一种电池包均衡管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电池包均衡管理系统，包括数据采集端、均衡模块和数据分析模块，具体涉及均衡管理技术领域；本发明专利技术通过设置数据采集端对新能源锂电池汽车内所有电池包内电芯的数据进行采集，数据分析模块基于当前该新能源锂电池汽车在不同时期电芯容量的变化计算获取该新能源锂电池汽车的自均衡时间，均衡模块基于当前该新能源锂电池汽车的电池包状态和该新能源锂电池的平均工作时长对其进行是否需要主动均衡判定，采用主动均衡的方式减少了新能源锂电池汽车每次均衡的时长，避免出现新能源锂电池汽车一次均衡时间过长导致的车辆正常使用受到影响情况的发生，其提高了能量的利用率。的利用率。的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池包均衡管理系统


[0001]本专利技术涉及均衡管理
，具体涉及一种电池包均衡管理系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车的电池包用于为整车提供驱动电能，电池包通常由多个电池模组串联组成，每个电池模组内又包含多个电芯。当电芯出现故障时，例如过温、过压或欠压时，有可能出现电池包的热失控，从而导致燃烧、爆炸、人员伤害等事故。电池包内置电池管理系统(battery management system，bms)，电池管理系统利用采样芯片持续对电芯的状态进行实时监控，能够及时检测到电芯故障并采取相应的措施，例如报警、限制功率、下高压、对电芯进行散热及防爆炸等。
[0003]在电池包使用的过程中，由于电芯的自放电率和电芯老化速度不一样，电芯之间会存在差异，如果电池包在恶劣的环境中使用，电芯之间的不平衡状况会更加恶化。因此在电池包使用过程中，需要对电芯进行均衡来解决电芯之间的电能不一致的问题，以提高电池包的能量利用效率，增加电池包的使用寿命，提高新能源汽车的续航能力。
[0004]目前均衡方式主要是通过被动均衡实现，即在采样芯片中设计均衡通道，均衡通道开启时可以消耗电芯的电能，通过减少电能高的电芯的电能的方式实现电芯之间的均衡。电芯均衡的速度与均衡电流及均衡时间成正比，这样的方式一方面会造成能量的损失、不节能，且驾驶人员无法基于当前新能源锂电池汽车电池包的状态判定其电芯的均衡的所用时长，对驾驶人员的出行有一定的影响；
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种解决方案。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的在于提供一种电池包均衡管理系统，目的是为了解决现有技术中对新能源锂电池汽车进行均衡的过程出现能量损失、不节能，且驾驶人员无法基于当前新能源锂电池汽车电池包的状态判定其电芯的均衡的所用时长，对驾驶人员的出行有一定的影响的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种电池包均衡管理系统，包括：
[0009]数据采集端包括若干个数据采集模块，所述数据采集模块用于对新能源锂电池汽车内所有电池包的数据进行采集，一个所述数据采集模块对应采集一个电池包的数据；所述数据采集模块包括第三采集单元，所述第三采集单元，对新能源锂电池汽车每天的工作时长进行采集；
[0010]数据分析模块，对新能源锂电池汽车内所有电池包数据进行分析生成该新能源锂电池汽车的自均衡时间数据；
[0011]均衡模块，对新能源锂电池汽车的电池包进行判定并进行主动均衡，所述均衡模块包括均衡判定单元和主动均衡单元，所述均衡判定单元按照一定的均衡判定步骤对当前
时刻该新能源锂电池汽车的电池包内电芯采集数据进行均衡判定，具体的均衡判定步骤如下：
[0012]S21：以当前时刻该新能源锂电池汽车的一个电池包为例，获取当前时刻该电池包内所有电芯SOC值的最大值，将其标定为该新能源锂电池汽车的电池包的待判定均衡值，标记为P1；
[0013]S22：按照S21，获取当前时刻该新能源锂电池汽车所有电池包的待判定均衡值，标记为P1、P2、...、Pp，p≥1；
[0014]S23：依次将P1、P2、...、Pp和P进行大小比较，获取P1、P2、...、Pp中所有小于P的电池包待判定均衡值，将其重新标定为电池包的待均衡值，标记为Q1、Q2、...、Qq，q≥1，所述P为预设阈值；
[0015]S24：获取该新能源锂电池汽车电池包待均衡值Q1、Q2、...、Qq的最小值，标记为Q；
[0016]利用公式r＝Q/N计算获取当前该新能源锂电池汽车均衡的最大时间r，所述N为该新能源锂电池汽车的自均衡时间；
[0017]S25：将r与r1进行大小比较，若r≥r1，则判定当前该能源锂电池汽车需要提前均衡，所述均衡判定单元生成主动均衡指令并将其传输到主动均衡单元；
[0018]所述主动均衡单元接收到均衡判定单元传输的当前该新能源锂电池汽车的主动均衡指令后对其进行主动均衡；
[0019]利用公式r3＝r
‑
r2计算获取该新能源锂电池汽车提前均衡的时长，所述r2为当前该新能源锂电池汽车的平均工作时长；
[0020]若r<r1，则判定当前该新能源锂电池汽车不需要进行提前均衡，
[0021]所述电池包内电芯采集数据包块电池包内电芯的容量数据和放电速率数据。
[0022]进一步的，所述数据分析模块分析生成新能源锂电池汽车的自均衡时间数据的分析步骤如下：
