CN116317029B - 电池均衡的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池均衡的方法、装置、设备及存储介质,其中,该方法包括:确定电池组中每个电池的当前SOC;确定标准均衡时长;计算当前SOC最小的电池在标准均衡时长内进行主动均衡后的第一SOC,计算当前SOC最大的电池在标准均衡时长内进行被动均衡后的第二SOC;将当前SOC小于第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池,并对需要主动均衡的电池进行主动均衡;将当前SOC大于第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池,并对需要被动均衡的电池进行被动均衡。通过本发明实施例提供的电池均衡的方法、装置、设备及存储介质,能够对电池组中部分电池进行主动均衡、对另一部分电池进行被动均衡,实现同步均衡,均衡效率较高,可以在较短时间内达到较好的均衡效果。
Description
技术领域
本发明涉及电池均衡技术领域,具体而言,涉及一种电池均衡的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着时代的发展,锂电池作为清洁的能源载体,为可持续发展提供了新路径,逐渐遍布了人们生活的方方面面。尤其在电动汽车领域,锂电池以其较高的能量密度、优秀的循环使用寿命等特点而实现了快速商业化。锂电池包作为新能源汽车的动力来源,为了获得较高的功率性能,通常由多节电池串联或串并联组成,这种组合方式导致整个包体的剩余可用容量会由于其中某节电池电压异常偏低而被拉低,进一步可能导致SOC(荷电状态)估计不准确、用户体验差、存在抛锚风险等问题,甚至引发安全问题。所以如何在车辆静置或保养时使电池包快速均衡是十分必要的。
目前的均衡方法,应用最广泛的为被动均衡,其优势在于设计简单可直接在BMS(电池管理系统)上实现,但一般放电电流很小,难以矫正问题电池带来的一致性偏差,后期出现的外部均衡设备,由于功率、散热等因素限制,均衡电流也一般较小。现有均衡方案一般为单纯的主动均衡或被动均衡,均衡效率较低。
发明内容
为解决现有存在的技术问题,本发明实施例提供一种电池均衡的方法、装置、设备及存储介质。
第一方面,本发明实施例提供了一种电池均衡的方法,包括:
确定待均衡的电池组中每个电池的当前SOC;
确定标准均衡时长;
计算所述当前SOC最小的电池在所述标准均衡时长内进行主动均衡后的第一SOC,计算所述当前SOC最大的电池在所述标准均衡时长内进行被动均衡后的第二SOC;所述第一SOC小于或等于所述第二SOC;
将所述当前SOC小于所述第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池,并对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡;
将所述当前SOC大于所述第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池,并对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡。
在一种可能的实现方式中,所述确定标准均衡时长,包括:
将不超过最大均衡时长的时长作为所述标准均衡时长;
其中,在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述最大均衡时长满足:
在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述最大均衡时长满足:
其中,表示最大的当前SOC,/>表示最小的当前SOC,/>表示所述电池的标称容量,/>表示主动均衡时恒定的充电电流,/>表示被动均衡时恒定的放电电流,/>表示主动均衡时最大充电电流,/>表示被动均衡时最大放电电流。
在一种可能的实现方式中,所述将不超过最大均衡时长的时长作为所述标准均衡时长,包括:
确定用户选择的均衡等级n,n为正整数;
根据所述均衡等级确定所述标准均衡时长,且所述标准均衡时长tn满足:tn=Tmax/n。
在一种可能的实现方式中,在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡,包括:
将所述标准均衡时长作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对所述当前SOC最小的电池进行主动均衡;以及
将除所述当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长,将所述充电时长作为所述第一电池的主动均衡时长,对所述第一电池进行主动均衡;
在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡,包括:
将所述标准均衡时长作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对所述当前SOC最大的电池进行被动均衡;以及
将除所述当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长,将所述放电时长作为所述第二电池的被动均衡时长,对所述第二电池进行被动均衡。
在一种可能的实现方式中,所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长满足:
所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长满足:
其中,表示所述第一SOC,/>表示所述第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且所述第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且所述第j个电池为第二电池;/>表示所述第i个电池从当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长,/>表示所述第j个电池从当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长。
在一种可能的实现方式中,在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡,包括:
将所述最大充电电流作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对所述当前SOC最小的电池进行主动均衡;以及
将除所述当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流,将所述充电电流作为所述第一电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为所述第一电池的主动均衡时长,对所述第一电池进行主动均衡;
在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡,包括:
将所述最大放电电流作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对所述当前SOC最大的电池进行被动均衡;以及
将除所述当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流,将所述放电电流作为所述第二电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为所述第二电池的被动均衡时长,对所述第二电池进行被动均衡。
在一种可能的实现方式中,所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流满足:
