CN115360793B - 电池组均衡方法、装置、电池系统及存储介质 - Google Patents

电池组均衡方法、装置、电池系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池组均衡方法、装置、电池系统及存储介质。电池组包括多个单体电池,电池组均衡方法包括:根据所有单体电池的单体电压计算所有单体电压的平均电压和方差;计算单体电压与平均电压的第一差值,将第一差值的平方作为偏差值;确定偏差值大于方差的单体电池为第一单体电池,确定偏差值小于或等于方差的单体电池为第二单体电池;根据第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值或比值,对第一单体电池和第二单体电池进行均衡。本发明实施例的技术方案提高了电池组均衡的准确度和效率,提高了电池组均衡效果。

Description

电池组均衡方法、装置、电池系统及存储介质
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池组均衡方法、装置、电池系统及存储介质。
背景技术
动力电池组在循环使用过程中,容易造成电芯单体不一致,所以需要通过电池均衡的方式提高电池的使用寿命及效率。
目前电池管理系统的电池均衡方法大多采用单体电池的电压差和固定阈值的比较作为是否需要进行电池均衡的依据。
但是电压阈值一般都根据实际项目和不同电芯特性而不同,电压阈值需要大量实验进行确定,导致电压阈值选择困难,难以确定准确的电压阈值,且兼容性不足,导致电池均衡效果较差。
发明内容
本发明提供了一种电池组均衡方法、装置、电池系统及存储介质,以解决电池均衡效果较差的问题。
根据本发明的一方面,提供了一种电池组均衡方法,所述电池组包括多个单体电池,所述电池组均衡方法包括:
根据所有所述单体电池的单体电压计算所有所述单体电压的平均电压和方差;
计算所述单体电压与所述平均电压的第一差值,将所述第一差值的平方作为偏差值;
确定所述偏差值大于所述方差的单体电池为第一单体电池,确定所述偏差值小于或等于所述方差的单体电池为第二单体电池;
根据所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的第二差值或比值,对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡。
可选地,所述根据所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的第二差值,对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡,包括:
计算所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的第二差值;
所述第二差值小于预设差值时,对所述第二单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第一单体电池进行充电均衡;
所述第二差值大于所述预设差值时,对所述第一单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第二单体电池进行充电均衡。
可选地,所述对所述第二单体电池进行放电均衡,包括:
步骤a1、对所述第二单体电池放电第一预设时长;
步骤a2、采集所述第二单体电池的第一当前电压,根据所述第一当前电压和所述第一单体电池的单体电压计算所述电池组的第一当前平均电压;
步骤a3、所述第一当前电压与所述第一当前平均电压的第三差值不在所述预设差值范围内时,返回执行步骤a1;
步骤a4、所述第三差值在预设差值范围内时,所述第二单体电池放电均衡完成。
可选地,所述对所述第一单体电池进行放电均衡,包括:
步骤b1、对所述第一单体电池放电第二预设时长;
步骤b2、采集所述第一单体电池的第二当前电压,根据所述第二当前电压和所述第二单体电池的单体电压计算所述电池组的第二当前平均电压;
步骤b3、所述第二当前电压与所述第二当前平均电压的第四差值不在所述预设差值范围内时,返回执行步骤b1;
步骤b4、所述第四差值在预设差值范围内时,所述第一单体电池放电均衡完成。
可选地,在对所述第二单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第二单体电池的第一剩余电量,所述第一剩余电量小于预设电量时,停止放电;
在对所述第一单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第一单体电池的第二剩余电量,所述第二剩余电量小于所述预设电量时,停止放电。
可选地,在对所述第二单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第二单体电池的第一温度值,所述第一温度值大于预设温度值时,停止放电;
