实施例中,需判断整车的驻车时长是否大于预设时长,其中,该预设时长大于上述目标驻车时长;在判断整车的驻车时长大于上述预设时长时,需停止动力电池被动均衡的触发条件的检测,以保持动力电池中各单体电池的当前电量。也就是说,在确定整车处于驻车状态时开始计时,并判断整车本次驻车的时长是否大于一定时长,比如,是否大于10天,若判断整车本次驻车的时长大于预设时长,则说明车辆本次驻车时间较长,若此时继续进行动力电池被动均衡的触发条件的检测,以实现对动力电池的均衡的话,会过渡浪费动力电池的当前电量,因此为了避免过渡消耗动力电池电量,在本申请的实施例中,在检测到车辆本次驻车时长大于预设时长时,停止动力电池被动均衡的触发条件的检测,即不再对动力电池进行均衡,以保持动力电池中各单体电池的当前电量,从而可以尽最大程度的保持各单体电池的当前电量。
为了使得本领域技术人员更加清楚的了解本申请,下面将对本申请实施例的动力电池被动均衡控制方法进行详细描述。具体地,该动力电池被动均衡控制方法可以包括以下步骤:
步骤A.电池管理系统检测单体电池的温度信息,当单体电池的平均温度Tavg在[Tmin,Tmax]之间,则为温度条件满足,转步骤B,否则转步骤L;
步骤B.电池管理系统监测单体电池采样及其他均衡有关故障信息,当监测到电池管理系统不存在均衡有关故障信息,则为均衡无故障条件满足,转步骤C,否则转步骤L;
步骤C.当驻车时长t>tmax,则为驻车条件满足,转步骤E,否则转步骤H;
步骤D.电池管理系统监测单体电池的电压信息,V1、V2、…、Vn;其中最高电压的单体电池位置为i,最低电压的单体电池位置为j,i与j均在[1,n]之间,n为单体电池总数;
步骤E.在步骤A、步骤B、步骤C条件满足时,可通过如图3所示的SOC-OCV曲线,获得Vi对应的SOCOCVi(%)值,并判断SOCOCVi(%)是否在[SOCOCVmin,SOCOCVmax](%)之间,[SOCOCVmin,SOCOCVmax]为高SOC态的限值范围,其中,SOCOCVmin可为70%,SOCOCVmax可为100%,若判断SOCOCVi(%)在[SOCOCVmin,SOCOCVmax](%)之间,则转步骤F,否则转步骤H;
步骤F.判断SOCOCV1、SOCOCV2、…、SOCOCVn值超出预设限值,此预设值的要求为SOCOCVj(%)+2%,和平均SOCOCV(%)值;在两者条件均超出情况下,记开启均衡位置,转步骤G;否则记为不开均衡位置,并退出均衡程序;
步骤G.根据均衡电流和目标均衡量(如单体电池的容量的百分之一),计算单次均衡时间,即重置单次均衡时间,转步骤H;
步骤H.判断单次均衡时间是否完成,是则转步骤J,否则执行步骤I;
步骤I.在未完成单次均衡时间时,按照开均衡位(即驻车时长超过目标驻车时长时进行均衡位判断以确定本次待均衡的单体电池)和不开均衡的位(即驻车时长为超过目标驻车时长而将上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池)执行均衡操作,并持续进行步骤H的判断;
步骤J.在完成单次均衡时间时,退出本次均衡,即均衡完成;
步骤K.由于在车辆静置状态下完成均衡位标识,在运动过程中直接以静置时的均衡位标识进行均衡,故可以实现行车均衡,在行车过程中,无论充电或放电,均可执行均衡,直至单次均衡时间累计达到要求,充放电过程不影响均衡位的判断,不因电流电压波动引起误均衡;
步骤L.若出现温度条件不满足或存在故障条件,则不进行均衡,单次均衡剩余时间保持不变,在条件满足后,仍然可以触发均衡,至单次均衡时间累计达到要求,温度对电池管理系统的影响非常明显,过高或过低的温度及采样等均衡有关故障对电池安全和采样的精度有直接影响,为保证车辆安全,电池寿命及均衡精确度,不进行均衡执行、不做均衡判断;
步骤M.当本次上电完成,进入休眠后,至下一次上电记录为驻车时长;本流程也可重新执行一次均衡判断。
综上所述,本申请实施例的动力电池被动均衡控制方法,先对整车状态进行限定:充分考虑采样及均衡有关故障情况、电池温度及空闲状态的驻车时间判断,由于在故障情况下均衡或进行均衡判断,均会有误均衡的风险,温度和驻车时长也会严重影响均衡判断,所以,为了保证均衡判断的准确性,尽量在采样及均衡有关故障情况、电池温度及空闲状态的驻车时间不符合条件时不进行均衡,避免采样及计算的误差波动。
另外,通过在高SOC段下静置OCV电压查表所得的SOCOCV的检查,是否满足如图3所示的SOCOCV范围,通过整车状态限定得到有效的SOCOCV值,因三元电池的SOC-OCV特性,在高SOC下,dv/dq数值相较其他SOC范围较大,低SOC态对区分衰减有利,但随着寿命衰减,dv/dq的变化也十分明显,对电池寿命的估算精度要求高,当特定的阈值与实际的电池寿命期不相符,可能存在非预期的均衡,如个别电芯提前衰减时,会造成整车的能量耗散,整车的能量利用率降低。
在本申请实施例中,判断超出最小SOCOCV与2%的和值、且高于平均SOCOCV的单体电池进行均衡,双重判断标准,有效避免个别电池衰减过快或过慢的情况,有利于整车一致性的调整,并减少整车能量损耗。