所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流满足:
其中,/>表示所述第一SOC,/>表示所述第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且所述第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且所述第j个电池为第二电池;表示所述第i个电池从当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流,表示所述第j个电池从当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流;/>表示标准均衡时长。
第二方面,本发明实施例还提供了一种电池均衡的装置,包括:
SOC确定模块,用于确定待均衡的电池组中每个电池的当前SOC;
时长确定模块,用于确定标准均衡时长;
计算模块,用于计算所述当前SOC最小的电池在所述标准均衡时长内进行主动均衡后的第一SOC,计算所述当前SOC最大的电池在所述标准均衡时长内进行被动均衡后的第二SOC;所述第一SOC小于或等于所述第二SOC;
主动均衡模块,用于将所述当前SOC小于所述第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池,并对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡;
被动均衡模块,用于将所述当前SOC大于所述第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池,并对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡。
第三方面,本发明实施例提供了一种电池均衡的设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的电池均衡的方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种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上述第一方面所述的电池均衡的方法。
本发明实施例提供的电池均衡的方法、装置、设备及存储介质,利用当前SOC最小的电池确定主动均衡后的第一SOC,利用当前SOC最大的电池确定被动均衡后的第二SOC,从而可以利用第一SOC确定需要主动均衡的电池,利用第二SOC确定需要被动均衡的电池,进而能够对电池组中部分电池进行主动均衡、对另一部分电池进行被动均衡,实现同步均衡,该电池组中电池的SOC可以向中间靠拢,可以较快地主动均衡或被动均衡至比较合理的位置,均衡效率较高,可以在较短时间内达到较好的均衡效果;并且,主动均衡和被动均衡可以同步进行,二者互不影响,可以进一步提高均衡效率。在均衡后,各电池组的SOC差异较小,能够有效降低电池的不一致性偏差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1示出了本发明实施例所提供的一种电池均衡的方法的流程图;
图2示出了本发明实施例所提供的电池均衡的方法中,均衡系统的一种结构示意图;
图3示出了本发明实施例所提供的在均衡前各电池的SOC示意图;
图4示出了本发明实施例所提供的均衡过程中各电池的SOC变化示意图;
图5示出了本发明实施例所提供的在均衡后各电池的SOC示意图;
图6示出了本发明实施例所提供的一种电池均衡的装置的结构示意图;
图7示出了本发明实施例所提供的一种电池均衡的设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
图1示出了本发明实施例所提供的一种电池均衡的方法的流程图。该电池均衡的方法可以由均衡系统执行,如图1所示,该方法包括步骤101至步骤105。
步骤101:确定待均衡的电池组中每个电池的当前SOC。
本发明实施例中,若某个电池组当前的性能较差,例如在对该电池组进行多次充放电之后,其性能会变差,此时可以对该电池组进行均衡。其中,该电池组包括多个电池,一般情况下,这些电池是串联的,或者,节点间也可以并联。电池组在工作过程中,可以采集每个电池的电压或通过接入BMS等方式,确定每个电池在当前时刻的SOC,即当前SOC。其中一种方式例如,可以确定每个电池的开路电压(OCV),根据SOC-OCV关系对应表,反推计算各节电池对应的SOC。本发明实施例中,待均衡的电池组包含m个电池,可以以SOC_i表示第i个电池的当前SOC,i=1,2,…,m。
步骤102:确定标准均衡时长。
其中,在对电池组进行均衡时,需要确定所需的均衡时长,为方便描述,将该均衡时长称为标准均衡时长,该标准均衡时长为均衡系统对该电池组进行均衡时所需的时长。其中,该标准均衡时长可由用户设定,用户可以基于实际情况选择标准均衡时长的大小;例如,若当前时间充足,即用户可以长时间使用均衡系统,则可以选择较长的标准均衡时长,若当前时间不充足,即用户只能短时间使用该均衡系统,则可以选择较短的标准均衡时长。或者,也可基于电池组当前的状态自动设置标准均衡时长,以使得均衡后的电池组具有较好的性能。
步骤103:计算当前SOC最小的电池在标准均衡时长内进行主动均衡后的第一SOC,计算当前SOC最大的电池在标准均衡时长内进行被动均衡后的第二SOC。
本发明实施例中,采用对电池组中部分电池进行主动均衡、对另一部分电池进行被动均衡的同步均衡策略,此外,电池组中也可能存在既不需要主动均衡、也不需要被动均衡的电池。
具体地,对于当前SOC最小的电池,其一般需要通过对其充电,以实现均衡,即需要进行主动均衡,本发明实施例以该当前SOC最小的电池作为主动均衡计算的基准,确定该当前SOC最小的电池在该标准均衡时长内进行主动均衡后的SOC,即第一SOC;换句话说,对该当前SOC最小的电池进行主动均衡,且均衡时长为该标准均衡时长,该当前SOC最小的电池的SOC,可以从当前SOC升为第一SOC。
对于当前SOC最大的电池,其一般需要通过对其放电,以实现均衡,即需要进行被动均衡,本发明实施例以该当前SOC最大的电池作为被动均衡计算的基准,确定该当前SOC最大的电池在该标准均衡时长内进行被动均衡后的SOC,即第二SOC;换句话说,对该当前SOC最大的电池进行被动均衡,且均衡时长为该标准均衡时长,该当前SOC最大的电池的SOC,可以从当前SOC降为第二SOC。
其中,第一SOC小于或等于第二SOC,以避免出现某个电池既可以选择主动均衡,也可以选择被动均衡的情况。在第一SOC小于或等于第二SOC的情况下,可以将当前SOC小于第一SOC的所有电池均作为需要主动均衡的电池,将当前SOC大于第二SOC的所有电池均作为需要被动均衡的电池。并且,若第一SOC大于第二SOC,也可能存在过度主动均衡或过度被动均衡的情况,这不仅会增加均衡时长,还会导致均衡效果变差;本发明实施例中的第一SOC小于或等于第二SOC,可以有效保证在较短均衡时长内的均衡效果。
步骤104:将当前SOC小于第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池,并对需要主动均衡的电池进行主动均衡。
步骤105:将当前SOC大于第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池,并对需要被动均衡的电池进行被动均衡。
本发明实施例中,基于该第一SOC确定电池组内的哪些电池需要进行主动均衡,即将当前SOC小于第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池;其中,可以将当前SOC小于第一SOC的部分或全部电池作为需要主动均衡的电池。同样地,基于该第二SOC确定电池组内的哪些电池需要进行被动均衡,即将当前SOC大于第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池;其中,可以将当前SOC大于第二SOC的部分或全部电池作为需要被动均衡的电池。
