一种动力电池被动均衡控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种动力电池被动均衡控制方法及系统，在当前动力电池状态参数不满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制，在当前动力电池状态参数满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对满足预设控制条件的电池单体进行均衡控制，对不满足预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。因此，本发明实现了对同一动力电池内各电池单体的均衡控制，从而有效避免了动力电池满充满放时存在过充过放的风险，延长了动力电池的使用寿命。
【专利说明】
一种动力电池被动均衡控制方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及新能源汽车电池管理系统技术领域，更具体的说，涉及一种动力电池被动均衡控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着能源和环保问题的日益突出，新能源汽车已经成为未来汽车工业的发展方向。动力电池作为新能源汽车的辅助或主要动力来源，其性能好坏直接影响新能源汽车整车的使用性能。动力电池由不同数量的电池单体串联组成，由于电池单体在制造过程中会受环境温度、湿度等因素的影响，因此导致同一动力电池内各单体在出厂时就存在一定的差异性，例如动力电池单体容量、电压、充放电倍率等性能参数存在差异性，而这些差异性会随着新能源汽车整车使用过程中对动力电池循环充放电，动力电池内部各单体工作温度环境不同等因素影响而进一步加大，造成同一动力电池内各电池单体的不均衡。
[0003]动力电池内各电池单体的不均衡会引起诸多问题，例如:充电时单体容量小的单体充入电量的相对量比单体容量大的单体充入电量的相对量大，放电时单体容量小的单体放出电量的相对量比单体容量大的单体放出电量的相对量大，从而导致动力电池满充满放时存在过充过放的风险，进而导致动力电池寿命衰减。
[0004]综上，如何提供一种动力电池被动均衡控制方法及系统，以实现对同一动力电池内各电池单体的均衡控制是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明公开一种动力电池被动均衡控制方法及系统，以实现对同一动力电池内各电池单体的均衡控制。
[0006]一种动力电池被动均衡控制方法，包括:
[0007]判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件；
[0008]如果所述当前动力电池状态参数不满足所述动力电池均衡使能功能开启条件，则对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制；
[0009]如果所述当前动力电池状态参数满足所述动力电池均衡使能功能开启条件，则判断所述动力电池各电池单体中，是否有满足预设控制条件的电池单体，所述预设控制条件为:均衡功能开启、中止均衡功能没有开启和终止均衡功能没有开启；
[0010]如果是，则对满足所述预设控制条件的电池单体进行均衡控制；
[0011]如果否，则对不满足所述预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。
[0012]优选的，所述判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件的过程包括:
[0013I获取所述当前动力电池状态参数；
[0014]判断所述当前动力电池状态参数是否满足预设故障判断条件；
[0015]若所述当前动力电池状态参数不满足所述预设故障判断条件，则判断所述动力电池充放电后的静置时间是否超过预设时间阈值；
[0016]若所述静置时间超过所述预设时间阈值，则开启所述动力电池均衡使能功能。
[0017]优选的，所述预设故障判断条件包括如下条件中的任意一个或多个:
[0018]条件一，所述动力电池包含有出现单体电压欠压故障的电池单体；
[0019]条件二，当前动力电池温度超过预设温度阈值；
[0020]条件三，所述动力电池中某些电池单体的单体电压采集线开路；
[0021]条件四，所述动力电池中某些电池单体的当前单体电压值不满足预设单体电压值；
[0022]条件五，电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温采集电路出现故障。
[0023]优选的，判断所述均衡功能开启的过程包括:
[0024]当所述动力电池处于静置状态时，获取所述动力电池中各电池单体的单体电压值；
[0025]分别计算各电池单体的单体电压值与最小单体电压值的电压差值；
[0026]判断所述动力电池中是否有电压差值不小于预设压差阈值的电池单体；
[0027]开启电压差值不小于所述预设压差阈值的电池单体的均衡功能。
[0028]优选的，还包括:
[0029]利用均衡功能开启的电池单体的单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到对应的所述均衡功能开启的电池单体的剩余电量；
[0030]利用所述最小单体电压值，从所述对应关系表中，查找到对应的具有最小单体电压值的电池单体的最小电池单体剩余电量；
[0031]计算所述剩余电量与所述最小电池单体剩余电量的剩余电量之差；
[0032]将所述剩余电量之差与所述动力电池中电池单体额定容量相乘，得到所述均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。
