一种锂电池组充电均衡方法、系统和装置与流程
未命名
09-23
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1.本发明涉及电池技术领域,具体地涉及一种锂电池组充电均衡方法、系统和装置。
背景技术:
2.由于制造工艺以及环境等因素会导致每个电芯都存在一定的差异性,而这些差异在电池使用过程中可能会出现过充或过放现象,从而可能引起电池组容量下降、寿命减少甚至出现比较大的安全隐患。而作为电池管理系统中重要组成部分的电池均衡管理则可以对电池组中的过充单体与过放单体进行电池均衡,从而解决这类问题。引入电池均衡技术能够减小电池组单体之间电压差值,改善整个电池组的电压均一水平并延长使用寿命。目前的均衡策略大多在充电末端时单体电压大于3.5v就被开启均衡,这种情况容易导致容量小的不需要开启均衡的单体也被开启均衡,且均衡的识别的场景较为单一。
技术实现要素:
3.本发明实施例的目的是提供一种锂电池组充电均衡方法、系统和装置,该方法可以减小误均衡导致电池组一致性变差的现象同时可以增加均衡识别的场景。
4.为了实现上述目的,一方面,本发明实施例提供一种锂电池组充电均衡方法,所述方法包括:
5.获取充电中的锂电池组的参数;
6.根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡。
7.可选的,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:
8.判断所述锂电池组是否是慢充充电;
9.当所述锂电池组不在进行慢充充电时,判断所述锂电池组中是否存在单体电压大于第一预设阈值的所述单体电池;
10.当所述锂电池组中存在有单体电压大于所述第一预设阈值的单体电池时,筛选所述单体电池,并判断筛选的所述单体电池的单体电压中的最低电压是否大于所述第一预设阈值;
11.当所述单体电池的单体电压中的最低电压小于所述第一预设阈值时,判断所述最低电压是否小于第二预设阈值;
12.当所述最低电压大于所述第二预设阈值时,对筛选的所述锂电池组中的单体电池的进行均衡;
13.当所述最低电压大于所述第一预设阈值时,所述锂电池组中的单体电池不需要均衡;
14.当所述最低电压小于所述第二预设阈值时,所述锂电池组中的单体电池不需要均衡
15.可选的,所述筛选所述单体电池的单体电压包括:
16.对所述锂电池组中的单体电池的单体电压进行排序;
17.判断均衡的总串数阈值否大于总的单体电池的数量;
18.当均衡的总串数阈值小于总的所述单体电池的数量时,判断均衡芯片的均衡阈值是否大于与其对应的所述单体电池的个数;
19.当所述均衡芯片的均衡阈值小于与其对应的所述单体电池的个数时,按照所述单体电池的单体电压的大小筛选排列在前的具有均衡阈值数量的单体电池;
20.当均衡的总串数阈值大于总的所述单体电池的数量时,对所述单体电池进行均衡判断;
21.当所述均衡芯片的均衡阈值大于与其对应的所述单体电池的个数时,对所述单体电池进行均衡判断。
22.可选的,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:
23.当所述锂电池组在进行慢充充电时,判断所述锂电池组的soc是否大于第三预设阈值;
24.当所述锂电池组的soc大于所述第三预设阈值时,获取所述锂电池组中的单体电池的充电过程中随时间变化的电压和soc以得到电压曲线和soc曲线;
25.根据所述电压曲线和soc曲线得到所述电压关于所述soc变化的电压-soc曲线;
26.对所述电压-soc曲线进行跨度阈值为第四预设阈值的区间划分;
27.获取每个区间内的所述单体电池的电压均值和soc均值;
28.获取所述锂电池组充电过程中初始读取到的电压和soc,设置平台期的个数为0;
29.将所述锂电池组充电过程中初始读取到电压和soc赋值为第一电压和第一soc;
30.获取与所述第一电压和第一soc相邻的下一区间的所述电压均值和soc均值;
31.根据公式(1)计算单体电池的斜率:
[0032][0033]
其中,k为斜率,v
after
为第一电压,soc
after
为第一soc,v
aver
为与第一电压和第一soc相邻的下一区间的电压均值,soc
aver
为与第一电压和第一soc相邻的下一区间的soc均值;
[0034]
判断所述斜率是否小于第四预设阈值;
[0035]
当所述斜率小于所述第四预设阈值时,更新所述斜率的个数,将所述斜率的个数加1;
[0036]
将下一个的区间的电压均值和soc均值更新为所述第一电压和第一soc,并返回获取与所述第一电压和第一soc相邻的下一区间的所述电压均值和soc均值的步骤。
[0037]
可选的,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:
[0038]
当所述斜率大于所述第四预设阈值时,判断所述平台期的个数是否大于0;
[0039]
