一种混搭电池包均衡方法、均衡系统、均衡装置及其车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混搭电池包均衡方法、均衡系统、装置及其车辆，方法步骤包括：基于磷酸铁锂电池体系和三元锂离子电池体系的SOC

【技术实现步骤摘要】
一种混搭电池包均衡方法、均衡系统、均衡装置及其车辆


[0001]本专利技术涉及一种均衡方法、均衡系统、均衡装置及其车辆，尤其涉及一种混搭电池包均衡方法、均衡系统、均衡装置及其车辆。

技术介绍

[0002]当今市场上，电动汽车使用的动力电池主流是三元电池或磷酸铁锂电池。三元电池的优点是：能量密度高，低温性能好，充放电功率高，剩余电量SOC估算精准。三元电池的缺点是成本高，安全性低。磷酸铁锂电池的优点是成本低，安全性高；缺点是能量密度低，低温性能差，剩余电量SOC估算精度差。故现在部分电动汽车厂家尝试结合这两种电池的特点开发既可具备这两种电池优点，又可规避这两种电池缺点的三元
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磷酸铁锂电池混搭电池。
[0003]三元
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磷酸铁锂电池混搭电池的开发难点之一为如何保证混搭电池包中同一体系和不同体系电池的一致性，对于三元锂离子电池，由于其SOC_OCV(荷电状态
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开路电压)曲线比较陡峭，故通过充分静置可较准确地识别SOC容量，但是对于磷酸铁锂电池由于SOC_OCV曲线在平台区非常平缓，只能在充满或接近放完时才能较为准确地进行SOC估算，故混搭电池包磷酸铁锂体系电池一致性和不同体系电池的不一致性难以估算。
[0004]目前的动力电池的均衡方案主要是针对同一类型电池的均衡方案，大多采用安全可靠及成本较低的被动均衡方案，通过耗散能量的方式进行均衡实现电池的一致性，如何通过调整被动均衡方案实现混搭电池的一致性，使其始终具有较高的可用能量，是混搭电池包的开发难点之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种混搭电池包均衡方法、均衡系统、均衡装置及其车辆，首先要解决的技术问题是通过调整被动均衡方案实现混搭电池的一致性，其次要解决的技术问题是在多种工况下使电池待均衡容量互相校验，提升电池不一致性识别准确性；本专利技术还能解决的问题是在磷酸铁锂电池低倍率充电时，提高磷酸铁锂电池一直在平台区工作时进行不一致性识别的几率，解决现有技术存在的缺憾。
[0006]本专利技术提供了下述方案：
[0007]一种混搭电池包均衡方法，具体包括：
[0008]基于磷酸铁锂电池体系和三元锂离子电池体系的SOC
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OCV曲线，确定混搭电池包所处的不同工况，识别同一电池体系内和不同电池体系之间的不一致性；
[0009]根据不同的工况，对不同电池体系的初始待均衡容量进行计算；
[0010]迭代计算不同工况下对应的待均衡时间，根据待均衡时间对混搭电池包的电池进行均衡操作，并实时更新混搭电池的待均衡容量。
[0011]进一步的，根据SOC
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OCV曲线的斜率，将SOC
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OCV曲线依次划分为低端区、平台区和高端区，低端区和平台区的相连处为第一拐点电压，平台区和高端区的相连处为第二拐点电压；
[0012]在磷酸铁锂电池体系中，如果存在至少一节磷酸铁锂电池处于SOC
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OCV曲线的低端区，开路电压低于第一拐点电压，则磷酸铁锂电池处于低端区；
[0013]在磷酸铁锂电池体系中，如果至少存在一节磷酸铁锂电池处于SOC
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OCV曲线的高端区，开路电压均高于第二拐点，则磷酸铁锂电池处于高端区；
[0014]在磷酸铁锂电池体系中，如果所有磷酸铁锂电池均大于第一拐点电压且小于第二拐点电压，则磷酸铁锂电池处于平台区。
[0015]进一步的，所述工况具体包括：
[0016]第一工况：磷酸铁锂电池处于平台区，设定当前磷酸铁锂电池的待均衡容量为零；
[0017]第二工况：磷酸铁锂电池处于低端区；
[0018]第三工况：磷酸铁锂电池处于高端区；
[0019]第四工况：在低倍率充电过程中，磷酸铁锂电池进入IC曲线的波谷。
[0020]进一步的，在第一工况中：三元锂离子电池待均衡容量＝各个待均衡电池容量
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三元锂离子最小容量
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均衡富余量；
[0021]在第二工况中：确定容量最小的三元电池SOC与容量最小的磷酸铁锂电池之间的映射关系，计算三元锂离子电池和/或磷酸铁锂电池的待均衡容量，根据所述映射关系对三元锂离子电池和/或磷酸铁锂电池进行整体均衡操作；
[0022]在第三工况中：磷酸铁锂电池待均衡容量和三元锂离子电池待均衡容量计算方法与第二工况相同，对于开路电压低于第二拐点电压的磷酸铁锂电芯，其容量为第二拐点电压对应SOC的电芯容量。
