[發(fā)明專(zhuān)利]一種電池包的被動(dòng)均衡控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710290492.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106953386A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉輝;張?jiān)滦?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江科信動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H01M10/48
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 聶午陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池包的均衡控制系統(tǒng)及控制方法，尤其涉及電池包的被動(dòng)均衡控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著石油資源緊缺以及環(huán)境惡化問(wèn)題的日益突出，新能源汽車(chē)已逐漸成為未來(lái)汽車(chē)行業(yè)的趨勢(shì)。而電池包作為新能源汽車(chē)的主要?jiǎng)恿?lái)源，其性能優(yōu)劣直接影響了新能源汽車(chē)的性能以及發(fā)展前景。由于電池單體的制造工藝和使用環(huán)境的不同以及電池單體本身自放電的差異等諸多不可控因素，造成電池單體性能的差異。而這種差異在充放電過(guò)程中將逐漸被擴(kuò)大，造成了同一電池包內(nèi)電池單體性能的不均衡，極大影響了電池包的使用性能和壽命。因此，對(duì)于電池單體間的均衡控制是BMS技術(shù)領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。

常用的均衡策略包括主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡，即主動(dòng)均衡策略和被動(dòng)均衡策略。目前現(xiàn)有的主動(dòng)均衡策略復(fù)雜、硬件成本高；被動(dòng)均衡控制效率低，控制策略及均衡開(kāi)啟條件單一，均衡開(kāi)啟的錯(cuò)誤率高。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種電池包的被動(dòng)均衡控制系統(tǒng)及控制方法，解決現(xiàn)有的被動(dòng)均衡策略控制效率低、均衡開(kāi)啟的錯(cuò)誤率高的問(wèn)題。

技術(shù)方案：

一種電池包的被動(dòng)均衡控制系統(tǒng)，包括電池單體、均衡電路、從板、主板，所述電池單體與所述均衡電路連接，所述從板中設(shè)有高壓電池監(jiān)視器、微控制單元，所述高壓電池監(jiān)視器的輸入端與所述電池單體連接，所述高壓電池監(jiān)視器與所述微控制單元連接，所述微控制單元與所述主板連接，所述高壓電池監(jiān)視器的輸出端與所述均衡電路連接。

具體的，所述高壓電池監(jiān)視器中包括電壓采集模塊、PCB溫度采集模塊、均衡控制寄存器，所述電壓采集模塊、所述PCB溫度采集模塊、所述均衡控制寄存器分別與所述微控制單元連接，所述均衡控制寄存器的輸出端與所述均衡電路連接。

具體的，所述均衡控制寄存器中設(shè)有MOSFET，所述MOSFET的輸出端與所述均衡電路連接。

上述電池包的被動(dòng)均衡控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

步驟S10、根據(jù)被動(dòng)均衡控制信號(hào)選擇進(jìn)行內(nèi)部單體均衡控制或外部均衡控制；

步驟S20、若選擇進(jìn)行內(nèi)部單體均衡控制，則先進(jìn)行故障單元判斷，若出現(xiàn)故障則不進(jìn)行均衡控制，均衡控制標(biāo)志位為0，若沒(méi)有出現(xiàn)故障則進(jìn)行內(nèi)部單體均衡控制條件判斷；若當(dāng)前所述電池單體不滿足所有預(yù)設(shè)的內(nèi)部單體均衡控制條件，則所述從板不進(jìn)行均衡操作，均衡控制標(biāo)志位為0；若當(dāng)前所述電池單體滿足所有預(yù)設(shè)的內(nèi)部單體均衡控制條件，則所述從板進(jìn)行均衡操作條件判斷，若滿足相應(yīng)單體的均衡控制標(biāo)志位為1，否則為0；

若選擇進(jìn)行外部均衡控制，則先進(jìn)行故障單元判斷，若出現(xiàn)故障則不進(jìn)行均衡控制，均衡控制標(biāo)志位為0，若沒(méi)有出現(xiàn)故障則進(jìn)行外部均衡控制條件判斷，若滿足則相應(yīng)單體的均衡控制標(biāo)志位為1，否則為0；

步驟S30、將所述均衡控制標(biāo)志位寫(xiě)入所述均衡控制寄存器，開(kāi)啟其內(nèi)部的所述MOSFET以控制所述均衡電路開(kāi)啟。

其中，步驟S10中，所述被動(dòng)均衡控制信號(hào)由所述主板發(fā)送至所述從板，若所述主板中電池單體的參數(shù)滿足主板預(yù)設(shè)條件，則被動(dòng)均衡控制信號(hào)為1，進(jìn)入外部單體均衡模式，否則被動(dòng)均衡控制信號(hào)為0，進(jìn)入內(nèi)部單體均衡模式。

其中，所述主板預(yù)設(shè)條件包括：

(1)所有所述從板中最小的平均電壓大于開(kāi)啟外部均衡電壓；

(2)當(dāng)前所述從板平均電壓有效；

(3)當(dāng)前所述從板平均電壓值大于最小平均電壓值且壓差超過(guò)開(kāi)啟外部均衡壓差。

其中，步驟S20中，所述故障單元判斷的具體內(nèi)容包括：

(1)電池單體的電壓采集線發(fā)生斷線故障，此故障利用所述高壓電池監(jiān)視器檢測(cè)；

(2)預(yù)設(shè)的14個(gè)溫度采樣點(diǎn)的溫度超出預(yù)設(shè)溫度；

(3)所述從板的3處PCB溫度超出預(yù)設(shè)溫度；

(4)所述高壓電池監(jiān)視器通訊故障。

其中，步驟S20中，所述內(nèi)部單體均衡控制條件具體為：

(1)所述從板均衡控制使能位為1，該使能位用以控制是否進(jìn)行所述從板均衡操作；

(2)充電后電池單體的靜置時(shí)間，當(dāng)靜置時(shí)間超過(guò)一定值后認(rèn)為電池單體在充電后進(jìn)入了穩(wěn)定狀態(tài)；

(3)當(dāng)前所述從板的最大單體電壓小于預(yù)設(shè)的保護(hù)電壓V1,當(dāng)前所述從板的最小單體電壓大于預(yù)設(shè)的保護(hù)電壓V2，此處的兩個(gè)保護(hù)電壓為了確保電池單體在出現(xiàn)過(guò)壓及低壓故障時(shí)不進(jìn)行均衡操作。

其中，步驟S20中，所述均衡操作條件判斷具體包括：