[发明专利]车用动力电池单体电量均衡方法

说明书

本发明公开了一种车用动力电池单体电量均衡方法，其中将本发明的方法应用于电池管理系统后，能够使动力电池单体电量保持在SOC_AVE±η范围内。根据动力电池性能属性，在车辆生命周期的前半阶段，η2<η1，此时均衡能够使动力电池单体电量保持在SOC_AVE±η1范围内，电池管理系统均衡所消耗的电量为动力电池冗余设计的电量，均衡不影响车辆对电池电量的需求。在车辆生命周期的后半段，η2>η1，此时均衡能够使动力电池单体电量保持在SOC_AVE±η2范围内，均衡功能保证电池单体电量偏差不超过本身一致特性，能够防止个别电池单体出现加速老化、欠压、零压的现象，能够使动力电池既满足了车辆对能量的需求又保证了自身的一致特性，从而使均衡的目的更加明确。

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池领域，涉及一种车用动力电池单体电量均衡方法。

背景技术

动力电池作为新能源汽车的一种能量储存单元，其性能直接影响车辆性能的发挥。因为新能源车辆的实际运行环境是复杂多变的，所以为了确保动力电池能够高效、可靠以及安全工作，一个有效的电池管理系统是必需的。特别是对于活性强(安全性较差)的锂离子电池，电池管理系统的意义和必要性则更加突出。

电池管理系统的核心任务之一是对动力电池内部电池单体电量进行均衡，因为电池内部环境状态不能保证一致，所以电池内部电池单体的电量很难保证一致，这就需要电池管理系统对电池单体的电量状态进行均衡。实际中，电池单体电量的不一致性会加速电池总成容量的衰减，降低车辆的能量利用效率，影响车辆性能的发挥。

目前国内外汽车厂商、电池厂商及科研机构提出的电池单体电量均衡方法大致可以分为两大类，第一，侧重于在电池单体的正负极两端并联可充电可放电的电路，在判断出电池单体电量的不一致状态后，对电池单体进行充放电操作，达到均衡电池单体电量的目的，由于并联充放电电路可靠性低、成本等限制原因，这类方法对于车用电池单体电量均衡的实际意义较小；第二，侧重于在电池单体的正负极两端并联可放电的电路，在判断出电池单体电量的不一致状态后，为满足车辆的容量需求及性能要求，对电池单体进行放电操作，达到均衡电池单体电量的目的，由于并联放电电路简单、可靠性高、成本低，这类方法比较适合于车用动力电池单体电量均衡。

综上所述，采用在电池单体两端并联放电电路对电池单体进行电量均衡，具有电路简单可靠、成本低的优势，可行性高，是车用动力电池单体电量均衡的有效途径。

发明内容

本发明目的是车用动力电池单体电量均衡方法，明确了动力电池单体电量均衡的目标，使电池管理系统能够对动力电池单体电量更高效的进行均衡。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种车用动力电池单体电量均衡方法，其包括：

S10、规定车辆对电池容量的需求为C1；

S20、规定电池总成总容量值为C2；

S30、规定电池在车辆上不可使用的容量百分比为￡；

S40、以电池单体的SOC作为判断是否开始电量均衡的条件，规定电池单体的SOC为SOC_CELL，整个动力电池包内电池单体的平均SOC为SOC_AVE；

S50、对整个动力电池包内所有单体进行电量一致性进行判断，当某个单体的SOC_CELL值超出电池单体的平均SOC_AVE某一数值η时，即SOC_CELL-SOC_AVE≥η时，电池管理系统将控制并联放电电路对该电池单体放电。

可选的，其中，η值的计算公式如下：

η＝MAX(η1，η2)；η1＝1-C1/C2-￡；