锂电池组的主动均衡方法技术

一种锂电池组的主动均衡方法，包括：确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体；计算所述锂电池单体的实时均衡电流；在开始充电或放电后开启对所述锂电池单体的主动均衡保护。本发明专利技术可以及时开启均衡保护以防止锂电池组损坏。

【技术实现步骤摘要】
锂电池组的主动均衡方法
本专利技术涉及锂电池应用领域，特别是涉及一种锂电池组的主动均衡方法。
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。在对储能锂电池组进行充放电操作时，电池容量的不一致性会导致电池储存的电量难以有效的利用。因此，在当前的电池组管理系统中都会加入均衡控制的软件设计。然而，现有关于锂电池的均衡控制方法都是在充电时，当电池组中的某一电池电压高出阈值，就对其进行放电操作，压制其电压变化，保证该电池与其他电池可以同步充满。在放电时，对电压低于阈值的电池进行充电操作，原理同上。即现有关于锂电池的均衡控制方法都是在锂电池已经产生了不同于其他电池的变化(超出阈值)，才开启对该电池的均衡，从而容易造成均衡开启不及时而导致电池损坏。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可以及时开启均衡保护以防止锂电池组损坏的锂电池组的主动均衡方法。一种锂电池组的主动均衡方法，包括：确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体；计算所述锂电池单体的实时均衡电流；在开始充电或放电后开启对所述锂电池单体的主动均衡保护。在其中一个实施例中，确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体的步骤具体为：对每个锂电池单体进行实际容量标定；根据标定结果计算每个锂电池单体的实际容量与额定容量之间的容量差；将容量差的绝对值大于预设值的锂电池单体确定为需要均衡的锂电池单体。在其中一个实施例中，所述预设值为0。在其中一个实施例中，计算所述锂电池单体的实时均衡电流的步骤具体为：定义锂电池单体的容量指数Soc＝1+[(I+i)dt]/Mc；令锂电池单体的容量指数Soc等于均衡容量指数Soc0；求出所述锂电池单体的实时均衡电流；其中，I为锂电池组充电或放电电流，i为锂电池单体的实时均衡电流，dt是指对均衡时间的积分值，Mc为每个锂电池单体的实际容量；均衡容量指数Soc0是指锂电池单体的实时均衡电流i为0，锂电池单体的实际容量Mc等于额定容量时的容量指数Soc取值。在其中一个实施例中，在开始充电或放电后开启对所述锂电池单体的主动均衡保护的步骤具体为：在开始充电后，对实际容量大于额定容量的锂电池单体进行主动充电均衡，对实际容量小于额定容量的锂电池单体进行主动放电均衡；在开始放电后，对实际容量大于额定容量的锂电池单体进行主动放电均衡，对实际容量小于额定容量的锂电池单体进行主动充电均衡。在其中一个实施例中，进行主动充电均衡的方式和主动放电均衡的方式分别为双向直流电源充电和放电。在其中一个实施例中，还包括对锂电池单体进行均衡优先级排序的步骤，其中，所述容量差的绝对值越大，均衡优先级越高。在其中一个实施例中，在开始充电或放电后，按照所述均衡优先级从高到低分别开启对所述锂电池单体的主动均衡保护。在其中一个实施例中，开启对所述锂电池单体的主动均衡保护的步骤之后还包括停止输出均衡电流以结束主动均衡保护的步骤。在其中一个实施例中，所述停止输出均衡电流以结束主动均衡保护的步骤具体为：将锂电池组充电或放电电流与锂电池单体实时均衡电流的和对均衡时间求实时积分值；将每次求取的实时积分值进行求和，得到累计积分值；检测所述累计积分值是否等于所述容量差，若是，停止输出均衡电流以结束主动均衡保护。上述锂电池组的主动均衡方法，通过确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体，计算所述锂电池单体的实时均衡电流，并在开始充电或放电后开启对所述锂电池单体的主动均衡保护，这样可以及时开启均衡保护以防止锂电池组损坏。附图说明图1为一实施例中锂电池组的主动均衡方法流程图；图2为一实施例中确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体流程图；图3为一实施例中计算所述锂电池单体的实时均衡电流流程图。具体实施方式请参照图1，为一实施例中锂电池组的主动均衡方法流程图。该锂电池组的主动均衡方法包括：步骤S110：确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体。请结合图2，在本实施例中，步骤S110具体包括：步骤S112：对每个锂电池单体进行实际容量标定。实际容量标定就是指实际容量的测量。每个锂电池单体在出厂时都具有相应的额定容量，但电池使用环境的不同或制造过程中出现的不可避免的误差都会导致电池的实际容量与其额定容量出现偏差，另外，使用过多次的电池，其容量也会有所衰减。