CN115117974A - 一种电池组的均衡控制方法、装置、电池系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池组的均衡控制方法、装置、电池系统和存储介质,该方法包括:获取电池组中每个单体电池的电池状态参数;根据每个单体电池的电压、温度和充放电电流中的至少之一,估算每个单体电池的SOC值;确定每个单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值;若该单体电池的SOC值小于预设的均衡启动阈值,则根据电池组中所有单体电池的电压,对电池组进行电压均衡控制;若该单体电池的SOC值大于或等于预设的均衡启动阈值,则根据电池组中所有单体电池的SOC值,对电池组进行SOC值均衡控制。该方案,通过基于电池组中单体电池的电压和荷电状态对整个电池组进行均衡控制,有利于使电池组发挥更大的性能。
Description
技术领域
本发明属于电池管理技术领域,具体涉及一种电池组的均衡控制方法、装置、电池系统和存储介质,尤其涉及一种电池组基于电池电压和荷电状态的均衡控制控制方法、装置、电池系统和存储介质。
背景技术
能源危机和环境污染已成为全球面临的重大挑战,是制约全球经济发展的重要因素,汽车的发展引起了能源巨大损耗,汽车尾气的排放是大气污染的主要来源之一,也是造成全国大规模雾霾天气出现的重要原因。在这种局势下,电动汽车凭借其节能环保、低噪声等优势应运而生,成为了可替代传统燃油车的一种新型交通工具。动力电池技术是一项直接关乎新能源电动车发展前景的关键性技术,需要进行持续不断地突破。锂离子电池作为一种新型电池,具有可循环次数多、比能量和比功率高、无明显记忆效应等明显优点,成为动力源的良好选择,被广泛应用于电动汽车动力电池领域,取得了广阔的发展前景。
单体锂离子动力电池的电压只有几伏,应用于电动汽车上时,需串联成组(即电池组)使用;并且单体电池容量比较小,不能满足车载电池组容量的需要,还需单体电池先并联,增加电池组的容量,然后再串联使用;成组后的电池组从容量和电压方面满足电动汽车电动机和其他车载电器设备的需求。电池成组使用后,会出现可靠性降低,电池组寿命比单体电池寿命短等问题,这些主要是因为电池组中单体电池的不一致性造成的,电池成组使用后,电池组的寿命、容量和功率等取决于性能最差的单体电池。电池组单体电池容量不一致,还会造成单体电池的过充电和过放电,加速其老化速度,缩短电池组的寿命,大大降低了电池组容量的实际利用率。为了延长电池成组后的使用寿命,提高电池组的利用率,对电池组的均衡管理有着重要意义。
一些方案中,基于专有电池荷电状态(State Of Charge,SOC)估算的均衡控制方法,以各单体电池的实时SOC值作为均衡变量。还有一些方案,基于校正SOC的电池管理系统,采集电池运行时的单体电流和时间,进行积分运算,计算得到SOC值并进行校正,将校正后的SOC值进行均衡。再有一些方案,基于电池输出功率的均衡控制方法,通过对整个电池组内单体电池单位时间内输出的输出功率实时监测,对超出电池组单个电池平均额定输出功率范围值的单体电池进行均衡。但是,单独基于电池组中单体电池的SOC值的均衡控制,以及单独基于电池组中单体电池的输出功率的均衡控制,由于均是基于单体电池的一个参数对整个电池组进行均衡控制,均衡控制效果有限,不利于电池组发挥更大的性能。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种电池组的均衡控制方法、装置、电池系统和存储介质,以解决单独基于电池组中单体电池的SOC值的均衡控制,以及单独基于单体电池的输出功率的均衡控制,由于均是基于单体电池的一个参数对整个电池组进行均衡控制,均衡控制效果有限,不利于电池组发挥更大的性能的问题,达到通过基于电池组中单体电池的电压和荷电状态对整个电池组进行均衡控制,有利于使电池组发挥更大的性能的效果。
本发明提供一种电池组的均衡控制方法中,所述电池组,具有n个单体电池,n个所述单体电池之间串联设置或并联设置或串并联设置,n为正整数、且n大于或等于2;所述电池组的均衡控制方法,包括:获取所述电池组中每个所述单体电池的电池状态参数;每个所述单体电池的电池状态参数,包括:每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流;根据每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流,估算每个所述单体电池的SOC值,得到每个所述单体电池的SOC值;确定每个所述单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值;若有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制;若有单体电池的SOC值大于或等于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制。
在一些实施方式中,根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制,包括:针对所述电池组中所有单体电池的电压,确定单体电池电压最大值和单体电池电压最小值,并确定所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值;确定所述电压差值是否大于或等于预设的均衡启动电压阈值;若所述电压差值大于或等于所述预设的均衡启动电压阈值,则启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
在一些实施方式中,启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制,包括:确定所述电池组中单体电池电压最大值所对应的单体电池,记为第一单体电池;控制所述电池组中第一单体电池放电;直至在所述电池组中第一单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值小于所述预设的均衡启动电压阈值,控制所述电池组中第一单体电池停止放电,以实现对所述电池组的均衡控制。
在一些实施方式中,根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制,包括:针对所述电池组中所有单体电池的SOC值,确定单体电池SOC值最大值和单体电池SOC值最小值,并确定所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC值差值;确定所述SOC值差值是否大于或等于预设的均衡启动SOC值阈值;若所述SOC值差值大于或等于所述预设的均衡启动SOC值阈值,则启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
