[發明專利]電池組一致性評價方法

有效

• 申請號: 201010167696.9
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN101819259A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 馮大明;劉飛;阮旭松;張維戈;王占國;文鋒
• 申請（專利權）人: 惠州市億能電子有限公司;北京交通大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及電池組充電技術領域，具體涉及可充電電池組的充電曲線 修正方法，進而將修正后的電池組充電曲線應用于電池組的一致性評價。

背景技術

為了達到一定的電壓、功率和能量等級，電動汽車及儲能系統等用到 的可充電電池領域用電池需要串聯成組使用。由于生產和使用過程中不可 能做到完全一致，所以電池組一致性是相對的，不一致是絕對的。實踐發 現，即便成組時進行了嚴格的篩選和調理，在實際使用時，串聯電池組在 容量利用、安全性以及壽命等方面的性能依然遠不及單只電池，其核心問 題在于電池組的不一致性。

電池組一致性評價是電池串聯成組應用技術的核心之一，直接影響到 電池組使用的安全性和高效性。現有技術中，已有較多的文獻對電池組的 一致性評價方法進行了論述，并提出了多種均衡電路，但大多是都基于電 池之間的外電壓差異進行一致性評價并實施均衡控制，此種評價方法由于 不能有效指示電池之間的內在差異性而導致均衡效果降級。這使得車載在 線均衡器的容量、體積、成本和散熱都很難解決；而離線式的均衡會明顯 增加電池維護的工作量，并最終阻礙電動汽車的大規模推廣應用。

本發明的目的就在于提供一種電池組充電曲線修正方法，以利于該曲 線能夠對電池組一致性做出準確評價，以利于電池組的均衡控制，進而實 現電池組的安全和高效使用。

發明內容

本發明需解決的問題是提供一種以電池直流內阻、極化電壓、SOC和 最大可用容量對電池組充電曲線進行逐步修正的方法。

為解決上述問題，本發明所采取的基本技術方案為：提供一種電池組 充電曲線修正方法，其步驟為：

(1)對電池組進行充電，根據電池組端電壓Uo繪制電池組充電曲線；

(2)采用不同充電電流與電池的外電壓比值計算得到電池組內各個電 池的直流內阻，得到去除歐姆壓降U_R后的充電曲線；

(3)通過公式U_P＝U_o-U_OCV-U_R，計算極化電壓Up，得到去除極化電壓 影響后的充電曲線，其中U_OCV為各個電池的開路電壓；

(4)選取差異最大的兩只電池的充電曲線單獨列出分析；

(5)采用最大可用容量Q_max和荷電數差異對上述差異最大的兩只電池 的充電曲線進行修正得到具有良好一致性的電池組充電曲線用于最終 評價電池組一致性；所述對差異最大的兩只電池的充電曲線進行修正的 方法為：通過測量和計算單只電池的充電初始荷電數Q_ini和終止荷電數 Q_end、單只電池充電開始至充電結束過程的總充電容量Q_ch通過電流積分 得到，計算得到各只電池的最大可用容量Q_max＝Q_ch/(Q_end-Q_ini)，充電過程 中，單只電池充入容量為Q_i時，該電池的荷電數為Q_ini+Q_i×(Q_end-Q_ini)/ Q_ch，由此得到該電池充入容量和該電池荷電數的對應關系，并最終得到 該電池電壓與該電池荷電數的對應曲線，最終得到單只電池電壓與單只 電池荷電數的對應曲線用于評價電池組的一致性。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：修正后電池組的充電曲 線具有良好的一致性，與單純采用電池的外電壓作為一致性判斷依據相 比，在整個充電過程中，從直流內阻、極化電壓、最大可用容量和SOC 四個方面對電池組的一致性進行評判時，電池之間性能和狀態的差異是 固定的，并不隨著充電電流和所處的荷電狀態等參數的變化而變化，有 效解決了基于外電壓差異的一致性評價方法帶來的不穩定性問題。

附圖說明

圖1為實測的電池組的充電曲線示意圖；

圖2為去除直流內阻效應后電池組的充電曲線示意圖；

圖3為去除極化效應后電池組的充電曲線示意圖；

圖4為電池1和電池3的充電去除極化電壓后的充電曲線示意圖；

圖5為所述電池組經過最大可用容量Q_max和SOC修正后的充電曲線圖。