本发明实施例中,需要主动均衡的电池是SOC较小的电池,故其需要进行主动均衡;需要被动均衡的电池是SOC较大的电池,故其需要进行被动均衡。具体地,对需要主动均衡的电池均进行主动均衡,对需要被动均衡的电池均进行被动均衡。其中,主动均衡和被动均衡可以是同步进行的,主动均衡和被动均衡的时长不超过该标准均衡时长。可选地,需要主动均衡的电池,在主动均衡后的SOC不大于第一SOC,需要被动均衡的电池,在被动均衡后的SOC不小于第二SOC;例如,不同电池的均衡时长或均衡电流可以是稍有区别的,以保证均衡后的SOC满足上述需求。
需要说明的是,上述步骤103中的第一SOC是计算得到的,即并不需要实际上对当前SOC最小的电池进行主动均衡,以确定第一SOC的大小;在实际主动均衡之前,即在步骤104之前,该当前SOC最小的电池的SOC不变,始终是其当前SOC。因此,对于当前SOC最小的电池,它的当前SOC也小于第一SOC,该当前SOC最小的电池是需要主动均衡的电池。类似地,当前SOC最大的电池是需要被动均衡的电池。
本发明实施例提供的一种电池均衡的方法,利用当前SOC最小的电池确定主动均衡后的第一SOC,利用当前SOC最大的电池确定被动均衡后的第二SOC,从而可以利用第一SOC确定需要主动均衡的电池,利用第二SOC确定需要被动均衡的电池,进而能够对电池组中部分电池进行主动均衡、对另一部分电池进行被动均衡,实现同步均衡,该电池组中电池的SOC可以向中间靠拢,可以较快地主动均衡或被动均衡至比较合理的位置,均衡效率较高,可以在较短时间内达到较好的均衡效果;并且,主动均衡和被动均衡可以同步进行,二者互不影响,可以进一步提高均衡效率。在均衡后,各电池组的SOC差异较小,能够有效降低电池的不一致性偏差。
可选地,本发明实施例以恒定的充电电流进行主动均衡,以恒定的放电电流进行被动均衡,并且,确定标准均衡时长的最大值,即最大均衡时长Tmax,以避免出现第一SOC大于第二SOC的情况。具体地,上述步骤102“确定标准均衡时长”可以包括步骤A1。
步骤A1:将不超过最大均衡时长的时长作为标准均衡时长;其中,在不同电池的均衡电流相同的情况下,最大均衡时长 可以满足:
其中, 表示最大的当前SOC,即/>,/>表示最小的当前SOC,即/>,/>表示电池的标称容量,/>表示主动均衡时恒定的充电电流,/>表示被动均衡时恒定的放电电流。
本发明实施例中,对于不同的电池,可以以相同大小的均衡电流进行均衡。其中,“不同电池的均衡电流相同”,指的是需要主动均衡的电池的充电电流相同,且需要被动均衡的电池的放电电流相同;即,对于需要主动均衡的电池,其以相同的充电电流进行主动均衡,对于需要被动均衡的电池,其以相同的放电电流/>进行被动均衡。该充电电流/>与放电电流/>可以相同,也可以不同,本实施例对此不做限定。
若将上式(1)所示的最大均衡时长作为标准均衡时长,当前SOC最小的电池在该最大均衡时长/>内进行主动均衡后的SOC为,该/>即为第一SOC;类似地,当前SOC最大的电池在该最大均衡时长/>内进行被动均衡后的SOC为,该/>即为第二SOC。在这种情况下,可以计算得到第二SOC与第一SOC之间的差值为零,即第一SOC与第二SOC相等。将不超过该最大均衡时长/>的时长作为标准均衡时长,可以保证第一SOC小于或等于第二SOC。
可选地,上述步骤A1“将不超过最大均衡时长的时长作为标准均衡时长”可以包括步骤A11-A12。
步骤A11:确定用户选择的均衡等级n,n为正整数。
步骤A12:根据均衡等级确定标准均衡时长,且标准均衡时长tn满足:tn=Tmax/n。
本发明实施例中,可以预先设置多个均衡等级,每个均衡等级对应不同的标准均衡时长,利用用户选择的均衡等级,可以确定当前所需的标准均衡时长。具体地,均衡等级n可以为1、2、3等正整数,均衡等级n所对应的标准均衡时长tn为:tn=Tmax/n,例如:
本发明实施例对均衡时长进行了分级处理,用户可基于实际情况自行选择合适的均衡等级,即可以选择合适的标准均衡时长,能够实现均衡时长和均衡效果可选可控。
可选地,在不同电池的均衡电流相同的情况下,即需要主动均衡的电池的充电电流相同,上述步骤104“对需要主动均衡的电池进行主动均衡”具体可以包括以下步骤B1-B2。
步骤B1:将标准均衡时长作为当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对当前SOC最小的电池进行主动均衡。
步骤B2:将除当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算第一电池从当前SOC充电至第一SOC所需的充电时长,将该充电时长作为第一电池的主动均衡时长,对第一电池进行主动均衡。
本发明实施例中,当前SOC最小的电池需要进行主动均衡,如上述步骤B1所示,直接将标准均衡时长tn作为该当前SOC最小的电池进行主动均衡的时长,即主动均衡时长,从而实现对该当前SOC最小的电池进行主动均衡。例如,标准均衡时长为30分钟,则对该当前SOC最小的电池主动均衡30分钟。
并且,需要主动均衡的电池数量可能是多个,即除该当前SOC最小的电池之外,还存在其他需要主动均衡的电池,为方便描述,本发明实施例将该种电池称为第一电池;并且,计算该第一电池从当前SOC充电至第一SOC所需的时长,并将该时长作为该第一电池的主动均衡时长,以此对第一电池进行主动均衡。其中,第一电池的主动均衡时长与其主动均衡时的电流有关,若采用相同大小的电流进行主动均衡,则第一电池的当前SOC越大,其越快到达第一SOC,其主动均衡时长也越短。本发明实施例中,对于任意需要主动均衡的电池,其主动均衡时的电流均为相同的充电电流。
类似地,在不同电池的均衡电流相同的情况下,即需要被动均衡的电池的放电电流相同,上述步骤105“对需要被动均衡的电池进行被动均衡”具体可以包括以下步骤C1-C2。
步骤C1:将标准均衡时长作为当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对当前SOC最大的电池进行被动均衡。
步骤C2:将除当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算第二电池从当前SOC放电至第二SOC所需的放电时长,将该放电时长作为第二电池的被动均衡时长,对第二电池进行被动均衡。
本发明实施例中,当前SOC最大的电池需要进行被动均衡,如上述步骤C1所示,直接将标准均衡时长作为该当前SOC最大的电池进行被动均衡的时长,即被动均衡时长,从而实现对该当前SOC最大的电池进行被动均衡。例如,标准均衡时长为30分钟,则对该当前SOC最大的电池被动均衡30分钟。
并且,需要被动均衡的电池数量可能是多个,即除该当前SOC最大的电池之外,还存在其他需要被动均衡的电池,为方便描述,本发明实施例将该种电池称为第二电池;并且,计算该第二电池从当前SOC放电至第二SOC所需的时长,并将该时长作为该第二电池的被动均衡时长,以此对第二电池进行被动均衡。其中,第二电池的被动均衡时长与其被动均衡时的电流有关,若采用相同大小的电流进行被动均衡,则第二电池的当前SOC越小,其越快到达第二SOC,其被动均衡时长也越短。本发明实施例中,对于任意需要被动均衡的电池,其被动均衡时的电流均为相同的放电电流。
可选地,均衡系统的电路结构可参见图2所示,图2中虚线框内的结构为该均衡系统的部分结构,利用该均衡系统可以实现恒流主动均衡以及恒流被动均衡。其中,不同的电池以相同大小的电流进行主动均衡,且不同的电池以相同大小的电流进行被动均衡,主动均衡的电流/>与被动均衡的电流/>可以相同,也可以不同。