在一些实施方式中,启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制,包括:确定所述电池组中单体电池SOC值最大值所对应的单体电池,记为第二单体电池;控制所述电池组中第二单体电池放电;直至在所述电池组中第二单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC差值小于所述预设的均衡启动SOC值阈值,控制所述电池组中第二单体电池停止放电,以实现对所述电池组的均衡控制。
与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种电池组的均衡控制装置中,所述电池组,具有n个单体电池,n个所述单体电池之间串联设置或并联设置或串并联设置,n为正整数、且n大于或等于2;所述电池组的均衡控制装置,包括:获取单元,被配置为获取所述电池组中每个所述单体电池的电池状态参数;每个所述单体电池的电池状态参数,包括:每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流;控制单元,被配置为根据每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流,估算每个所述单体电池的SOC值,得到每个所述单体电池的SOC值;所述控制单元,还被配置为确定每个所述单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值;所述控制单元,还被配置为若有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制;所述控制单元,还被配置为若有单体电池的SOC值大于或等于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制,包括:针对所述电池组中所有单体电池的电压,确定单体电池电压最大值和单体电池电压最小值,并确定所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值;确定所述电压差值是否大于或等于预设的均衡启动电压阈值;若所述电压差值大于或等于所述预设的均衡启动电压阈值,则启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
在一些实施方式中,所述控制单元,启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制,包括:确定所述电池组中单体电池电压最大值所对应的单体电池,记为第一单体电池;控制所述电池组中第一单体电池放电;直至在所述电池组中第一单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值小于所述预设的均衡启动电压阈值,控制所述电池组中第一单体电池停止放电,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制,包括:针对所述电池组中所有单体电池的SOC值,确定单体电池SOC值最大值和单体电池SOC值最小值,并确定所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC值差值;确定所述SOC值差值是否大于或等于预设的均衡启动SOC值阈值;若所述SOC值差值大于或等于所述预设的均衡启动SOC值阈值,则启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
在一些实施方式中,所述控制单元,启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制,包括:确定所述电池组中单体电池SOC值最大值所对应的单体电池,记为第二单体电池;控制所述电池组中第二单体电池放电;直至在所述电池组中第二单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC差值小于所述预设的均衡启动SOC值阈值,控制所述电池组中第二单体电池停止放电,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种电池系统,包括:以上所述的电池组的均衡控制装置。
与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的电池组的均衡控制方法。
由此,本发明的方案,通过对电池组中单体电池的电压、电流和温度进行采样,基于电池组中单体电池的电压、电流和温度,确定单体电池的荷电状态;进而,基于单体电池的荷电状态和电压对整体电池组进行均衡控制,从而,通过基于电池组中单体电池的电压和荷电状态对整个电池组进行均衡控制,可以有效减小单体电池容量的不一致性,延长电池组寿命,有利于使电池组发挥更大的性能。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电池组的均衡控制方法的一实施例的流程示意图;
图2为本发明的方法中根据所述电池组中所有单体电池的电压对所述电池组进行电压均衡控制的一实施例的流程示意图;
图3为本发明的方法中启动预设的电压均衡机制以实现对所述电池组的电压均衡控制的一实施例的流程示意图;
图4为本发明的方法中根据所述电池组中所有单体电池的SOC值对所述电池组进行SOC值均衡控制的一实施例的流程示意图;
图5为本发明的方法中启动预设的SOC值均衡机制以实现对所述电池组的SOC值均衡控制的一实施例的流程示意图;
图6为本发明的电池组的均衡控制装置的一实施例的结构示意图;
图7为电池管理系统的一实施例的结构示意图;
图8为磷酸铁锂电池的电池电动势(Electromotive Force,EMF)-SOC曲线示意图;
图9为电池管理系统的一实施例的实施流程示意图;
图10为均衡控制模块的一实施例的实施流程示意图。
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
102-获取单元;104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例,提供了一种电池组的均衡控制方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述电池组,具有n个单体电池,n个所述单体电池之间串联设置或并联设置或串并联设置,n为正整数、且n大于或等于2。这里,n个单体电池之间可串联设置也可并联设置也可串并联设置;单体电池串联可以增加电池组的电压,单体电池并联可以增加电池组容量;电池单体具体成组方式取决于电池组的容量和电压需求。所述电池组的均衡控制方法,包括:步骤S110至步骤S150。