当所述平台期的个数不大于0时,判断连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值;
[0040]
当连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于所述第五预设阈值时,更新所述平台期的个数,将所述平台期的个数加1;
[0041]
获取连续的所述斜率中最大的斜率作为第一斜率;
[0042]
记录与所述第一斜率对应的时间,并返回将下一个的区间的电压均值和soc均值设为所述第一电压和第一soc的步骤;
[0043]
当连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于所述第五预设阈值时,返回将下一个的区间的电压均值和soc均值设为所述第一电压和第一soc的步骤。
[0044]
可选的,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:
[0045]
当所述平台期的个数大于0时,获取与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数;
[0046]
判断与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值;
[0047]
当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值时,筛选在两个连续小于所述第四预设阈值的斜率的个数不小于所述第五预设阈值的区域之间的第一斜率,获取与所述第一斜率对应的时间;
[0048]
当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于第五预设阈值时,返回将下一个区间的电压均值和soc均值设为所述第一电压和第一soc的步骤。
[0049]
可选的,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:
[0050]
计算所述锂电池组中的所有的单体电池的第一斜率和与第一斜率对应的时间;
[0051]
计算所述锂电池组中的所有的单体电池的到达所述第一斜率的时间的最大值和最小值的差值;
[0052]
通过所有的所述单体电池的到达第一斜率的时间的最大值和最小值的差值获取soc差值;
[0053]
判断所述soc差值是否大于第六预设阈值;
[0054]
当所述soc差值大于所述第六预设阈值时,对需要的单体电池开启均衡。
[0055]
可选的,所述对需要的单体电池开启均衡包括:
[0056]
获取所有的所述单体电池的与所述第一斜率对应的时间;
[0057]
获取所有的所述单体电池的与所述第一斜率对应的时间与最大的时间的差值;
[0058]
筛选所述单体电池中与所述第一斜率对应的时间与最大的时间的差值小于第七预设阈值的单体电池,并对其开启均衡。
[0059]
另一方面,本发明还提供一种锂电池组充电均衡系统,其特征在于,所述系统包括:
[0060]
锂电池组;
[0061]
电压测量装置;
[0062]
如上述所述的锂电池组充电均衡方法。
[0063]
再一方面,本发明还提供一种一种锂电池组充电均衡装置,所述装置设置有处理器,所述处理器用于执行上述所述的系统。
[0064]
通过上述技术方案,本发明提供的一种锂电池组充电均衡方法、系统和装置通过获取充电中的锂电池组的参数,然后根据锂电池组中的参数可以对锂电池组进行充电均衡。该方法可以减小误均衡导致电池组一致性变差的现象的同时可以增加均衡识别的场景。
[0065]
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0066]
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
[0067]
图1是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的流程图;
[0068]
图2是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的快充充电均衡的流程图;
[0069]
图3是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的筛选单体电压的流程图;
[0070]
图4是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的慢充充电均衡的第一流程图;
[0071]
图5是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的慢充充电均衡的第二流程图;
[0072]
图6是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的慢充充电均衡的第三流程图;
[0073]
