[發明專利]一種基于電池歷史數據的主動均衡方法

有效

• 申請號: 201610064512.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105634063B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 馬瑞軍;王淵;鄒瀧
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑

1.一種基于電池歷史數據的主動均衡方法，其具體包括以下步驟：步驟一、測量不同種類電池在規定條件下的電壓特性曲線，建立不同條件下充電/放電電壓或開路電壓與電池電量水平之間的對應關系；

步驟二、充電開始時，查詢電池組中每個單體上次充電結束時的電壓對應的電量，并根據上一次放電過程中對每個單體的均衡電量，預測不進行均衡的情況下本次充電結束時各單體的電量； 或放電開始時，查詢電池組中每個單體上次放電結束時的電壓對應的電量，并根據上一次充電過程中對每個單體的均衡電量， 預測不進行均衡的情況下本次放電結束時各單體的電量；

步驟三、計算所有單體預測電量的平均值，并將預測電量從大到小進行排序，找出其中m節預測電量最大和n節預測電量最小的單體，這些單體的預測電量與所有單體預測電量的平均值之間的差值作為這些單體的均衡電量需求值；

步驟四、充電/放電過程中，根據步驟三計算得到的均衡電量需求值，對電量最大的m節單體進行放電均衡，對電量最小的n節單體進行充電均衡，并對本次充電/放電過程中的實際均衡電量進行記錄。

2.如權利要求1所述的基于電池歷史數據的主動均衡方法，其特征在于所述方法還包括步驟五、充電結束時，比較本次充電和上次充電結束時被放電均衡的電池單體的電壓所對應的電量與所有單體各自電壓所對應電量的平均值之差的變化，從而修正放電均衡系數；或放電結束時，比較本次放電和上次放電結束時被充電均衡的電池單體的電壓所對應的電量與所有單體各自電壓所對應電量的平均值之差的變化，從而修正充電均衡系數；其中修正后的放電均衡系數=(上次放電過程的均衡電量+本次充電過程的均衡電量)/(被均衡單體本次充電結束時電壓對應的電量與模塊各個單體電壓對應電量的平均值之差-被均衡單體上次充電結束時電壓對應的電量與模塊各個單體電壓對應電量的平均值之差)，修正后的放電均衡系數作為新的放電均衡系數用于計算下次進行放電均衡時的放電均衡需求值，計算公式為：放電均衡需求值=(需進行放電均衡單體的預測電量-所有單體預測電量的平均值)*放電均衡系數；修正后的充電均衡系數=(上次充電過程的均衡電量+本次放電過程的均衡電量)/(被均衡單體本次放電結束時電壓對應的電量與模塊各個單體電壓對應電量的平均值之差-被均衡單體上次放電結束時電壓對應的電量與模塊各個單體電壓對應電量的平均值之差)，修正后的充電均衡系數作為新的充電均衡系數用于計算下次進行充電均衡時的充電均衡需求值，計算公式為：充電均衡需求值=(需進行充電均衡單體的預測電量-所有單體預測電量的平均值)*充電均衡系數。

3.如權利要求2所述的基于電池歷史數據的主動均衡方法，其特征在于所述電壓特性曲線的規定條件為不同溫度和電流條件下的恒流充放電曲線。

4.如權利要求3所述的基于電池歷史數據的主動均衡方法，其特征在于所述方法還包括， 在電壓隨電量的變化關系不顯著的電壓區間，充電時以此電壓區間的電量上限作為電量值， 放電時以此電壓區間的電量下限作為電量值。

5.如權利要求4所述的基于電池歷史數據的主動均衡方法，其特征在于充電過程的預測電量=查詢所得到的上次充電結束時的電量+上次放電過程的均衡電量；放電過程的預測電量=查詢所得到的上次放電結束時的電量+上次充電過程的均衡電量。

6.如權利要求5所述的基于電池歷史數據的主動均衡方法，其特征在于預測電量最大的m節單體的均衡電量需求值為負數，預測電量最小的n節單體的均衡電量需求值為正數，其他單體的均衡電量需求值為零。

7.如權利要求6所述的基于電池歷史數據的主動均衡方法，其特征在于預測電量最大與電量最小的單體m、 n的取值滿足：若電池管理系統能同時對單個模塊中電池進行放電均衡處理的單體數目大于模塊中單體數目的三分之一，則m的大小取模塊單體數目的三分之一，否則m的大小為電池管理系統能同時給單個模塊進行放電均衡處理的單體數目； 若電池管理系統能同時對單個模塊中電池進行充電均衡處理的單體數目大于模塊中單體數目的三分之一，則n的大小取模塊單體數目的三分之一，否則n的大小為電池管理系統能同時給單個模塊進行放電均衡處理的單體數目。

8.如權利要求7所述的基于電池歷史數據的主動均衡方法，其特征在于充電均衡處理時電池的均衡電量為正數， 進行放電均衡處理時電池的均衡電量為負數，未進行均衡處理的電池的均衡電量為零。