[0023]S11：首先选定一新能源锂电池汽车为待均衡车，获取待均衡车的所有电池包并将其标记为A1、A2、...、Aa，a≥1；
[0024]S12：进行均衡段划分，将一个均衡周期划分为b个等时长的均衡段，将一个均衡周期的b个均衡段标记为B1、B2、...、Bb，b≥1；
[0025]S13：获取一个均衡周期均衡段B1内电池包A1、A2、...、Aa的容量变化值C1、C2、...、Ca，所述电池包的容量变化值为电池包在该均衡段内获取到的第一个电池包容量值与最后一个电池包容量值的差值，所述一个均衡周期为一天，一个均衡段为2小时；
[0026]S14：按照一定的判定规则对该均衡周期均衡段B1进行判定获取该均衡周期所有的正常运行段E1、E2、...、Ee，1≤e<b；
[0027]S15：按照一定的计算步骤计算获取正常运行段E1中电池包A1、A2、...、Aa的自均衡时间γ1、γ2、...、γa；
[0028]S16：按照一定的计算步骤计算获取该均衡周期的主动均衡时间L1；
[0029]S17：按照一定的计算步骤计算获取待均衡车的自均衡时间N；
[0030]所述数据分析模块依据待均衡车的自均衡时间生成对应新能源锂电池汽车的自均衡时间数据。
[0031]进一步的，所述S14中，判定获取该均衡周期所有的正常运行段E1、E2、...、Ee的具
体判定规则如下：
[0032]S141：创建电池包容量变化动态变量D，D的初始值为0；
[0033]S142：以电池包A1的容量变化值C1为例，将C1和C进行大小比较，所述C为预设停止运行状态下电池包容量变化值；
[0034]若C1>C，电池包容量变化动态变量D的值自加1，反之，不做任何处理；
[0035]S143：按照S242依次对该均衡周期均衡段B1内电池包A1、A2、...、Aa的容量变化值与C进行大小比较，获取比较完成后的最终的电池包容量变化动态变量D；
[0036]S144：将该均衡周期均衡段B1最终的电池包容量变化动态变量D与D1进行大小比较，所述D1为预设电池包容量变化动态变量阈值；
[0037]若D>D1，判定该均衡周期均衡段B1为正常运行段，反之判定该均衡周期均衡段B1为停止运行段；
[0038]S145：按照S141到S144依次对该均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包均衡管理系统，其特征在于，包括：数据采集端包括若干个数据采集模块，所述数据采集模块用于对新能源锂电池汽车内所有电池包的数据进行采集，一个所述数据采集模块对应采集一个电池包的数据；所述数据采集模块包括第三采集单元，所述第三采集单元，对新能源锂电池汽车每天的工作时长进行采集；数据分析模块，对新能源锂电池汽车内所有电池包数据进行分析生成该新能源锂电池汽车的自均衡时间数据；均衡模块，对新能源锂电池汽车的电池包进行判定并进行主动均衡，所述均衡模块包括均衡判定单元和主动均衡单元，所述均衡判定单元按照一定的均衡判定步骤对当前时刻该新能源锂电池汽车的电池包内电芯采集数据进行均衡判定，具体的均衡判定步骤如下：S21：以当前时刻该新能源锂电池汽车的一个电池包为例，获取当前时刻该电池包内所有电芯SOC值的最大值，将其标定为该新能源锂电池汽车的电池包的待判定均衡值，标记为P1；S22：按照S21，获取当前时刻该新能源锂电池汽车所有电池包的待判定均衡值，标记为P1、P2、...、Pp，p≥1；S23：依次将P1、P2、...、Pp和P进行大小比较，获取P1、P2、...、Pp中所有小于P的电池包待判定均衡值，将其重新标定为电池包的待均衡值，标记为Q1、Q2、...、Qq，q≥1，所述P为预设阈值；S24：获取该新能源锂电池汽车电池包待均衡值Q1、Q2、...、Qq的最小值，标记为Q；利用公式r＝Q/N计算获取当前该新能源锂电池汽车均衡的最大时间r，所述N为该新能源锂电池汽车的自均衡时间；S25：将r与r1进行大小比较，若r≥r1，则判定当前该能源锂电池汽车需要提前均衡，所述均衡判定单元生成主动均衡指令并将其传输到主动均衡单元；所述主动均衡单元接收到均衡判定单元传输的当前该新能源锂电池汽车的主动均衡指令后对其进行主动均衡；利用公式r3＝r
‑
r2计算获取该新能源锂电池汽车提前均衡的时长，所述r2为当前该新能源锂电池汽车的平均工作时长；若r<r1，则判定当前该新能源锂电池汽车不需要进行提前均衡，所述电池包内电芯采集数据包块电池包内电芯的容量数据和放电速率数据。2.根据权利要求1所述的一种电池包均衡管理系统，其特征在于，所述数据分析模块分析生成新能源锂电池汽车的自均衡时间数据的分析步骤如下：S11：首先选定一新能源锂电池汽车为待均衡车，获取待均衡车的所有电池包并将其标记为A1、A2、...、Aa，a≥1；S12：进行均衡段划分，将一个均衡周期划分为b个等时长的均衡段，将一个均衡周期的b个均衡段标记为B1、B2、...、Bb，b≥1；S13：获取一个均衡周期均衡段B1内电池包A1、A2、...、Aa的容量变化值C1、C2、...、Ca，所述电池包的容量变化值为电池包在该均衡段内获取到的第一个电池包容量值与最后一个电池包容量值的差值，所述一个均衡周期为一天，一个均衡段为2小时；S14：按照一定的判定规则对该均衡周期均衡段B1进行判定获取该均衡周期所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：常伟，潘多昭，
申请(专利权)人：上海乐驾智慧能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：