电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备技术方案

本公开涉及一种电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备，所述方法包括：获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率；获取均衡所需的参考时间变化率；根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定所述待均衡单体电池的目标均衡时长；按照所述目标均衡时长，控制所述待均衡单体电池的均衡。由于均衡过程所依据的目标均衡时长是根据待均衡单体电池的时间变化率和参考时间变化率之间的差值计算出来的，所以更加准确，进而使得均衡过程也更加准确，避免了均衡时长过长或过短的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备
本公开涉及控制
，具体地，涉及一种电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备。
技术介绍
为电动汽车提供动力能源的大容量蓄电池常称作动力电池。车用动力电池一般由多个单体电池串联组成一个模块。随着电池的使用，各单体电池间的差异性逐渐扩大，单体电池间一致性差，由于电池的短板效应，电池组容量发挥受到限制，使电池组容量不能充分发挥，导致电池组的整体的容量减少。另一方面，各单体电池间的差异性逐渐扩大后，将造成某些单体电池过充电，某些单体电池过放电，影响电池寿命，损坏电池，而且还可能产生大量的热量引起电池燃烧或爆炸。因此，对电动汽车动力电池进行有效的均衡管理，有利于提高电池组中各电池的一致性，减少电池的容量损失，延长电池的使用寿命及电动汽车续驶里程，具有十分重要的意义。目前，对电池组进行均衡管理，通常会实时地采集电池组中各单体电池的电池信息，然后依据采集的电池信息来确定有没有单体电池需要均衡，以及在有单体电池需要均衡时，对需要均衡的单体电池进行均衡。在单体电池被均衡的过程中，如果单体电池的均衡时长过长，反而会增加其所在的电池组中各个单体电池的不一致性，导致均衡效率较低；如果单体电池的均衡时长过短，则达不到均衡效果。因而，如何准确地确定需要均衡的单体电池的均衡时长，是需要解决的问题。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备，以优化电池均衡过程。为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种电池均衡方法，所述方法包括：获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率；获取均衡所需的参考时间变化率；根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定所述待均衡单体电池的目标均衡时长；按照所述目标均衡时长，控制所述待均衡单体电池的均衡。本公开第二方面提供一种电池均衡系统，所述系统包括：均衡模块、采集模块以及控制模块，所述采集模块用于：获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率；所述控制模块用于：获取均衡所需的参考时间变化率，以及，根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定所述待均衡单体电池的目标均衡时长；所述均衡模块用于：按照所述目标均衡时长，控制所述待均衡单体电池的均衡。本公开第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面所述的方法。本公开第四方面提供一种电子设备，包括：本公开第三方面所述的计算机可读存储介质；以及一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。本公开第五方面提供一种车辆，所述车辆包括：电池组以及本公开第二方面所述的电池均衡系统。通过上述技术方案，根据电池组中待均衡单体电池的时间变化率和参考时间变化率，确定待均衡单体电池的目标均衡时长，然后按照所确定的目标均衡时长，对需要均衡的单体电池进行均衡。由于均衡过程所依据的目标均衡时长是根据待均衡单体电池的时间变化率和参考时间变化率之间的差值计算出来的，所以更加准确，进而使得均衡过程也更加准确，避免了均衡时长过长或过短的情况发生。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开一实施例的电池均衡系统的示意图；图2是本公开一实施例的两个单体电池共用一个均衡模块的电池均衡系统的示意图；图3是本公开另一实施例的电池均衡系统的示意图；图4是本公开另一实施例的两个单体电池共用一个均衡模块的电池均衡系统的示意图；图5是本公开一实施例的电池均衡方法的流程示意图；图6是本公开一实施例的单体电池的开路电压OCV-剩余电量SOC曲线；图7是本公开一实施例的电池内阻模型的示意图；图8是本公开一实施例的均衡模块的示意图。