在本申请实施例中,在判断容量差异超出预设限值后进行单次均衡量不超过限值的均衡容量(即单体电池容量的百分之一),进一步消除误均衡,同时运行过程中因温度、自放电、电池循环寿命衰减等不一致因素影响,可及时调整改善电池的不一致性,提高均衡的效率。
与上述几种实施例提供的动力电池被动均衡控制方法相对应,本发明的一种实施例还提供一种动力电池被动均衡控制装置,由于本发明实施例提供的动力电池被动均衡控制装置与上述几种实施例提供的动力电池被动均衡控制方法相对应,因此在前述动力电池被动均衡控制方法的实施方式也适用于本实施例提供的动力电池被动均衡控制装置,在本实施例中不再详细描述。图4是根据本申请一个实施例的动力电池被动均衡控制装置的结构示意图。如图4所示,该动力电池被动均衡控制装置400可以包括:触发条件检测模块410、待均衡单体电池确定模块420、目标均衡时间确定模块430和均衡模块440。
具体地,触发条件检测模块410用于检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件。在本申请的实施例中,所述当前整车状态包括:动力电池的温度、电池管理系统的故障信息。作为一种示例,触发条件检测模块410检测当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件的具体实现过程可如下:检测动力电池的温度是否满足目标温度条件;监测电池管理系统是否存在故障;如果检测动力电池的温度满足目标温度条件,且监测到电池管理系统没有故障,则判定当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件。
在本申请的实施例中,触发条件检测模块410在检测到动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统有故障,则判定当前整车状态不满足动力电池被动均衡的触发条件。
待均衡单体电池确定模块420用于在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池。作为一种示例,待均衡单体电池确定模块420根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池的具体实现过程可如下:判断驻车时长是否超过目标驻车时长;如果驻车时长超过目标驻车时长,则根据动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池;如果驻车时长未超过目标驻车时长,则检测是否存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池,并将上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池。
在本申请的一个实施例中,上述状态信息可为SOCOCV值。其中,在本申请的实施例中,待均衡单体电池确定模块420在判断驻车时长超过目标驻车时长之后,可确定动力电池中电压最高的第一单体电池,并获取第一单体电池的SOCOCV值,并判断第一单体电池的SOCOCV值是否在高SOC态的限值范围内;若是,则根据动力电池中各单体电池的SOCOCV值进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池。
在本申请的一个实施例中,待均衡单体电池确定模块420根据动力电池中各单体电池的SOCOCV值进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池的具体实现过程可如下:根据动力电池中各单体电池的SOCOCV值,从动力电池的各单体电池中确定出SOCOCV值满足预设条件的单体电池;将SOCOCV值满足预设条件的单体电池,确定为本次待均衡的单体电池。其中,在本申请的实施例中,SOCOCV值满足预设条件,包括:SOCOCV值超过第一目标值和第二目标值;其中,第一目标值为各单体电池的SOCOCV值中的最小SOCOCV值与预设值的和值;第二目标值为动力电池的平均SOCOCV值。
目标均衡时间确定模块430用于确定本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。作为一种示例,目标均衡时间确定模块430确定本次待均衡的单体电池的目标均衡时间的具体实现过程可如下:当本次待均衡的单体电池为由均衡位判断得到的待均衡单体电池时,根据均衡电流和目标均衡量计算本次待均衡的单体电池的单次均衡时间,并将本次待均衡的单体电池的单次均衡时间确定为本次待均衡的单体电池的目标均衡时间;当本次待均衡的单体电池为上一次未完成单次均衡时间的单体电池时,确定本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间,并将本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间确定为本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。