[0033]优选的，判断所述中止均衡功能没有开启的过程包括:
[0034]在所述动力电池被动均衡控制过程中，获取电池管理系统均衡电路所在PCB板区域的当前板温；
[0035]判断所述当前板温是否不小于预设板温阈值；
[0036]如果否，则不开启所述当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。
[0037]优选的，判断所述终止均衡功能没有开启的过程包括:
[0038]判断判断所述动力电池中是否有没有开启均衡功能的电池单体；
[0039]对没有开启均衡使能功能的电池单体不开启终止均衡功能；
[0040]根据开启均衡功能的电池单体的单体电压值和所述开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路的均衡电阻值，计算得到所述开启均衡功能的电池单体的均衡电流值；
[0041]根据所述均衡电流值和所述开启均衡功能的电池单体的均衡时间计算得到所述开启均衡功能的电池单体的累积均衡容量值；
[0042]将所述累积均衡容量值和所述开启均衡功能的电池单体的所需均衡容量值进行比较，并在所述累积均衡容量值小于所述所需均衡容量值时，不开启所述开启均衡功能的电池单体的终止均衡功能。
[0043]一种动力电池被动均衡控制系统，包括:
[0044]第一判断单元，用于判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件，如果否，则执行不均衡控制单元，否则，执行第二判断单元；
[0045]所述不均衡控制单元，用于对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制；
[0046]所述第二判断单元，用于判断所述动力电池各电池单体中，是否有满足预设控制条件的电池单体，如果是，则执行单体均衡控制单元，否则执行单体不均衡控制单元，所述预设控制条件为:均衡功能开启、中止均衡功能没有开启和终止均衡功能没有开启；
[0047]所述单体均衡控制单元，用于对满足所述预设控制条件的电池单体进行均衡控制;
[0048]所述单体不均衡控制单元，用于对不满足所述预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。
[0049]优选的，所述第一判断单元包括:
[0050]第一获取子单元，用于获取所述当前动力电池状态参数；
[0051]第一判断子单元，用于判断所述当前动力电池状态参数是否满足预设故障判断条件，如果否，则执行第二判断子单元；
[0052]所述第二判断子单元，用于判断所述动力电池充放电后的静置时间是否超过预设时间阈值，如果是，则执行均衡开启子单元；
[0053]所述均衡开启子单元，用于开启所述动力电池均衡使能功能。
[0054]优选的，所述预设故障判断条件包括如下条件中的任意一个或多个:
[0055]条件一，所述动力电池包含有出现单体电压欠压故障的电池单体；
[0056]条件二，当前动力电池温度超过预设温度阈值；
[0057]条件三，所述动力电池中某些电池单体的单体电压采集线开路；
[0058]条件四，所述动力电池中某些电池单体的当前单体电压值不满足预设单体电压值；
[0059]条件五，电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温采集电路出现故障。
[0060]优选的，所述第二判断单元包括:
[0061]获取子单元，用于当所述动力电池处于静置状态时，获取所述动力电池中各电池单体的单体电压值；
[0062]第一计算子单元，用于分别计算各电池单体的单体电压值与最小单体电压值的电压差值；
[0063]第三判断子单元，用于判断动力电池中是否有电压差值不小于预设压差阈值的电池单体；
[0064]开启子单元，用于开启电压差值不小于所述预设压差阈值的电池单体的均衡功會K。
[0065]优选的，还包括:
[0066]第一查找子单元，用于利用均衡功能开启的电池单体的单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到对应的所述均衡功能开启的电池单体的剩余电量；
[0067]第二查找子单元，用于利用所述最小单体电压值，从所述对应关系表中，查找到对应的具有最小单体电压值的电池单体的最小电池单体剩余电量；
[0068]第二计算子单元，用于计算所述剩余电量与所述最小电池单体剩余电量的剩余电量之差；
[0069]相乘单元，用于将所述剩余电量之差与所述动力电池中电池单体额定容量相乘，得到所述均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。
[0070]优选的，所述第二判断单元包括:
[0071]第二获取子单元，用于在所述动力电池被动均衡控制过程中，获取电池管理系统均衡电路所在PCB板区域的当前板温；
[0072]第四判断子单元，用于判断所述当前板温是否不小于预设板温阈值，如果否，则执行中止均衡功能关闭单元；
[0073]所述中止均衡功能关闭子单元，用于不开启所述当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。
[0074]优选的，所述第二判断单元包括:
[0075]第五判断子单元，用于判断动力电池中是否有没有开启均衡功能的电池单体；
[0076]终止均衡功能关闭子单元，用于对没有开启均衡使能功能的电池单体不开启终止均衡功能；
