[发明专利]一种控制动力电池组一致性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池组控制领域，特别是涉及一种控制动力电池组一致性的方法。

背景技术

现有的动力电池组由参数变化一致的多个单体电芯串并联组成，单体电芯为包括正极、负极的两电极体系的电池电芯。对于动力电池组，影响其安全性及使用寿命的最主要因素是其多个单体电芯之间的一致性。现有的一致性控制包括动力电池组制备过程中的一致性控制和动力电池组充放电循环工作过程中的一致性控制。

动力电池组制备过程中的一致性控制，即单体电芯匹配过程的一致性控制，是控制待组成动力电池组的单体电芯为参数变化一致的单体电芯，即通过测量单体电芯的开路电压、容量、带电量、内阻、充放电温度、自放电等参数，选择上述参数一致的单体电芯组成动力电池组，以保证动力电池组内各单体电芯在串并联组成动力电池组之前各参数均是一致的。而动力电池组充放电循环工作过程中的一致性控制是控制单体电芯在串并联组成动力电池组后在工作过程中充放电均衡一致，即通过电源管理系统实时监控动力电池组中各单体电芯在充放电循环过程中的充放电电压-时间曲线、电流、充放电温度、容量等参数，根据上述参数对单体电芯实施均衡充放电管理，对充电过快或放电过慢的单体电芯进行均衡放电处理，对充电过慢或放电过快的单体电芯进行均衡充电处理，以保证各单体电芯的工作过程是一致的。

然而，尽管通过上述两方面的控制，但由于一致性控制过程中依据的参数是电芯电压参数，其仅能确保各单体电芯两个电极的相对电压一致，不能确保各单体电芯在充放电过程中正极电位的变化一致、负极电位的变化一致，因此上述动力电池组在制备和工作过程中的一致性仍然不十分理想，将直接导致动力电池组的寿命较短，安全性得不到保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种控制动力电池组一致性的方法，能有效控制单体电芯在工作过程中充放电时正极电位的变化一致、负极电位的变化一致，使得动力电池组工作过程中的一致性得到有效改善。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种控制动力电池组一致性的方法，控制动力电池组一致性的方法，该方法用于在动力电池组的制备过程和工作过程中对动力电池组进行一致性控制，所述动力电池组由参数一致的多个单体电芯串并联组成，所述单体电芯包括正极、负极和第三电极；所述方法包括：1）单体电芯匹配过程一致性控制：测量待组成所述动力电池组的所述单体电芯的参数，选择参数变化一致的多个所述单体电芯串并联组成所述动力电池组；2）动力电池组充放电循环过程一致性控制：2-1）实时监控所述动力电池组中单体电芯在充放电循环过程中的第一参数、第二参数和第一类常规参数，所述第一参数为充放电循环过程中所述单体电芯的正极相对于第三电极的电极电位；所述第二参数为充放电循环过程中所述单体电芯的负极相对于第三电极的电极电位；2-2）根据第一参数和第二参数对所述单体电芯进行一致性充放电管理。

优选的技术方案中， 

所述第一类常规参数包括所述单体电芯在充放电循环过程中的容量和充放电温度。

进一步优选的技术方案中，

所述步骤1）具体包括，测量所述单体电芯的第三参数、第四参数和第二类常规参数，选择所述第三参数、第四参数和常规参数变化一致的多个单体电芯串并联组成所述动力电池组；所述第三参数为所述单体电芯在匹配过程中分选容量充放电时正极相对于第三电极的电极电位；所述第四参数为所述单体电芯在匹配过程中分选容量充放电时负极相对于第三电极的电极电位。

所述第二类常规参数包括所述单体电芯的容量、内阻和充放电温度。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明的一种控制动力电池组一致性的方法，动力电池组采用包括正极、负极和第三电极的三电极体系电芯作为单体电芯，动力电池组充放电循环过程一致性控制时，除了进行第一类常规参数的一致性监控，配合实时监控单体电芯的正极相对于第三电极的电极电位（第一参数）和负极相对于第三电极的电极电位（第二参数），根据上述两个参数变化情况对单体电芯进行均衡充放电管理，使充放电循环工作过程的第一参数和第二参数的变化能一致，从而有效改善动力电池组工作过程中的一致性。进一步地，在单体电芯匹配组成动力电池组的过程一致性控制时，除了进行第二类常规参数的一致性匹配，还依据单体电芯分选容量时充放电过程中正极相对于第三电极的电极电位（第三参数）和负极相对于第三电极的电极电位（第四参数）选择匹配单体电芯，使得单体电芯在串并联之前第三参数和第四参数变化也能一致，进一步有效改善动力电池组制备过程中的一致性。