均衡模块440用于根据目标均衡时间对本次待均衡的单体电池进行均衡。
需要说明的是,在本申请的一个实施例中,在检测动力电池的温度不满足目标温度条件,和/或,监测到电池管理系统有故障时,检测当前是否存在未完成单次均衡时间的单体电池;若检测到当前存在未完成单次均衡时间的单体电池,则将当前未完成单次均衡时间的单体电池的单次均衡剩余时间进行存储,并退出均衡流程。
为了避免动力电池电量的过渡浪费,在本申请的一个实施例中,该动力电池被动均衡控制装置还可包括:驻车时长判断模块。驻车时长判断模块用于判断整车的驻车时长是否大于预设时长,其中,该预设时长大于上述目标驻车时长;其中,触发条件检测模块还用于在判断整车的驻车时长大于上述预设时长时,需停止动力电池被动均衡的触发条件的检测,以保持动力电池中各单体电池的当前电量。也就是说,在确定整车处于驻车状态时开始计时,并判断整车本次驻车的时长是否大于一定时长,比如,是否大于10天,若判断整车本次驻车的时长大于预设时长,则说明车辆本次驻车时间较长,若此时继续进行动力电池被动均衡的触发条件的检测,以实现对动力电池的均衡的话,会过渡浪费动力电池的当前电量,因此为了避免过渡消耗动力电池电量,在本申请的实施例中,在检测到车辆本次驻车时长大于预设时长时,停止动力电池被动均衡的触发条件的检测,即不再对动力电池进行均衡,以保持动力电池中各单体电池的当前电量,从而可以尽最大程度的保持各单体电池的当前电量。
根据本申请实施例的动力电池被动均衡控制装置,可通过检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件,并在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池,并确定本次待均衡的单体电池的目标均衡时间,以及根据目标均衡时间对本次待均衡的单体电池进行均衡。即在检测到当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长来确定本次待均衡的单体电池,进而使得本申请,能够支持当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件且驻车时长较短的情况下,可延续上一次未完成单次均衡时间的单体电池继续均衡;同时,在确保当前整车状态处于安全情况下,有效开启对动力电池的均衡,从而减少了单体电池差异,保证动力电池单体的一致性。
为了实现上述实施例,本申请还提出了一种车辆。
图5是根据本申请一个实施例的车辆的结构示意图。如图5所示,该车辆500可以包括:存储器510、处理器520机存储在存储器510上并可在处理器520上运行的计算机程序530,处理器520执行计算机程序530时实现本申请上述任一个实施例所述的动力电池被动均衡控制方法。
为了实现上述实施例,本申请还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现本申请上述任一个实施例所述的动力电池被动均衡控制方法。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种动力电池被动均衡控制方法,其特征在于,包括:
检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件;
在检测到所述当前整车状态满足所述动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和所述动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池;
确定所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间;
根据所述目标均衡时间对所述本次待均衡的单体电池进行均衡;
根据整车的驻车时长和所述动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池,包括:
判断所述驻车时长是否超过目标驻车时长;
如果所述驻车时长超过所述目标驻车时长,则根据所述动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池;
如果所述驻车时长未超过所述目标驻车时长,则检测是否存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池,并将所述上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前整车状态包括:动力电池的温度、电池管理系统的故障信息;检测当前整车状态满足动力电池被动均衡的触发条件,包括:
检测所述动力电池的温度是否满足目标温度条件;
监测所述电池管理系统是否存在故障;
