CN115940330A - 电池均衡方法、装置、电池管理系统、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池均衡方法、装置、电池管理系统、电池包及用电设备，方法包括：获取n次充电过程和n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，得到2n个压差；其中，n为正整数；最小电压电芯为每次充电过程中或每次放电过程中电池内电压最小的电芯；根据2n个压差对目标电芯进行均衡。本申请通过统计n次充电过程和n次放电过程中，目标电芯与最小电压电芯之间的2n个压差来进行电芯均衡的决策，因此不依赖SOC‑OCV表，可以规避掉现有技术中因需要依赖SOC‑OCV表而产生的不适用于储能调频等复杂工况的场景、具有局限性、以及判断结果不准确等问题。

Description

电池均衡方法、装置、电池管理系统、电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池均衡方法、装置、电池管理系统、电池包及用电设备。

背景技术

电池均衡功能可以帮助实现电池内的各电芯之间的电量一致性，改善电池性能。目前主要是通过查询SOC(State of Charge，荷电状态)-OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)表计算各电芯SOC，再计算各电芯与具有最小SOC的电芯之间的ΔSOC(SOC差值)，进而对ΔSOC大于预设SOC阈值的电芯进行均衡。

然而，对于储能调频等复杂工况的场景，电池长期处于充放电状态，没有长时间静置的机会，并且在电池充放电过程中，电池内的各电芯受直流内阻等因素的影响，会导致采集到的各电芯的开路电压与电芯实际的电压存在偏差，从而导致最终计算出的ΔSOC不可信，从而导致上述方式并不适用于储能调频等复杂工况的场景。

此外，由于电芯电压可能存在平台区，在平台区内电芯的电压变化很小，变化量甚至可能小于电压的采样误差，从而导致在平台区内电芯的SOC无法通过SOC-OCV表计算，只能针对平台区外的电压采用上述方式确定是否可以进行电池均衡，具有局限性。

此外，一个电池中可能包括采用不同材料、不同工艺制成的电芯，而电芯的材料、工艺等不相同时，电芯的SOC-OCV特性曲线也不相同，从而导致各电芯的平台区出现的位置不同，导致各电芯可使用的电压区间(即平台区外的电压区间)也不相同，这也会导致基于上述方式进行电池均衡与否的判断时，判断结果不准确。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电池均衡方法、电池管理系统、电池包及用电设备，用以改善上述问题。

本申请实施例提供了一种电池均衡方法，包括：获取n次充电过程和所述n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中所述电池内的最小电压电芯之间的压差，得到2n个压差；其中，所述n为正整数；所述最小电压电芯为每次充电过程中或每次放电过程中所述电池内电压最小的电芯；根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡。

在上述实现过程中，通过统计n次充电过程和这n次充电过程对应的n次放电过程中，目标电芯与最小电压电芯之间的2n个压差，从而通过这2n个压差，从统计学的角度可以反映出该目标电芯为需要进行均衡的电芯的可能性，进而根据这2n个压差对目标电芯进行均衡。显然，本申请实施例的方案是基于统计学的思想，通过统计n次充电过程和这n次充电过程对应的n次放电过程中，目标电芯与最小电压电芯之间的2n个压差来进行电芯均衡的决策，因此相比于现有技术而言，不会依赖SOC-OCV表，也无需计算ΔSOC，从而可以规避现有技术中因需要依赖SOC-OCV表而产生的不适用于储能调频等复杂工况的场景、具有局限性、以及判断结果不准确的问题。

进一步地，所述目标电芯为：所述n次充电过程中的任意一次充电过程中的P_充大于预设充电概率阈值，且该次充电过程所对应的放电过程中的P_放大于预设放电概率阈值的电芯；或，所述n次充电过程和n次放电过程中，每一次充电过程中的P_充均大于预设充电概率阈值，且每一次放电过程中的P_放均大于预设放电概率阈值的电芯；其中，所述P_充为在充电过程中目标电芯成为所述电池中具有最高电压的电芯的概率；所述P_放为在放电过程中目标电芯成为所述电池中具有最高电压的电芯的概率。

