一种电动汽车动力电池均衡系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车动力电池均衡系统与方法，系统包括均衡电阻；所述均衡电阻并联连接动力电池中的每串电池组；每个均衡电阻通过控制开关单独控制；所述均衡电阻与电池组的数量相等。方法包括以下过程，上电时不断检测动力电池的状态，读取所有串数电芯的电压，查SOC

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车动力电池均衡系统与方法


[0001]本专利技术属于电动汽车动力电池均衡控制
，具体属于一种电动汽车动力电池均衡系统与方法。

技术介绍

[0002]动力电池作为电动汽车上的主要能量来源，由成千上百的电芯串并联组成。虽然现在电池制造厂商的制造水平和工艺日益精进，但各单体会存在细微的差别，即不一致性。这些不一致性在动力电池单体上主要会在容量、自放电、本身内阻以及充放电效率等方面造成影响，锂动力电池单体的不一致必然的带来了动力电池组容量的损失，进而造成寿命的下降。电动汽车实际使用过程中，电流变化浮动剧烈，工作环境温度经常变化，充放电次数比较频繁，这些均会进一步拉大单体的不一致。有研究表明，锂动力电池单体20％的容量差异，会带来理动力电池组40％的容量损失。因此，对电动汽车进行均衡非常有必要。
[0003]现有技术中的动力电池组静态均衡控制方法，仅在静态动力电池组充满电后开启均衡，控制逻辑简单，但存在执行均衡的操作时间太长，效率低的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种电动汽车动力电池均衡系统与方法，用于解决现有技术中操作时间太长，效率低的问题，
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种电动汽车动力电池均衡系统，包括均衡电阻；
[0007]所述均衡电阻并联连接动力电池中的每串电池组；每个均衡电阻通过控制开关单独控制；所述均衡电阻与电池组的数量相等。
[0008]一种电动汽车动力电池均衡方法，包括以下过程，
[0009]上电时不断检测动力电池的状态，读取所有串数电芯的电压，查SOC
‑
OCV表得到同一时刻动力电池状态下各串电芯的SOC，并计算同一时刻的SOC极差，再将SOC极差与预设的
△
SOC阈值进行比较，超过预设的
△
SOC阈值，则计算均衡时间，同时开启均衡；没有超过预设的
△
SOC阈值，则停止均衡。
[0010]优选的，不断检测动力电池的状态具体包括系统上电过程中、放电模式下的静止状态、慢充充满电以及快充充满电工况下，检测当前车辆状态的均衡条件，并更新均衡条件。
[0011]进一步的，均衡更新条件中系统上电过程中，指当电动汽车上电时，当前环境动力电池中最小单体电压Vmin＜Vmin V，总线电流＜0.5～5A；系统下电持续时间≥5～60分钟。
[0012]进一步的，放电模式下，当更新均衡信息条件时，最小的单体电压Vmin＜Vmin V，均衡时总线电流＜1～5A；持续静置时间≥1～6分钟。
[0013]进一步的，慢充充满电后，总线电流限值＜1～5A，持续静止时间≥0～10分钟。
[0014]进一步的，快充电满电后，总线电流限制＜1～5A，持续静止时间≥0～5分钟。
[0015]优选的，所述均衡时间计算公式如下：
[0016]T
Bal
＝(
△
SOC
‑△
SOC
Thred
+0.5％)*C
25℃
*SOH*60/I
Bal
[0017]其中，T
Bal
单位为分钟；
△
SOC＝需开启的单体SOC
‑
最低单体SOC；单体SOC以25℃的SOC
‑
OCV表查的；C
25℃
是指容量采用25℃时对应的可用容量；SOH为电池健康度；计算T
Bal
时，
△
SOC
‑△
SOC
Thred
≤1％。
[0018]优选的，当整车高压回路断开，或单体欠压报警或SOC＜4％时，均衡临时关闭。
[0019]优选的，每次均衡1％，每次达到新的判断条件后更新均衡时间。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0021]本专利技术提供一种电动汽车动力电池均衡系统，串联起来的每串电池并联一个均衡电阻，并可单独控制开关，形成均衡系统，多路均衡指可以同时开启多个均衡电路。可以同时开启电池进行均衡，利用均衡电阻将电压最高的单体能量消耗一部分，最大限度的抑制压差扩大，减小电池单体间的不一致性。均衡时间最大值限制为1％，降低了过均衡的风险。