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。参见图1，为本公开一实施例的电池均衡系统的示意图。该电池均衡系统包括：控制模块101、采集模块102、均衡模块103和电池组104。在一个实施例中，每节单体电池都对应一个采集模块102和一个均衡模块103。对应于同一单体电池的采集模块102和均衡模块103分别通过不同的控制通道与控制模块101连接。控制模块可包括控制芯片，控制芯片通过两个引脚分别与对应于同一单体电池的采集模块和均衡模块连接，两个引脚与两个通道一一对应。在该实施例中，控制模块101按照单位周期，控制采集模块102和均衡模块103分时导通，分别进行电池信息的采集和电池的均衡，使得电池信息采集和均衡分时进行。避免电池信息采集和均衡同时进行时，均衡电流对电池信息采集的精度的影响。在一个实施例中，参见图1所示，电池中的每一单体电池分别与一采集模块102和一均衡模块103连接。若电池组包括N个单体电池，则采集模块102为N个，均衡模块103为N个，由此，控制模块101通过2×N个控制通道，分别与N个采集模块和N个均衡模块连接。在另一些实施例中，不同的单体电池可共用均衡模块，例如，电池组中的N个单体电池，可共用同一个均衡模块，或每预设数量(例如，2个、3个或5个等)个单体电池共用一个均衡模块等。当共用一个均衡模块的多节单体电池中有至少两节单体电池需要均衡时，在单位周期的均衡时段内，该均衡模块与需要均衡的至少两节单体电池中的每节单体电池交替连接。参见图2，两个单体电池共用一个均衡模块，当共用一个均衡模块的两节单体电池均需要均衡时，在单位周期的均衡时段内，该均衡模块与每节单体电池交替连接。交替连接可为按照一定的周期交替性的连接。例如，参见图2，两节单体电池中的一个单体电池111所对应的并联支路15上的并联开关150在控制模块14的控制下闭合2s时，两节单体电池中的另一个单体电池111所对应的并联支路15上的并联开关150在控制模块14的控制下断开2s。即两节单体电池中的每个单体电池111对应的并联支路15上的并联开关150，在均衡时段内，每隔两秒就从闭合状态切换为断开状态，或者从断开状态切换为闭合状态。由此，在采集模块和均衡模块分时导通的基础上，在均衡时段时，共用同一均衡模块的单体电池交替的与该共用的均衡模块连接，实现均衡。参见图3，为本公开另一实施例的电池均衡系统的结构示意图。该电池均衡系统包括：控制模块301、采集模块302、均衡模块303和电池组304。其中，电池组304包括多个串联的单体电池。控制模块301通过一个控制通道305与对应于同一单体电池的采集模块302和均衡模块303连接。控制模块用于在确定与该控制模块连接的单体电池不需要进行均衡时，控制控制模块与对应的采样模块连接；或者，控制模块还用于在确定与该控制模块连接的单体电池需要进行均衡时，采集模块和均衡模块按照单位周期分时复用通道305。一个单位周期包括：采集时段和均衡时段。控制模块301控制采集模块302，在采集时段内对单体电池的电池信息进行采样，以获取单体电池的电池信息。电池信息至少包括以下其中之一：电压、电流和温度等。在一个实施例中，电池信息可以只包括电压值，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池均衡方法，其特征在于，所述方法包括：获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率；获取均衡所需的参考时间变化率；根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定所述待均衡单体电池的目标均衡时长；按照所述目标均衡时长，控制所述待均衡单体电池的均衡。

【技术特征摘要】
1.一种电池均衡方法，其特征在于，所述方法包括：获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率；获取均衡所需的参考时间变化率；根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定所述待均衡单体电池的目标均衡时长；按照所述目标均衡时长，控制所述待均衡单体电池的均衡。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定所述待均衡单体电池的目标均衡时长，包括：将所述电池组中时间变化率值与所述参考时间变化率值之差最小的单体电池确定为参考电池；判断所述待均衡单体电池的初始端电压与所述参考电池的初始端电压是否相同；当所述待均衡单体电池的初始端电压与所述参考电池的初始端电压相同时，根据所述待均衡单体电池的充电时间和所述参考电池的充电时间，确定所述目标均衡时长，或，根据所述待均衡单体电池的放电时间和所述参考电池的放电时间，确定所述目标均衡时长。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在判断所述待均衡单体电池的初始端电压与所述参考电池的初始端电压是否相同之后，所述方法还包括：当所述待均衡单体电池的初始端电压与所述参考电池的初始端电压不相同时，根据所述待均衡单体电池的初始端电压和所述参考电池的初始端电压，确定所述目标均衡时长。