在上述实现方式中，由于P_充为在充电过程中目标电芯成为电池中具有最高电压的电芯的概率，P_放为在放电过程中目标电芯成为电池中具有最高电压的电芯的概率，因此基于P_充和P_放可以在一定程度上反映出电芯为需要进行均衡的电芯的可能性，从而实现对于需要进行均衡的电芯的初步筛选。进一步的，通过将在任意一次充电过程中的P_充大于预设充电概率阈值，且在该次充电过程所对应的放电过程中的P_放也大于预设放电概率阈值的电芯作为目标电芯，可以得到较多的目标电芯，从而可以提高后续进行均衡的电芯的数量，更好地保证电池内电芯的电压一致性。而通过将在每一次充电过程中的P_充均大于预设充电概率阈值，且每一次放电过程中的P_放也均大于预设放电概率阈值的电芯作为目标电芯，这样得到的目标电芯具有较大概率为需要进行电压均衡的电芯，从而可以有效缩小最终确定为需要进行电压均衡的电芯的电芯范围，提高后续的电芯均衡效率。

进一步地，所述P_充通过以下方式得到：记录每一次充电过程中多个预设第一时长段内所述电池中具有最高电压的电芯；根据所述电池中各电芯被记录的次数以及该次充电过程中记录的总次数，得到所述电池中各电芯的所述P_充。

在上述实现方式中，通过按照第一时长段进行记录，可以得到整个充电过程中各不同第一时长段内具有最高电压的电芯的情况，据此得到的P_充可以真实反映出电芯在充电过程中电压过高引起电池包内各电芯电压一致性失衡的风险概率，从而使得后续对于目标电芯的确定更为可信。

进一步地，所述P_放通过以下方式得到：记录每一次放电过程中多个预设第二时长段内所述电池中具有最高电压的电芯；根据所述电池中各电芯被记录的次数以及该次放电过程中记录的总次数，得到所述电池中各电芯的所述P_放。

在上述实现方式中，通过按照第二时长段进行记录，可以得到整个放电过程中各不同第二时长段内具有最高电压的电芯的情况，据此得到的P_放可以真实反映出电芯在放电过程中电压过高引起电池包内各电芯电压一致性失衡的风险概率，从而使得后续对于目标电芯的确定更为可信。

进一步地，根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡，包括：确定所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值是否大于预设概率阈值；若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值大于预设概率阈值，对所述目标电芯进行均衡。若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值不大于预设概率阈值，不对所述目标电芯进行均衡。

在上述实现方式中，压差大于预设压差阈值即表明当时该目标电芯的电压过高，目标电芯具有均衡需求。而2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与2n的比值大于预设概率阈值，则表明了该目标电芯电压过高的情况已超出了可接受范围，可以认为该目标电芯具有均衡需求已属于常态，从而从统计学角度，对其进行均衡大概率是可以有效改善电池包内电芯间的电压一致性的。

进一步地，根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡，包括：确定所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量是否大于预设数量阈值；若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量大于预设数量阈值，对所述目标电芯进行均衡；若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量不大于预设数量阈值，不对所述目标电芯进行均衡。

在上述实现方式中，压差大于预设压差阈值即表明当时该目标电芯的电压过高，目标电芯具有均衡需求。而2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量大于预设数量阈值，可以表明该目标电芯电压过高的情况已超出了可接受范围，可以认为该目标电芯具有均衡需求已属于常态，从而从统计学角度，对其进行均衡大概率是可以有效改善电池包内电芯间的电压一致性的。

本申请实施例还提供了一种电池均衡装置，其特征在于，包括：获取模块，用于取n次充电过程和所述n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中所述电池内的最小电压电芯之间的压差，得到2n个压差；其中，所述n为正整数；所述最小电压电芯为每次充电过程中或每次放电过程中所述电池内电压最小的电芯；控制模块，用于根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡。

本申请实施例还提供了一种电池管理系统，包括：控制器；电压均衡电路，与所述控制器电连接，且被配置为与电池内的电芯电连接；所述控制器被配置为驱动所述电压均衡电路以实现上述任一种的电池均衡方法。