[0077]第三计算子单元，用于根据开启均衡功能的电池单体的单体电压值和所述开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路的均衡电阻值，计算得到所述开启均衡功能的电池单体的均衡电流值；
[0078]第四计算子单元，用于根据所述均衡电流值和所述开启均衡功能的电池单体的均衡时间计算得到所述开启均衡功能的电池单体的累积均衡容量值；
[0079]比较子单元，用于将所述累积均衡容量值和所述开启均衡功能的电池单体的所需均衡容量值进行比较，并在所述累积均衡容量值小于所述所需均衡容量值时，不开启所述开启均衡功能的电池单体的终止均衡功能。
[0080]从上述的技术方案可以看出，本发明公开了一种动力电池被动均衡控制方法及系统，在当前动力电池状态参数不满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制，在当前动力电池状态参数满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对满足预设控制条件的电池单体进行均衡控制，对不满足预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。因此，本发明实现了对同一动力电池内各电池单体的均衡控制，从而有效避免了动力电池满充满放时存在过充过放的风险，延长了动力电池的使用寿命。
【附图说明】
[0081]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。
[0082]图1为本发明实施例公开的一种动力电池被动均衡控制方法的方法流程图；
[0083]图2为本发明实施例公开的一种用于判断动力电池中各电池单体均衡功能开启的方法流程图；
[0084]图3为本发明实施例公开的一种用于判断动力电池中各电池单体中止均衡功能无需开启的方法流程图；
[0085]图4为本发明实施例公开的一种用于判断动力电池中各电池单体终止均衡功能无需开启的方法流程图；
[0086]图5为本发明实施例公开的一种动力电池被动均衡控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0087]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0088]本发明实施例公开了一种动力电池被动均衡控制方法及系统，以实现对同一动力电池内各电池单体的均衡控制。
[0089]参见图1，本发明实施例公开的一种动力电池被动均衡控制方法的方法流程图，该控制方法应用于电池管理系统，包括步骤:
[0090]步骤S11、判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件，如果否，则执行步骤S12，否则，执行步骤S13;
[0091 ]其中，当前动力电池状态参数包括:整个动力电池的状态参数和动力电池中各电池单体的状态参数，整个动力电池的状态参数包括:当前动力电池温度、电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温等，各电池单体的状态参数包括:电池单体的单体电压值、电池单体的单体电压采集线的状态等。
[0092]步骤S12、对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制；
[0093]其中，本发明中的动力电池可以为锂离子动力电池。
[0094]步骤S13、判断所述动力电池各电池单体中，是否有满足预设控制条件的电池单体，如果是，则执行步骤S14，否则，执行步骤S15;
[0095]其中，所述预设控制条件为:均衡功能开启、中止均衡功能没有开启和终止均衡功能没有开启。
[0096]步骤S14、对满足所述预设控制条件的电池单体进行均衡控制；
[0097]步骤S15、对不满足所述预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。
[0098]综上可知，本发明公开的动力电池被动均衡控制方法，在当前动力电池状态参数不满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制，在当前动力电池状态参数满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对满足预设控制条件的电池单体进行均衡控制，对不满足预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。因此，本发明实现了对同一动力电池内各电池单体的均衡控制，从而有效避免了动力电池满充满放时存在过充过放的风险，延长了动力电池的使用寿命。
[0099]为进一步优化上述实施例，上述实施例中的步骤SII具体包括步骤:
[0100]步骤S121、获取当前动力电池状态参数；
[0101]步骤S122、判断所述当前动力电池状态参数是否满足预设故障判断条件，如果否，则执行步骤SI 23;
[0102]其中，预设故障判断条件包括如下条件中的任意一个或多个:
[0103]条件一，所述动力电池包含有出现单体电压欠压故障的电池单体；
[0104]条件二，当前动力电池温度超过预设温度阈值；
[0105]条件三，所述动力电池中某些电池单体的单体电压采集线开路；
[0106]条件四，所述动力电池中某些电池单体的当前单体电压值不满足预设单体电压值；
[0107]条件五，电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温采集电路出现故障。
[0108]需要说明的是，预设故障判断条件包括但不局限于上述五个条件，只要表明动力电池系统发生故障的条件均属于本发明的保护范围。