在步骤S110处,获取所述电池组中每个所述单体电池的电池状态参数。每个所述单体电池的电池状态参数,包括:每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流。其中,采集单体电池的电压是为了计算得到单体电池电压极值。采集单体电池的温度、充放电电流是为了计算单体电池的SOC。电池SOC中充放电电流是必须知道的,在对SOC进行矫正时,则需要加入温度影响系数来使SOC值更准确。
图7为电池管理系统的一实施例的结构示意图。如图7所示,本发明的方案中,基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,包括:数据采集模块。其中,数据采集模块,主要包括电压电流采集装置和温度采集装置,完成单体电池状态的监测和信息采集。
在步骤S120处,根据每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流,估算每个所述单体电池的SOC值,得到每个所述单体电池的SOC值。
如图7所示,本发明的方案中,基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,还包括:数据传输模块和数据处理模块。其中,数据传输模块,主要由控制器局域网总线(Controller Area Net-work Bus)组成,将从控模块(如数据采集模块)的采集信息传输给数据处理模块。数据处理模块,根据传输的单体电池的电压、电流、温度信息,计算单体电池的SOC值、以及单体电池电压极限值、SOC极限值和其差值。
在一些例子中,对单个单体电池的SOC进行估算,可以采用常规方法进行估算,比如:采用放电实验法、安时计量法、开路电压法、神经网络法等方法对单个单体电池的SOC进行估算。
其中,放电实验法是将目标电池进行继续的恒流放电直到电池的截止电压,将此放电过程所用的时间乘以放电电流的大小值,即作为电池的剩余容量。该办法一般作为电池SOC估算的标定办法或者用在蓄电池的后期维护工作上,在不了解电池SOC值的情况下采用此办法,相对简单、可靠。
安时计量法又称电流积分,安时积分法,安时计量法将电池看做一个黑盒,不考虑内部情况,只考虑其与外界进行能量交换的过程。以电池放电为例,利用放电电流在时间上的积累,通过积分计算出电池放电的电量Q(t),然后用初始状态下的荷电状态SOC(t0)减去Q(t)与额定电量Q0比值的百分数即为当前电池的剩余电量,估算公式如下所示:
开路电压法是依据电池的开路电压与电池内部锂离子浓度之间的变化关系,间接地拟合出它与电池SOC之间的一一对应关系。在进行实际操作时,要将电池洋溢电量后以固定的放电倍率进行放电,直到电池的截止电压时停止放电,依据该放电过程获得OCV与SOC之间的关系曲线。
神经网络法是模拟人脑及其神经元用以解决非线性系统的新型算法,无需深入研究电池的内部结构,只需提前从目标电池中提取出大量符合其工作特性的输入与输出样本,并将其输入到使用该办法所建立系统中,就能获得运行中的SOC值。
在步骤S130处,确定每个所述单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值。该预设的均衡阈值,可以是20%。
在步骤S140处,若有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制。
在一些实施方式中,步骤S140中在所述电池组中有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值的情况下,根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图2所示本发明的方法中根据所述电池组中所有单体电池的电压对所述电池组进行电压均衡控制的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S130中根据所述电池组中所有单体电池的电压对所述电池组进行电压均衡控制的具体过程,包括:步骤S210至步骤S230。
步骤S210,针对所述电池组中所有单体电池的电压,确定单体电池电压最大值和单体电池电压最小值,并确定所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值。
步骤S220,确定所述电压差值是否大于或等于预设的均衡启动电压阈值。
步骤S230,若所述电压差值大于或等于所述预设的均衡启动电压阈值,则启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
图10为均衡控制模块的一实施例的实施流程示意图。如图10所示,均衡控制模块的实施流程,包括:
步骤21、电池组由多个单体电池构成,对电池组中每个单体电池的电压、电流和温度进行采样。
步骤22、根据电池组中每个单体电池的电压、电流和温度,确定电池组中每个单体电池的SOC值。其中,温度是电池管理系统需要采集的变量之一,在SOC估算算法是不可缺少的变量。
步骤23、针对电池组中每个单体电池进行判断。以电池组中的一个单体电池为例,将该单体电池记为当前单体电池,判断该当前单体电池的SOC值是否小于预设阈值如20%:若是则执行步骤31,若否则执行步骤41。
步骤31、根据电池组中每个单体电池的电压,确定电池组中所有单体电池的电压值中的最大值和最小值,即确定电池组中单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin,并计算单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin的差值Umax-Umin。判断单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin的差值Umax-Umin是否大于或等于预先预设的均衡启动电压阈值ΔU:若是则执行步骤32,若否则继续在步骤31等待。
步骤32、若当前单体电池的SOC值处于小于20%的范围则执行电压均衡。首先计算单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin的差值Umax-Umin,判断其是否超过均衡启动电压阈值ΔU,若大于或等于均衡启动电压阈值ΔU,则说明电池组中各单体电池之间需要开启均衡以调整容量差异。
在一些实施方式中,步骤S230中启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图3所示本发明的方法中启动预设的电压均衡机制以实现对所述电池组的电压均衡控制的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S230中启动预设的电压均衡机制以实现对所述电池组的电压均衡控制的具体过程,包括:步骤S310至步骤S330。
步骤S310,确定所述电池组中单体电池电压最大值所对应的单体电池,记为第一单体电池。
步骤S320,控制所述电池组中第一单体电池放电。