进一步地，所述电池管理系统还包括存储器，所述存储器中存储有将上述任一种电池均衡方法程序化后的一个或多个程序，所述控制器用于读取所述存储器中的一个或多个所述程序，以执行本申请实施例提供的电池均衡方法。

本申请实施例还提供了一种电池包，包括：电池，以及前述电池管理系统。

本申请实施例还提供了一种用电设备，包括前述电池管理系统，或包括前述电池包。

本申请实施例还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一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个控制器执行，以实现上述任一种的电池均衡方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1为本申请实施例提供的一种电池均衡方法的基本流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电池包的基本结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种可选的电池包的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种可选的电池包的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电池均衡装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个及两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定指代相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“电连接”可以是直接电性相连，也可以通过中间媒介间接电性相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前二次电池被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、无人机、电动汽车等用电设备中。随着二次电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

本发明人注意到，在许多场景下，配置有二次电池的电池包中，受电芯之间的性能差异的影响，可能出现在同一时刻电池包内各电芯的电量不一致的情况。而电芯之间的电量一致性将直接影响到电池包的整体性能，包括但不限于影响电池包的充电效果、使用寿命等等。目前主要是通过查询SOC-OCV表计算各电芯SOC，再计算各电芯与具有最小SOC的电芯之间的ΔSOC，进而对ΔSOC大于预设SOC阈值的电芯进行均衡，从而改善电芯之间的电量一致性。但是，SOC-OCV表记录的是于电池包处于静置状态时电芯的SOC与OCV之间的对应关系，因此查询SOC-OCV表的方式仅适用于具有长时间静置的机会的场景中，对于储能调频等池长期处于充放电状态，没有长时间静置的机会的复杂工况的场景，该方式并不适用。此外，由于电芯电压可能存在平台区，在平台区内电芯的电压变化很小，变化量甚至可能小于电压的采样误差，从而导致在平台区内电芯的SOC无法通过SOC-OCV表计算，只能针对平台区外的电压采用查询SOC-OCV表的方式确定是否可以进行电池均衡，因此该方式还具有局限性。此外，一个电池包中可能包括采用不同材料、不同工艺制成的电芯，而电芯的材料、工艺等不相同时，电芯的SOC-OCV特性曲线(即SOC-OCV表)也不相同，从而导致各电芯的平台区出现的位置不同，导致各电芯可使用的电压区间(即平台区外的电压区间)也不相同，这也会导致基于查询SOC-OCV表的方式进行电池均衡与否的判断时，判断结果不准确。

为此，本申请实施例中，发明人提出了一种电池均衡方法以及可以执行上述电池均衡方法的电池管理系统，通过基于统计学的思想，通过统计n次充电过程和这n次充电过程对应的n次放电过程中，目标电芯与最小电压电芯之间的2n个压差来进行电芯均衡的决策，从而无需依赖SOC-OCV表，即使对于储能调频等池长期处于充放电状态，没有长时间静置的机会的复杂工况的场景，也能够适用，同时也不再存在因为平台区的存在导致无法进行是否需要电池均衡的判断，以及因为不同电芯的平台区不同导致的判断不准确的问题。

请参见图1所示，图1示出了本申请实施例中提供的电池均衡方法的流程示意图，包括：

S101：获取n次充电过程和所述n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，得到2n个压差。

其中，n为正整数。可以理解，n的取值越大，则进行均衡的目标电芯的准确性就越高，但是相应地会延长启动电池均衡的时间，从而影响到电池均衡的效率；而n的取值越小，则进行均衡的目标电芯的准确性就越低，但是启动电池均衡的时间就越快，从而电池均衡的效率就越高。因此，n的具体取值可以根据实际需求，综合进行均衡的目标电芯的准确性和对于电池均衡的效率的两个方面进行设置，例如可以设置为3或者5，但不作为限制。

