详情

原文传递电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备

专利名称：	电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备
摘要：	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：根据单位周期的采样时段内获取的电池组各单体电池的电池信息，确定所述电池组中需要均衡的单体电池；根据各单体电池的电池信息，获取所述需要均衡的单体电池的性能参数的值和所述性能参数的参考值；根据所述需要均衡的单体电池的性能参数的值，所述性能参数的参考值和预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流；根据所述均衡电流，在所述单位周期的均衡时段控制所述需要均衡的单体电池的均衡。通过本公开，电池信息采集和均衡分时进行；根据单体电池的电池信息，确定各单体电池的均衡电流，以进行均衡，可提高均衡效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	比亚迪股份有限公司
发明人：	罗红斌;王超;沈晓峰;曾求勇;刘苑红;张祥
专利状态：	有效
申请日期：	2017-08-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201710775046.4
公开号：	CN110015187A
代理机构：	北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	魏嘉熹;南毅宁
分类号：	B60L58/22(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号
主权项：	1.一种电池均衡方法，其特征在于，包括：根据单位周期的采样时段内获取的电池组各单体电池的电池信息，确定所述电池组中需要均衡的单体电池，所述单位周期包括所述采样时段和均衡时段；根据各单体电池的电池信息，获取所述需要均衡的单体电池的性能参数的值和所述性能参数的参考值，所述性能参数包括以下参数中的至少一者：电压、SOC、内阻、自放电率、电压变化率、电量变化率、及时间变化率；根据所述需要均衡的单体电池的性能参数的值、所述性能参数的参考值和预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，其中，所述均衡占空比为所述均衡时段的时长与所述单位周期的时长的比值；根据所述均衡电流，在所述单位周期的均衡时段控制所述需要均衡的单体电池的均衡。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将需要均衡的单体电池中的一者确定为参考待均衡电池；所述根据所述需要均衡的单体电池的性能参数的值，所述性能参数的参考值和预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，包括：根据所述参考待均衡电池的性能参数的值，所述参考值和所述预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能参数为电压；所述根据所述需要均衡的单体电池的性能参数的值，所述性能参数的参考值和预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，包括：将所述电池组中电压值与电压的参考值之差最小的单体电池确定为参考电池，所述电压的参考值为各单体电池的电压值中的最小电压值、最大电压值或平均电压值；根据所述电压的参考值及所述参考电池的OCV-SOC曲线，确定与所述电压的参考值对应的第一SOC值；根据所述需要均衡的单体电池的电压值及所述需要均衡的单体电池对应的OCV-SOC曲线，确定与所述需要均衡的单体电池的电压值对应的第二SOC值；根据所述第一SOC值、所述第二SOC值和所述均衡占空比，确定该单体电池的均衡电流。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压的参考值及所述参考电池的OCV-SOC曲线，确定与所述电压的参考值对应的第一SOC值，包括：根据所述参考电池的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；所述根据所述需要均衡的单体电池的电压值及所述需要均衡的单体电池对应的OCV-SOC曲线，确定与所述需要均衡的单体电池的电压值对应的第二SOC值，包括：根据所述需要均衡的单体电池的电压值及所述需要均衡的单体电池的内阻值，确定所述需要均衡的单体电池的OCV值；根据所述需要均衡的单体电池的OCV-SOC曲线，确定所述需要均衡的单体电池的OCV值对应的SOC值为所述第二SOC值。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一SOC值、所述第二SOC值和所述均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流的步骤包括：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为所述需要均衡的单体电池的可用容量；按照I＝ΔQ/(t×τ)确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，其中，t为需要均衡的单体电池的预设均衡时长，I为所述均衡电流，τ为所述均衡占空比。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能参数为电压；所述根据所述需要均衡的单体电池的性能参数的值，所述性能参数的参考值和预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，包括：根据所述需要均衡的单体电池的电压值与电压的参考值之间的电压差值、所述均衡占空比以及预设的电压差值和均衡占空比与均衡电流之间的对应关系，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能参数为SOC，SOC的参考值为各单体电池的SOC值中的最小电压值、最大电压值或平均电压值；所述根据所述需要均衡的单体电池的性能参数的值，所述性能参数的参考值和预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，包括：根据所述需要均衡的单体电池的SOC值、所述SOC的参考值和所述均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定需要均衡的单体电池的步骤包括：根据各单体电池的电池信息，获取各单体电池的电压值；根据各单体电池的电压值，确定参考电压值；根据各单体电池的电压值和所述参考电压值，确定需要均衡的单体电池。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述参考电压值为所述电池组中各单体电池的电压值中的最小电压值、最大电压值或平均电压值；所述根据各单体电池的电压值和所述参考电压值，确定需要均衡的单体电池的步骤包括：将各单体电池的电压值大于所述最小电压值的单体电池，确定为需要均衡的单体电池；或者，将各单体电池的电压值小于所述最大电压值的单体电池，确定为需要均衡的单体电池；或者，将各单体电池的电压值大于或者小于所述平均电压值的单体电池，确定为需要均衡的单体电池。 10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述均衡电流，确定需要与所述需要均衡的单体电池并联的均衡电阻的目标数量；控制所述目标数量个均衡电阻与所述需要均衡的单体电池并联。 11.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述均衡电流，确定所述需要均衡的单体电池需要并联的均衡电阻的阻值；根据确定的阻值以及各个可并联的均衡电阻的阻值大小，确定需要与所述需要均衡的单体电池并联的目标均衡电阻；控制所述目标均衡电阻与所述需要均衡的单体电池并联。 12.