电池组的电池均衡方法及电池管理系统技术方案

本发明专利技术提出一种电池组的电池均衡方法及电池管理系统。方法包括以下步骤：检测电池组的当前工作状态；如果电池组的当前工作状态为充电或放电状态，则以压差积分均衡方式对电池组的单体电池进行均衡；以及如果电池组的当前工作状态为待机状态，则以容量均衡方式对电池组的单体电池进行均衡。本发明专利技术通过使用容量均衡与压差积分均衡相结合的均衡控制策略，实现电池组的实时电池均衡，在电池的整个生命期内实时通过能量转移的方法对电池组中的单体电池进行均衡控制，使得单体电池容量趋于一致，最终可以实现电池组在充电过程中各个单体电池同时充满、在放电过程中各个单体电池同时放空、实现电池最优使用，延长电池的使用寿命，减少电池的维护成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出一种电池组的电池均衡方法及电池管理系统。方法包括以下步骤：检测电池组的当前工作状态；如果电池组的当前工作状态为充电或放电状态，则以压差积分均衡方式对电池组的单体电池进行均衡；以及如果电池组的当前工作状态为待机状态，则以容量均衡方式对电池组的单体电池进行均衡。本专利技术通过使用容量均衡与压差积分均衡相结合的均衡控制策略，实现电池组的实时电池均衡，在电池的整个生命期内实时通过能量转移的方法对电池组中的单体电池进行均衡控制，使得单体电池容量趋于一致，最终可以实现电池组在充电过程中各个单体电池同时充满、在放电过程中各个单体电池同时放空、实现电池最优使用，延长电池的使用寿命，减少电池的维护成本。【专利说明】电池组的电池均衡方法及电池管理系统
本专利技术涉及电池均衡
，特别涉及一种电池组的电池均衡方法及电池管理系统。
技术介绍
在电池的使用过程中，因为电池的个体差异、温度差异等原因会造成电池端电压不平衡。为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要均衡充电装置对电池性能进行均衡处理。均衡充电装置通过能量转移的方法实现电池均衡，并附带着一种以电压为参考的均衡控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提出一种电池组的电池均衡方法，该方法能够实现电池组的实时电池均衡。本专利技术的另一个目的在于提出一种电池管理系统。为达到上述目的，本专利技术第一方面的实施例公开了一种电池组的电池均衡方法，包括以下步骤:检测电池组的当前工作状态；如果所述电池组的当前工作状态为充电或放电状态，则以压差积分均衡方式对所述电池组的单体电池进行均衡；以及如果所述电池组的当前工作状态为待机状态，则以容量均衡方式对所述电池组的单体电池进行均衡。根据本专利技术实施例的电池组的电池均衡方法，通过使用容量均衡与压差积分均衡相结合的均衡控制策略，实现电池组的实时电池均衡，在电池的整个生命期内实时通过能量转移的方法对电池组中的单体电池进行均衡控制，使得单体电池容量趋于一致，最终可以实现电池组在充电过程中各个单体电池同时充满、在放电过程中各个单体电池同时放空、实现电池最优使用，延长电池的使用寿命，减少电池的维护成本。本专利技术第二方面的实施例公开了一种电池管理系统，包括:电池组，所述电池组包括多个单体电池；多个电池管理单元，每个所述电池管理单元分别与一个单体电池相对应，用于采集每个所述单体电池的电池参数；以及电池电子控制单元，与所述多个电池管理单元相连，用于收集所述单体电池的电池参数，并根据所述电池参数生成所述单体电池的均衡控制指令，其中，所述电池电子控制单元根据本专利技术第一方面的实施例的电池均衡方法生成均衡控制指令，所述电池管理单元根据所述均衡控制指令对所述单体电池进行均衡。根据本专利技术实施例的电池管理系统，通过使用容量均衡与压差积分均衡相结合的均衡控制策略，实现电池组的实时电池均衡，在电池的整个生命期内实时通过能量转移的方法对电池组中的单体电池进行均衡控制，使得单体电池容量趋于一致，最终可以实现电池组在充电过程中各个单体电池同时充满、在放电过程中各个单体电池同时放空、实现电池最优使用，延长电池的使用寿命，减少电池的维护成本。