在本申请实施例中，最小电压电芯为每次充电过程中或每次放电过程中电池内电压最小的电芯。

在本申请实施例中，电池是指多个电芯通过串联或者并联或者混联(混联是指既进行串联又进行并联的方式)等方式连接形成的整体。电池内除了可以包括串联或者并联或者混联的电芯外，还可以具有诸如壳体等部件，但不作为限制。

在本申请实施例中，电池可以是但不限于锂电池，例如钠离子电池等。电芯可以是但不限于锂电池电芯，例如可以是钠离子电芯等。

在本申请实施例的一种可行实施方式中，获取的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，可以是连续n次充电过程和这连续n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差。

例如，假设n为3，假设当前电池已连续充电了4次，也已连续放电了4次。那么，可以获取第1次至第3次充电过程和第1次至第3次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，得到6个压差，然后转至步骤S102。执行完毕后，再获取第2次至第4次充电过程和第2次至第4次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，得到6个压差，然后再转至步骤S102。

可以理解，在实际应用过程中，执行本申请实施例的电池均衡方法所需的时长可能会小于电池充电和电池放电的总时长，从而在一轮充放电过程(即充电过程和放电过程)中就已完成上一轮的电池均衡。对应于上例而言，即可能在电池已连续充电了3次，也已连续放电了3次后，在进行第4次充电或第4次放电得过程中，针对第1次至第3次充电过程和第1次至第3次放电过程中获取到的目标电芯的六个压差，就已经执行完毕了本申请实施例的电池均衡方法。当电池连续充电4次，并连续放电4次后，即基于第2次至第4次充电过程和第2次至第4次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，重新执行新一轮的电池均衡方法。也即电池均衡方法和电池的充放电过程可以同步并行进行。

还可以理解，在本申请实施例的另一种可行实施方式中，获取的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，也可以是非连续的n次充电过程和这非连续的n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差。

例如，仍旧假设n为3，仍旧假设当前电池已连续充电了4次，也已连续放电了4次。那么，可以获取第1次、第2次和第4次充电过程，以及第1次、第2次和第4次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中电池内的最小电压电芯之间的压差，得到6个压差，然后转至步骤S102。

在本申请实施例的一种可选实施方式中，目标电芯可以是电池内的每一个电芯。

而为了提高均衡效率，在本申请实施例的另一种可选实施方式中，可以仅将电池内具有较高可能性需要进行均衡的电芯作为目标电芯，从而减少目标电芯数量。

示例性的，目标电芯可以为：n次充电过程中的任意一次充电过程中的P_充大于预设充电概率阈值，且该次充电过程所对应的放电过程中的P_放大于预设放电概率阈值的电芯。或者，目标电芯可以为：n次充电过程和n次放电过程中，每一次充电过程中的P_充均大于预设充电概率阈值，且每一次放电过程中的P_放均大于预设放电概率阈值的电芯。

其中，P_充为在充电过程中目标电芯成为电池中具有最高电压的电芯的概率；P_放为在放电过程中目标电芯成为电池中具有最高电压的电芯的概率。

这样，由于P_充为在充电过程中目标电芯成为电池中具有最高电压的电芯的概率，P_放为在放电过程中目标电芯成为电池中具有最高电压的电芯的概率，因此基于P_充和P_放可以在一定程度上反映出电芯为需要进行均衡的电芯的可能性，从而实现对于需要进行均衡的电芯的初步筛选。进一步的，通过将在任意一次充电过程中的P_充大于预设充电概率阈值，且在该次充电过程所对应的放电过程中的P_放也大于预设放电概率阈值的电芯作为目标电芯，可以得到较多的目标电芯，从而可以提高后续进行均衡的电芯的数量，更好地保证电池内电芯的电压一致性。而通过将在每一次充电过程中的P_充均大于预设充电概率阈值，且每一次放电过程中的P_放也均大于预设放电概率阈值的电芯作为目标电芯，这样得到的目标电芯具有较大概率为需要进行电压均衡的电芯，从而可以有效缩小最终确定为需要进行电压均衡的电芯的电芯范围，提高后续的电芯均衡效率。