[0109]步骤S123、判断所述动力电池充放电后的静置时间是否超过预设时间阈值，如果是，则执行步骤SI 24 ；
[0110]其中，预设时间阈值依据实际需要而定，例如30min，本发明在此不做限定。
[0111]步骤S124、开启所述动力电池均衡使能功能。
[0112]需要说明的是，当动力电池均衡使能功能开启时，可以将动力电池均衡使能标志位置I，相反的，当动力电池均衡使能功能没有开启时，可以将动力电池均衡使能标志位置O。
[0113]本实施例中，在当前动力电池状态参数满足预设故障判断条件时，表明当前动力电池出现故障，此时不开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为O;相反的，在当前动力电池状态参数不满足预设故障判断条件时，表明当前动力电池没有出现故障，此时开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为I。
[0114]当动力电池充放电后的静置时间超过预设时间阈值时，表明动力电池中各电池单体的单体电压值已达到稳定状态，此时开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为I;相反的，当动力电池充放电后的静置时间没有达到预设时间阈值时，表明动力电池中各电池单体的单体电压值还未达到稳定状态，此时不开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为O。
[0115]为判断动力电池内各电池单体的一致性，参见图2，本发明另一实施例公开的一种用于判断动力电池中各电池单体均衡功能开启的方法流程图，包括步骤:
[0116]步骤S131、当动力电池处于静置状态时，获取动力电池中各电池单体的单体电压值；
[0117]步骤S132、分别计算各电池单体的单体电压值与最小单体电压值的电压差值；
[0118]其中，电压差值=单体电压值-最小单体电压值。
[0119]步骤S133、判断动力电池中是否有电压差值不小于预设压差阈值的电池单体；
[0120]其中，预设压差阈值的具体数值依据实际需要而定，本发明在此不做限定。
[0121]步骤S134、开启电压差值不小于所述预设压差阈值的电池单体的均衡功能。
[0122]需要说明的是，对于电压差值小于预设压差阈值的电池单体不开启均衡功能。
[0123]当电池单体的均衡功能开启时，可以将单体均衡开启需求标志位置I，；相反的，当电池单体的均衡功能没有开启时，可以将单体均衡开启需求标志位置O。
[0124]当电池单体的均衡功能开启后，本发明还可以根据该电池单体的单体电压值和最小单体电压值计算得到均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。
[0125]因此，为进一步优化上述实施例，步骤S134之后，还可以包括:
[0126]步骤S135、利用均衡功能开启的电池单体的单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到对应的所述均衡功能开启的电池单体的剩余电量；
[0127]步骤S136、利用最小单体电压值，从所述对应关系表中，查找到对应的具有最小单体电压值的电池单体的最小电池单体剩余电量；
[0128]需要说明的是，步骤S135和步骤S136在实际执行过程中没有固定的先后顺序，还可以先执行步骤S136，后执行步骤S135，或是两个步骤同时执行。
[0129]步骤S137、计算所述剩余电量与所述最小电池单体剩余电量的剩余电量之差；
[0130]步骤S138、将所述剩余电量之差与所述动力电池中电池单体额定容量相乘，得到所述均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。
[0131]综上可以看出，本发明采用静置预设时间阈值后的单体电压值作为对应电池单体的开路电压，根据单体电压值和最小单体电压值的电压差值与预设压差阈值的大小关系，确定动力电池中各电池单体的一致性，并对电压差值不小于预设压差阈值的电池单体开启均衡功能，从而提高了对需开启均衡功能的电池单体判断的准确性。
[0132]为判断动力电池中各电池单体是否有无需开启中止均衡功能的电池单体，参见图3，本发明另一实施例公开的一种用于判断动力电池中各电池单体中止均衡功能无需开启的方法流程图，包括步骤:
[0133]步骤SI41、在动力电池被动均衡控制过程中，获取电池管理系统均衡电路所在PCB板区域的当前板温；
[0134]步骤S142、判断所述当前板温是否不小于预设板温阈值，如果否，则执行步骤S143；
[0135]其中，预设板温阈值的具体数值依据实际需要而定，本发明在此不做限定。
[0136]步骤S143、不开启所述当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。
[0137]需要说明的是，在当前板温不小于预设板温阈值时，则开启当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。
[0138]其中，当开启当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能时，可以将单体中止均衡标志位置I，相反的，当不开启当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能时，可以将单体中止均衡标志位置O。