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【专利附图】【附图说明】本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1为电池组的各个单体电池电压放电的曲线图；图2为电池的开路电压与电池容量之间的关系图；图3为根据本专利技术实施例的电池组的电池均衡方法的流程图；图4为根据本专利技术一个实施例的电池均衡方法的流程示意图；图5为根据本专利技术实施例的压差积分均衡方式的流程图；图6为根据本专利技术一个实施例的压差积分均衡方式的流程示意图；图7为根据本专利技术实施例的容量均衡方式的流程图；图8为根据本专利技术一个实施例的压差积分均衡方式的流程示意图；图9为以现有技术的均衡方法对电池组进行均衡后的效果示意图；图10为以本专利技术的均衡方法对电池组进行均衡后的效果示意图；图11为根据本专利技术一个实施例的电池管理系统的结构示意图；和图12为根据本专利技术一个实施例的电池管理单元的均衡控制电路示意图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。专利技术人研究发现如果使用电池电压描述电池一致性问题，那么由于电池在充放电的平坦期(电压在标称电压附近，即电池容量增加或减少过程中开路电压表现为不变或变化缓慢)内电池组中的单体电池电压基本保持一致，因此就会认为电池一致性极佳，从而导致如果储能系统只在电池平坦期使用，那么电池就得不到均衡或是执行误均衡。例如，图1为电池组的各个单体电池电压放电的曲线图。如图1所示，单体电池3在横坐标为401到501期间的电压相对于其他3节电池来说比较高，但是此时单体电池3的实际容量相对较低(可由电池放电至低压附近看出)，如果按照现有的均衡技术处理方式，系统将会对单体电池3执行放电均衡而导致误均衡动作；相反，单体电池3在横坐标为601到901期间，单体电池3与其他3节电池的电压基本保持一致，但是此时单体电池3的实际容量偏低，如果按照现有的均衡技术处理方式，系统不会对单体电池3执行充电均衡动作而导致单体电池3得不到均衡。为了解决上述问题，专利技术人考虑在现有的均衡控制的基础上增加一种容量均衡的控制策略。容量均衡是根据单体电池容量与电池组平均电池容量而执行的一种均衡控制动作，容量小的电池则执行充电均衡，容量大的电池则执行放电均衡。这种方式均衡的容量多少明确而不会产生误均衡动作或不动作。但是，由于电池组中的单体电池容量很难通过安时积分获取，因此只能通过静置后的单体电池开路电压查询其电池容量。然而专利技术人发现在电池平坦期，电池的开路电压基本保持一致(如图2所示)，因此在此期间系统不易通过容量均衡控制方式执行电池均衡处理。为此，考虑使用压差积分均衡的控制策略在电池平坦期对电池进行均衡处理。压差积分均衡的方式是首先计算一段时间T (T根据均衡电流的大小确定，如果均衡电流大则T短，反之则T长)内，单体电池电压与电池组平均电压的差的积分，然后根据积分值的大小确定电池是否执行均衡。综上，在本专利技术中，在现有的均衡控制的基础上增加一种容量均衡与压差积分均衡相结合的均衡控制策略，实现电池组的实时电池均衡。下面参考附图详细描述根据本专利技术实施例的电池组的电池均衡方法。图3为根据本专利技术实施例的电池组的电池均衡方法的流程图。图4为根据本专利技术一个实施例的电池均衡方法的流程示意图。如图3和图4所示，根据本专利技术实施例的电池组的电池均衡方法包括以下步骤。步骤SllO:检测电池组的当前工作状态。应理解，在执行电池均衡之前，还应首先检查系统是否可以执行均衡控制任务，如果可以，则继续执行后续步骤。如果不可以，则停止所有单体电池的均衡。在本专利技术的一个实施例中，判断可以执行均衡控制任务的条件包括:电池电压采样和温度采样正常、系统不为初始化状态、均衡电路正常等。步骤S120:如果电池组的当前工作状态为充电或放电状态，则以压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组的电池均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：检测电池组的当前工作状态；如果所述电池组的当前工作状态为充电或放电状态，则以压差积分均衡方式对所述电池组的单体电池进行均衡；以及如果所述电池组的当前工作状态为待机状态，则以容量均衡方式对所述电池组的单体电池进行均衡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹韶文，易行云，文胜龙，
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