一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法，包括对电动汽车的系统上电，并设置静置标准时长，对各个单体电池的电压进行采样，根据电动汽车电池的荷电状态与开路电压关系表计算各个单体电池的剩余容量，对均衡阈值条件进行判断，循环判断电池电压，实时计算单个均衡剩余时间Tn，并管理电动汽车的均衡剩余时间，当Tn>0时，开启该通道相对应的电动汽车单体电池的均衡通道，当Tn=0时，关闭该通道相对应的电动汽车单体电池的均衡通道；优点为通过设定标准静置时长，来降低对充放电的限制，同时微处理器循环对各个单体电池进行均衡剩余时间进行独立的检测，降低了对采样时刻一致性的要求，实现准确估算各单体电池的均衡剩余时间。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法
本专利技术涉及电池管理
，尤其涉及一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法。
技术介绍
随着社会和科技的不断发展，人们拥有的汽车数量也在不断的增加，加剧了石油能源的消耗，由于石油能源的不可再生性，因此电动汽车就成为绿色能源汽车的主要发展方向。电动汽车的动力来源于电池组，电池组多由大量的单体电池串联而成，单体电池的个体差异即容量的细微差异会使电池之间出现电压偏差，因此电池管理系统就显得尤为重要，否则会使电池出现容量减小甚至出现电池的过度充放电，导致电池组使用寿命降低、容量减小等，而在电池管理系统中荷电状态是进行电池管理系统的重要参数之一。现有的电池管理系统多采用以下几种方式：实时条件判断法，这种方法对电流冲击或者电压偏差引起的误差难以补偿，对所有单体电压及电流采样同步性要求较高；卡尔曼滤波SOC(荷电状态)估算法，要实时计算所有单体电池的SOC来进行控制估算，当单体电池串联的数量较多时，计算量较大需要较为高端的芯片进行运算处理，且卡尔曼滤波SOC估算法采用电池内阻及电池滞后的参数均为稳定得到的电池模型参数，估算得到的荷电状态与真实值偏差较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为：提供一种可准确估算各单体电池的均衡剩余时间，无充放电限制且对采样时刻一致性要求较低的电动汽车电池荷电状态均衡管理方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：对电动汽车系统进行通电，检测到本次通电时间距离上一次断电的电池系统的静置时长T，并设置标准静置时长Tdelay；步骤2：判断是否需要重新计算电池系统的均衡剩余时间：当电池系统的静置时长T大于标准静置时长Tdelay，则进行步骤3；当电池系统的静置时长T小于标准静置时长Tdelay，则读取所有n个单体电池的剩余容量△Q1、△Q2……△Qn以及所有单体电池的均衡状态，开启系统存储的均衡剩余大于零的单体电池所对应的均衡通道，并跳转到步骤6；步骤3：对电动汽车的n个单体电池的电压进行采样，形成快照信号V1、V2……Vn，并比较得出最低电压Vmin；步骤4：根据电动汽车电池的荷电状态与开路电压(SOC-OCV)关系表，得到n个单体电池的荷电状态SOC1、SOC2……SOCn，比较n个单体电池的荷电状态得出最小荷电状态SOCmin，计算所有n个单体电池的剩余容量Q1、Q2……Qn，并得出最小剩余容量Qmin；步骤5：对电池系统的均衡阈值条件进行设定，循环判断电池电压V1、V2……Vn与最低电池电压Vmin的差值△V；将△V大于上限阈值VthH的r个单体电池进行编号x1、x2……xr，并获取该r个单体电池的剩余容量Qx1、Qx2……Qxr与最小剩余容量Qmin的差值△Qx1、△Qx2……△Qxr；将△V小于下限阈值VthL的s个单体电池进行编号y1、y2……ys，并获取该s个单体电池的剩余容量Qy1、Qy2……Qys与最小剩余容量Qmin的差值△Qy1、△Qy2……△Qys；将△V介于下限阈值VthL和上限阈值VthH之间的的t个单体电池进行编号z1、z2……zt，并计算获得该t个单体电池的剩余容量Qz1、Qz2……Qzt与最