[0139]综上可知，本发明在电池单体均衡过程中，实时采集已开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路所在电池管理系统PCB板区域的板温，并根据该板温与预设板温阈值的大小关系，实时判断是否需要开启电池单体的中止均衡功能，从而防止因板温过大，造成电池管理系统PCB板和均衡电阻烧毁，进而提高电池管理系统的可靠性和安全性。
[0140]为判断动力电池中各电池单体是否有无需开启终止均衡功能的电池单体，参见图4，本发明另一实施例公开的一种用于判断动力电池中各电池单体终止均衡功能无需开启的方法流程图，包括步骤:
[0141]步骤S151、判断动力电池中是否有没有开启均衡功能的电池单体，如果存在没有开启均衡使能功能的电池单体，则执行步骤SI 52，否则，执行步骤SI 53;
[0142]步骤S152、对没有开启均衡使能功能的电池单体不开启终止均衡功能；
[0143]步骤S153、根据开启均衡功能的电池单体的单体电压值和所述开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路的均衡电阻值，计算得到所述开启均衡功能的电池单体的均衡电流值；
[0144]步骤S154、根据所述均衡电流值和所述开启均衡功能的电池单体的均衡时间计算得到所述开启均衡功能的电池单体的累积均衡容量值；
[0145]步骤S155、将所述累积均衡容量值和所述开启均衡功能的电池单体的所需均衡容量值进行比较，并在所述累积均衡容量值小于所述所需均衡容量值时，不开启所述开启均衡功能的电池单体的终止均衡功能。
[0146]可以理解的是，当所述累积均衡容量值达到所述所需均衡容量值时，表明该电池单体已达到均衡，此时需开启电池单体的终止均衡功能。
[0147]其中，当电池单体的终止均衡功能开启时，可以将单体终止均衡标志位置I，相反的，当电池单体的终止均衡功能没有开启时，可以将单体终止均衡标志位置O。
[0148]综上可知，本发明采用静置预设时间阈值后的单体电压值作为对应电池单体的开路电压，利用该单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到该电池单体对应的剩余电量，利用最小单体电压值，从对应关系表中，查找到最小电池单体剩余电量，根据剩余电量和最小电池单体剩余电量的差值与电池单体额定容量的乘积得到电池单体的所需均衡容量值。在电池单体进行均衡控制的过程中，根据电池单体的所需均衡容量值与电池单体的累积均衡容量值判断是否终止电池单体均衡功能，并在电池单体的累积均衡容量值达到累积均衡容量值时，终止电池单体均衡功能。从而防止电池单体过度均衡或均衡不足，以有效提高均衡效果。
[0149]与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种动力电池被动均衡控制系统。
[0150]参见图5，本发明实施例公开的一种动力电池被动均衡控制系统的结构示意图，包括:
[0151]第一判断单元21，用于判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件，如果否，则执行不均衡控制单元22，否则，执行第二判断单元23;
[0152]其中，当前动力电池状态参数包括:整个动力电池的状态参数和动力电池中各电池单体的状态参数，整个动力电池的状态参数包括:当前动力电池温度、电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温等，各电池单体的状态参数包括:电池单体的单体电压值、电池单体的单体电压采集线的状态等。
[0153]不均衡控制单元22，用于对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制；
[0154]第二判断单元23，用于判断所述动力电池各电池单体中，是否有满足预设控制条件的电池单体，如果是，则执行单体均衡控制单元24，否则执行单体不均衡控制单元25;
[0155]其中，所述预设控制条件为:均衡功能开启、中止均衡功能没有开启和终止均衡功能没有开启。
[0156]单体均衡控制单元24，用于对满足所述预设控制条件的电池单体进行均衡控制；
[0157]单体不均衡控制单元25，用于对不满足所述预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。
[0158]综上可知，本发明公开的动力电池被动均衡控制系统，在当前动力电池状态参数不满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制，在当前动力电池状态参数满足动力电池均衡使能功能开启条件时，对满足预设控制条件的电池单体进行均衡控制，对不满足预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。因此，本发明实现了对同一动力电池内各电池单体的均衡控制，从而有效避免了动力电池满充满放时存在过充过放的风险，延长了动力电池的使用寿命。
[0159]为进一步优化上述实施例，第一判断单元21包括:
[0160]第一获取子单元121，用于获取所述当前动力电池状态参数；
[0161]第一判断子单元122，用于判断所述当前动力电池状态参数是否满足预设故障判断条件，如果否，则执行第二判断子单元123;
[0162]其中，预设故障判断条件包括如下条件中的任意一个或多个:
[0163]条件一，所述动力电池包含有出现单体电压欠压故障的电池单体；
[0164]条件二，当前动力电池温度超过预设温度阈值；
[0165]条件三，所述动力电池中某些电池单体的单体电压采集线开路；
[0166]条件四，所述动力电池中某些电池单体的当前单体电压值不满足预设单体电压值；