图7是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的对需要均衡的单体电池开启均衡的流程图;
[0074]
图8是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的锂电池组充电过程电压曲线和对应斜率曲线;
[0075]
图9是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的锂电池组慢充下各单体电池的拐点处附近斜率放大图。
具体实施方式
[0076]
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
[0077]
在本发明中,图1是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池组充电均衡方法的流程图。该均衡的流程可以包括:
[0078]
在步骤s1中,获取充电中的锂电池组的参数。
[0079]
在步骤s2中,根据锂电池组的参数对锂电池组进行均衡。
[0080]
在本技术中,在对锂电池组的单体电池进行均衡时,可以获取充电中的锂电池组的参数,然后可以根据锂电池组的参数对锂电池组进行均衡。该锂电池组的参数可以包括各个单体电池的单体电压和soc。
[0081]
在本发明的一个实施方式中,如图2所示,快充充电均衡的流程可以包括:
[0082]
在步骤s3中,判断锂电池组是否是慢充充电。
[0083]
在步骤s4中,当锂电池组不在进行慢充充电时,判断锂电池组中是否存在单体电压大于第一预设阈值的单体电池。
[0084]
在步骤s5中,当锂电池组中存在有单体电压大于第一预设阈值的单体电池时,筛选单体电池,并判断筛选的单体电池的单体电压中的最低电压是否大于第一预设阈值。
[0085]
在步骤s6中,当单体电池的单体电压中的最低电压小于第一预设阈值时,判断最
低电压是否小于第二预设阈值。
[0086]
在步骤s7中,当最低电压大于第二预设阈值时,对筛选的锂电池组中的单体电池的进行均衡。
[0087]
在步骤s8中,当最低电压大于第一预设阈值时,锂电池组中的单体电池不需要均衡。
[0088]
当最低电压大于第二预设阈值时,锂电池组中的单体电池不需要均衡。
[0089]
在本发明中,锂电池组的充电均衡可以分为快充充电均衡和慢充充电均衡。当判断锂电池组不是慢充充电时,可以判断该锂电池组中是否存在单体电压大于第一预设阈值的单体电池。如果不存在单体电压大于第一预设阈值的单体电池,可以表明此时该锂电池组中的单体电池还没有达到充电的末端,此时还不需要对单体电池进行充电均衡。当该锂电池组中存在单体电压大于第一预设阈值的单体电池时,可以表明此时有单体电池进入充电末端,此时可以筛选该锂电池组中的单体电池进行充电均衡的准备。当判断该锂电池组中的单体电池的单体电压中的最低电压大于第一预设阈值,则可以表明此时该锂电池组已经不需要进行充电均衡。在判断该锂电池组中的单体电池的单体电压的最低电压小于第一预设阈值时,可以表明此时有部分单体电池的单体电压已经先到达阈值,而有的单体电池的单体电压还没有达到阈值,此时如果不进行均衡,则可能会有部分的单体电池会被过充。在对单体电池的单体电压进行充电均衡时,可以再次判断该最低电压是否小于第二预设阈值。该第二预设阈值的点可以是判断该锂电池组的单体电池是否损坏的点,当最低电压大于第二预设阈值时,可以表明该单体电池没有损坏,则可以对该锂电池中筛选的单体电池进行均衡。当该最低电压小于第二预设阈值时,表明此时该单体电池可能会有损坏,可能电压过低,此时不用对该锂电池组进行均衡。
[0090]
在本发明的一个实施方式中,如图3所示,筛选单体电压的流程可以包括:
[0091]
在步骤s9中,对锂电池组中的单体电池的单体电压进行排序。
[0092]
在步骤s10中,判断均衡的总串数阈值否大于总的单体电池的数量。
[0093]
在步骤s11中,当均衡的总串数阈值小于总的单体电池的数量时,判断均衡芯片的均衡阈值是否大于与其对应的单体电池的个数。
[0094]
在步骤s12中,当均衡芯片的均衡阈值小于与其对应的单体电池的个数时,按照单体电池的单体电压的大小筛选排列在前的具有均衡阈值数量的单体电池。
[0095]
在步骤s13中,当均衡的总串数阈值大于总的单体电池的数量时,对单体电池进行均衡判断。
[0096]
当均衡芯片的均衡阈值大于与其对应的单体电池的个数时,对单体电池进行均衡判断。
[0097]
在本发明中,在对锂电池组中的单体电池进行充电均衡时,可能会出现需要均衡的单体电池的数量大于充电均衡的能力,则可以筛选最需要均衡的单体电池的以进行均衡。在筛选时,可以将锂电池组中的所有的单体电池以单体电压的大小进行排序,然后可以判断均衡的总串数阈值是否大于总的单体电池的数量。判断该均衡的总串数阈值与总的单体电池的数量即判断是否有均衡能力面对该所有的单体电池。在判断均衡的总串数阈值小于总的单体电池的数量时,表明没有能力对所有的单体电池进行均衡,则可以筛选部分的单体电池进行均衡,此时可以再次判断均衡芯片的均衡阈值是否大于与其对应的单体电池