小剩余容量Qmin的差值△Qz1、△Qz2……△Qzt；步骤6：实时计算第n个单体电池的均衡剩余时间Tn，Tn＝(△Qn-In×tn)/In,其中In为流经第n个单体电池的电流，tn为第n个单体电池的开启时长，△Qn为第n个单体电池的均衡剩余容量；步骤7：管理电动汽车所有单体电池的均衡剩余时间，当第n个单体电池的均衡剩余时间Tn大于零时，开启第n个电动汽车单体电池的均衡通道，当Tn不大于零时，关闭该均衡通道；步骤8：重复步骤6、步骤7，直至电动汽车电池下电或者所有均衡通道关闭，并保存所有单体电池的剩余容量及均衡剩余时间大于零的单体电池所对应的信号。优选地，所述的步骤1中的静置标准时长Tdelay取0.5h～2h(小时)之间的某一值。优选地，所述的步骤4中第n个单体电池的剩余容量Qn通过关系式Qn＝SOCn×Q0得到，其中Q0为电动汽车单体电池的额定容量。优选地，所述的步骤5中的上限阈值VthH的取值范围为10mV～30mV,下限阈值VthL的取值范围为5mV～20mV，且VthH-VthL≥5mV。优选地，所述的单体电池的电压通过电压检测装置进行检测，并将检测到的电压信号输送至微处理器进行处理，所述的流经单体电池的电流通过电流检测装置进行检测，并将检测到的电流信号输送至微处理器进行处理。与现有技术相比，本专利技术的优点是通过设定静置标准时长Tdelay来降低对充放电的限制，同时微处理器循环对各个单体电池进行均衡剩余时间进行独立的检测，降低了本专利技术对采样时刻一致性的要求，实现准确估算各单体电池的均衡剩余时间。附图说明图1为本专利技术的整体流程图。具体实施方式下面将结合实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：对电动汽车系统进行通电，检测到本次通电时间距离上一次断电的电池系统的静置时长T，并设置标准静置时长Tdelay；步骤2：判断是否需要重新计算电池系统的均衡剩余时间：当电池系统的静置时长T大于标准静置时长Tdelay，则进行步骤3；当电池系统的静置时长T小于标准静置时长Tdelay，则读取所有n个单体电池的剩余容量△Q1、△Q2……△Qn以及所有单体电池的均衡状态，开启系统存储的均衡剩余大于零的单体电池所对应的均衡通道，并跳转到步骤6；步骤3：对电动汽车的n个单体电池的电压进行采样，形成快照信号V1、V2……Vn，并比较得出最低电压Vmin；步骤4：根据电动汽车电池的荷电状态与开路电压(SOC-OCV)关系表，得到n个单体电池的荷电状态SOC1、SOC2……SOCn，比较n个单体电池的荷电状态得出最小荷电状态SOCmin，计算所有n个单体电池的剩余容量Q1、Q2……Qn，并得出最小剩余容量Qmin；步骤5：对电池系统的均衡阈值条件进行设定，循环判断电池电压V1、V2……Vn与最低电池电压Vmin的差值△V；将△V大于上限阈值VthH的r个单体电池进行编号x1、x2……xr，并获取该r个单体电池的剩余容量Qx1、Qx2……Qxr与最小剩余容量Qmin的差值△Qx1、△Qx2……△Qxr；将△V小于下限阈值VthL的s个单体电池进行编号y1、y2……ys，并获取该s个单体电池的剩余容量Qy1、Qy2……Qys与最小剩余容量Qmin的差值△Qy1、△Qy2……△Qys；将△V介于下限阈值VthL和上限阈值VthH之间的的t个单体电池进行编号z1、z2……zt，并计算获得该t个单体电池的剩余容量Qz1、Qz2……Qzt与最小剩余容量Qmin的差值△Qz1、△Qz2……△Qzt；步骤6：实时计算第n个单体电池的均衡剩余时间Tn，Tn＝(△Qn-In×tn)/In,其中In为流经第n个单体电池的电流，tn为第n个单体电池的开启时长，△Qn为第n个单体电池的均衡剩余容量；步骤7：管理电动汽车所有单体电池的均衡剩余本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：对电动汽车系统进行通电，检测到本次通电时间距离上一次断电的电池系统的静置时长T，并设置标准静置时长Tdelay；步骤2：判断是否需要重新计算电池系统的均衡剩余时间：当电池系统的静置时长T大于标准静置时长Tdelay，则进