[发明专利]一种用于电池模块维护的均衡算法

说明书

根据本发明的用于电池模块维护的均衡算法，其特征在于，包括以下步骤：S1，测试装置对电池模块内每个电池的电压分别进行采集，并且上传给主控单元；S2，主控单元对所获得的多个电压数据进行相应的SOC估算并将电池SOC值进行排序，S3，依次在两两相邻SOC值的第一区间之间设定均衡目标SOCx；S4，在第一区间内建立时间方程表达式；S5，从S4中的时间方程表达式中，得到第一SOCx值；S6，判断S5中得出的第一SOCx是否位于第一区间内；S7，答案为否，进入另外一个SOC值的区间，重复步骤S3‑S7，答案为是，进入下一步；S8，第一SOCx为全局最佳均衡目标。本发明的均衡算法具有在正常使用电池充放电的情况下，电池所受损害明显降低，延长了电池的使用寿命。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种用于电池模块维护的均衡算法。

背景技术

如今在化石燃料紧张情况下，作为化石燃料需求量较大的汽车业，纷纷将目光转向了电动汽车。锂离子动力电池也在电动汽车上得到了大量的运用。但是还是有许多因素制约着电动汽车的大量的推行，例如动力电池的续航里程以及电池的寿命等因素。

电池寿命是个相当重要的考量因素。现在的动力电池寿命远远低于汽车的寿命，为了保证汽车的动力性能需要常常更换电池。动力电池更换的成本较大，这在很大程度上制约了电动汽车的发展。汽车上的电池数量较多，经常多数电池还有可用容量，却因为电池之间不均衡和为了保护电池而设置的安全电压的制约导致多数电池无法发挥作用。

造成电池之间不均衡的因素有很多，包括电压、内阻、电容、自放电率等方面，温度是一个重要的因素。通常情况下，锂离子电池对于工作环境温度要求比较高，在温度偏高10℃时，锂离子电池的寿命就会大幅减少。

由于电动汽车的电池数量较多，即使在一个电池组中也会因为位置不同而出现温度差别较大，致使电池的不均衡现象产生。续航里程与循环寿命也会因此大幅下降。系统的容量无法完全使用，造成电池系统损失，如果减缓这样的系统损失也就会大大延长电池系统的使用寿命。

在正常使用情况下，动力电池会因为各种原因导致容量的逐渐衰减，这是由锂电池的特性所决定的，这部分无法通过均衡来挽回。但是系统总的容量下降的主要原因是各电池的容量不均衡导致系统的部分可用容量无法正常使用。

发明内容

均衡可以有效地降低因容量不均衡导致的系统损失，进而延长电池系统的使用寿命，延缓电池系统的更换时期，同时增加电动汽车的续航里程。经常使用的方法主要有能量耗散法和能量转移法，能量转移法的结构较为复杂，成本较高，汽车使用较少。能量耗散法在纯电动汽车上是广泛使用，也是比较简单易行的方案。

本发明提供了一种用于电池模块维护的均衡算法来解决电池组中因各单体电池容量不均衡导致的电池组系统损失的问题。

本发明提供了一种用于电池模块维护的均衡算法，具有这样的特征，包括以下步骤：

S1，测试装置对电池模块内每个电池的电压分别进行采集，并且上传给主控单元；

S2，主控单元对所获得的多个电压数据进行相应的SOC估算并将电池SOC值进行排序，

S3，依次在两两相邻SOC值的第一区间之间设定均衡目标SOCx；

S4，在第一区间内建立时间方程表达式：

T_f＝T_c

T_f为被动均衡时间，表达式为：

其中，soc_n为最大SOC值，I_f为被动均衡电流，C为电池容量，

Tc为主动均衡时间，表达式为：