的个数。当该均衡芯片的均衡阈值小于与其对应的单体电池的个数时,可以表明该均衡芯片可能无法均衡太多数量的单体电池,则可以按照单体电压的大小排序筛选排列在前的均衡芯片能够均衡的最大范围内的单体电池,使得可能最需要均衡的单体电池先进行均衡。当均衡的总串数阈值和均衡芯片的均衡阈值大于与其对应的单体电池的个数时,表明此时有能力对单体电池进行均衡,则可以对单体电池进行是否需要均衡的判断。
[0098]
在本发明的一个实施方式中,如图4所示,慢充充电均衡的第一流程可以包括:
[0099]
在步骤s14中,当锂电池组在进行慢充充电时,判断锂电池组的soc是否大于第三预设阈值。
[0100]
在步骤s15中,当锂电池组的soc大于第三预设阈值时,获取锂电池组中的单体电池的充电过程中随时间变化的电压和soc以得到电压曲线和soc曲线。
[0101]
在步骤s16中,根据电压曲线和soc曲线得到电压关于soc变化的电压-soc曲线。
[0102]
在步骤s17中,对电压-soc曲线进行跨度阈值为第四预设阈值的区间划分。
[0103]
在步骤s18中,获取每个区间内的单体电池的电压均值和soc均值。
[0104]
在步骤s19中,获取锂电池组充电过程中初始读取到的电压和soc,设置平台期的个数为0。
[0105]
在步骤s20中,将锂电池组充电过程中初始读取到电压和soc赋值为第一电压和第一soc。
[0106]
在步骤s21中,获取与第一电压和第一soc相邻的下一区间的电压均值和soc均值。
[0107]
在步骤22中,根据公式(1)计算单体电池的斜率:
[0108][0109]
其中,k为斜率,v
after
为第一电压,soc
after
为第一soc,v
aver
为与第一电压和第一soc相邻的下一区间的电压均值,soc
aver
为与第一电压和第一soc相邻的下一区间的soc均值。
[0110]
在步骤s23中,判断斜率是否小于第四预设阈值。
[0111]
在步骤s24中,当斜率小于预设阈值时,更新斜率的个数,将斜率的个数加1。
[0112]
在步骤s25中,将前一个的区间的电压均值和soc均值设为第一电压和第一soc,并返回步骤s21。
[0113]
在本发明中,在判断锂电池组在进行慢充充电时,可以按照慢充充电的规则对该锂电池组中的单体电池进行充电均衡。当该锂电池组在进行慢充充电时,可以判断该锂电池组的soc是否大于第三预设阈值。当该锂电池组的soc大于第三预设阈值时,可以表明此时该锂电池组可以具备进行充电均衡的条件,此时可以获取该锂电池组中的所有的单体电池的充电过程中随时间变化的电压和soc,并且可以得到电压曲线和soc曲线。
[0114]
在对锂电池组进行充电试验时,在提前将1号单体电池单独放5%的soc电量,然后对锂电池组进行充电,可以发现该单体电池的电压斜率最大值向右明显的偏移,如图8和图9所示。经过计算该时间段内soc差值基本与提前放电的soc一致,因此可以通过个单体电池到达斜率的最大处的顺序来判断电池的一致性,然后再判断是否需要对单体电池进行充电均衡。
[0115]
在得到电压曲线和soc曲线后,可以根据该电压曲线和soc曲线得到电压关于soc变化的电压-soc曲线。然后可以对该电压-soc曲线进行区间划分。该划分的区间的跨度阈
值可以是第四阈值,使得该电压-soc曲线可以被划分为多个区间。在划分区间后,可以得到每个区间内的单体电池的电压均值和soc均值,然后可以获取在充电过程时初始读取到的单体电池的电压和soc,此时可以设置该单体电池对应的平台期的个数为0。在得到初始读取到的单体电池的电压和soc后,可以将该电压和soc赋值为第一电压和第一soc。在得到第一电压和第一soc后,可以获取与该第一电压和第一soc相邻的下一区间的电压均值和soc均值,然后可以通过公式(1)得到该第一电压和第一soc所在的区间与其相邻的区间的斜率。在得到该斜率后,可以判断该斜率是否小于第四预设阈值。当该斜率小于预设阈值时,可以表明此时该第一电压和第一soc所在的区间与其相邻的区间的斜率还没有到达拐点,此时可以将斜率的个数加1以计算没有到达第四预设阈值的斜率的个数。当斜率没有到达第四预设阈值时,可以将下一个区间的电压均值和soc均值更新为第一电压和第一soc,然后返回步骤s21,以继续计算下一区间和与其相邻的区间之间的斜率。
[0116]
在本发明的一个实施方式中,如图5所示,慢充充电均衡的第二流程的步骤可以包括:
[0117]
在步骤s26中,当斜率大于第四阈值时,判断平台期的个数是否大于0。
[0118]
在步骤s27中,当平台期的个数不大于0时,判断连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值。
[0119]
在步骤s28中,当连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值时,更新平台期的个数,将平台期的个数加1。
[0120]