如图2所示,该均衡系统包括m个均衡结构,每个均衡结构可以对电池组的一个电池进行主动均衡、被动均衡,即该均衡结构可以对电池进行充电、放电。以对第1个电池cell1进行均衡的均衡结构为例,该均衡结构包括电流源U1、可变电阻R1、用于控制是否主动均衡的开关K1以及用于控制是否被动均衡的开关K2。图2示出的结构中,在需要主动均衡时,需要闭合电流源两侧的两个开关。在需要被动均衡时,需要闭合可变电阻两侧的两个开关。在需要主动均衡时,通过控制相应的电流源输出相应的充电电流,即可对多个电池同时进行主动均衡;例如,多个电流源均输出相同的恒定电流,即可使得多个电池的恒定充电电流一致,且均为;在需要被动均衡时,通过控制相应的可变电阻的大小,即可控制被动均衡时放电电流的大小;例如,可以使得多个电池的恒定放电电流一致,且均为。其中,可以采用现有控制电流源、开关电阻的方式实现对电流源、开关电阻的控制,此处不做详述。
本发明实施例中,第一电池从当前SOC充电至第一SOC所需的充电时长满足:
第二电池从当前SOC放电至第二SOC所需的放电时长满足:
其中,表示第一SOC,/>表示第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且第j个电池为第二电池;/>表示第i个电池从当前SOC充电至第一SOC所需的充电时长,/>表示第j个电池从当前SOC放电至第二SOC所需的放电时长;/>表示电池的标称容量,/>表示主动均衡时恒定的充电电流,/>表示被动均衡时恒定的放电电流。
本发明实施例中,若第i个电池为第一电池,则可以以恒定的充电电流对该第i个电池进行主动均衡,该第i个电池从/>(即当前SOC)充电至/>(即第一SOC)的充电时间/>满足上式(3),该充电时间/>即可作为该第i个电池的主动均衡时长;并且,每个第一电池的充电电流均为/>。类似地,若第j个电池为第二电池,则可以以恒定的放电电流/>对该第j个电池进行被动均衡,该第j个电池从/>(即当前SOC)放电至/>(即第二SOC)的放电时间/>满足上式(4),该放电时间/>即可作为该第j个电池的被动均衡时长;并且,每个第二电池的放电电流均为/>。其中,i≠j。
以上式(3)和式(4)分别确定主动均衡时长、被动均衡时长,可以保证二者均不超过标准均衡时长,且第一电池的SOC能够达到第一SOC,第二电池的SOC能够达到第二SOC,即在标准均衡时长所对应的时间内,可以实现所需的均衡效果。
或者,可选地,在进行均衡时,不同电池的均衡电流可以不相同,即需要主动均衡的电池的充电电流可以不相同,需要被动均衡的电池的放电电流也可以不相同。在不同电池的均衡电流不相同的情况下,在上述步骤A1中,该最大均衡时长可以满足:
其中,表示最大的当前SOC,/>表示最小的当前SOC,/>表示所述电池的标称容量,/>表示主动均衡时最大充电电流,/>表示被动均衡时最大放电电流。
在不同电池的均衡电流不相同的情况下,若标准均衡时长为上式(5)所示的最大均衡时长,当前SOC最小的电池在最大均衡时长内,以该最大充电电流进行主动均衡,所确定的第一SOC为:;类似地,当前SOC最大的电池在最大均衡时长内,以该最大放电电流/>进行被动均衡,所确定的第二SOC为:/>。此时同样可以证明,第一SOC与第二SOC相等。将不超过上式(5)所示的最大均衡时长/>的时长作为标准均衡时长,同样可以保证第一SOC小于或等于第二SOC。
其中,可以预先设置该最大充电电流和最大放电电流。
例如,通过调节可变电阻即可调节每个电池的放电电流,其与均衡系统的功率无关;对于最大放电电流,可以根据电池的硬件电路和散热条件规定单节电池所允许的最大放电电流,同时用户可以自行设置一个最大放电电流,二者取较小值,将该较小值作为最终所需的最大放电电流/>。
对于最大充电电流,可以根据每节电池的电路硬件确定充电时允许通过的最大电流,同时用户可以自行设置一个充电时允许通过的最大电流,二者取较小值,以/>表示该较小值,将该较小值/>作为最大充电电流。进一步地,为了避免超出均衡系统所能输出的总最大电流/>,可以进一步计算以该较小值/>作为最大充电电流时,全部需要主动均衡的电池的期望充电电流之和,若期望充电电流之和未超过该总最大电流/>,则可将该较小值作为最大充电电流/>;若期望充电电流之和超过该总最大电流,需要减小该较小值,将减小后的较小值作为最大充电电流/>;例如,将/>作为最大充电电流/>,该factor表示小于1的换算因子,例如,/>为该总最大电流/>与期望充电电流之和的比值。
由于均衡系统存在功率上限,其所能够输出的总电流有限,本发明实施例以不同的均衡电流对电池进行均衡,可以为不同的电池分配合适的电流,实现电流合理分配,且可以更快地达到均衡。例如,一般情况下,该最大充电电流大于上式(1)中的充电电流/>,最大放电电流/>大于上式(1)中的放电电流。
例如,均衡系统所能够输出的总最大电流为5A,如果当前需要同时给五个电池进行主动均衡,若每个电池的充电电流相同,则每个电池的充电电流最大均为1A;而若以不同充电电流进行主动均衡,由于SOC较大的电池,可以需要更小的充电电流,故可以按照这五个电池当前SOC的不同,分配不同大小的充电电流,当前SOC最小的电池可以以最大充电电流/>进行充电,且该最大充电电流/>大于1A,该电池能够更快地到达所需的第一SOC。/>
可选地,在不同电池的均衡电流不相同的情况下,每个电池的均衡时长相同,即需要均衡的电池的均衡时长,可以均为标准均衡时长tn。具体地,上述步骤104“对需要主动均衡的电池进行主动均衡”可以包括以下步骤D1-D2。
步骤D1:将最大充电电流作为当前SOC最小的电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对当前SOC最小的电池进行主动均衡。
步骤D2:将除当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算第一电池从当前SOC充电至第一SOC所需的充电电流,将充电电流作为第一电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为第一电池的主动均衡时长,对第一电池进行主动均衡。
类似地,在不同电池的均衡电流不相同的情况下,上述步骤105“对需要被动均衡的电池进行被动均衡”具体可以包括以下步骤E1-E2。
步骤E1:将最大放电电流作为当前SOC最大的电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对当前SOC最大的电池进行被动均衡。
步骤E2:将除当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算第二电池从当前SOC放电至第二SOC所需的放电电流,将放电电流作为第二电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为第二电池的被动均衡时长,对第二电池进行被动均衡。
本发明实施例中,为了能够重复利用能够均衡的时间,避免出现部分电池已均衡完毕,但另一部分电池仍然在均衡的情况,将所有需要均衡的电池的均衡时间设为相同,均为标准均衡时长tn,即所有需要均衡的电池可以同时开始均衡,并同时结束均衡。例如,需要主动均衡的电池的充电电流,为该电池在标准均衡时长内,从当前SOC充电至第一SOC所需的电流,使得需要主动均衡的电池的SOC能够变化至第一SOC;相应地,需要被动均衡的电池的放电电流,为该电池在标准均衡时长内,从当前SOC放电至第二SOC所需的电流,使得需要被动均衡的电池的SOC能够变化至第二SOC。
可选地,为了能够使得第一电池在标准均衡时长内充至第一SOC,该第一电池从当前SOC充电至第一SOC所需的充电电流满足:
为了能够使得第二电池在标准均衡时长内放至第二SOC,该第二电池从当前SOC放电至第二SOC所需的放电电流满足:
其中,表示第一SOC,/>表示第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且第j个电池为第二电池;/>表示第i个电池从当前SOC充电至第一SOC所需的充电电流,表示第j个电池从当前SOC放电至第二SOC所需的放电电流;/>表示电池的标称容量,/>表示标准均衡时长。其中,i≠j。
本发明实施例中,当前SOC最小的电池的充电电流为最大充电电流,其余第一电池的充电电流满足上式(6);当前SOC最大的电池的放电电流为最大放电电流/>,其余第二电池的放电电流满足上式(7)。
以上式(6)和式(7)分别确定所需的充电电流、放电电流,可以在标准均衡时长内,第一电池的SOC能够达到第一SOC,第二电池的SOC能够达到第二SOC,且不同电池分配合适的均衡电流,可以更有效利用均衡系统,均衡效率也更高。
下面通过一个实施例详细介绍该电池均衡的方法流程。
以待均衡的电池组包含6个电池为例,即m=6,参见图3所示,图3示出了每个电池在当前时刻的SOC,即当前SOC。图3以6个长方形表示每个电池的SOC,该长方形的最下边对应SOC=0,最上边对应SOC=100%;并且,以具有灰度的区域表示各个电池的当前SOC,该灰度区域越高,当前SOC越大。如图3所示,按照当前SOC从小到大的顺序,将6个电池依次表示为cell1、cell2、cell3、cell4、cell5、cell6,6个电池的当前SOC分别为SOC_1、SOC_2、SOC_3、SOC_4、SOC_5、SOC_6。其中,最小的当前SOC为SOC_1,最大的当前SOC为SOC_6。
在需要对该电池组进行均衡时,将该电池组接入能够实现本发明实施例所提供的方法的均衡系统,该均衡系统的结构可如图2所示。用户可自定义标准均衡时长,基于该标准均衡时长对第1个电池cell1(即当前SOC最小的电池)进行主动均衡,可确定第一SOC;基于该标准均衡时长对第6个电池cell6(即当前SOC最大的电池)进行被动均衡,可确定第二SOC;图3以两条水平的虚线分别表示第一SOC和第二SOC,如图3所示,第二SOC大于第一SOC。并且,如上所述,此时的主动均衡、被动均衡均是仿真的处理过程,当前并不需要对这两个电池进行均衡,即在确定第一SOC、第二SOC后,第1个电池和第6个电池的当前SOC均不变,分别仍然是SOC_1、SOC_6。
在确定第一SOC和第二SOC后,即可确定哪些电池需要进行主动均衡,哪些电池需要进行被动均衡。如图3所示,第1个电池、第2个电池、第3个电池的当前SOC均小于第一SOC,故这三个电池需要主动均衡,第5个电池、第6个电池的当前SOC均大于第二SOC,故这两个电池需要被动均衡;第4个电池的当前SOC位于第一SOC与第二SOC之间,其既不需要主动均衡,也不需要被动均衡。
之后,确定每个电池对应的均衡时长或均衡电流。例如,以电池的均衡电流相同为例,需要确定每个电池的均衡时长;具体地,第1个电池和第6个电池的均衡时长可以均为标准均衡时长,并且,可以基于上式(3)确定第2个电池、第3个电池的充电时长,即i=2、3;可以基于上式(4)确定第5个电池的放电时长,即j=5。
在确定每个电池的均衡时长之后,即可同步对除第4个电池之外的五个电池进行均衡。参见图4所示,对第1个电池、第2个电池、第3个电池进行主动均衡,每个电池的SOC可以充至第一SOC,图4以填充有向左倾斜图案的区域表示每个电池所充入的SOC;同时,对第5个电池、第6个电池进行被动均衡,每个电池的SOC可以放至第二SOC,图4以填充有向右倾斜图案的区域表示每个电池所放出的SOC。在该标准均衡时长之后,第1个电池、第2个电池、第3个电池的SOC均变为第一SOC,第5个电池、第6个电池的SOC均变为第二SOC,均衡后电池组内每个电池的SOC可参见图5所示,图5中仍然以SOC_i表示第i个电池在当前时刻的SOC,只是此时的当前时刻为均衡后的时刻。通过对比图3和图5可知,均衡后,电池组内电池的SOC具有更好的一致性,通过均衡可以提高电池组的性能。
上文详细描述了本发明实施例提供的电池均衡的方法,该方法也可以通过相应的装置实现,下面详细描述本发明实施例提供的电池均衡的装置。
图6示出了本发明实施例所提供的一种电池均衡的装置的结构示意图。如图6所示,该电池均衡的装置包括:
SOC确定模块61,用于确定待均衡的电池组中每个电池的当前SOC;
时长确定模块62,用于确定标准均衡时长;
计算模块63,用于计算所述当前SOC最小的电池在所述标准均衡时长内进行主动均衡后的第一SOC,计算所述当前SOC最大的电池在所述标准均衡时长内进行被动均衡后的第二SOC;所述第一SOC小于或等于所述第二SOC;
主动均衡模块64,用于将所述当前SOC小于所述第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池,并对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡;
被动均衡模块65,用于将所述当前SOC大于所述第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池,并对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡。
在一种可能的实现方式中,所述时长确定模块62确定标准均衡时长,包括:
将不超过最大均衡时长的时长作为所述标准均衡时长;
其中,在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述最大均衡时长满足:在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述最大均衡时长/>满足:/>其中,/>表示最大的当前SOC,/>表示最小的当前SOC,/>表示所述电池的标称容量,/>表示主动均衡时恒定的充电电流,/>表示被动均衡时恒定的放电电流,/>表示主动均衡时最大充电电流,/>表示被动均衡时最大放电电流。
在一种可能的实现方式中,所述时长确定模块62将不超过最大均衡时长的时长作为所述标准均衡时长,包括:
确定用户选择的均衡等级n,n为正整数;
根据所述均衡等级确定所述标准均衡时长,且所述标准均衡时长tn满足:tn=Tmax/n。
在一种可能的实现方式中,在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述主动均衡模块64对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡,包括:
将所述标准均衡时长作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对所述当前SOC最小的电池进行主动均衡;以及
将除所述当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长,将所述充电时长作为所述第一电池的主动均衡时长,对所述第一电池进行主动均衡;
在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述被动均衡模块65对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡,包括:
将所述标准均衡时长作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对所述当前SOC最大的电池进行被动均衡;以及
将除所述当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长,将所述放电时长作为所述第二电池的被动均衡时长,对所述第二电池进行被动均衡。