如果检测所述动力电池的温度满足所述目标温度条件,且监测到所述电池管理系统没有故障,则判定当前整车状态满足所述动力电池被动均衡的触发条件;
如果检测所述动力电池的温度不满足所述目标温度条件,和/或,监测到所述电池管理系统有故障,则判定当前整车状态不满足所述动力电池被动均衡的触发条件。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
在检测所述动力电池的温度不满足所述目标温度条件,和/或,监测到所述电池管理系统有故障时,检测当前是否存在未完成单次均衡时间的单体电池;
若检测到当前存在未完成单次均衡时间的单体电池,则将所述当前未完成单次均衡时间的单体电池的单次均衡剩余时间进行存储,并退出均衡流程。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述状态信息为SOCOCV值;其中,在判断所述驻车时长超过所述目标驻车时长之后,在根据所述动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池之前,所述方法还包括:
确定所述动力电池中电压最高的第一单体电池;
获取所述第一单体电池的SOCOCV值;
判断所述第一单体电池的SOCOCV值是否在高SOC态的限值范围内;
若是,则执行根据所述动力电池中各单体电池的SOCOCV值进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述动力电池中各单体电池的SOCOCV值进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池,包括:
根据所述动力电池中各单体电池的SOCOCV值,从所述动力电池的各单体电池中确定出SOCOCV值满足预设条件的单体电池;
将所述SOCOCV值满足预设条件的单体电池,确定为本次待均衡的单体电池。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述SOCOCV值满足预设条件,包括:
SOCOCV值超过第一目标值和第二目标值;其中,所述第一目标值为所述各单体电池的SOCOCV值中的最小SOCOCV值与预设值的和值;所述第二目标值为所述动力电池的平均SOCOCV值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,确定所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间,包括:
当所述本次待均衡的单体电池为由所述均衡位判断得到的待均衡单体电池时,根据均衡电流和目标均衡量计算所述本次待均衡的单体电池的单次均衡时间,并将所述本次待均衡的单体电池的单次均衡时间确定为所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间;
当所述本次待均衡的单体电池为所述上一次未完成单次均衡时间的单体电池时,确定所述本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间,并将所述本次待均衡的单体电池的单次均衡剩余时间确定为所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断所述整车的驻车时长是否大于预设时长;其中,所述预设时长大于所述目标驻车时长;
在判断所述整车的驻车时长大于所述预设时长时,停止所述动力电池被动均衡的触发条件的检测,以保持所述各单体电池的当前电量。
9.一种动力电池被动均衡控制装置,其特征在于,包括:
触发条件检测模块,用于检测当前整车状态是否满足动力电池被动均衡的触发条件;
待均衡单体电池确定模块,用于在检测到所述当前整车状态满足所述动力电池被动均衡的触发条件时,根据整车的驻车时长和所述动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池;
目标均衡时间确定模块,用于确定所述本次待均衡的单体电池的目标均衡时间;
均衡模块,用于根据所述目标均衡时间对所述本次待均衡的单体电池进行均衡;
根据整车的驻车时长和所述动力电池中各单体电池的状态信息,确定本次待均衡的单体电池,包括:
判断所述驻车时长是否超过目标驻车时长;
如果所述驻车时长超过所述目标驻车时长,则根据所述动力电池中各单体电池的状态信息进行均衡位判断,以确定本次待均衡的单体电池;
如果所述驻车时长未超过所述目标驻车时长,则检测是否存在上一次未完成单次均衡时间的单体电池,并将所述上一次未完成单次均衡时间的单体电池确定为本次待均衡的单体电池。
10.一种车辆,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的动力电池被动均衡控制方法。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的动力电池被动均衡控制方法。
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