在步骤s29中,获取连续的斜率中最大的斜率作为第一斜率。
[0121]
在步骤s30中,记录与第一斜率对应的时间,并返回步骤s25。
[0122]
当连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于第五预设阈值时,返回步骤s25。
[0123]
在本发明中,当该斜率大于第四预设阈值,可以判断该单体电池的平台期的个数是否大于0。因为初始的平台期的个数为0,因此,此时该平台期的个数不大于0,当平台期的个数不大于0时,可以判断连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值。当连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值时,可以表明此时该连续的斜率所在的区域为一个平台期,则可以更新平台期的个数,将平台期的个数加1。当平台期的个数加1后,可以获取连续的斜率中最大的斜率作为第一斜率,然后记录与该第一斜率对应的时间并且可以返回步骤s25继续获取其余的区间之间的斜率。当连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于第五预设阈值时,可以返回步骤s25继续获取其余的区间的之间的斜率。
[0124]
在本发明的一个实施方式中,如图5所示,慢充充电均衡的第二流程的步骤还可以包括:
[0125]
在步骤s31中,当平台期的个数大于0时,获取与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数。
[0126]
在步骤s32中,判断与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值。
[0127]
在步骤s33中,当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值时,筛选在两个连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值的区域之间的第一斜率,获取与第一斜率对应的时间。
[0128]
当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于第五预设阈值时,
返回步骤s25。
[0129]
在本发明中,在对平台期的个数进行判断时,因为初始的平台期的个数为0,当该平台期的个数大于0时,可以表明此时该单体电池已经经过连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值的步骤,可以表明该单体电池有至少一个平台期。因此在判断平台期的个数大于0时,可以获取与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数,然后可以判断该与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值。当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值时,可以表明此时该单体电池有两个平台期,该两个平台期可以是左平台期和右平台期。在得到该单体电池有两个平台期后,当该第一斜率在该两个平台期之间时,可以表明该连续的斜率的最大值的第一斜率是拐点,获取与该第一斜率对应的时间。当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于第五预设阈值时,表明此时该连续的区间还不是平台期,则可以继续返回步骤s25计算下一区间的斜率。
[0130]
在本发明的一个实施方式中,如图6所示,慢充充电均衡的第三流程的步骤可以包括:
[0131]
在步骤s34中,计算锂电池组中的所有的单体电池的第一斜率和与第一斜率对应的时间。
[0132]
在步骤s35中,计算锂电池组中的所有的单体电池的到达第一斜率的时间的最大值和最小值的差值。
[0133]
在步骤s36中,通过所有的单体电池的到达第一斜率的时间的最大值和最小值的差值获取soc差值。
[0134]
在步骤s37中,判断soc差值是否大于第六预设阈值。
[0135]
在步骤s38中,当soc差值大于第六预设阈值时,对需要的单体电池开启均衡。
[0136]
在本发明中,每个单体电池均可以到达自己的第一斜率,并且每个单体电池到达自己的第一斜率的时间互不相同。在计算锂电池组中的所有的单体电池的第一斜率和与第一斜率对应的时间后,可以计算该锂电池组中的所有的单体电池到达第一斜率的时间的最大值和最小值的差值,即计算最快达到第一斜率的单体电池的时间和最慢到达第一斜率的单体电池的时间的差值。在得到差值后,可以根据时间的差值获取soc差值。在得到soc差值后可以判断该soc差值是否大于第六预设阈值。当该soc差值小于第六预设阈值时,可以表明此时该锂电池组的单体电池的一致性较好,不需要开启充电均衡。当该soc差值大于第六预设阈值时,可以表明此时该锂电池组需要开启充电均衡,则可以对需要的单体电池开启充电均衡。