步骤S330,直至在所述电池组中第一单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值小于所述预设的均衡启动电压阈值,控制所述电池组中第一单体电池停止放电,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
具体地,参见图10所示的例子,在步骤32中,具体的电压均衡控制策略为单体电池电压最高的电池进行放电。
在步骤S150处,若有单体电池的SOC值大于或等于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制。
在电池均衡系统设计时,需要选定合适的均衡变量,用于评价电池系统的均衡目标,决定着对电池系系统均衡状态的控制,并直接影响着均衡控制的效果。根据电池不一致性的表现,电池内部特性由于测量、估算的不便,一般不适合作为均衡变量,本发明的方案中采用的均衡变量主要为电池电压和电池荷电状态。
电池电动势是电池非常重要的量,EMF与SOC的关系对解析电池内部状态影响巨大,在电池SOC估算、电池模型的验证及电池模型参数辨识过程中都有重要的意义。由于锂离子电池的回弹特性,在充放电之后,锂离子电池的端电压通常会发生变化,随着静置时间的增加,锂离子电池端电压将趋于一个稳定值,该稳定值即电池电动势与锂离子电池SOC值具有一一对应关系。尽管锂离子电池的充放电状态受温度、充放电电流以及电池自身参数的影响,但是在其整个生命周期中EMF-SOC曲线是一直保持不变的。由于制造厂商的不同,不同磷酸铁锂单体电池的EMF-SOC曲线会略有差异,但其内部原理是高度近似的。
图8为磷酸铁锂电池的电池电动势(Electromotive Force,EMF)-SOC曲线示意图。某一磷酸铁锂电池EMF-SOC曲线如图8所示。由图可得,在SOC的中间区间(20%<SOC<80%)内,电池的EMF变化极小电池处于平台去。而在SOC的两端区间(SOC<20和SOC>80%),OCV的变化率较大。鉴于此特点,本发明的方案,至少针对电池组中单体电池的不一致性导致电池组可靠性降低、电池组寿命比单体电池寿命短的问题,提出了一种电池组的均衡控制策略,具体是一种基于电池电压和荷电状态的均衡控制控制策略。如图7所示,本发明的方案中,基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,还包括:均衡控制模块。均衡控制模块,根据单体电池的SOC执行均衡控制策略。
图9为电池管理系统的一实施例的实施流程示意图。如图9所示,电池管理系统的实施流程,包括:
步骤11、电池管理系统启动后,对电池组中各个单体电池的电池状态进行监测与采样,包括电池电压、温度以及充放电电流等。即,采样得到电池组中各个单体电池的电压、温度、以及充放电电流。
步骤12、根据采集到的电池状态参数,即根据电池组中各个单体电池的电压、温度、以及充放电电流,对各个单体电池的SOC进行估算,得到各个单体电池的SOC值。
步骤13、根据各个单体电池的SOC值进行判断,即判断各个单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值如20%:
若各个单体电池中任一单体电池的SOC值处于小于20%的范围,则执行电压均衡,以电压作为开启均衡的条件。
否则,即若各个单体电池中任一单体电池的SOC值处于大于或等于20%的范围,则执行SOC均衡,以荷电状态作为开启均衡的条件。
本发明的方案,能够基于电池电压和荷电状态对单体电池进行均衡控制,防止电池过充过放,且操作简单、易于实现。采用本发明的方案提供的基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,不仅简单易实现,并且可以有效减小单体电池容量的不一致性,延长电池组寿命,提高电池组的实际利用率,以使使电池组发挥更大的性能。当然,本发明的方案,可以同时通过对电池组中单体电池的温度进行采样,基于单体电池的温度对整个电池组进行过温保护,有利于延长电池组的寿命,也有利于使电池组发挥更大的性能。
在一些实施方式中,步骤S150中在所述电池组中有单体电池的SOC值大于或等于预设的均衡启动阈值的情况下,根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图4所示本发明的方法中根据所述电池组中所有单体电池的SOC值对所述电池组进行SOC值均衡控制的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S150中根据所述电池组中所有单体电池的SOC值对所述电池组进行SOC值均衡控制的具体过程,包括:步骤S410至步骤S430。
步骤S410,针对所述电池组中所有单体电池的SOC值,确定单体电池SOC值最大值和单体电池SOC值最小值,并确定所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC值差值。
步骤S420,确定所述SOC值差值是否大于或等于预设的均衡启动SOC值阈值。
步骤S430,若所述SOC值差值大于或等于所述预设的均衡启动SOC值阈值,则启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
如图10所示,电池管理系统的实施流程,还包括:
步骤41、确定电池组中所有单体电池的SOC值中的最大值和最小值,即确定电池组中单体电池最大SOCmax、以及单体电池最小SOCmin,并计算单体电池最大SOCmax与单体电池最小SOCmin的差值SOCmax-SOCmin。若当前单体电池的SOC值处于>20%的范围则执行SOC均衡。具体地,判断单体电池最大SOCmax与单体电池最小SOCmin的差值SOCmax-SOCmin,是否超过均衡启动SOC阈值ΔSOC:若是则执行步骤42,若否则继续在步骤41等待。
步骤42、若单体电池最大SOCmax与单体电池最小SOCmin的差值SOCmax-SOCmin大于或等于均衡启动SOC阈值ΔSOC,则说明电池组中各单体电池间需要开启均衡以调整容量差异。
在一些实施方式中,步骤S430中启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图5所示本发明的方法中启动预设的SOC值均衡机制以实现对所述电池组的SOC值均衡控制的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S430中启动预设的SOC值均衡机制以实现对所述电池组的SOC值均衡控制的具体过程,包括:步骤S510至步骤S530。
步骤S510,确定所述电池组中单体电池SOC值最大值所对应的单体电池,记为第二单体电池。
步骤S520,控制所述电池组中第二单体电池放电。
