[发明专利]一种电动汽车用锂离子电池高效被动均衡控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车锂离子电池管理系统，尤其涉及电池均衡控制方法。

背景技术

对于由多个单体组成的电池组，由于温度的不同和电池充放电效率的不一致，每个单体的容量状态各不相同。被动均衡的目标是将容量高的单体进行放电至与容量低的一致，以达到在充放电过程中容量均衡的目的。

现有的被动均衡技术专利号为“CN201010572115.X”的专利《电池均衡装置》仅说明了通过并联电阻的方式给容量高的电池进行放电，但由于电池包为密封系统无散热装置，在均衡放电过程中电阻发热，电压采集芯片温度会不断升高，电池开启均衡的个数越多温度上升越快，当温度上升到一定值，会影响单体电压的采集精度，最终损坏电压采集芯片及采集电路。

为解决上述弊端，有必要提供一种控制均衡温度及单体均衡个数的方法，在电动汽车锂离子电池被动均衡中高效进行均衡控制。

发明内容

本发明针对以上的问题提出一种电动汽车用锂离子电池高效被动均衡控制方法，通过控制均衡温度及单体均衡个数，对电压高的电池单体进行放电，从而达到与电池电压低的单体保持一致性的目的。

本发明所述被动均衡方法，主要阐述了如何控制对哪些单体开启放电均衡的过程，所述方法步骤如下：

采集电池组中所有单体电池的电压，并据此得到单体电压最低的单体电池；

计算其他单体电池的电压与电压最低单体的电压之间的差值；

将压差值与预设门限值比较，只要有一个压差值超过预设门限值，说明电池需要均衡；

计算所有压差值大于预设门限值的单体电池个数N；

对满足压差条件的N个单体电池按照压差大小进行排序；

根据所选电池放电时间与电压下降的关系，计算出单体电压最高的单体电池均衡到目标电压的均衡放电时间T；

根据均衡放电时间以及均衡芯片温升情况，计算出可以同时开启均衡的单体电池个数M；

若N>M，对单体电压高的前M个单体电池开启均衡放电，反之，则对所有需要均衡的N个单体电池开启均衡放电。

若开启均衡的单体电池个数M小于需要均衡的单体电池个数N，当开启均衡单体中电压最高单体的电压低于未开启均衡单体中电压最高单体的电压时，关闭当前所有单体的均衡，重新确定需要均衡的单体并对其重新排序，如此循环。反之，则均衡开启延时预设时间后，关闭当前所有单体电池的均衡，重新确定需要均衡的单体电池并对其重新排序，如此循环。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明能同时开启多个电池的均衡，并避免升温导致电压采集芯片及采集电路损坏的问题；

2、本发明能实时计算同时开启均衡的电池个数，提高均衡效率；

3、本发明在开启均衡后要持续一段时间，避免了频繁开启均衡的问题；

4、本发明在开启均衡的最高单体电压比未开启均衡的最高单体电压低时对需要均衡的单体重新进行排序，对重新排序后电压高的单体开启均衡。

通过采用本发明所述的被动均衡控制方法，可以减少或者消除单体间的不一致现象，从而提高电池组的充放电性能及延长电池的使用寿命。

附图说明

图1所示为本发明电动汽车锂离子电池高效均衡控制方法。

具体实施方式

为了更好的说明本发明，便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施例，描述本发明的实施过程。

图1所示为本发明的一个实施例的被动均衡控制方法流程图。

在一个实施例中，电池组包含具有最低电压的最小单体电池，包含电压值比最小单体电压大的所有单体电池，包含与最小单体电压差值大于预设门限值的单体电池N个，包含当前允许同时开启均衡的单体电池M个。当M<N时，在N个单体中选取电压最高的前M个单体电池开启均衡，等到M个单体电池中最高单体的电压小于未开启均衡的单体中最高单体电池的电压时，重新进行均衡判断；反之，则将N个单体全部开启均衡，并持续一定时间再重新进行均衡判断。

在步骤102中，监测每个单体电池的电压。并查找出电池电压最低的单体电池，记录其单体电压CellV_min及单体号CellNo_min。

在步骤104中，计算每个单体电池与最低单体电池之间的电压差，记录电压差DeltaV_i、单体电压CellV_i和单体号CellNo_i。

在步骤106中，如果其中一个电压差DeltaV_i大于一个预设的门限值，转到步骤108，否则转到步骤102。步骤102之后的步骤之前已有描述，为简明起见再次不做重复描述。