CN113561846A - 一种电池组充电控制方法和放电控制方法 - Google Patents

一种电池组充电控制方法和放电控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池组充电控制方法和放电控制方法，在电池组充电过程中，以最低电压作为参考标准选取较低电压的电池支路进行优先充电，并实时计算最低电压的电池支路与其他待充电的电池支路之间的压差，根据进入充电状态时可预见的电压实际变化情况，设定适当的条件，并对符合条件的待充电电池支路进行充电；在放电过程中，以最高电压作为参考标准选取具有较高电压的电池支路进行优先放电，并在放电过程中实时计算最高电压的电池支路与其他待放电的电池支路之间的压差，根据进入放电状态时可预见的电压实际变化情况，设定适当的条件，并对符合条件的待放电电池支路进行放电，减小各电池支路之间的压差，实现各电池支路之间的电压动态平衡，有效提高电池组的稳定性和安全性。

Description

一种电池组充电控制方法和放电控制方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池组充电控制方法和放电控制方法。
背景技术
电池系统是电动汽车的核心部件，其安全性、可靠性和耐久性至关重要，直接影响电动汽车的使用性能。为提高电池系统的过流能力，现有技术中各电池支路大多采用相互并联的连接方式。电池系统需要在各种极端条件下运行，或者在发生故障时需要更换电池包，导致后期充放电的时候各电池支路之间的压差越来越大，危害整个电池系统的安全性和稳定性。
发明内容
本发明实施例提供一种电池组充电控制方法和放电控制方法，在电池组充放电过程中，降低各个电池支路之间的压差，提高电池系统的稳定性和安全性。
根据本发明一种实施例提供的电池组充电控制方法，所述电池组至少包括两条并联的电池支路，所述充电控制方法包括：获取每条电池支路的电压值，将具有最低电压值的电池支路标为可充电，并根据所述最低电压值得到第一设定范围，剩余各个电池支路的电压值若在第一设定范围内，则将对应的电池支路标为可充电，并将电压值不属于第一设定范围的电池支路标为待充电；进入充电模式，对标有可充电的电池支路进行充电；在所述充电模式中，获取所述具有最低电压值的电池支路的实时电压值V1，获取标有待充电的各个电池支路电压值Va，V1在充电模式中不断增大，若V1-Va＞0，则允许对相应的待充电电池支路进行充电。a根据不同的待充电电池支路具体设定以作区分。
以最低电压作为参考标准选取较低电压的电池支路进行优先充电，最低电压的电池支路在充电过程中，电压不断上升，在此过程中，实时计算最低电压值的电池支路与其他待充电的电池支路之间的压差，当V1-Va＞0，则允许对相应的电池支路进行充电。这是由于，为避免待充电电池支路在进入充电状态时产生环流，电池管理系统会限制充电电流大小，等实际电流小于30A后，再执行充电动作，此时，Va的值会瞬间上升，进而减小与V1之间的压差，逐步实现电池支路之间的电压动态平衡，有效提高电池组的稳定性和安全性。
所述第一设定范围为大于等于最低电压值，且小于等于A+最低电压值。所述A的取值包括0V-8V。或者所述A的取值包括3V-7V，比如A的取值为4V、5V或6V。
在一种可实施的方式中，所述3V≤V1-Va≤13V，允许对相应的待充电电池支路进行充电。或者，所述5V≤V1-Va≤10V，允许对相应的待充电电池支路进行充电。在充电模式中，若V1与Va之间的压差过大时，再对待充电的电池支路进行充电，后期即使Va的电压上升，也难以平衡其与V1之间的压差。
在充电模式中，当至少有一个电池支路发生故障时，电池管理系统将需求电压和需求电流降至0后，整个电池组退出充电模式。
在获取每条电池支路的电压值之前，检测每条电池支路是否发生故障，并对故障电池支路进行断电操作，故障电池支路无法参与之后的充电流程，进一步提高的电池组的充电安全性。
本发明另一实施例还提供一种电池组放电控制方法，包括：所述电池组至少包括两条并联的电池支路，所述放电控制方法包括：获取每条电池支路的电压值，将具有最高电压值的电池支路标为可放电，并根据所述最高电压值得到第二设定范围，剩余各个电池支路的电压值若在第二设定范围内，则将对应的电池支路标为可放电，并将电压值不属于第二设定范围的电池支路标为待放电；进入预充电模式，标有可放电的电池支路完成预充电后进入放电模式，对标有可放电的电池支路进行放电；在所述放电模式中，获取所述具有最高电压值的电池支路的实时电压V2，获取标有待放电的各个电池支路的电压Vb，若Vb-V2＞0，则允许相应的待充电电池支路放电。b根据不同的待充电电池支路具体设定以作区分。