在对所述第一单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第一单体电池的第二温度值,所述第二温度值大于所述预设温度值时,停止放电。
可选地,在对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡之后,还包括:
获取每一单体电池的当前剩余电量;
任意两个所述单体电池的当前剩余电量的差值小于预设电量差值时,确定均衡结束。
可选地,在根据所有所述单体电池的单体电压计算所有所述单体电压的平均电压和方差之前,还包括:
采集各个所述单体电池的单体电压。
根据本发明的另一方面,提供了一种电池组均衡装置,所述电池组包括多个单体电池,所述电池组均衡装置包括:
计算模块,用于根据所有所述单体电池的单体电压计算所有所述单体电压的平均电压和方差;并用于计算所述单体电压与所述平均电压的第一差值,将所述第一差值的平方作为偏差值;
分组模块,用于确定所述偏差值大于所述方差的单体电池为第一单体电池,确定所述偏差值小于或等于所述方差的单体电池为第二单体电池;
均衡模块,用于根据所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的差异值,对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡。
根据本发明的另一方面,提供了一种电池系统,该电池系统包括电池组和本发明任意实施方案所述的电池组均衡装置;所述电池组均衡装置与所述电池组连接,所述电池组均衡装置用于对所述电池组进行均衡。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据本发明任意实施方案所述的电池组均衡方法。
本发明实施例的技术方案,通过计算所有单体电压的平均电压和方差,并根据单体电压与平均值得到偏差值,通过将每个单体电池对应的偏差值与方差进行比较,可以确定每个单体电池的单体电压的偏离程度,且方差是根据所有单体电池的单体电压实时计算的,可以实时反映所有单体电压的离散程度。通过将每个单体电池对应的偏差值与方差进行比较,相比于将偏差值与固定阈值比较,更能准确判断每个单体电池的单体电压的偏离程度,从而准确判断单体电池是否需要进行均衡,提高了电池均衡的效果。通过将第一单体电池的单体电压与平均电压进行比较,可以确定第一单体电池的单体电压较大还是较小,当第一单体电池的单体电压较大时,可以对第一单体电池进行放电均衡,也可以对第二单体电池进行充电均衡;当偏离程度较大的第一单体电池的单体电压较小时,可以对第二单体电池进行放电均衡,也可以对第一单体电池进行充电均衡;因此,通过计算第一单体电池的单体电压与平均电压的差异值,确定需要均衡的单体电池,并且可以确定是充电均衡还是放电均衡,即可以快速确定均衡方式,提高了电池组均衡的效率,提高了电池组均衡的效果。本发明实施例的技术方案解决了电池均衡效果较差的问题,提高了电池组均衡的准确度和效率,提高了电池组均衡的效果。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电池组均衡方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的又一种电池组均衡方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的对第二单体电池进行放电均衡的流程图;
图4是本发明实施例提供的对第一单体电池进行放电均衡的流程图;
图5是本发明实施例提供的又一种电池组均衡方法的流程图;
图6是本发明实施例提供的一种电池组均衡装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本发明实施例提供的一种电池组均衡方法的流程图,该方法可以由电池组均衡装置来执行,电池组均衡装置例如为电池管理系统。电池组包括多个单体电池。如图1所示,该电池组均衡方法包括:
S101、根据所有单体电池的单体电压计算所有单体电压的平均电压和方差。
具体地,在电池组充电或放电时,获取每个单体电池的单体电压,根据所有的单体电压计算电池组的平均电压,并根据每个单体电池和平均电压计算所有单体电压的方差。例如单体电压分别为V1、V2、V3……Vn,则平均电压则方差
S102、计算单体电压与平均电压的第一差值,将第一差值的平方作为偏差值。
具体地,将每个单体电池的单体电压与平均电压做差,得到每个单体电池对应的第一差值,并且计算每个第一差值的平方,将每个第一差值的平方作为偏差值。根据偏差值可以判断单体电池的单体电压是否与其他单体电池的单体电压相差较大,便于确定需要均衡的单体电池。例如单体电压分别为V1、V2、V3……Vn,平均电压为则偏差值分别为
S103、确定偏差值大于方差的单体电池为第一单体电池,确定偏差值小于或等于方差的单体电池为第二单体电池。