[0022]本专利技术提供一种电动汽车动力电池均衡方法，通过不断检测动力电池的状态(包括电压、电流)，不断更新是否开启均衡的条件，根据当前状态下
△
SOC阈值的大小判断是否启动均衡策略；均衡时间由公式算得到；当均衡条件达到时，均衡关闭。采用欠压报警或降低SOC值，可增长均衡时间，提高均衡效率。本专利技术增加了更新条件的机会，及时切换均衡通道，能够提高系统均衡效率，提高系统的运行效率。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一种电动汽车动力电池均衡方法流程示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0025]本专利技术的一种电动汽车动力电池均衡系统，包括均衡电阻。
[0026]串联起来的每串电池并联一个均衡电阻，并可单独控制开关，形成均衡系统，多路均衡指可以同时开启多个均衡电路。
[0027]本专利技术的目的在于提出的均衡增加了更新条件的机会，及时切换均衡通道，能够提高系统均衡效率，提高系统的运行效率。
[0028]本专利技术的目的在于可以同时开启电池进行均衡，利用均衡电阻将电压最高的单体能量消耗一部分，最大限度的抑制压差扩大，减小电池单体间的不一致性。
[0029]本专利技术的目的在于均衡时间最大值限制为1％，降低了过均衡的风险。
[0030]本专利技术的目的还在于采用欠压报警或降低SOC值，可增长均衡时间，提高均衡效率。动力电池的荷电状态(stateofcharge，SOC)是表征电池状态的重要参数之一。
[0031]所述均衡通过上电时不断检测动力电池的状态(包括电压、电流)，读取所有串数电芯的电压，查SOC
‑
OCV表得到该状态下各串电芯的SOC，并计算同一时刻的SOC极差，再将极差与我们设计的
△
SOC阈值进行比较，超过我们设定的阈值，则按公式计算均衡时间，同时开启均衡；如果小于阈值，则停止均衡。均衡时间由公式算得到；当均衡条件达到时，均衡关闭。
[0032]上述不断检测动力电池的状态，主要包含系统上电过程中、放电模式下的静止状态、慢充充满电以及快充充满电几种工况下，检测当前车辆状态的均衡条件，并更新均衡条件。
[0033]所述均衡更新条件中系统上电过程中，指当电动汽车上电时，当前环境动力电池中最小单体电压Vmin＜Vmin V，总线电流＜0.5～5A；系统下电持续时间≥5～60分钟。
[0034]温度(℃)≤
‑
50≥5电压(V)3.2523.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力电池均衡系统，其特征在于，包括均衡电阻；所述均衡电阻并联连接动力电池中的每串电池组；每个均衡电阻通过控制开关单独控制；所述均衡电阻与电池组的数量相等。2.一种电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于，包括以下过程，上电时不断检测动力电池的状态，读取所有串数电芯的电压，查SOC
‑
OCV表得到同一时刻动力电池状态下各串电芯的SOC，并计算同一时刻的SOC极差，再将SOC极差与预设的
△
SOC阈值进行比较，超过预设的
△
SOC阈值，则计算均衡时间，同时开启均衡；没有超过预设的
△
SOC阈值，则停止均衡。3.根据权利要求2所述的一种电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于，不断检测动力电池的状态具体包括系统上电过程中、放电模式下的静止状态、慢充充满电以及快充充满电工况下，检测当前车辆状态的均衡条件，并更新均衡条件。4.根据权利要求3所述的一种电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于，均衡更新条件中系统上电过程中，指当电动汽车上电时，当前环境动力电池中最小单体电压Vmin＜Vmin V，总线电流＜0.5～5A；系统下电持续时间≥5～60分钟。5.根据权利要求3所述的一种电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于，放电模式下，当更新均衡信息条件时，最小的单体电压Vmin＜Vmin V，均衡时总线电流＜1～5A；持续静置时间≥1～6分钟。6.根据权利要求3所述的一种电动汽车动力电池均衡方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，郝思越，张慧，张慧，姚朝华，
申请(专利权)人：奇瑞新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：