以最高电压值作为参考标准选取具有较高电压的电池支路进行优先放电，最高电压的电池支路在放电过程中，电压不断下降，在此过程中，实时计算最高电压值的电池支路与其他待放电的电池支路之间的压差，如果Vb-V2＞0，则允许相应电池支路放电。这是由于，为避免待放电电池支路在放电时产生环流，电池管理系统先将放电电流限为20A，等实际电流小于30A，再对相应的待充电电池支路执行放电，此时，Vb的值会瞬间下降，与V2压差逐渐变小，实现电池支路之间的电压动态平衡。
所述第二设定范围为大于等于最高电压值-B，且小于等于最高电压值。所述B的取值范围包括0V-10V。或者B的取值范围包括4V-9V，比如所述B取值为5V、6V、7V或8V。
Vb-V2≤C，所述C的取值范围包括3V-8V。C的取值范围包括4V-6V，C的取值为5V。
在所述放电模式中，当至少有一个电池支路发生故障时，电池组退出放电模式，进一步保障放电安全。
在获取每条电池支路的电压值前，检测每条电池支路是否发生故障，并对故障电池支路进行断电操作，故障电池支路无法参与之后的放电流程，进一步提高电池组的放电安全性。
本发明实施例提供一种电池组充电控制方法和放电控制方法，在电池组充电过程中，以最低电压作为参考标准选取较低电压的电池支路进行优先充电，并实时计算最低电压的电池支路与其他待充电的电池支路之间的压差，根据进入充电状态时可预见的电压实际变化情况，设定适当的条件，并对符合条件的待充电电池支路进行充电；在放电过程中，以最高电压作为参考标准选取具有较高电压的电池支路进行优先放电，并在放电过程中实时计算最高电压的电池支路与其他待放电的电池支路之间的压差，根据进入放电状态时可预见的电压实际变化情况，设定适当的条件，并对符合条件的待放电电池支路进行放电，减小各电池支路之间的压差，实现各电池支路之间的电压动态平衡，有效提高电池组的稳定性和安全性。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种电池组充电控制方法，其中电池组包括三条相互并联的电池支路，分别为第一支路、第二支路和第三支路；
分别检测三条电池支路是否发生故障，并对故障电池支路进行断电操作；
如三条电池支路都未发生故障，获取每条电池支路的电压值，将具有最低电压值的电池支路标为可充电，本实施例中第一支路电压值为4V，第二支路电压值为7V，第三支路电压值为10V；第一支路的电压值最低，将第一支路标为可充电。
并根据所述最低电压值得到第一设定范围，所述第一设定范围为大于等于最低电压值，且小于等于A+最低电压值，A取值为5V，获得第一设定范围为4V-9V，剩余各个电池支路的电压值若在第一设定范围内，则将对应的电池支路标为可充电，并将电压值不属于第一设定范围的电池支路标为待充电；本实施例中第二支路标为可充电，第三支路标为待充电。
进入充电模式，对第一支路和第二支路进行充电；在所述充电模式中，获取第一支路的实时电压值V1，获取标有待充电的电池支路的电压Va，本实施例中Va是第三支路的电压V3，V1在充电模式中不断增大，当5V≤V1-V3≤10V时，允许对第三支路进行充电；电池管理系统限制充电电流大小，等实际电流小于30A后，执行充电动作。
在充电模式中，若电池管理系统监测到三条电池支路中有至少一条电池支路发生故障时，则整个电池组退出充电模式。
实施例二
本实施例还提供一种电池组放电控制方法，其中电池组包括三条相互并联的电池支路，分别为第一支路、第二支路和第三支路。放电控制方法包括如下步骤：
分别检测三条电池支路是否发生故障，并对故障电池支路进行断电操作；
如果三条电池支路都未发生故障，获取每条电池支路的电压值，将具有最高电压值的电池支路标为可放电。本实施例中第一支路电压值为3V，第二支路电压值为8V，第三支路电压值为12V，第三支路的电压值最高，因此第三支路标为可放电；
根据所述最高电压值得到第二设定范围，所述第二设定范围为大于等于最高电压值-B，且小于等于最高电压值，本实施例中B取值为8V，第二设定范围是4V-12V，剩余各个电池支路的电压值若在第二设定范围内，则将对应的电池支路标为可放电，并将电压值不属于第二设定范围的电池支路标为待放电；本实施例中，第二支路标为可放电，第一支路标为待放电；
进入预充电模式，各个标有可放电的电池支路均完成预充电后，进入放电模式，对标有可放电的电池支路进行放电；
在所述放电模式中，获取所述具有最高电压值的电池支路的实时电压V2，V2在放电过程中逐渐下降，获取标有待放电的各个电池支路的电压Vb，本实施例中Vb是第一支路的电压V1，若0＜V1-V2≤5V时，则允许第一支路放电,电池管理系统将放电电流限为20A，等实际电流小于30A，则对第一支路执行放电。
在所述放电模式中，若电池管理系统监测到至少有一个电池支路发生故障时，电池组退出放电模式。