步骤S530,直至在所述电池组中第二单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC差值小于所述预设的均衡启动SOC值阈值,控制所述电池组中第二单体电池停止放电,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
具体地,参见图10所示的例子,在步骤42中,具体的控制策略为单体SOC最高的电池进行放电。
本发明的方案提出的基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理方案,适用于所有配备电池包的单体电池为锂离子电池的所有电动汽车。
具体地,在本发明的方案中,以锂离子单体电池的EMF-SOC曲线为出发点。电池管理系统启动后,对电池状态进行监测,并对电池状态参数进行采样,采样到的电池状态参数包括电池电压、温度以及充放电电流等,进而根据采集到的电池状态参数对各个单体电池的SOC进行估算。若SOC处于小于20%的范围,则执行电压均衡,以电压作为开启均衡的条件。否则,执行SOC均衡,以荷电状态作为开启均衡的条件。从而,可以有效减小单体电池容量的不一致性,有利于使电池组发挥更大的性能。
采用本实施例的技术方案,通过对电池组中单体电池的电压、电流和温度进行采样,基于电池组中单体电池的电压、电流和温度,确定单体电池的荷电状态。进而,基于单体电池的荷电状态和电压对整体电池组进行均衡控制,从而,通过基于电池组中单体电池的电压和荷电状态对整个电池组进行均衡控制,可以有效减小单体电池容量的不一致性,延长电池组寿命,有利于使电池组发挥更大的性能。
根据本发明的实施例,还提供了对应于电池组的均衡控制方法的一种电池组的均衡控制装置。参见图6所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述电池组,具有n个单体电池,n个所述单体电池之间串联设置或并联设置或串并联设置,n为正整数、且n大于或等于2。所述电池组的均衡控制装置,包括:获取单元102和控制单元104。
其中,获取单元102,被配置为获取所述电池组中每个所述单体电池的电池状态参数。每个所述单体电池的电池状态参数,包括:每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
图7为电池管理系统的一实施例的结构示意图。如图7所示,本发明的方案中,基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,包括:数据采集模块。其中,数据采集模块,主要包括电压电流采集装置和温度采集装置,完成单体电池状态的监测和信息采集。
控制单元104,被配置为根据每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流,估算每个所述单体电池的SOC值,得到每个所述单体电池的SOC值。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S120。
如图7所示,本发明的方案中,基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,还包括:数据传输模块和数据处理模块。其中,数据传输模块,主要由控制器局域网总线(Controller Area Net-work Bus)组成,将从控模块(如数据采集模块)的采集信息传输给数据处理模块。数据处理模块,根据传输的单体电池的电压、电流、温度信息,计算单体电池的SOC值、以及单体电池电压极限值、SOC极限值和其差值。
在一些例子中,对单个单体电池的SOC进行估算,可以采用常规方法进行估算,比如:采用放电实验法、安时计量法、开路电压法、神经网络法等方法对单个单体电池的SOC进行估算。
其中,放电实验法是将目标电池进行继续的恒流放电直到电池的截止电压,将此放电过程所用的时间乘以放电电流的大小值,即作为电池的剩余容量。该办法一般作为电池SOC估算的标定办法或者用在蓄电池的后期维护工作上,在不了解电池SOC值的情况下采用此办法,相对简单、可靠。
安时计量法又称电流积分,安时积分法,安时计量法将电池看做一个黑盒,不考虑内部情况,只考虑其与外界进行能量交换的过程。以电池放电为例,利用放电电流在时间上的积累,通过积分计算出电池放电的电量Q(t),然后用初始状态下的荷电状态SOC(t0)减去Q(t)与额定电量Q0比值的百分数即为当前电池的剩余电量,估算公式如下所示:
开路电压法是依据电池的开路电压与电池内部锂离子浓度之间的变化关系,间接地拟合出它与电池SOC之间的一一对应关系。在进行实际操作时,要将电池洋溢电量后以固定的放电倍率进行放电,直到电池的截止电压时停止放电,依据该放电过程获得OCV与SOC之间的关系曲线。
神经网络法是模拟人脑及其神经元用以解决非线性系统的新型算法,无需深入研究电池的内部结构,只需提前从目标电池中提取出大量符合其工作特性的输入与输出样本,并将其输入到使用该办法所建立系统中,就能获得运行中的SOC值。
所述控制单元104,还被配置为确定每个所述单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值。该预设的均衡阈值,可以是20%。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S130。
所述控制单元104,还被配置为若有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S140。
在一些实施方式中,所述控制单元104,在所述电池组中有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值的情况下,根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为针对所述电池组中所有单体电池的电压,确定单体电池电压最大值和单体电池电压最小值,并确定所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述电压差值是否大于或等于预设的均衡启动电压阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。
所述控制单元104,具体还被配置为若所述电压差值大于或等于所述预设的均衡启动电压阈值,则启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S230。
图10为均衡控制模块的一实施例的实施流程示意图。如图10所示,均衡控制模块的实施流程,包括:
步骤21、电池组由多个单体电池构成,对电池组中每个单体电池的电压、电流和温度进行采样。
步骤22、根据电池组中每个单体电池的电压、电流和温度,确定电池组中每个单体电池的SOC值。
步骤23、针对电池组中每个单体电池进行判断。以电池组中的一个单体电池为例,将该单体电池记为当前单体电池,判断该当前单体电池的SOC值是否小于预设阈值如20%:若是则执行步骤31,若否则执行步骤41。