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述待均衡单体电池的初始端电压和所述参考电池的初始端电压，确定所述目标均衡时长，包括：根据所述参考电池的初始端电压值及所述参考电池的开路电压OCV-剩余电量SOC曲线，确定与所述参考电池的初始端电压值对应的第一SOC值；根据所述待均衡单体电池的初始端电压值及所述待均衡单体电池对应的OCV-SOC曲线，确定与所述待均衡单体电池的初始端电压值对应的第二SOC值；根据所述第一SOC值和所述第二SOC值，确定所述目标均衡时长。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考电池的初始端电压值及所述参考电池的开路电压OCV-剩余电量SOC曲线，确定与所述参考电池的初始端电压值对应的第一SOC值，包括：根据所述参考电池的初始端电压值及所述参考电池的内阻值，确定所述参考电池的参考OCV值；根据所述参考OCV值及所述参考电池的OCV-SOC曲线，将所述参考OCV值对应的SOC值确定为所述第一SOC值；根据所述待均衡单体电池的初始端电压值及所述待均衡单体电池对应的OCV-SOC曲线，确定与所述待均衡单体电池的初始端电压值对应的第二SOC值，包括：根据所述待均衡单体电池的初始端电压值及所述待均衡单体电池的内阻值，确定所述待均衡单体电池的OCV值；根据所述待均衡单体电池的OCV-SOC曲线，确定所述待均衡单体电池的OCV值对应的SOC值为所述第二SOC值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一SOC值和所述第二SOC值，确定所述目标均衡时长，包括：按照ΔQ＝ΔSOC×Cn确定电量差，其中，ΔQ为所述电量差，ΔSOC为所述第一SOC值与所述第二SOC值之间的SOC差值，Cn为所述待均衡单体电池的可用容量；按照t＝ΔQ/I确定所述目标均衡时长，其中，t为所述目标均衡时长，I为所述待均衡单体电池的均衡电流。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述待均衡单体电池的充电时间和所述参考电池的充电时间，确定所述目标均衡时长，包括：根据所述待均衡单体电池的电压从初始端电压上升一个单位电压所需的充电时间、所述参考电池的电压从初始端电压上升一个单位电压所需的充电时间以及电流积分值，确定所述待均衡电池和所述参考电池的容量差；根据所述容量差及所述待均衡电池的均衡电流，确定所述目标均衡时长；根据所述待均衡单体电池的放电时间以及所述参考电池的放电时间，确定所述目标均衡时长，包括：根据所述待均衡单体电池的电压从初始端电压下降一个单位电压所需的放电时间、所述参考电池的电压从初始端电压下降一个单位电压所需的放电时间以及电流积分值，确定所述待均衡电池和所述参考电池的容量差；根据所述容量差及所述待均衡电池的均衡电流，确定所述目标均衡时长。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述容量差及所述待均衡电池的均衡电流，确定所述目标均衡时长，包括：按照t＝ΔQ/I确定所述目标均衡时长，其中，t为所述目标均衡时长，I为所述待均衡单体电池的均衡电流。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率，包括：在所述电池组的充电过程中，获取所述待均衡单体电池的电压从初始端电压上升一个单位电压所需的充电时间；确定所述待均衡单体电池的时间变化率值为该单体电池的所需充电时间与所述单位电压的值的比值；或者，在所述电池组的放电过程中，获取所述待均衡单体电池的电压从初始端电压下降一个单位电压所需的放电时间；确定所述待均衡单体电池的时间变化率值为该单体电池的所需的放电时间与所述单位电压的值的比值。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取均衡所需的参考时间变化率，包括：将所述电池组中各单体电池的时间变化率值中的最小时间变化率值确定为所述参考时间变化率；或，将所述电池组中各单体电池的时间变化率值中的最大时间变化率值确定为所述参考时间变化率；或，将所述电池组中各单体电池的时间变化率值的平均值确定为所述参考时间变化率。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述电池组中各单体电池的电池参数信息，从所述电池组中确定所述待均衡单体电池，其中，所述电池参数信息包括电压值、内阻值、自放电率值、SOC值、电量变化率、及电压变化率中的至少一者。12.一种电池均衡系统，其特征在于，包括：均衡模块、采集模块以及控制模块，所述采集模块用于：获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率；所述控制模块用于：获取均衡所需的参考时间变化率，以及，根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗红斌，王超，沈晓峰，曾求勇，刘苑红，张祥，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44