具体地,通过将每个单体电池对应的偏差值与方差进行比较,可以确定每个单体电池的单体电压的偏离程度,第一单体电池对应的偏差值大于方差的单体电池,即第一单体电池的偏离程度较大;第二单体电池对应的偏差值小于或等于方差,即第二单体电池的偏离程度较小。
并且,方差是根据所有单体电池的单体电压实时计算的,可以实时反映所有单体电压的离散程度。通过将每个单体电池对应的偏差值与方差进行比较,相比于将偏差值与固定阈值比较,更能准确判断每个单体电池的单体电压的偏离程度,从而准确判断单体电池是否需要进行均衡,有利于提高电池均衡的效果。
S104、根据第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值或比值,对第一单体电池和第二单体电池进行均衡。
其中,通过将第一单体电池的单体电压与平均电压进行比较,确定第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值或比值,可以确定第一单体电池的单体电压较大还是较小,当第一单体电池的单体电压较大时,可以对第一单体电池进行放电均衡,也可以对第二单体电池进行充电均衡;当偏离程度较大的第一单体电池的单体电压较小时,表明偏离程度较小的第二单体电池的单体电压较大,可以对第二单体电池进行放电均衡,也可以对第一单体电池进行充电均衡;因此,通过计算第一单体电池的单体电压与平均电压的差异值,确定需要均衡的单体电池,并且可以确定是充电均衡还是放电均衡,即可以快速确定均衡方式,有利于提高电池组均衡的效率,有利于进一步提高电池均衡的效果。
示例性的,计算第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值,也就是将第一单体电池的单体电压减去平均电压,得到第二差值;当第二差值较大时,例如大于零时,表明偏离程度较大的第一单体电池的单体电压都较大,可以对第一单体电池进行放电均衡,也可以对第二单体电池进行充电均衡;当第二差值较小时,例如小于零时,表明偏离程度较大的第一单体电池的单体电压都较小,则偏离程度较小的第二单体电池的单体电压都较大,可以对第二单体电池进行放电均衡,也可以对第一单体电池进行充电均衡。示例性的,计算第一单体电池的单体电鱼与平均电压的比值,也就是将第一单体电池的单体电压除以平均电压,得到比值;当比值较大时,例如大于1时,表明偏离程度较大的第一单体电池的单体电压都较大,可以对第一单体电池进行放电均衡,也可以对第二单体电池进行充电均衡;当比值较小时,例如小于1时,表明偏离程度较大的第一单体电池的单体电压都较小,则偏离程度较小的第二单体电池的单体电压都较大,可以对第二单体电池进行放电均衡,也可以对第一单体电池进行充电均衡。
本实施例的技术方案,通过计算所有单体电压的平均电压和方差,并根据单体电压与平均值得到偏差值,通过将每个单体电池对应的偏差值与方差进行比较,可以确定每个单体电池的单体电压的偏离程度,且方差是根据所有单体电池的单体电压实时计算的,可以实时反映所有单体电压的离散程度。通过将每个单体电池对应的偏差值与方差进行比较,相比于将偏差值与固定阈值比较,更能准确判断每个单体电池的单体电压的偏离程度,从而准确判断单体电池是否需要进行均衡,提高了电池均衡的效果。通过将第一单体电池的单体电压与平均电压进行比较,可以确定第一单体电池的单体电压较大还是较小,当第一单体电池的单体电压较大时,可以对第一单体电池进行放电均衡,也可以对第二单体电池进行充电均衡;当偏离程度较大的第一单体电池的单体电压较小时,可以对第二单体电池进行放电均衡,也可以对第一单体电池进行充电均衡;因此,通过计算第一单体电池的单体电压与平均电压的差异值,确定需要均衡的单体电池,并且可以确定是充电均衡还是放电均衡,即可以快速确定均衡方式,提高了电池组均衡的效率,提高了电池组均衡的效果。本实施例的技术方案解决了电池均衡效果较差的问题,提高了电池组均衡的准确度和效率,提高了电池组均衡的效果。
图2是本发明实施例提供的又一种电池组均衡方法的流程图,可选地,参考图2,该电池组均衡方法包括:
S201、根据所有单体电池的单体电压计算所有单体电压的平均电压和方差。
S202、计算单体电压与平均电压的第一差值,将第一差值的平方作为偏差值。
S203、确定偏差值大于方差的单体电池为第一单体电池,确定偏差值小于或等于方差的单体电池为第二单体电池。
S204、计算第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值。
具体地,通过计算第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值,可以确定第一单体电池的单体电压较大还是较小,便于确定需要均衡的单体电池及均衡方式。并且计算差值所需的时间较小,从而进一步提高了电池组均衡的效率。
S205、第二差值小于预设差值时,对第二单体电池进行放电均衡,和/或,对第一单体电池进行充电均衡。