行步骤3；当电池系统的静置时长T小于标准静置时长Tdelay，则读取所有n个单体电池的剩余容量△Q1、△Q2……△Qn，开启系统存储的均衡剩余时间大于零的单体电池所对应的均衡通道，并跳转到步骤6；步骤3：对电动汽车的n个单体电池的电压进行采样，形成快照信号V1、V2……Vn，并比较得出最低电压Vmin；步骤4：根据电动汽车电池系统的荷电状态与开路电压(SOC‑OCV)关系表，得到n个单体电池的荷电状态SOC1、SOC2……SOCn，比较n个单体电池的荷电状态得出最小荷电状态SOCmin，计算所有n个单体电池的剩余容量Q1、Q2……Qn，并得出最小剩余容量Qmin；步骤5：对电池系统的均衡阈值条件进行设定，循环判断单体电池的电压V1、V2……Vn与最低电池电压Vmin的差值△V；将△V大于上限阈值VthH的r个单体电池进行编号x1、x2……xr，并获取该r个单体电池的剩余容量Qx1、Qx2……Qxr与最小剩余容量Qmin的差值△Qx1、△Qx2……△Qxr；将△V小于下限阈值VthL的s个单体电池进行编号y1、y2……ys，并获取该s个单体电池的剩余容量Qy1、Qy2……Qys与最小剩余容量Qmin的差值△Qy1、△Qy2……△Qys；将△V介于下限阈值VthL和上限阈值VthH之间的的t个单体电池进行编号z1、z2……zt，并计算获得该t个单体电池的剩余容量Qz1、Qz2……Qzt与最小剩余容量Qmin的差值△Qz1、△Qz2……△Qzt；步骤6：实时计算第n个单体电池的均衡剩余时间Tn，Tn＝(△Qn‑In×tn)/In,其中In为流经第n个单体电池的电流，tn为第n个单体电池的开启时长，△Qn为第n个单体电池的均衡剩余容量；步骤7：管理电动汽车所有单体电池的均衡剩余时间，当第n个单体电池的均衡剩余时间Tn大于零时，开启第n个电动汽车单体电池的均衡通道，当Tn不大于零时，关闭该均衡通道；步骤8：重复步骤6、步骤7，直至电动汽车电池下电或者所有均衡通道关闭，并保存所有单体电池的剩余容量及均衡剩余时间大于零的单体电池所对应的信号。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电池荷电状态均衡管理方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：对电动汽车系统进行通电，检测到本次通电时间距离上一次断电的电池系统的静置时长T，并设置标准静置时长Tdelay；步骤2：判断是否需要重新计算电池系统的均衡剩余时间：当电池系统的静置时长T大于标准静置时长Tdelay，则进行步骤3；当电池系统的静置时长T小于标准静置时长Tdelay，则读取所有n个单体电池的剩余容量△Q1、△Q2……△Qn，开启系统存储的均衡剩余时间大于零的单体电池所对应的均衡通道，并跳转到步骤6；步骤3：对电动汽车的n个单体电池的电压进行采样，形成快照信号V1、V2……Vn，并比较得出最低电压Vmin；步骤4：根据电动汽车电池系统的荷电状态与开路电压(SOC-OCV)关系表，得到n个单体电池的荷电状态SOC1、SOC2……SOCn，比较n个单体电池的荷电状态得出最小荷电状态SOCmin，计算所有n个单体电池的剩余容量Q1、Q2……Qn，并得出最小剩余容量Qmin；步骤5：对电池系统的均衡阈值条件进行设定，循环判断单体电池的电压V1、V2……Vn与最低电池电压Vmin的差值△V；将△V大于上限阈值VthH的r个单体电池进行编号x1、x2……xr，并获取该r个单体电池的剩余容量Qx1、Qx2……Qxr与最小剩余容量Qmin的差值△Qx1、△Qx2……△Qxr；将△V小于下限阈值VthL的s个单体电池进行编号y1、y2……ys，并获取该s个单体电池的剩余容量Qy1、Qy2……Qys与最小剩余容量Qmin的差值△Qy1、△Qy2……△Qys；将△V介于下限阈值VthL和上限阈值VthH之间的的t个单体电池进行编号z1、z...

【专利技术属性】
技术研发人员：王攀，陈迪，俞洋，蒋观峰，史志浩，
申请(专利权)人：宁波均胜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33