Claims (10)

1.一种电池组充电控制方法，其特征在于，所述电池组至少包括两条并联的电池支路，所述充电控制方法包括：获取每条电池支路的电压值，将具有最低电压值的电池支路标为可充电，并根据所述最低电压值得到第一设定范围，剩余各个电池支路的电压值若在第一设定范围内，则将对应的电池支路标为可充电，并将电压值不属于第一设定范围的电池支路标为待充电；进入充电模式，对标有可充电的电池支路进行充电；在所述充电模式中，获取所述具有最低电压值的电池支路的实时电压值V1，获取标有待充电的各个电池支路电压值Va，若V1-Va>0，则允许对相应的待充电电池支路进行充电。
2.如权利要求1所述的电池组充电控制方法，其特征在于，所述第一设定范围为大于等于最低电压值，且小于等于A+最低电压值。
3.如权利要求2所述的电池组充电控制方法，其特征在于，所述A的取值范围包括0V-8V。
4.如权利要求1所述的电池组充电控制方法，其特征在于，所述3V≤V1-Va≤13V。
5.如权利要求1所述的电池组充电控制方法，其特征在于，在所述充电模式中，当至少有一个电池支路发生故障时，电池组退出充电模式。
6.一种电池组放电控制方法，其特征在于，所述电池组至少包括两条并联的电池支路，所述放电控制方法包括：获取每条电池支路的电压值，将具有最高电压值的电池支路标为可放电，并根据所述最高电压值得到第二设定范围，剩余各个电池支路的电压值若在第二设定范围内，则将对应的电池支路标为可放电，并将电压值不属于第二设定范围的电池支路标为待放电；进入放电模式，对标有可放电的电池支路进行放电；在所述放电模式中，获取所述具有最高电压值的电池支路的实时电压V2，获取标有待放电的各个电池支路的电压Vb，若Vb－V2＞0，则允许对相应的待放电电池支路放电。
7.如权利要求6所述的电池组放电控制方法，其特征在于，所述第二设定范围为大于等于最高电压值-B，且小于等于最高电压值。
8.如权利要求7所述的电池组放电控制方法，其特征在于，所述B的取值范围包括0V-10V。
9.如权利要求6所述的电池组放电控制方法，其特征在于，所述Vb-V2≤C，所述C的取值范围包括3V-8V。
10.如权利要求6所述的电池组放电控制方法，其特征在于，在所述放电模式中，当至少有一个电池支路发生故障时，电池组退出放电模式。
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