具体地,预设差值例如为0,也可以为0.1,也可以是其他接近0的正数。第二差值小于预设差值,表明第二差值较小,即偏离程度较大的第一单体电池的单体电压都较小,则偏离程度较小的第二单体电池的单体电压都较大,可以对第二单体电池进行放电均衡,也可以对第一单体电池进行充电均衡。也可以既对第二单体电池进行放电均衡,也对第一单体电池进行充电均衡,可以避免第二单体电池放电过多,从而避免第二单体电池的剩余电量过小。
S206、第二差值大于预设差值时,对第一单体电池进行放电均衡,和/或,对第二单体电池进行充电均衡。
具体地,第二差值大于预设差值时,表明第二差值较大,即偏离程度较大的第一单体电池的单体电压都较大,可以对第一单体电池进行放电均衡,也可以对第二单体电池进行充电均衡。也可以既对第一单体电池进行放电均衡,也对第二单体电池进行充电均衡,可以避免第一单体电池放电过多,从而避免第一单体电池的剩余电量过小。
此外,当第二差值等于预设差值时,表明第一单体电池的单体电压等于或接近平均电压,偏离值较大的第一单体电池的单体电压等于或接近平均电压时,偏离值较小的第二单体电池的单体电压更接近平均电压,则无需对第一单体电池和第二单体电池进行均衡。
在上述实施方案的基础上,图3是本发明实施例提供的对第二单体电池进行放电均衡的流程图,可选地,参考图3,步骤S205中,对第二单体电池进行放电均衡,包括:
S2051、对第二单体电池放电第一预设时长。
具体地,第一预设时长例如为10s,也可以为其他数值,具体可以根据第二单体电池的单体电压进行确定。通过对第二单体电池放电第一预设时长,可以使得第二单体电池的单体电压接近平均电压,便于对第二单体电池进行均衡。
S2052、采集第二单体电池的第一当前电压,根据第一当前电压和第一单体电池的单体电压计算电池组的第一当前平均电压。
具体地,可以每隔第一预设时长,采集第二单体电池的第一当前电压;也可以实时采集第二单体电池的电压,确定第二单体电池放电第一预设时长后的第一当前电压。根据第一当前电压和第一单体电池的单体电压计算电池组的第一当前平均电压,即对电池组的平均电压进行更新,便于得到实时的平均电压,从而便于判断第二单体电池放电后的第一当前电压是否接近第一当前平均电压,判断第二单体电池的均衡效果。
S2053、判断第一当前电压与第一当前平均电压的第三差值是否在预设差值范围内,若是,执行步骤S2054,若否,返回执行步骤S2051。
具体地,预设差值范围例如为[-0.01,0.01],也可以为其他范围,具体可以根据需要的均衡效果来确定,例如当均衡准确度要求较高时,预设差值范围可以较小;当均衡准确度要求较低,或均衡时间要求较短时,预设差值范围可以较大。当第三差值不在预设差值范围内时,表明第二单体电池的放电均衡效果还未达到需要的均衡效果,需要再次进行放电均衡,即返回执行步骤S2051,继续对第二单体电池进行放电。
S2054、第二单体电池放电均衡完成。
具体地,如果第三差值在预设差值范围内,则表明第二单体电池的第一当前电压等于或接近第一当前平均电压,放电均衡效果达到了需要的均衡效果,均衡完成。
图4是本发明实施例提供的对第一单体电池进行放电均衡的流程图,可选地,参考图4,步骤S206中,对第一单体电池进行放电均衡,包括:
S2061、对第一单体电池放电第二预设时长。
具体地,第二预设时长例如为10s,也可以为其他数值,具体可以根据第一单体电池的单体电压进行确定。通过对第一单体电池放电第二预设时长,可以使得第一单体电池的单体电压接近平均电压,便于对第一单体电池进行均衡。
S2062、采集第一单体电池的第二当前电压,根据第二当前电压和第二单体电池的单体电压计算电池组的第二当前平均电压。
具体地,可以每隔第二预设时长,采集第一单体电池的第二当前电压;也可以实时采集第一单体电池的电压,确定第一单体电池放电第二预设时长后的第二当前电压。根据第二当前电压和第二单体电池的单体电压计算电池组的第二当前平均电压,即对电池组的平均电压进行更新,便于得到实时的平均电压,从而便于判断第一单体电池放电后的第二当前电压是否接近第二当前平均电压,判断第一单体电池的均衡效果。
S2063、判断第二当前电压与第二当前平均电压的第四差值是否在预设差值范围内,若是,执行步骤S2064,若否,返回执行步骤S2061。
具体地,当第四差值不在预设差值范围内时,表明第一单体电池的放电均衡效果还未达到需要的均衡效果,需要再次进行放电均衡,即返回执行步骤S2061,继续对第一单体电池进行放电。
S2064、第一单体电池放电均衡完成。
具体地,如果第四差值在预设差值范围内,则表明第一单体电池的第二当前电压等于或接近第二当前平均电压,放电均衡效果达到了需要的均衡效果,均衡完成。
可选地,步骤S205中,对第一单体电池进行充电均衡,包括:
步骤c1、对第一单体电池充电第三预设时长。