因此，对每个锂电池单体进行实际容量标定是非常必要的。步骤S114：根据标定结果计算每个锂电池单体的实际容量与额定容量之间的容量差。所述容量差的数值能反应出锂电池单体的健康度。具体情况下，所述健康度的评价还需要参照所述锂电池单体的历史工作曲线。步骤S116：将容量差的绝对值大于预设值的锂电池单体确定为需要均衡的锂电池单体。在本实施例中，所述预设值为0。可以理解，在其他实施例中，所述预设值还可以为其他小于1的数值，如0.5。步骤S120：计算所述锂电池单体的实时均衡电流。请结合图3，在本实施例中，步骤S120具体包括：步骤S122：定义锂电池单体的容量指数Soc＝1+[(I+i)dt]/Mc。其中，I为锂电池组充电或放电电流，i为锂电池单体的实时均衡电流，dt是指对均衡时间的积分值，Mc为每个锂电池单体的实际容量。步骤S124：令锂电池单体的容量指数Soc等于均衡容量指数Soc0。步骤S126：求出所述锂电池单体的实时均衡电流。均衡容量指数Soc0是指锂电池单体的实时均衡电流i为0，锂电池单体的实际容量Mc等于额定容量时的容量指数Soc取值。具体地，以三个锂电池单体组成的锂电池组进行放电过程为例。假如三个锂电池单体的标定实际容量分别为36安时、40安时、42安时，锂电池组放电电流I＝-40安培(“-”表示电流方向与充电电流的方向相反)，累积均衡时间为1小时，锂电池组的额定容量为40安时，且以1C的充、放电倍率为测试标准，那么40安培放电1小时即可将整个锂电池组的电芯剩余电量放光。将上述相关参数代入容量指数的公式中即可得到每个锂电池单体的容量指数，并令每个单体的容量指数等于均衡容量指数Soc0，那么可以求得三个锂电池单体的均衡电池分别为+4安培、0安培、-2安培。这样整个锂电池组可以以40安培的电流放电1小时，额定容量即为40安时。如果有没主动均衡的作用，那么整个锂电池组以40安培放电54分钟时，实际容量为36安时的锂电池单体已经无法再继续放电，那么整个锂电池组的容量只有36安时。从上述对比结果可以知道，有主动均衡作用的锂电池组的容量为40安时，无主动均衡作用的锂电池组整体容量为36安时，数据相差不大。但是如果换成由221个锂电池单体甚至更多的锂电池单体串联成的锂电池组，其容量数据相差是极大的。步骤S130：在开始充电或放电后开启对所述锂电池单体的主动均衡保护。在本实施例中，步骤S130具体为：在开始充电后，对实际容量大于额定容量的锂电池单体进行主动充电均衡，对实际容量小于额定容量的锂电池单体进行主动放电均衡；在开始放电后，对实际容量大于额定容量的锂电池单体进行主动放电均衡，对实际容量小于额定容量的锂电池单体进行主动充电均衡。具体地，还是以上述三个锂电池单体组成的锂电池组为例，它们的实际容量分别为36安时、40安时和42安时。这样求得三个锂电池单体的容量差为分别为-4安时、0安时及2安时，因此确定实际容量为36安时和42安时的两个锂电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池组的主动均衡方法，其特征在于，包括：确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体；计算所述锂电池单体的实时均衡电流；在开始充电或放电后开启对所述锂电池单体的主动均衡保护。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池组的主动均衡方法，其特征在于，包括：确定充电或放电状态下需要均衡的锂电池单体，具体为：对每个锂电池单体进行实际容量标定；根据标定结果计算每个锂电池单体的实际容量与额定容量之间的容量差；将容量差的绝对值大于预设值的锂电池单体确定为需要均衡的锂电池单体；计算所述锂电池单体的实时均衡电流，具体为定义锂电池单体的容量指数令锂电池单体的容量指数Soc等于均衡容量指数Soc0，求出所述锂电池单体的实时均衡电流，其中，I为锂电池组充电或放电电流，i为锂电池单体的实时均衡电流，Mc为每个锂电池单体的实际容量，均衡容量指数Soc0是指锂电池单体的实时均衡电流i为0且锂电池单体的实际容量Mc等于额定容量时的容量指数；在开始充电或放电后利用所述实时均衡电流开启对所述锂电池单体的主动均衡保护。2.根据权利要求1所述的锂电池组的主动均衡方法，其特征在于，所述预设值为0。3.根据权利要求1所述的锂电池组的主动均衡方法，其特征在于，在开始充电或放电后开启对所述锂电池单体的主动均衡保护的步骤具体为：在开始充电后，对实际容量大于额定容量的锂电池单体进行主动充电均衡，对实际容量小于额定容量的锂电池单体进行主动放电均衡；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迪虎，王禹力，
申请(专利权)人：深圳市科陆电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44