步骤31、根据电池组中每个单体电池的电压,确定电池组中所有单体电池的电压值中的最大值和最小值,即确定电池组中单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin,并计算单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin的差值Umax-Umin。判断单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin的差值Umax-Umin是否大于或等于预先预设的均衡启动电压阈值ΔU:若是则执行步骤32,若否则继续在步骤31等待。
步骤32、若当前单体电池的SOC值处于小于20%的范围则执行电压均衡。首先计算单体电池最大电压Umax与单体电池最小电压Umin的差值Umax-Umin,判断其是否超过均衡启动电压阈值ΔU,若大于或等于均衡启动电压阈值ΔU,则说明电池组中各单体电池之间需要开启均衡以调整容量差异。
在一些实施方式中,所述控制单元104,启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述电池组中单体电池电压最大值所对应的单体电池,记为第一单体电池。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S310。
所述控制单元104,具体还被配置为控制所述电池组中第一单体电池放电。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S320。
所述控制单元104,具体还被配置为直至在所述电池组中第一单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值小于所述预设的均衡启动电压阈值,控制所述电池组中第一单体电池停止放电,以实现对所述电池组的电压均衡控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S330。
具体地,参见图10所示的例子,在步骤32中,具体的电压均衡控制策略为单体电池电压最高的电池进行放电。
所述控制单元104,还被配置为若有单体电池的SOC值大于或等于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S150。
在电池均衡系统设计时,需要选定合适的均衡变量,用于评价电池系统的均衡目标,决定着对电池系系统均衡状态的控制,并直接影响着均衡控制的效果。根据电池不一致性的表现,电池内部特性由于测量、估算的不便,一般不适合作为均衡变量,本发明的方案中采用的均衡变量主要为电池电压和电池荷电状态。
电池电动势是电池非常重要的量,EMF与SOC的关系对解析电池内部状态影响巨大,在电池SOC估算、电池模型的验证及电池模型参数辨识过程中都有重要的意义。由于锂离子电池的回弹特性,在充放电之后,锂离子电池的端电压通常会发生变化,随着静置时间的增加,锂离子电池端电压将趋于一个稳定值,该稳定值即电池电动势与锂离子电池SOC值具有一一对应关系。尽管锂离子电池的充放电状态受温度、充放电电流以及电池自身参数的影响,但是在其整个生命周期中EMF-SOC曲线是一直保持不变的。由于制造厂商的不同,不同磷酸铁锂单体电池的EMF-SOC曲线会略有差异,但其内部原理是高度近似的。
图8为磷酸铁锂电池的电池电动势(Electromotive Force,EMF)-SOC曲线示意图。某一磷酸铁锂电池EMF-SOC曲线如图8所示。由图可得,在SOC的中间区间(20%<SOC<80%)内,电池的EMF变化极小电池处于平台去。而在SOC的两端区间(SOC<20和SOC>80%),OCV的变化率较大。鉴于此特点,本发明的方案,至少针对电池组中单体电池的不一致性导致电池组可靠性降低、电池组寿命比单体电池寿命短的问题,提出了一种电池组的均衡控制策略,具体是一种基于电池电压和荷电状态的均衡控制控制策略。如图7所示,本发明的方案中,基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,还包括:均衡控制模块。均衡控制模块,根据单体电池的SOC执行均衡控制策略。
图9为电池管理系统的一实施例的实施流程示意图。如图9所示,电池管理系统的实施流程,包括:
步骤11、电池管理系统启动后,对电池组中各个单体电池的电池状态进行监测与采样,包括电池电压、温度以及充放电电流等。即,采样得到电池组中各个单体电池的电压、温度、以及充放电电流。
步骤12、根据采集到的电池状态参数,即根据电池组中各个单体电池的电压、温度、以及充放电电流,对各个单体电池的SOC进行估算,得到各个单体电池的SOC值。
步骤13、根据各个单体电池的SOC值进行判断,即判断各个单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值如20%:
若各个单体电池中任一单体电池的SOC值处于小于20%的范围,则执行电压均衡,以电压作为开启均衡的条件。
否则,即若各个单体电池中任一单体电池的SOC值处于大于或等于20%的范围,则执行SOC均衡,以荷电状态作为开启均衡的条件。
本发明的方案,能够基于电池电压和荷电状态对单体电池进行均衡控制,防止电池过充过放,且操作简单、易于实现。采用本发明的方案提供的基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理系统,不仅简单易实现,并且可以有效减小单体电池容量的不一致性,延长电池组寿命,提高电池组的实际利用率,以使使电池组发挥更大的性能。
在一些实施方式中,所述控制单元104,在所述电池组中有单体电池的SOC值大于或等于预设的均衡启动阈值的情况下,根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为针对所述电池组中所有单体电池的SOC值,确定单体电池SOC值最大值和单体电池SOC值最小值,并确定所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC值差值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S410。
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述SOC值差值是否大于或等于预设的均衡启动SOC值阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S420。
所述控制单元104,具体还被配置为若所述SOC值差值大于或等于所述预设的均衡启动SOC值阈值,则启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S430。
如图10所示,电池管理系统的实施流程,还包括:
步骤41、确定电池组中所有单体电池的SOC值中的最大值和最小值,即确定电池组中单体电池最大SOCmax、以及单体电池最小SOCmin,并计算单体电池最大SOCmax与单体电池最小SOCmin的差值SOCmax-SOCmin。若当前单体电池的SOC值处于>20%的范围则执行SOC均衡。具体地,判断单体电池最大SOCmax与单体电池最小SOCmin的差值SOCmax-SOCmin,是否超过均衡启动SOC阈值ΔSOC:若是则执行步骤42,若否则继续在步骤41等待。
步骤42、若单体电池最大SOCmax与单体电池最小SOCmin的差值SOCmax-SOCmin大于或等于均衡启动SOC阈值ΔSOC,则说明电池组中各单体电池间需要开启均衡以调整容量差异。
在一些实施方式中,所述控制单元104,启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述电池组中单体电池SOC值最大值所对应的单体电池,记为第二单体电池。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S510。
所述控制单元104,具体还被配置为控制所述电池组中第二单体电池放电。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S520。
所述控制单元104,具体还被配置为直至在所述电池组中第二单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC差值小于所述预设的均衡启动SOC值阈值,控制所述电池组中第二单体电池停止放电,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S530。
具体地,参见图10所示的例子,在步骤42中,具体的控制策略为单体SOC最高的电池进行放电。
本发明的方案提出的基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制的电池管理方案,适用于所有配备电池包的单体电池为锂离子电池的所有电动汽车。
具体地,在本发明的方案中,以锂离子单体电池的EMF-SOC曲线为出发点。电池管理系统启动后,对电池状态进行监测,并对电池状态参数进行采样,采样到的电池状态参数包括电池电压、温度以及充放电电流等,进而根据采集到的电池状态参数对各个单体电池的SOC进行估算。若SOC处于小于20%的范围,则执行电压均衡,以电压作为开启均衡的条件。否则,执行SOC均衡,以荷电状态作为开启均衡的条件。从而,可以有效减小单体电池容量的不一致性,有利于使电池组发挥更大的性能。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过对电池组中单体电池的电压、电流和温度进行采样,基于电池组中单体电池的电压、电流和温度,确定单体电池的荷电状态;进而,基于单体电池的荷电状态和电压对整体电池组进行均衡控制,这样,通过基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制,有利于使电池组发挥更大的性能。
根据本发明的实施例,还提供了对应于电池组的均衡控制装置的一种电池系统。该电池系统可以包括:以上所述的电池组的均衡控制装置。
由于本实施例的电池系统所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过对电池组中单体电池的电压、电流和温度进行采样,基于电池组中单体电池的电压、电流和温度,确定单体电池的荷电状态;进而,基于单体电池的荷电状态和电压对整体电池组进行均衡控制,这样,通过基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制,有利于延长电池组使用寿命,提高电池组的实际利用率。
根据本发明的实施例,还提供了对应于电池组的均衡控制方法的一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的电池组的均衡控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过对电池组中单体电池的电压、电流和温度进行采样,基于电池组中单体电池的电压、电流和温度,确定单体电池的荷电状态;进而,基于单体电池的荷电状态和电压对整体电池组进行均衡控制,这样,通过基于电压和荷电状态两个变量进行均衡控制,能够减小单体电池容量的不一致性,防止电池的过充电或者过放电。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.一种电池组的均衡控制方法,其特征在于,所述电池组,具有n个单体电池,n个所述单体电池之间串联设置或并联设置或串并联设置,n为正整数、且n大于或等于2;所述电池组的均衡控制方法,包括:
获取所述电池组中每个所述单体电池的电池状态参数;每个所述单体电池的电池状态参数,包括:每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流;
根据每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流,估算每个所述单体电池的SOC值,得到每个所述单体电池的SOC值;
确定每个所述单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值;
若有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制;
若有单体电池的SOC值大于或等于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制。
2.根据权利要求1所述的电池组的均衡控制方法,其特征在于,根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制,包括:
针对所述电池组中所有单体电池的电压,确定单体电池电压最大值和单体电池电压最小值,并确定所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值;
确定所述电压差值是否大于或等于预设的均衡启动电压阈值;
若所述电压差值大于或等于所述预设的均衡启动电压阈值,则启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
3.根据权利要求2所述的电池组的均衡控制方法,其特征在于,启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制,包括:
确定所述电池组中单体电池电压最大值所对应的单体电池,记为第一单体电池;
控制所述电池组中第一单体电池放电;