具体地,第三预设时长例如为10s,也可以为其他数值,具体可以根据第一单体电池的单体电压进行确定。通过对第一单体电池充电第三预设时长,可以使得第一单体电池的单体电压接近平均电压,便于对第一单体电池进行均衡。
步骤c2、采集第一单体电池的第三当前电压,根据第三当前电压和第二单体电池的单体电压计算电池组的第三当前平均电压。
具体地,可以每隔第三预设时长,采集第一单体电池的第三当前电压;也可以实时采集第一单体电池的电压,确定第一单体电池充电第三预设时长后的第三当前电压。根据第三当前电压和第二单体电池的单体电压计算电池组的第三当前平均电压,即对电池组的平均电压进行更新,便于得到实时的平均电压,从而便于判断第一单体电池充电后的第三当前电压是否接近第三当前平均电压,判断第一单体电池的均衡效果。
步骤c3、第三当前电压与第三当前平均电压的第五差值不在预设差值范围内时,返回执行步骤c1。
具体地,当第五差值不在预设差值范围内时,表明第一单体电池的充电均衡效果还未达到需要的均衡效果,需要再次进行充电均衡,即返回执行步骤c1,继续对第一单体电池进行充电。
步骤c4、第五差值在预设差值范围内时,第一单体电池充电均衡完成。
具体地,如果第五差值在预设差值范围内,则表明第一单体电池的第三当前电压等于或接近第三当前平均电压,充电均衡效果达到了需要的均衡效果,均衡完成。
可选地,步骤S206中,对第二单体电池进行充电均衡,包括:
步骤d1、对第二单体电池充电第四预设时长。
具体地,第四预设时长例如等于第三预设时长,也可以不等于第三预设时长,第四预设时长的具体数值可以根据第二单体电池的单体电压进行确定。通过对第二单体电池充电第四预设时长,可以使得第二单体电池的单体电压接近平均电压,便于对第二单体电池进行均衡。
步骤d2、采集第二单体电池的第四当前电压,根据第四当前电压和第一单体电池的单体电压计算电池组的第四当前平均电压。
具体地,可以每隔第四预设时长,采集第二单体电池的第四当前电压;也可以实时采集第二单体电池的电压,确定第二单体电池充电第四预设时长后的第四当前电压。根据第四当前电压和第一单体电池的单体电压计算电池组的第四当前平均电压,即对电池组的平均电压进行更新,便于得到实时的平均电压,从而便于判断第二单体电池充电后的第四当前电压是否接近第四当前平均电压,判断第二单体电池的均衡效果。
步骤d3、第四当前电压与第四当前平均电压的第六差值不在预设差值范围内时,返回执行步骤d1。
具体地,当第六差值不在预设差值范围内时,表明第二单体电池的充电均衡效果还未达到需要的均衡效果,需要再次进行充电均衡,即返回执行步骤d1,继续对第二单体电池进行充电。
步骤d4、第六差值在预设差值范围内时,第二单体电池充电均衡完成。
具体地,如果第六差值在预设差值范围内,则表明第二单体电池的第四当前电压等于或接近第四当前平均电压,充电均衡效果达到了需要的均衡效果,均衡完成。
图5是本发明实施例提供的又一种电池组均衡方法的流程图,可选地,参考图5,该电池组均衡方法包括:
S301、采集各个单体电池的单体电压。
具体地,电池组均衡装置例如为电池管理系统,电池管理系统通过电压检测模块采集各个单体电池的单体电压,电压检测模块例如为电压传感器。电压检测模块可以实时采集各个单体电池的单体电压,也可以每隔预设时间采集各个单体电池的单体电压。
S302、根据所有单体电池的单体电压计算所有单体电压的平均电压和方差。
S303、计算单体电压与平均电压的第一差值,将第一差值的平方作为偏差值。
S304、确定偏差值大于方差的单体电池为第一单体电池,确定偏差值小于或等于方差的单体电池为第二单体电池。
S305、计算第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值。
S306、第二差值小于预设差值时,对第二单体电池进行放电均衡,和/或,对第一单体电池进行充电均衡。
S307、第二差值大于预设差值时,对第一单体电池进行放电均衡,和/或,对第二单体电池进行充电均衡。
S308、获取每一单体电池的当前剩余电量。
具体地,对电池组进行均衡后,计算每一单体电池的当前剩余电量,例如可以采用开路电压法计算当前剩余电量,便于判断均衡效果。
S309、任意两个单体电池的当前剩余电量的差值小于预设电量差值时,确定均衡结束。
具体地,计算任意两个单体电池的当前剩余电量的差值,如果差值小于预设电量差值时,表明单体电池间的当前剩余电量相差较小,所有单体电池的当前剩余电量接近,即均衡效果较好,确定均衡结束。
在其他一些实施方式中,也可以在均衡后,采集每一单体电池的电压,任意两个单体电池的电压的差值较小时,确定均衡结束。
在上述实施方案的基础上,可选地,在对第二单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取第二单体电池的第一剩余电量,第一剩余电量小于预设电量时,停止放电。
具体地,在对第二单体电池放电的过程中,实时计算第二单体电池的第一剩余电量,当第一剩余电量小于预设电量时,第二单体电池的第一剩余电量较小,不能再继续放电,停止放电。