[0137]
在本发明的一个实施方式中,如图7所示,对需要的单体电池开启均衡的步骤可以包括:
[0138]
在步骤s39中,获取所有的单体电池的与第一斜率对应的时间。
[0139]
在步骤s40中,获取所有的单体电池的与第一斜率对应的时间与最大的时间的差值。
[0140]
在步骤s41中,筛选单体电池中与第一斜率对应的时间与最大的时间的差值小于第七预设阈值的单体电池,并对其开启均衡。
[0141]
在本发明中,单体电池的性能各不相同,因此,部分单体电池需要进行均衡,但是
部分的单体不需要进行充电均衡,此时可以筛选需要均衡的单体电池。在筛选时,可以获取所有的单体电池的各自到达自己的第一斜率的时间,然后可以获取单体电池与第一斜率对应的时间与最大的时间的差值,然后可以筛选该单体电池中与第一斜率对应的时间与最大的时间的差值的小于第七预设阈值的单体电池,表明此时该单体电池需要均衡,因此可以对该单体电池进行充电均衡。
[0142]
另一方面,本发明还可以提供一种锂电池组充电均衡系统,系统可以包括:锂电池组、电压测量装置和如上述所述的锂电池组充电均衡方法。
[0143]
再一方面,本发明还可以提供一种锂电池组充电均衡装置,装置可以设置有处理器,处理器可以用于执行上述所述的系统。
[0144]
通过上述技术方案,本发明提供的一种锂电池组充电均衡方法、系统和装置通过获取充电中的锂电池组的参数,然后根据锂电池组中的参数可以对锂电池组进行充电均衡。该方法可以减小误均衡导致电池组一致性变差的现象的同时可以增加均衡识别的场景。
[0145]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0146]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0147]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0148]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0149]
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0150]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
[0151]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。
计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
[0152]
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0153]
以上仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
技术特征:
1.一种锂电池组充电均衡方法,其特征在于,所述方法包括:获取充电中的锂电池组的参数;根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:判断所述锂电池组是否是慢充充电;当所述锂电池组不在进行慢充充电时,判断所述锂电池组中是否存在单体电压大于第一预设阈值的所述单体电池;当所述锂电池组中存在有单体电压大于所述第一预设阈值的单体电池时,筛选所述单体电池,并判断筛选的所述单体电池的单体电压中的最低电压是否大于所述第一预设阈值;当所述单体电池的单体电压中的最低电压小于所述第一预设阈值时,判断所述最低电压是否小于第二预设阈值;当所述最低电压大于所述第二预设阈值时,对筛选的所述锂电池组中的单体电池的进行均衡;当所述最低电压大于所述第一预设阈值时,所述锂电池组中的单体电池不需要均衡;当所述最低电压小于所述第二预设阈值时,所述锂电池组中的单体电池不需要均衡。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述筛选所述单体电池的单体电压包括:对所述锂电池组中的单体电池的单体电压进行排序;判断均衡的总串数阈值否大于总的单体电池的数量;当均衡的总串数阈值小于总的所述单体电池的数量时,判断均衡芯片的均衡阈值是否大于与其对应的所述单体电池的个数;当所述均衡芯片的均衡阈值小于与其对应的所述单体电池的个数时,按照所述单体电池的单体电压的大小筛选排列在前的具有均衡阈值数量的单体电池;当均衡的总串数阈值大于总的所述单体电池的数量时,对所述单体电池进行均衡判断;当所述均衡芯片的均衡阈值大于与其对应的所述单体电池的个数时,对所述单体电池进行均衡判断。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:当所述锂电池组在进行慢充充电时,判断所述锂电池组的soc是否大于第三预设阈值;当所述锂电池组的soc大于所述第三预设阈值时,获取所述锂电池组中的单体电池的充电过程中随时间变化的电压和soc以得到电压曲线和soc曲线;根据所述电压曲线和soc曲线得到所述电压关于所述soc变化的电压-soc曲线;对所述电压-soc曲线进行跨度阈值为第四预设阈值的区间划分;获取每个区间内的所述单体电池的电压均值和soc均值;获取所述锂电池组充电过程中初始读取到的电压和soc,设置平台期的个数为0;将所述锂电池组充电过程中初始读取到电压和soc赋值为第一电压和第一soc;获取与所述第一电压和第一soc相邻的下一区间的所述电压均值和soc均值;
