[发明专利]一种电池组容量匹配方法及电池组容量匹配装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池组容量匹配方法以及电池组容量匹配装置。

背景技术

随着科学技术的进步，电动汽车得到了极大的发展，在很大程度上促进了社会发展和环境的协调。但是，目前电动汽车的进一步发展仍受到一些因素的制约，其中最为关键的因素就是电动汽车的动力源，即电池组，电池组的使用时间长短决定了电动汽车的续航能力。

目前，在电动汽车行业，电池组是由多个容量相近的单体电池采用串联或并联方式组合在一起使用的，电池组的容量(或电量)取决于并联或串联于电池组内的单体电池的容量值，若干个单体电池组合形成电池组后，作为动力源为电动汽车提供动力输出。其中，电池组的容量(或电量)决定电池组的使用时间，而电池组的使用时间受电池组内各单体电池的一致性因素影响。目前一般采用单体电池电压、电池内阻、电池容量、相同条件下的电池温升等参数来衡量电池组的性能，为了保证电池组内各个单体电池均处于正常的工作状态，将电池配组时应该使各个单体电池的性能参数保持一致或至少相接近。一般而言，电池组容量匹配指的是电池组内各单体电池之间的容量匹配，即使得电池组内的各单体电池的容量配合后能使得电池组容量达到最高值。但是，当电池组使用一段时间后出现容量下降的情况，即表明此时电池组内各单体电池之间的容量处于不匹配状态，此时需要采取一些措施使得电池组内的多个单体电池的容量重新达到处于一致或相接近的状态，从而使得电池组重新达到容量匹配状态，这个过程称为电池组的保养。

因此，为了尽可能提高电池组的容量，延长电池组的使用寿命，在对由多个单体电池组装成的电池组使用前，需要对电池组内各单体电池的容量进行匹配测量，若电池组的容量经过检测后未达到预定要求的容量值，则此电池组必须返工拆卸，对其中与其他单体电池相比较差异较大的单体电池进行更换，然后再重新对该电池组进行匹配测量，直到匹配后电池组内各单体电池的容量保持一致，从而使得电池组的容量达到最大值。然而，在实际使用中，由于电池组内各个单体电池的性能参数总会存在一定的差异，因此，即使是单体电池匹配合格后刚刚组装形成的电池组，电池组内的各单体电池的性能也不可能完全一致，这种组装初期的细微差别，在经过一段时间的使用后，电池组内各单体电池之间性能上的差异会逐渐扩大，造成电池组容量的衰减，其中必然有一个或数个单体电池的性能发生严重下降，从而造成整个电池组容量降低；甚至会因某个单体电池的严重损坏连带造成整个电池组失效。因此，根据不同电池厂家的要求，在电池组容量衰减到一定程度的时候，就需要对电池组进行保养，即对电池组内各单体电池的容量进行匹配测量，经过匹配测量后，通过更换某个性能差异较大的单个单体电池的方式可以使整个电池组恢复性能，但这种容量衰减的现象在电池组继续使用一段时间之后必然还会重复出现，从而给电动汽车的应用造成很大的影响。

在现有技术中，在电池组组装之前，要对组装成电池组的每一单体电池进行多次测试，通过测试后的单体电池的各项性能参数来对之进行严格分类是不可能的，也就是说，要求一个电池组内包含的所有单体电池的性能参数均保持完全一致几乎是不可能的，即使是仅针对单体电池中的几个性能指标而言，也无法实现，并且这种方法也不适宜电池组的规模化生产。

目前对电池组进行匹配或保养常常采用的方法是采集电池组内各单体电池的电压数据，然后对电池组恒总电压充电或放电，但由于电池组内一般设置有过压保护电路，因此，在电池组充电或放电过程中往往受最先达到高压保护或低压保护的单体电池的充电量或放电量限制，即电池组在充电过程中，当其中某一单体电池达到满充状态(即充电保护状态)时，为了防止对此单体电池过充电，整个电池组会停止充电，而此时电池组内的其他单体电池并未达到满充状态；电池组在放电过程中，当其中某一单体电池的放电达到放电保护状态时，为了防止对此单体电池过放电，整个电池组会停止放电，而此时电池组内的其他单体电池并未达到完全放电的状态。因而，这种匹配或保养方法不能使电池组内每一单体电池均达到最大容量，该电池组容量匹配方法或保养方法仍然受到各单体电池性能差异的影响，也使得经匹配后的电池组的容量达不到其最大容量值，因此这种匹配方法的实际有效性较低，由此测得的电池组容量也不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中电池组容量匹方法存在的上述不足，提供一种能够高效、准确对电池组进行容量匹配的电池组容量匹配方法以及电池组容量匹配装置。