此外,如果停止放电时,还未完成第二单体电池的均衡,可以对第一单体电池进行充电均衡,使得所有的单体电池的电压接近。
可选地,在对第一单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取第一单体电池的第二剩余电量,第二剩余电量小于预设电量时,停止放电。
具体地,在对第一单体电池放电的过程中,实时计算第一单体电池的第二剩余电量,当第二剩余电量小于预设电量时,第一单体电池的第二剩余电量较小,不能再继续放电,停止放电。
此外,如果停止放电时,还未完成第一单体电池的均衡,可以对第二单体电池进行充电均衡,使得所有的单体电池的电压接近。
可选地,在对第二单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取第二单体电池的第一温度值,第一温度值大于预设温度值时,停止放电。
具体地,在对第二单体电池放电过程中,实时采集第二单体电池的第一温度值,当第一温度值大于预设温度值时,第二单体电池的温度过高,为了保护第二单体电池,不能再继续放电,停止放电。如果停止放电时,还未完成第二单体电池的均衡,可以对第一单体电池进行充电均衡,使得所有的单体电池的电压接近。
可选地,在对第一单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取第一单体电池的第二温度值,第二温度值大于预设温度值时,停止放电。
具体地,在对第一单体电池放电过程中,实时采集第一单体电池的第二温度值,当第二温度值大于预设温度值时,第一单体电池的温度过高,为了保护第一单体电池,不能再继续放电,停止放电。如果停止放电时,还未完成第一单体电池的均衡,可以对第二单体电池进行充电均衡,使得所有的单体电池的电压接近。
此外,在对第一单体电池进行放电均衡的过程中,还可以实时采集第一单体电池的放电电流值,当放电电流值大于预设电流值时,停止放电,达到过流保护的效果。
图6是本发明实施例提供的一种电池组均衡装置的结构示意图,电池组包括多个单体电池,参考图6,电池组均衡装置包括计算模块401、分组模块402和均衡模块403;计算模块401用于根据所有单体电池的单体电压计算所有单体电压的平均电压和方差;并用于计算单体电压与平均电压的第一差值,将第一差值的平方作为偏差值;分组模块402用于确定偏差值大于方差的单体电池为第一单体电池,确定偏差值小于或等于方差的单体电池为第二单体电池;均衡模块404用于根据第一单体电池的单体电压与平均电压的差异值,对第一单体电池和第二单体电池进行均衡。
其中,计算模块401包括平均电压和方差计算子模块和偏差计算子模块,平均电压和方差计算子模块于根据所有单体电池的单体电压计算所有单体电压的平均电压和方差;偏差计算子模块用于计算单体电压与平均电压的第一差值,将第一差值的平方作为偏差值。
可选地,均衡模块404具体用于计算第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值;第二差值小于预设差值时,对第二单体电池进行放电均衡,和/或,对第一单体电池进行充电均衡;第二差值大于预设差值时,对第一单体电池进行放电均衡,和/或,对第二单体电池进行充电均衡。
可选地,电池组均衡装置还包括剩余电量计算模块和判断模块,剩余电量计算模块用于获取每一单体电池的当前剩余电量;判断模块用于在任意两个单体电池的当前剩余电量的差值小于预设电量差值时,确定均衡结束。
可选地,电池组均衡装置还包括采集模块,采集模块用于采集各个单体电池的单体电压。
本发明实施例所提供的电池组均衡装置例如为电池管理系统,电池组均衡装置可执行本发明任意实施例所提供的电池组均衡方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本发明实施例还提供了一种电池系统,电池系统包括电池组和上述任意实施方案提供的电池组均衡装置;电池组均衡装置与电池组连接,电池组均衡装置用于对电池组进行均衡。本发明实施例提供的电池系统,与电池组均衡装置的实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的电池组均衡方法。