在一种可能的实现方式中,所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长满足:所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长满足:其中,/>表示所述第一SOC,表示所述第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且所述第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且所述第j个电池为第二电池;/>表示所述第i个电池从当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长,/>表示所述第j个电池从当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长。
在一种可能的实现方式中,在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述主动均衡模块64对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡,包括:
将所述最大充电电流作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对所述当前SOC最小的电池进行主动均衡;以及
将除所述当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流,将所述充电电流作为所述第一电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为所述第一电池的主动均衡时长,对所述第一电池进行主动均衡;
在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述被动均衡模块65对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡,包括:
将所述最大放电电流作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对所述当前SOC最大的电池进行被动均衡;以及
将除所述当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流,将所述放电电流作为所述第二电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为所述第二电池的被动均衡时长,对所述第二电池进行被动均衡。
在一种可能的实现方式中,所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流满足:所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流满足:其中,/>表示所述第一SOC,/>表示所述第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且所述第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且所述第j个电池为第二电池;表示所述第i个电池从当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流,表示所述第j个电池从当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流;/>表示标准均衡时长。
需要说明的是,上述实施例提供的电池均衡的装置在实现相应的功能时,仅以上述各功能模块的划分举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的电池均衡的装置与电池均衡的方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
根据本申请的一个方面,本发明实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装。在该计算机程序被处理器执行时,执行本申请实施例提供的电池均衡的方法。
此外,本发明实施例还提供了一种电池均衡的设备,该设备包括处理器和存储器,存储器存储有计算机程序,处理器能够执行存储器中存储的计算机程序,计算机程序被处理器执行时,可以实现上述任一实施例提供的电池均衡的方法。
例如,图7示出了本发明实施例提供的一种电池均衡的设备,该设备包括总线1110、处理器1120、收发器1130、总线接口1140、存储器1150和用户接口1160。
在本发明实施例中,该设备还包括:存储在存储器1150上并可在处理器1120上运行的计算机程序,计算机程序被处理器1120执行时实现上述电池均衡的方法实施例的各个过程。
收发器1130,用于在处理器1120的控制下接收和发送数据。
本发明实施例中,总线架构(用总线1110来代表),总线1110可以包括任意数量互联的总线和桥,总线1110将包括由处理器1120代表的一个或多个处理器与存储器1150代表的存储器的各种电路连接在一起。
总线1110表示若干类型的总线结构中的任何一种总线结构中的一个或多个,包括存储器总线以及存储器控制器、外围总线、加速图形端口(Accelerate Graphical Port,AGP)、处理器或使用各种总线体系结构中的任意总线结构的局域总线。作为示例而非限制,这样的体系结构包括:工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、微通道体系结构(Micro Channel Architecture,MCA)总线、扩展ISA(Enhanced ISA,EISA)总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association,VESA)、外围部件互连(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线。
处理器1120可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中硬件的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。上述的处理器包括:通用处理器、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice,CPLD)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)、微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)或其他可编程逻辑器件、分立门、晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。例如,处理器可以是单核处理器或多核处理器,处理器可以集成于单颗芯片或位于多颗不同的芯片。
处理器1120可以是微处理器或任何常规的处理器。结合本发明实施例所公开的方法步骤可以直接由硬件译码处理器执行完成,或者由译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FlashMemory)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、寄存器等本领域公知的可读存储介质中。所述可读存储介质位于存储器中,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
总线1110还可以将,例如外围设备、稳压器或功率管理电路等各种其他电路连接在一起,总线接口1140在总线1110和收发器1130之间提供接口,这些都是本领域所公知的。因此,本发明实施例不再对其进行进一步描述。