直至在所述电池组中第一单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值小于所述预设的均衡启动电压阈值,控制所述电池组中第一单体电池停止放电,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池组的均衡控制方法,其特征在于,根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制,包括:
针对所述电池组中所有单体电池的SOC值,确定单体电池SOC值最大值和单体电池SOC值最小值,并确定所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC值差值;
确定所述SOC值差值是否大于或等于预设的均衡启动SOC值阈值;
若所述SOC值差值大于或等于所述预设的均衡启动SOC值阈值,则启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
5.根据权利要求4所述的电池组的均衡控制方法,其特征在于,启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制,包括:
确定所述电池组中单体电池SOC值最大值所对应的单体电池,记为第二单体电池;
控制所述电池组中第二单体电池放电;
直至在所述电池组中第二单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC差值小于所述预设的均衡启动SOC值阈值,控制所述电池组中第二单体电池停止放电,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
6.一种电池组的均衡控制装置,其特征在于,所述电池组,具有n个单体电池,n个所述单体电池之间串联设置或并联设置或串并联设置,n为正整数、且n大于或等于2;所述电池组的均衡控制装置,包括:
获取单元,被配置为获取所述电池组中每个所述单体电池的电池状态参数;每个所述单体电池的电池状态参数,包括:每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流;
控制单元,被配置为根据每个所述单体电池的电压、温度和充放电电流,估算每个所述单体电池的SOC值,得到每个所述单体电池的SOC值;
所述控制单元,还被配置为确定每个所述单体电池的SOC值是否小于预设的均衡启动阈值;
所述控制单元,还被配置为若有单体电池的SOC值小于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制;
所述控制单元,还被配置为若有单体电池的SOC值大于或等于所述预设的均衡启动阈值,则根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制。
7.根据权利要求6所述的电池组的均衡控制装置,其特征在于,所述控制单元,根据所述电池组中所有单体电池的电压,对所述电池组进行电压均衡控制,包括:
针对所述电池组中所有单体电池的电压,确定单体电池电压最大值和单体电池电压最小值,并确定所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值;
确定所述电压差值是否大于或等于预设的均衡启动电压阈值;
若所述电压差值大于或等于所述预设的均衡启动电压阈值,则启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
8.根据权利要求7所述的电池组的均衡控制装置,其特征在于,所述控制单元,启动预设的电压均衡机制,以实现对所述电池组的电压均衡控制,包括:
确定所述电池组中单体电池电压最大值所对应的单体电池,记为第一单体电池;
控制所述电池组中第一单体电池放电;
直至在所述电池组中第一单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池电压最大值与所述电池组中单体电池电压最小值之间的电压差值小于所述预设的均衡启动电压阈值,控制所述电池组中第一单体电池停止放电,以实现对所述电池组的电压均衡控制。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电池组的均衡控制装置,其特征在于,所述控制单元,根据所述电池组中所有单体电池的SOC值,对所述电池组进行SOC值均衡控制,包括:
针对所述电池组中所有单体电池的SOC值,确定单体电池SOC值最大值和单体电池SOC值最小值,并确定所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC值差值;
确定所述SOC值差值是否大于或等于预设的均衡启动SOC值阈值;
若所述SOC值差值大于或等于所述预设的均衡启动SOC值阈值,则启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
10.根据权利要求9所述的电池组的均衡控制装置,其特征在于,所述控制单元,启动预设的SOC值均衡机制,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制,包括:
确定所述电池组中单体电池SOC值最大值所对应的单体电池,记为第二单体电池;
控制所述电池组中第二单体电池放电;
直至在所述电池组中第二单体电池开始放电之后,所述电池组中单体电池SOC值最大值与所述电池组中单体电池SOC值最小值之间的SOC差值小于所述预设的均衡启动SOC值阈值,控制所述电池组中第二单体电池停止放电,以实现对所述电池组的SOC值均衡控制。
11.一种电池系统,其特征在于,包括:如权利要求6至10中任一项所述的电池组的均衡控制装置。
12.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任一项所述的电池组的均衡控制方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4362272A1 (en) * | 2022-10-14 | 2024-05-01 | Caterpillar Inc. | Cell balancing strategy for a battery |
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2022
- 2022-07-19 CN CN202210854994.8A patent/CN115117974A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4362272A1 (en) * | 2022-10-14 | 2024-05-01 | Caterpillar Inc. | Cell balancing strategy for a battery |
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