本发明实施例的计算机存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质包括(非穷举的列表):具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可擦式可编程只读存储器(electrically erasable,programmable Read-Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,数据信号中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency,RF)等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或多种程序设计语言组合来编写用于执行本公开操作的计算机程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++、Ruby、Go,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(Local Area Network,LAN)或广域网(Wide Area Network,WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域内的技术人员应明白,术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户设备,例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。
一般来说,本发明的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如,一些方面可以被实现在硬件中,而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中,尽管本发明不限于此。
本发明的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现,例如在处理器实体中,或者通过硬件,或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(Instruction Set Architecture,ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本发明附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤,或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能,或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现,例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型,例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑器件(Field-Programmable Gate Array,FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组均衡方法,其特征在于,所述电池组包括多个单体电池,所述电池组均衡方法包括:
根据所有所述单体电池的单体电压计算所有所述单体电压的平均电压和方差;
计算所述单体电压与所述平均电压的第一差值,将所述第一差值的平方作为偏差值;
确定所述偏差值大于所述方差的单体电池为第一单体电池,确定所述偏差值小于或等于所述方差的单体电池为第二单体电池;
根据所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的第二差值或比值,对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡;
所述根据所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的第二差值,对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡,包括:
计算所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的第二差值;
所述第二差值小于预设差值时,对所述第二单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第一单体电池进行充电均衡;
所述第二差值大于所述预设差值时,对所述第一单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第二单体电池进行充电均衡;
所述根据所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的比值,对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡,包括:
计算所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的比值;
所述比值大于预设比值时,对所述第一单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第二单体电池进行充电均衡;