在本申请实施例中，P_充可以通过以下方式得到：记录每一次充电过程中多个预设第一时长段内电池中具有最高电压的电芯；根据电池中各电芯被记录的次数以及该次充电过程中记录的总次数，得到电池中各电芯的P_充。具体而言，可以将各电芯被记录的次数除以该次充电过程中记录的总次数，得到各电芯的P_充。

可以理解，预设第一时长段设置的越大，则记录频率越低，所需的运算资源以及存储资源越少，但是相应的，P_充的可信度就越低。相应的，预设第一时长段设置的越小，则记录频率越高，所需的运算资源以及存储资源越多，但是P_充的可信度就越高。因此，预设第一时长段的大小可以根据电池管理系统中可分配的计算资源以及存储资源，以及可接受的P_充的可信度需求进行设置。

还可以理解，本申请实施例中，记录每一次充电过程中多个预设第一时长段内电池中具有最高电压的电芯时，可以是记录的可以唯一标识出该电芯的信息，例如可以是记录的该电芯的位置，或者记录的该电芯的标号等，但不作为限制。

在本申请实施例中，P_放可以通过以下方式得到：记录每一次放电过程中多个预设第二时长段内电池中具有最高电压的电芯；根据电池中各电芯被记录的次数以及该次放电过程中记录的总次数，得到电池中各电芯的P_放。具体而言，可以将各电芯被记录的次数除以该次放电过程中记录的总次数，得到各电芯的P_放。

可以理解，与预设第一时长段类似的，预设第二时长段设置的越大，则记录频率越低，所需的运算资源以及存储资源越少，但是相应的，P_放的可信度就越低。相应的，预设第二时长段设置的越小，则记录频率越高，所需的运算资源以及存储资源越多，但是P_放的可信度就越高。因此，预设第二时长段的大小可以根据电池管理系统中可分配的计算资源以及存储资源，以及可接受的P_放的可信度需求进行设置。

与预设充电过程中的记录方式类似的，在本申请实施例中，记录每一次放电过程中多个预设第二时长段内电池中具有最高电压的电芯时，也可以是记录的可以唯一标识出该电芯的信息，例如可以是记录的该电芯的位置，或者记录的该电芯的标号等，但不作为限制。

S102：根据得到的2n个压差对该目标电芯进行均衡。

在本申请实施例的一种可选实施方式中，步骤S102可以包括：

确定目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与2n的比值是否大于预设概率阈值。

若目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与2n的比值大于预设概率阈值，对该目标电芯进行均衡。

若目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与2n的比值不大于预设概率阈值，不对该目标电芯进行均衡。

其中，预设压差阈值可以根据设计规范中认为满足电压一致性时所允许的压差范围进行设置。预设概率阈值可以根据实际需求进行设置，例如可以设置为80％，但不作为限制。

而在本申请实施例的另一种可选实施方式中，步骤S102可以包括：

确定目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量是否大于预设数量阈值。

若目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量大于预设数量阈值，对该目标电芯进行均衡。

若目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量不大于预设数量阈值，不对该目标电芯进行均衡。

其中，预设数量阈值可以根据n的取值和实际需求进行设置，预设数量阈值应小于等于2n。例如n为3，则预设数量阈值可以设置为4，但不作为限制。

可以理解，压差大于预设压差阈值即表明当时该目标电芯的电压过高，目标电芯具有均衡需求。而目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与2n的比值大于预设概率阈值，或者目标电芯对应的2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量，则表明了该目标电芯电压过高的情况已超出了可接受范围，可以认为该目标电芯具有均衡需求已属于常态，从而从统计学角度，对其进行均衡大概率是可以有效改善电池包内电芯间的电压一致性的。

为了配合上述电池均衡方法的实施，本申请实施例中还提供了一种电池管理系统，可参见图2所示，包括有控制器和电压均衡电路。其中，电压均衡电路与控制器电连接，且被配置为与电池内的电芯电连接。而控制器被配置为驱动电压均衡电路以实现前述的电池均衡方法。

在本申请实施例中，控制器可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、可编程逻辑门电路等具有信号处理与控制能力的器件，但不作为限制。

