[發明專利]電芯均衡開啟的判斷方法及裝置

有效

• 申請號: 201911042611.1
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112213648B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 任永昌;張文濤;高攀龍;李皓月;馬子月
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/3828
• 分類號: G01R31/3828;G01R31/3842;G01R31/389
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明涉及電池技術領域，其實施方式提供了一種電芯均衡開啟的判斷方法，包括：獲取所述電芯的初始均衡容量和實時均衡電流；通過將所述初始均衡容量減去所述實時均衡電流對時間的積分，得到剩余均衡容量；若所述剩余均衡容量大于0，則開啟均衡。同時還提供了對應的電芯均衡開啟的判斷裝置以及對應的介質。本發明的實施方式對于開啟均衡的條件判斷更為準確，能夠避免頻繁開啟關閉均衡，解決不能均衡到期望值和過均衡的難點。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別涉及一種電芯均衡開啟的判斷方法、一種電芯均衡開啟的判斷裝置以及一種計算機可讀存儲介質。

背景技術

新能源汽車具有低污染、結構簡單、低噪聲等優點，是未來汽車產業發展的重要方向。車載動力電池需要通過串、并聯的方式來達到要求的電壓和功率平臺。然而，由于電池制作工藝和單體電池在實際工作環境中的溫度、濕度、自放電程度等差異，電池組中的單體電池往往存在不一致性問題。電池單體間的不一致對動力電池組的功率、能量效率和壽命都會產生影響。當某一單體電池達到SOC(State?of?Charge,SOC)下限或內阻較大時，電池會更早到達截止電壓，管理系統會下達限功率命令，降低電池組的功率輸出。另外，電池的不一致性還會影響電池組整體壽命，由于電池單體的老化機制存在差異，某些單體電池在電池使用過程中的老化速度會比其他電池快，主要表現為容量的衰減和內阻的增加，而內阻的不一致又會導致單體溫升的差異，這種惡性循環會使電池單體間的不一致性增大，縮短電池組的使用壽命。因此電芯的均衡(cell?balance,CellBal)技術是BMS(BatteriesManagement?System,電池管理系統)的難題之一，也是關鍵技術之一。

目前電芯均衡方法主要分被動均衡和主動均衡。主動均衡成本高昂，可靠性不好，因此主流主機廠都是被動均衡。目前主要有以下缺點

(1)根據電芯壓差均衡時，沒有考慮電芯在工作狀態時，電芯壓差有波動，特別電流波動比較大的情況下，電壓采集誤差很大，僅以壓差來判斷均衡，不可靠，容易誤均衡。

(2)根據電芯電量(SOC)差均衡時，沒有考慮SOC誤差，現在最好的SOC精度都在3％以上，對應的電芯壓差有25mV以上，誤差已經超過電芯開啟均衡的壓差閾值，僅以SOC來判斷均衡，不可靠，容易誤均衡。

(3)把電壓差轉化成均衡時間，根據剩余均衡時間判斷均衡時，被動均衡通常需要10個小時以上才能實現均衡目標壓差。均衡總時間或者初始時間與電芯初始端電壓、均衡電流、電芯容量等有關，但是無法判斷單體電壓未來的變化趨勢，可能是充電，電壓升高；也可能是放電，電壓下降；或者充電、放電二者交叉反復出現，最終都會導致均衡電流變化不規律而無法預測，因此導致后期剩余均衡時間誤差大，容易誤均衡。

(4)沒有考慮電芯內阻對電芯容量的影響，一般都是把整個電池包的所有電芯容量都用一個固定值來代替，沒有考慮不同工況和生命周期的電芯容量變化，因此容易導致誤均衡。

(5)無法很準確的控制均衡到期望的電芯壓差，比如說電芯壓差大于25mV開啟均衡，均衡到小于15mV關閉均衡，很容易均衡到稍微小于25mV就停止均衡，沒多久又開啟均衡，造成頻繁開啟、關閉均衡；或者均衡均衡到壓差為0mV，因此容易導致過均衡。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種電芯均衡開啟的判斷方法及系統，以至少解決電芯均衡中的均衡開啟的判斷準確性問題。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種電芯均衡開啟的判斷方法，所述方法包括：

獲取所述電芯的初始均衡容量和實時均衡電流；

通過將所述初始均衡容量減去所述實時均衡電流對時間的積分，得到剩余均衡容量；

若所述剩余均衡容量大于0，則開啟均衡狀態。

可選的，所述實時均衡電流通過以下方式計算：根據所述電芯的實時端電壓和串聯的均衡電阻，得到所述實時均衡電流。