根据公式(1)计算单体电池的斜率:其中,k为斜率,v
after
为第一电压,soc
after
为第一soc,v
aver
为与第一电压和第一soc相邻的下一区间的电压均值,soc
aver
为与第一电压和第一soc相邻的下一区间的soc均值;判断所述斜率是否小于第四预设阈值;当所述斜率小于所述第四预设阈值时,更新所述斜率的个数,将所述斜率的个数加1;将下一个的区间的电压均值和soc均值更新为所述第一电压和第一soc,并返回获取与所述第一电压和第一soc相邻的下一区间的所述电压均值和soc均值的步骤。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:当所述斜率大于所述第四预设阈值时,判断所述平台期的个数是否大于0;当所述平台期的个数不大于0时,判断连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值;当连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于所述第五预设阈值时,更新所述平台期的个数,将所述平台期的个数加1;获取连续的所述斜率中最大的斜率作为第一斜率;记录与所述第一斜率对应的时间,并返回将下一个的区间的电压均值和soc均值更新为所述第一电压和第一soc的步骤;当连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于所述第五预设阈值时,返回将下一个的区间的电压均值和soc均值更新为所述第一电压和第一soc的步骤。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:当所述平台期的个数大于0时,获取与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数;判断与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数是否小于第五预设阈值;当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数不小于第五预设阈值时,筛选在两个连续小于所述第四预设阈值的斜率的个数不小于所述第五预设阈值的区域之间的第一斜率,获取与所述第一斜率对应的时间;当与前一区域相异的连续小于第四预设阈值的斜率的个数小于第五预设阈值时,返回将下一个区间的电压均值和soc均值更新为所述第一电压和第一soc的步骤。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡包括:计算所述锂电池组中的所有的单体电池的第一斜率和与第一斜率对应的时间;计算所述锂电池组中的所有的单体电池的到达所述第一斜率的时间的最大值和最小值的差值;通过所有的所述单体电池的到达第一斜率的时间的最大值和最小值的差值获取soc差值;判断所述soc差值是否大于第六预设阈值;
当所述soc差值大于所述第六预设阈值时,对需要的单体电池开启均衡。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对需要的单体电池开启均衡包括:获取所有的所述单体电池的与所述第一斜率对应的时间;获取所有的所述单体电池的与所述第一斜率对应的时间与最大的时间的差值;筛选所述单体电池中与所述第一斜率对应的时间与最大的时间的差值小于第七预设阈值的单体电池,并对其开启均衡。9.一种锂电池组充电均衡系统,其特征在于,所述系统包括:锂电池组;电压测量装置;如权利要求1-8任一项所述的锂电池组充电均衡方法。10.一种锂电池组充电均衡装置,其特征在于,所述装置设置有处理器,所述处理器用于执行如权利要求9所述的系统。
技术总结
本发明实施例提供一种锂电池组充电均衡方法、系统和装置,属于电池领域。所述方法包括:获取充电中的锂电池组的参数;根据所述锂电池组的参数对所述锂电池组进行均衡。该方法可以减小误均衡导致电池组一致性变差的现象同时可以增加均衡识别的场景。同时可以增加均衡识别的场景。同时可以增加均衡识别的场景。
技术研发人员:杨彦辉 吉祥 赵志鹏 曾国建
受保护的技术使用者:安徽锐能科技有限公司
技术研发日:2023.06.25
技术公布日:2023/9/22
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