[發明專利]一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法

在審

• 申請號: 201410671123.8
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104377776A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 丁燦;楊輝前;姚振輝;周安健;蘇嶺;鄧柯軍;郭曉甜;賀剛;劉波
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司;重慶長安新能源汽車有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明涉及電動汽車鋰離子電池管理系統，尤其涉及電池均衡控制方法。

背景技術

對于由多個單體組成的電池組，由于溫度的不同和電池充放電效率的不一致，每個單體的容量狀態各不相同。被動均衡的目標是將容量高的單體進行放電至與容量低的一致，以達到在充放電過程中容量均衡的目的。

現有的被動均衡技術專利號為“CN201010572115.X”的專利《電池均衡裝置》僅說明了通過并聯電阻的方式給容量高的電池進行放電，但由于電池包為密封系統無散熱裝置，在均衡放電過程中電阻發熱，電壓采集芯片溫度會不斷升高，電池開啟均衡的個數越多溫度上升越快，當溫度上升到一定值，會影響單體電壓的采集精度，最終損壞電壓采集芯片及采集電路。

為解決上述弊端，有必要提供一種控制均衡溫度及單體均衡個數的方法，在電動汽車鋰離子電池被動均衡中高效進行均衡控制。

發明內容

本發明針對以上的問題提出一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法，通過控制均衡溫度及單體均衡個數，對電壓高的電池單體進行放電，從而達到與電池電壓低的單體保持一致性的目的。

本發明所述被動均衡方法，主要闡述了如何控制對哪些單體開啟放電均衡的過程，所述方法步驟如下：

采集電池組中所有單體電池的電壓，并據此得到單體電壓最低的單體電池；

計算其他單體電池的電壓與電壓最低單體的電壓之間的差值；

將壓差值與預設門限值比較，只要有一個壓差值超過預設門限值，說明電池需要均衡；

計算所有壓差值大于預設門限值的單體電池個數N；

對滿足壓差條件的N個單體電池按照壓差大小進行排序；

根據所選電池放電時間與電壓下降的關系，計算出單體電壓最高的單體電池均衡到目標電壓的均衡放電時間T；

根據均衡放電時間以及均衡芯片溫升情況，計算出可以同時開啟均衡的單體電池個數M；

若N>M，對單體電壓高的前M個單體電池開啟均衡放電，反之，則對所有需要均衡的N個單體電池開啟均衡放電。

若開啟均衡的單體電池個數M小于需要均衡的單體電池個數N，當開啟均衡單體中電壓最高單體的電壓低于未開啟均衡單體中電壓最高單體的電壓時，關閉當前所有單體的均衡，重新確定需要均衡的單體并對其重新排序，如此循環。反之，則均衡開啟延時預設時間后，關閉當前所有單體電池的均衡，重新確定需要均衡的單體電池并對其重新排序，如此循環。

與現有的技術相比，本發明的優點在于：

1、本發明能同時開啟多個電池的均衡，并避免升溫導致電壓采集芯片及采集電路損壞的問題；

2、本發明能實時計算同時開啟均衡的電池個數，提高均衡效率；

3、本發明在開啟均衡后要持續一段時間，避免了頻繁開啟均衡的問題；

4、本發明在開啟均衡的最高單體電壓比未開啟均衡的最高單體電壓低時對需要均衡的單體重新進行排序，對重新排序后電壓高的單體開啟均衡。

通過采用本發明所述的被動均衡控制方法，可以減少或者消除單體間的不一致現象，從而提高電池組的充放電性能及延長電池的使用壽命。

附圖說明

圖1所示為本發明電動汽車鋰離子電池高效均衡控制方法。

具體實施方式

為了更好的說明本發明，便于本領域技術人員的理解，下面結合附圖和具體實施例，描述本發明的實施過程。

圖1所示為本發明的一個實施例的被動均衡控制方法流程圖。

在一個實施例中，電池組包含具有最低電壓的最小單體電池，包含電壓值比最小單體電壓大的所有單體電池，包含與最小單體電壓差值大于預設門限值的單體電池N個，包含當前允許同時開啟均衡的單體電池M個。當M<N時，在N個單體中選取電壓最高的前M個單體電池開啟均衡，等到M個單體電池中最高單體的電壓小于未開啟均衡的單體中最高單體電池的電壓時，重新進行均衡判斷；反之，則將N個單體全部開啟均衡，并持續一定時間再重新進行均衡判斷。

在步驟102中，監測每個單體電池的電壓。并查找出電池電壓最低的單體電池，記錄其單體電壓CellV_min及單體號CellNo_min。

在步驟104中，計算每個單體電池與最低單體電池之間的電壓差，記錄電壓差DeltaV_i、單體電壓CellV_i和單體號CellNo_i。

在步驟106中，如果其中一個電壓差DeltaV_i大于一個預設的門限值，轉到步驟108，否則轉到步驟102。步驟102之后的步驟之前已有描述，為簡明起見再次不做重復描述。