[0023]在第四工况中：维持三元锂离子电池的待均衡容量不变，根据磷酸铁锂电池待均衡容量计算公式计算磷酸铁锂电池的磷酸铁锂电池待均衡容量，所述磷酸铁锂电池待均衡容量计算公式为：
[0024]磷酸铁锂电池待均衡容量＝各待均衡电池与SOC最小电池差异容量
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均衡富余量。
[0025]一种混搭电池包均衡系统，具体包括：
[0026]电池体系不一致性识别模块，基于磷酸铁锂电池体系和三元锂离子电池体系的SOC
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OCV曲线，确定混搭电池包所处的不同工况，识别同一电池体系内和不同电池体系之间的不一致性；
[0027]电池体系初始待均衡容量计算模块，根据不同的工况，对不同电池体系的初始待均衡容量进行计算；
[0028]待均衡时间计算模块，迭代计算不同工况下对应的待均衡时间，根据待均衡时间对混搭电池包的电池进行均衡操作，并实时更新混搭电池的待均衡容量。
[0029]一种混搭电池包均衡装置，具体包括：
[0030]混搭电池包，包括三元锂离子和磷酸铁锂电池；
[0031]所述混搭电池包经过所述的混搭电池包均衡方法的均衡操作。
[0032]进一步的，混搭电池包由三元锂离子电池和磷酸铁锂电池串联而成，每个三元锂离子电池和磷酸铁锂电池均并联有均衡开关，所述均衡开关与均衡电阻串联。
[0033]一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述方法的步骤。
[0034]一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有可由电子设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在所述电子设备上运行时，使得所述电子设备执行所述方法的步骤。
[0035]一种车辆，其特征在于，具体包括：
[0036]电子设备，用于实现所述的方法；
[0037]处理器，所述处理器运行程序，当所述程序运行时，对于从所述电子设备输出的数据执行所述方法的步骤；
[0038]存储介质，用于存储程序，所述程序在运行时，对于从电子设备输出的数据执行所述方法的步骤。
[0039]本专利技术与现有技术相比具有以下的优点：
[0040]本专利技术解决了两种自放电率不同、衰减率不同、容量不同的电池如何实现一致性的问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混搭电池包均衡方法，其特征在于，具体包括：基于磷酸铁锂电池体系和三元锂离子电池体系的SOC
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OCV曲线，确定混搭电池包所处的不同工况，识别同一电池体系内和不同电池体系之间的不一致性；根据不同的工况，对不同电池体系的初始待均衡容量进行计算；迭代计算不同工况下对应的待均衡时间，根据待均衡时间对混搭电池包的电池进行均衡操作，并实时更新混搭电池的待均衡容量。2.根据权利要求1所述的混搭电池包均衡方法，其特征在于，根据SOC
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OCV曲线的斜率，将SOC
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OCV曲线依次划分为低端区、平台区和高端区，低端区和平台区的相连处为第一拐点电压，平台区和高端区的相连处为第二拐点电压；在磷酸铁锂电池体系中，如果存在至少一节磷酸铁锂电池处于SOC
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OCV曲线的低端区，开路电压低于第一拐点电压，则磷酸铁锂电池处于低端区；在磷酸铁锂电池体系中，如果至少存在一节磷酸铁锂电池处于SOC
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OCV曲线的高端区，开路电压均高于第二拐点，则磷酸铁锂电池处于高端区；在磷酸铁锂电池体系中，如果所有磷酸铁锂电池均大于第一拐点电压且小于第二拐点电压，则磷酸铁锂电池处于平台区。3.根据权利要求2所述的混搭电池包均衡方法，其特征在于，所述工况具体包括：第一工况：磷酸铁锂电池处于平台区，设定当前磷酸铁锂电池的待均衡容量为零；第二工况：磷酸铁锂电池处于低端区；第三工况：磷酸铁锂电池处于高端区；第四工况：在低倍率充电过程中，磷酸铁锂电池进入IC曲线的波谷。4.根据权利要求3所述的混搭电池包均衡方法，其特征在于，在第一工况中：三元锂离子电池待均衡容量＝各个待均衡电池容量
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三元锂离子最小容量
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均衡富余量；在第二工况中：确定容量最小的三元电池SOC与容量最小的磷酸铁锂电池之间的映射关系，计算三元锂离子电池和/或磷酸铁锂电池的待均衡容量，根据所述映射关系对三元锂离子电池和/或磷酸铁锂电池进行整体均衡操作；在第三工况中：磷酸铁锂电池待均衡容量和三元锂离子电池待均衡容量计算方法与第二工况相同，对于开路电压低于第二拐点电压的磷酸铁锂电芯，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永山，刘轶鑫，张頔，张伟杰，翟一明，郎锦峰，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：