[發明專利]一種電池均衡估算法和電池管理系統

在審

• 申請號: 201611241793.1
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106848464A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 鄭慶飛;張偉光;劉汝平
• 申請（專利權）人: 東莞鉅威動力技術有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/42;B60L11/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆,胡彬

技術領域

本發明涉及電動汽車的電池管理技術，尤其涉及一種電池均衡估算法和電池管理系統。

背景技術

近年來，越來越多的產品采用鋰離子電池做為主要電源，主要是由于鋰離子電池具有體積小，能量密度高，無記憶效應，循環壽命高，自放電率低等優點；但同時鋰離子電池對充放電要求很高，當過充、過放、過電流及短路等情況發生時，鋰離子電池壓力與熱量大量增加，容易產生火花、燃燒甚至爆炸，因此，鋰離子電池無一例外地都加有過充放電保護電路。以目前電池的制造水平和工藝，無法保證電池的一致性。如果將這些電池組裝成一個模組，由于電池在使用過程中產生的容量個體差異及自放電率產生的電壓差異，會導致模組中各電池的參數大相徑庭。針對這一問題就必須要求電池管理系統(BMS)配備均衡功能來保證安全性和穩定性。

目前，電池的均衡估算法一般通過比較電池的電壓值大小，找出最高一節或最低一節來進行均衡的動作，但是這種算法的缺點是：電池的電壓值在一定程度下并不能真實反饋電池的真實容量的大小，如果只用電壓值來做判斷條件，則有可能出現誤均衡的情況。

發明內容

本發明的目的在于提出一種電池均衡估算法和電池管理系統，以避免誤均衡情況的出現。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種電池均衡估算法，通過電池OCV-SOC列表估算單體電池的電池容量值，包括以下步驟：

(1)采集各單體電池當前的電池電壓及當前的電池溫度；

(2)根據電池OCV-SOC列表，得出各個單體電池在當前的所述電池溫度下的所述電池電壓對應的所述電池容量值，形成當前電池容量值列表；

(3)在所述當前電池容量值列表中獲取電池容量值最大的單體電池和/或電池容量值最小的單體電池，并對所述單體電池進行均衡操作。

進一步的，步驟(2)中，所述電池OCV-SOC列表為不同電池溫度下，單體電池的電池電壓及其對應的電池容量值。

進一步的，步驟(2)具體包括以下步驟：

在所述電池OCV-SOC列表中查找在當前的所述電池溫度下的所述電池電壓，判斷所述電池OCV-SOC列表中是否存在當前的所述電池電壓：

若是，輸出所述單體電池在當前的所述電池溫度下的所述電池電壓對應的所述電池容量值，形成當前電池容量值列表；

若否，通過以下公式計算所述電池容量值：

其中，s_x是所述電池容量值，v_x是在當前的所述電池溫度下的所述電池電壓，v₁和v₂是在當前的所述電池溫度下所述電池OCV-SOC列表中存在的兩個所述電池電壓，s₁是v₁在當前的所述電池溫度下對應的所述電池容量值，s₂是v₂在當前的所述電池溫度下對應的所述電池容量值，v_x位于以v₁和v₂為節點的電壓區間內。

進一步的，步驟(2)中，當前的所述電池溫度采用就近原則在所述電池OCV-SOC列表中選取所述電池溫度。

進一步的，步驟(3)中，當前的所述電池容量值一致時，則比較當前的所述電池電壓，獲取電池電壓最大的單體電池和/或電池電壓最小的單體電池，并對所述單體電池進行均衡操作。

另一方面，本發明還提供一種電池管理系統，包括：

電壓采集模塊，用于采集各單體電池當前的電池電壓；

溫度采集模塊，用于采集各單體電池當前的電池溫度；

處理模塊，用于根據采集的當前的所述電池電壓和當前的所述電池溫度，通過OCV-SOC列表，得出各單體電池在當前的所述電池溫度下的所述電池電壓對應的所述電池容量值，形成當前電池容量值列表，在所述當前電池容量值列表中獲取電池容量值最大的單體電池和/或電池容量值最小的單體電池；

控制模塊，用于將處理模塊獲取的電池容量值最大的單體電池和/或電池容量值最小的單體電池做均衡操作。

進一步的，所述處理模塊具體用于：

在所述電池OCV-SOC列表中查找在當前的所述電池溫度下的所述電池電壓，判斷所述電池OCV-SOC列表中是否存在當前的所述電池電壓：

若是，輸出所述單體電池在當前的所述電池溫度下的所述電池電壓對應的所述電池容量值，形成當前電池容量值列表。

進一步的，所述處理模塊還用于：