在本申请实施例中，电压均衡电路可以为多条，每条电压均衡电路均具有受控开关，受控开关与控制器电连接，例如图3所示，受控开关被配置为响应于控制器的控制信号执行通断操作，且每条电压均衡电路还被配置为与电池内的不同电芯电连接。这样，通过每一条电压均衡电路单独与一个电芯电连接，从而只需通过控制电压均衡电路的受控开关闭合，即可利用该电压均衡电路实现对其所连接的电芯的放电。

此外，电池管理系统也可以仅包括一条电压均衡电路，该电压均衡电路被配置为通过多个受控开关分别与不同的电芯电连接，例如图4所示，受控开关被配置为响应于控制器的控制信号执行通断。这样，通过控制受控开关的闭合与断开，可以实现对于受控开关所连接的电芯的放电与否的控制，从而实现对于目标电芯的均衡控制。

可以理解，以上仅为本申请实施例示出的两种可选的实现方式，不作为对本申请实施例的限制。而电压均衡电路可采用各种已知的负载电路实现，具体结构本申请实施例不做限制。

还可以理解，电池管理系统中还可以具有其他器件。例如，电池管理系统中还可以具有存储器，存储器中可以存储有将本申请实施例提供的电池均衡方法程序化后的程序，控制器可以读取存储器中的一个或多个程序，以执行本申请实施例提供的电池均衡方法。又例如，电池管理系统中还可以具有AFE(Active Front End，模拟前端)芯片，从而通过AFE芯片实现对于各电芯的电压的采集，以及将各电芯的电压输入给控制器。

其中，存储器可以是RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、闪存等，但不作为限制。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种电池均衡装置500。请参阅图5所示，图5示出了采用图1所示的方法的电池均衡装置。应理解，电池均衡装置500具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。电池均衡装置500包括至少一个能以软件或固件的形式存储于电池管理系统的存储器中或固化在电池均衡装置500的操作系统中的软件功能模块。具体地：

参见图5所示，电池均衡装置500包括：获取模块501和控制模块502。

其中：

获取模块501，用于取n次充电过程和所述n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中所述电池内的最小电压电芯之间的压差，得到2n个压差；其中，所述n为正整数；所述最小电压电芯为每次充电过程中或每次放电过程中所述电池内电压最小的电芯。

控制模块502，用于根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡。

在本申请实施例中，所述目标电芯为：

所述n次充电过程中的任意一次充电过程中的P_充大于预设充电概率阈值，且该次充电过程所对应的放电过程中的P_放大于预设放电概率阈值的电芯；

或，所述n次充电过程和n次放电过程中，每一次充电过程中的P_充均大于预设充电概率阈值，且每一次放电过程中的P_放均大于预设放电概率阈值的电芯；

其中，所述P_充为在充电过程中目标电芯成为所述电池中具有最高电压的电芯的概率；所述P_放为在放电过程中目标电芯成为所述电池中具有最高电压的电芯的概率。

在本申请实施例中，电池均衡装置500还可以包括记录模块和统计模块。

可选的，记录模块用于记录每一次充电过程中多个预设第一时长段内所述电池中具有最高电压的电芯；统计模块用于根据所述电池中各电芯被记录的次数以及该次充电过程中记录的总次数，得到所述电池中各电芯的所述P_充。

可选的，记录模块用于记录每一次放电过程中多个预设第二时长段内所述电池中具有最高电压的电芯；统计模块用于根据所述电池中各电芯被记录的次数以及该次放电过程中记录的总次数，得到所述电池中各电芯的所述P_放。

在本申请实施例的一种实施方式中，控制模块502具体用于，确定所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值是否大于预设概率阈值；若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值大于预设概率阈值，对所述目标电芯进行均衡。若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值不大于预设概率阈值，不对所述目标电芯进行均衡。

在本申请实施例的另一种实施方式中，控制模块502具体用于，确定所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量是否大于预设数量阈值；若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量大于预设数量阈值，对所述目标电芯进行均衡；若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量不大于预设数量阈值，不对所述目标电芯进行均衡。