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述需要均衡的单体电池的均衡过程中，当检测到所述需要均衡的单体电池的任一种性能参数满足与该种性能参数对应的均衡电流调整条件时，对所述需要均衡的单体电池的均衡电流进行调整，所述性能参数至少包括：电压、SOC、内阻、自放电率、电压变化率、电量变化率、及时间变化率。 13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述对所述需要均衡的单体电池的均衡电流进行调整，包括：当所述需要均衡的单体电池的性能参数的值与该性能参数的参考值的差值相比于均衡开始时的差值变大时，对所述需要均衡的单体电池的均衡电流进行增大的调整，所述参考值为所述电池组中各单体电池的该性能参数的值的最大值、最小值或平均值；当所述需要均衡的单体电池的性能参数的值与该性能参数的参考值的差值相比于均衡开始时的差值变小时，对所述需要均衡的单体电池的均衡电流进行减小的调整。 14.一种电池均衡系统，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，用于在所述控制模块的控制下，在单位周期的采样时段内，采集电池组的各单体电池的电池信息；所述控制模块，用于根据单位周期的采样时段内获取的电池组各单体电池的电池信息，确定所述电池组中需要均衡的单体电池，所述单位周期包括所述采样时段和均衡时段；根据各单体电池的电池信息，获取所述需要均衡的单体电池的性能参数的值和所述性能参数的参考值，所述性能参数为以下参数的任一者：电压、SOC、内阻、自放电率、电压变化率、电量变化率、及时间变化率；根据所述需要均衡的单体电池的性能参数的值，所述性能参数的参考值和预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，其中，所述均衡占空比为所述均衡时段的时长与所述单位周期的时长的比值；根据所述均衡电流，在所述单位周期的均衡时段控制所述需要均衡的单体电池的均衡；所述均衡模块，用于在所述控制模块的控制下对所对应的单体电池进行均衡。 15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制模块，用于将需要均衡的单体电池中的一者确定为参考待均衡电池；根据所述参考待均衡电池的性能参数的值，所述参考值和所述预设的均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流。 16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述性能参数为电压；所述控制模块，用于将所述电池组中电压值与电压的参考值之差最小的单体电池确定为参考电池，所述电压的参考值为各单体电池的电压值中的最小电压值、最大电压值或平均电压值；根据所述电压的参考值及所述参考电池的OCV-SOC曲线，确定与所述电压的参考值对应的第一SOC值；根据所述需要均衡的单体电池的电压值及所述需要均衡的单体电池对应的OCV-SOC曲线，确定与所述需要均衡的单体电池的电压值对应的第二SOC值；根据所述第一SOC值、所述第二SOC值和所述均衡占空比，确定该单体电池的均衡电流。 17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述控制模块，用于根据所述参考电池的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；以及根据所述需要均衡的单体电池的电压值及所述需要均衡的单体电池的内阻值，确定所述需要均衡的单体电池的OCV值；根据所述需要均衡的单体电池的OCV-SOC曲线，确定所述需要均衡的单体电池的OCV值对应的SOC值为所述第二SOC值。 18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述控制模块，用于按照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为所述需要均衡的单体电池的可用容量；按照I＝ΔQ/(t×τ)确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流，其中，t为该单体电池的预设均衡时长，I为所述均衡电流，τ为所述均衡占空比。 19.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述性能参数为电压；所述控制模块，用于根据所述需要均衡的单体电池的电压值与电压的参考值之间的电压差值、所述均衡占空比以及预设的电压差值和均衡占空比与均衡电流之间的对应关系，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流。 20.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述性能参数为SOC，SOC的参考值为各单体电池的SOC值中的最小电压值、最大电压值或平均电压值；所述控制模块，用于根据所述需要均衡的单体电池的SOC值、所述SOC的参考值和所述均衡占空比，确定所述需要均衡的单体电池的均衡电流。 21.根据权利要求14-20任一项所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于根据所述均衡电流，确定需要与所述需要均衡的单体电池并联的均衡电阻的目标数量；控制所述目标数量个均衡电阻与所述需要均衡的单体电池并联。 22.根据权利要求14-20任一项所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于根据所述均衡电流，确定所述需要均衡的单体电池需要并联的均衡电阻的阻值；根据确定的阻值以及各个可并联的均衡电阻的阻值大小，确定需要与所述需要均衡的单体电池并联的目标均衡电阻；控制所述目标均衡电阻与所述需要均衡的单体电池并联。 23.根据权利要求14-20任一项所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于在所述需要均衡的单体电池的均衡过程中，当检测到所述需要均衡的单体电池的任一种性能参数满足与该种性能参数对应的均衡电流调整条件时，对所述需要均衡的单体电池的均衡电流进行调整，所述性能参数至少包括：电压、SOC、内阻、自放电率、电压变化率、电量变化率、及时间变化率。 24.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制模块通过一个通道与对应于同一单体电池的采集模块和均衡模块连接，所述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，控制所述控制模块与对应的采样模块连接；或者，所述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，所述采集模块和所述均衡模块分时复用所述通道。所述控制模块通过一个通道与对应于同一单体电池的采集模块和均衡模块连接，该采集模块和该均衡模块分时复用所述通道。 25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片通过一个引脚和所述一个通道与对应于同一单体电池的采集模块和均衡模块连接。 26.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制模块通过两个通道分别与对应于同一单体电池的采集模块和均衡模块连接。 27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片，所述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，所述两个引脚与所述两个通道一一对应。 28.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求14-27任一项所述的电池均衡系统。 29.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1-13中任一项所述的方法。 30.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求29中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。
所属类别：	发明专利