所述比值小于所述预设比值时,对所述第二单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第一单体电池进行充电均衡。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第二单体电池进行放电均衡,包括:
步骤a1、对所述第二单体电池放电第一预设时长;
步骤a2、采集所述第二单体电池的第一当前电压,根据所述第一当前电压和所述第一单体电池的单体电压计算所述电池组的第一当前平均电压;
步骤a3、所述第一当前电压与所述第一当前平均电压的第三差值不在所述预设差值范围内时,返回执行步骤a1;
步骤a4、所述第三差值在预设差值范围内时,所述第二单体电池放电均衡完成。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一单体电池进行放电均衡,包括:
步骤b1、对所述第一单体电池放电第二预设时长;
步骤b2、采集所述第一单体电池的第二当前电压,根据所述第二当前电压和所述第二单体电池的单体电压计算所述电池组的第二当前平均电压;
步骤b3、所述第二当前电压与所述第二当前平均电压的第四差值不在所述预设差值范围内时,返回执行步骤b1;
步骤b4、所述第四差值在预设差值范围内时,所述第一单体电池放电均衡完成。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述第二单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第二单体电池的第一剩余电量,所述第一剩余电量小于预设电量时,停止放电;
在对所述第一单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第一单体电池的第二剩余电量,所述第二剩余电量小于所述预设电量时,停止放电。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述第二单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第二单体电池的第一温度值,所述第一温度值大于预设温度值时,停止放电;
在对所述第一单体电池进行放电均衡的过程中还包括:
获取所述第一单体电池的第二温度值,所述第二温度值大于所述预设温度值时,停止放电。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡之后,还包括:
获取每一单体电池的当前剩余电量;
任意两个所述单体电池的当前剩余电量的差值小于预设电量差值时,确定均衡结束。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所有所述单体电池的单体电压计算所有所述单体电压的平均电压和方差之前,还包括:
采集各个所述单体电池的单体电压。
8.一种电池组均衡装置,其特征在于,所述电池组包括多个单体电池,所述电池组均衡装置包括:
计算模块,用于根据所有所述单体电池的单体电压计算所有所述单体电压的平均电压和方差;并用于计算所述单体电压与所述平均电压的第一差值,将所述第一差值的平方作为偏差值;
分组模块,用于确定所述偏差值大于所述方差的单体电池为第一单体电池,确定所述偏差值小于或等于所述方差的单体电池为第二单体电池;
均衡模块,用于根据所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的差异值,对所述第一单体电池和所述第二单体电池进行均衡;
所述均衡模块,具体用于:
计算所述第一单体电池的单体电压与平均电压的第二差值;
所述第二差值小于预设差值时,对所述第二单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第一单体电池进行充电均衡;
所述第二差值大于所述预设差值时,对所述第一单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第二单体电池进行充电均衡;
计算所述第一单体电池的单体电压与所述平均电压的比值;
所述比值大于预设比值时,对所述第一单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第二单体电池进行充电均衡;
所述比值小于所述预设比值时,对所述第二单体电池进行放电均衡,和/或,对所述第一单体电池进行充电均衡。
9.一种电池系统,其特征在于,包括电池组和权利要求8所述的电池组均衡装置;所述电池组均衡装置与所述电池组连接,所述电池组均衡装置用于对所述电池组进行均衡。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一项所述的电池组均衡方法。
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