需要理解的是，出于描述简洁的考量，部分方法实施例中描述过的内容在装置实施例中不再赘述。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种电池包，包括电池以及本申请实施例提供的电池管理系统。其中，电池中的各电芯分别与电池管理系统的电压均衡电路电连接，从而电池管理系统可以执行上述电池均衡方法，管理目标电芯的均衡。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种用电设备，包括前述电池管理系统，或包括前述电池包。用电设备还可以具有用电主体，电池包的电芯可以为用电主体供电。本申请实施例的用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、无人机、电动两轮车(如电动摩托车、电动自行车等)、电动三轮车、电动汽车、轮船等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如软盘、光盘、硬盘、闪存、U盘、SD(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)卡、MMC(MultimediaCard，多媒体卡)卡等，在该计算机可读存储介质中存储有一个或者多个程序，这一个或者多个程序可被一个或者多个控制器执行，以实现上述电池均衡方法。在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池均衡方法，其特征在于，包括：

获取n次充电过程和所述n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中所述电池内的最小电压电芯之间的压差，得到2n个压差；其中，所述n为正整数；所述最小电压电芯为每次充电过程中或每次放电过程中所述电池内电压最小的电芯；

根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡。

2.如权利要求1所述的电池均衡方法，其特征在于，所述目标电芯为：

所述n次充电过程中的任意一次充电过程中的P_充大于预设充电概率阈值，且该次充电过程所对应的放电过程中的P_放大于预设放电概率阈值的电芯；

或，所述n次充电过程和n次放电过程中，每一次充电过程中的P_充均大于预设充电概率阈值，且每一次放电过程中的P_放均大于预设放电概率阈值的电芯；

其中，所述P_充为在充电过程中目标电芯成为所述电池中具有最高电压的电芯的概率；所述P_放为在放电过程中目标电芯成为所述电池中具有最高电压的电芯的概率。

3.如权利要求2所述的电池均衡方法，其特征在于，所述P_充通过以下方式得到：

记录每一次充电过程中多个预设第一时长段内所述电池中具有最高电压的电芯；

根据所述电池中各电芯被记录的次数以及该次充电过程中记录的总次数，得到所述电池中各电芯的所述P_充。

4.如权利要求2所述的电池均衡方法，其特征在于，所述P_放通过以下方式得到：

记录每一次放电过程中多个预设第二时长段内所述电池中具有最高电压的电芯；

根据所述电池中各电芯被记录的次数以及该次放电过程中记录的总次数，得到所述电池中各电芯的所述P_放。

5.如权利要求1-4任一项所述的电池均衡方法，其特征在于，根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡，包括：

确定所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值是否大于预设概率阈值；

若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值大于预设概率阈值，对所述目标电芯进行均衡；

若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量与所述2n的比值不大于预设概率阈值，不对所述目标电芯进行均衡。

6.如权利要求1-4任一项所述的电池均衡方法，其特征在于，根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡，包括：

确定所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量是否大于预设数量阈值；

若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量大于预设数量阈值，对所述目标电芯进行均衡；

若所述2n个压差中大于预设压差阈值的压差数量不大于预设数量阈值，不对所述目标电芯进行均衡。

7.一种电池均衡装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于取n次充电过程和所述n次充电过程对应的n次放电过程中，电池内的目标电芯与每次充电过程和放电过程中所述电池内的最小电压电芯之间的压差，得到2n个压差；其中，所述n为大于等于1的常数；所述最小电压电芯为每次充电过程中或每次放电过程中所述电池内电压最小的电芯；

控制模块，用于根据所述2n个压差对所述目标电芯进行均衡。

8.一种电池管理系统，其特征在于，包括：

控制器；

电压均衡电路，与所述控制器电连接，且被配置为与电池内的电芯电连接；

所述控制器被配置为驱动所述电压均衡电路以实现如权利要求1-6任一项所述的电池均衡方法。

9.一种电池包，其特征在于，包括：电池，以及如权利要求8所述的电池管理系统。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的电池管理系统，或包括如权利要求9所述的电池包。

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