收发器1130可以是一个元件,也可以是多个元件,例如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。例如:收发器1130从其他设备接收外部数据,收发器1130用于将处理器1120处理后的数据发送给其他设备。取决于计算机系统的性质,还可以提供用户接口1160,例如:触摸屏、物理键盘、显示器、鼠标、扬声器、麦克风、轨迹球、操纵杆、触控笔。
应理解,本发明实施例中的存储器1150可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性存储器和非易失性存储器两者。
在本发明实施例中,存储器1150存储了操作系统1151和应用程序1152的如下元素:可执行模块、数据结构,或者其子集,或者其扩展集。
具体而言,操作系统1151包含各种系统程序,例如:框架层、核心库层、驱动层等,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序1152包含各种应用程序,例如:媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser),用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序1152中。应用程序1152包括:小程序、对象、组件、逻辑、数据结构以及其他执行特定任务或实现特定抽象数据类型的计算机系统可执行指令。
此外,本发明实施例还提供了一种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上述电池均衡的方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
计算机可读存储介质包括:永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体,是可以保留和存储供指令执行设备所使用指令的有形设备。计算机可读存储介质包括:电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备以及上述任意合适的组合。计算机可读存储介质包括:相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带存储、磁带磁盘存储或其他磁性存储设备、记忆棒、机械编码装置(例如在其上记录有指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构)或任何其他非传输介质、可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本发明实施例中的界定,计算机可读存储介质不包括暂时信号本身,例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如穿过光纤电缆的光脉冲)或通过导线传输的电信号。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所披露的装置、设备和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的、机械的或其他的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或也可以不是物理单元,既可以位于一个位置,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来解决本发明实施例方案要解决的问题。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术作出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(包括:个人计算机、服务器、数据中心或其他网络设备)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而上述存储介质包括如前述所列举的各种可以存储程序代码的介质。
在本发明实施例的描述中,所属技术领域的技术人员应当知道,本发明实施例可以实现为方法、装置、设备及存储介质。因此,本发明实施例可以具体实现为以下形式:完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)、硬件和软件结合的形式。此外,在一些实施例中,本发明实施例还可以实现为在一个或多个计算机可读存储介质中的计算机程序产品的形式,该计算机可读存储介质中包含计算机程序代码。
上述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。计算机可读存储介质包括:电、磁、光、电磁、红外或半导体的系统、装置或器件,或者以上任意的组合。计算机可读存储介质更具体的例子包括:便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存(Flash Memory)、光纤、光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件或以上任意组合。在本发明实施例中,计算机可读存储介质可以是任意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、器件使用或与其结合使用。
上述计算机可读存储介质包含的计算机程序代码可以用任意适当的介质传输,包括:无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency,RF)或者以上任意合适的组合。
可以以汇编指令、指令集架构(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、集成电路配置数据或以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,例如:Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言,例如:C语言或类似的程序设计语言。计算机程序代码可以完全的在用户计算机上执行、部分的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以及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(LAN)或广域网(WAN),可以连接到用户计算机,也可以连接到外部计算机。
本发明实施例通过流程图和/或方框图描述所提供的方法、装置、设备。
应当理解,流程图和/或方框图的每个方框以及流程图和/或方框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,从而生产出一种机器,这些计算机可读程序指令通过计算机或其他可编程数据处理装置执行,产生了实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的装置。
也可以将这些计算机可读程序指令存储在能使得计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储介质中。这样,存储在计算机可读存储介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的指令装置产品。
也可以将计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上,使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的过程。
以上所述,仅为本发明实施例的具体实施方式,但本发明实施例的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例披露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此,本发明实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电池均衡的方法,其特征在于,包括:
确定待均衡的电池组中每个电池的当前SOC;
将不超过最大均衡时长的时长作为标准均衡时长;
其中,在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述最大均衡时长满足:
在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述最大均衡时长/>满足:
其中,/>表示最大的当前SOC,/>表示最小的当前SOC,/>表示所述电池的标称容量,/>表示主动均衡时恒定的充电电流,/>表示被动均衡时恒定的放电电流,/>表示主动均衡时最大充电电流,/>表示被动均衡时最大放电电流;
计算所述当前SOC最小的电池在所述标准均衡时长内进行主动均衡后的第一SOC,计算所述当前SOC最大的电池在所述标准均衡时长内进行被动均衡后的第二SOC;所述第一SOC小于或等于所述第二SOC;
将所述当前SOC小于所述第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池,并对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡;
将所述当前SOC大于所述第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池,并对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将不超过最大均衡时长的时长作为所述标准均衡时长,包括:
确定用户选择的均衡等级n,n为正整数;
根据所述均衡等级确定所述标准均衡时长,且所述标准均衡时长tn满足:tn=Tmax/n。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡,包括:
将所述标准均衡时长作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对所述当前SOC最小的电池进行主动均衡;以及
将除所述当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长,将所述充电时长作为所述第一电池的主动均衡时长,对所述第一电池进行主动均衡;
在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡,包括:
将所述标准均衡时长作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对所述当前SOC最大的电池进行被动均衡;以及
将除所述当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长,将所述放电时长作为所述第二电池的被动均衡时长,对所述第二电池进行被动均衡。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长满足:
所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长满足:
其中,/>表示所述第一SOC,表示所述第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且所述第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且所述第j个电池为第二电池;/>表示所述第i个电池从当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电时长,/> 表示所述第j个电池从当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电时长。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡,包括:
将所述最大充电电流作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为所述当前SOC最小的电池的主动均衡时长,对所述当前SOC最小的电池进行主动均衡;以及
将除所述当前SOC最小的电池之外的需要主动均衡的电池作为第一电池,计算所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流,将所述充电电流作为所述第一电池的主动均衡电流,标准均衡时长作为所述第一电池的主动均衡时长,对所述第一电池进行主动均衡;
在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡,包括:
将所述最大放电电流作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为所述当前SOC最大的电池的被动均衡时长,对所述当前SOC最大的电池进行被动均衡;以及
将除所述当前SOC最大的电池之外的需要被动均衡的电池作为第二电池,计算所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流,将所述放电电流作为所述第二电池的被动均衡电流,标准均衡时长作为所述第二电池的被动均衡时长,对所述第二电池进行被动均衡。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一电池从所述当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流满足:
所述第二电池从所述当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流满足:
其中,/>表示所述第一SOC,/>表示所述第二SOC;/>表示第i个电池的当前SOC,且所述第i个电池为第一电池,/>表示第j个电池的当前SOC,且所述第j个电池为第二电池;表示所述第i个电池从当前SOC充电至所述第一SOC所需的充电电流,表示所述第j个电池从当前SOC放电至所述第二SOC所需的放电电流;/>表示标准均衡时长。
7.一种电池均衡的装置,其特征在于,包括:
SOC确定模块,用于确定待均衡的电池组中每个电池的当前SOC;
时长确定模块,用于将不超过最大均衡时长的时长作为标准均衡时长;
其中,在不同电池的均衡电流相同的情况下,所述最大均衡时长满足:
在不同电池的均衡电流不相同的情况下,所述最大均衡时长/>满足:
其中,/>表示最大的当前SOC,/>表示最小的当前SOC,/>表示所述电池的标称容量,/>表示主动均衡时恒定的充电电流,/>表示被动均衡时恒定的放电电流,/>表示主动均衡时最大充电电流,/>表示被动均衡时最大放电电流;
计算模块,用于计算所述当前SOC最小的电池在所述标准均衡时长内进行主动均衡后的第一SOC,计算所述当前SOC最大的电池在所述标准均衡时长内进行被动均衡后的第二SOC;所述第一SOC小于或等于所述第二SOC;
主动均衡模块,用于将所述当前SOC小于所述第一SOC的电池作为需要主动均衡的电池,并对所述需要主动均衡的电池进行主动均衡;
被动均衡模块,用于将所述当前SOC大于所述第二SOC的电池作为需要被动均衡的电池,并对所述需要被动均衡的电池进行被动均衡。
8.一种电池均衡的设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序,以实现如权利要求1至6中任一项所述的电池均衡的方法。
9.一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6中任一项所述的电池均衡的方法。
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