[0167]条件五，电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温采集电路出现故障。
[0168]需要说明的是，预设故障判断条件包括但不局限于上述五个条件，只要表明动力电池系统发生故障的条件均属于本发明的保护范围。
[0169]第二判断子单元123，用于判断所述动力电池充放电后的静置时间是否超过预设时间阈值，如果是，则执行均衡开启子单元124;
[0170]其中，预设时间阈值依据实际需要而定，例如30min，本发明在此不做限定。
[0171]均衡开启子单元124，用于开启所述动力电池均衡使能功能。
[0172]需要说明的是，当动力电池均衡使能功能开启时，可以将动力电池均衡使能标志位置I，相反的，当动力电池均衡使能功能没有开启时，可以将动力电池均衡使能标志位置O。
[0173]本实施例中，在当前动力电池状态参数满足预设故障判断条件时，表明当前动力电池出现故障，此时不开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为O;相反的，在当前动力电池状态参数不满足预设故障判断条件时，表明当前动力电池没有出现故障，此时开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为I。
[0174]当动力电池充放电后的静置时间超过预设时间阈值时，表明动力电池中各电池单体的单体电压值已达到稳定状态，此时开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为I;相反的，当动力电池充放电后的静置时间没有达到预设时间阈值时，表明动力电池中各电池单体的单体电压值还未达到稳定状态，此时不开启动力电池均衡使能功能，动力电池均衡使能标志位为O。
[0175]为进一步优化上述实施例，判断动力电池内各电池单体的一致性，上述实施例中的第二判断单元23包括:
[0176]获取子单元131，用于当所述动力电池处于静置状态时，获取所述动力电池中各电池单体的单体电压值；
[0177]第一计算子单元132，用于分别计算各电池单体的单体电压值与最小单体电压值的电压差值；
[0178]第三判断子单元133，用于判断动力电池中是否有电压差值不小于预设压差阈值的电池单体；
[0179]开启子单元134，用于开启电压差值不小于所述预设压差阈值的电池单体的均衡功能。
[0180]需要说明的是，对于电压差值小于预设压差阈值的电池单体不开启均衡功能。
[0181]当电池单体的均衡功能开启时，可以将单体均衡开启需求标志位置I，；相反的，当电池单体的均衡功能没有开启时，可以将单体均衡开启需求标志位置O。
[0182]当电池单体的均衡功能开启后，本发明还可以根据该电池单体的单体电压值和最小单体电压值计算得到均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。
[0183]因此，为进一步优化上述实施例，还包括:
[0184]第一查找子单元135，用于利用均衡功能开启的电池单体的单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到对应的所述均衡功能开启的电池单体的剩余电量；
[0185]第二查找子单元136，用于利用所述最小单体电压值，从所述对应关系表中，查找到对应的具有最小单体电压值的电池单体的最小电池单体剩余电量；
[0186]第二计算子单元137，用于计算所述剩余电量与所述最小电池单体剩余电量的剩余电量之差；
[0187]相乘单元138，用于将所述剩余电量之差与所述动力电池中电池单体额定容量相乘，得到所述均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。
[0188]综上可以看出，本发明采用静置预设时间阈值后的单体电压值作为对应电池单体的开路电压，根据单体电压值和最小单体电压值的电压差值与预设压差阈值的大小关系，确定动力电池中各电池单体的一致性，并对电压差值不小于预设压差阈值的电池单体开启均衡功能，从而提高了对需开启均衡功能的电池单体判断的准确性。
[0189]为判断动力电池中各电池单体是否有无需开启中止均衡功能的电池单体，上述实施例中的第二判断单元23包括:
[0190]第二获取子单元141，用于在所述动力电池被动均衡控制过程中，获取电池管理系统均衡电路所在PCB板区域的当前板温；
[0191]第四判断子单元142，用于判断所述当前板温是否不小于预设板温阈值，如果否，则执行中止均衡功能关闭单元143;
[0192]中止均衡功能关闭子单元143，用于不开启所述当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。
[0193]需要说明的是，在当前板温不小于预设板温阈值时，则开启当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。
[0194]其中，当开启当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能时，可以将单体中止均衡标志位置I，相反的，当不开启当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能时，可以将单体中止均衡标志位置O。
[0195]综上可知，本发明在电池单体均衡过程中，实时采集已开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路所在电池管理系统PCB板区域的板温，并根据该板温与预设板温阈值的大小关系，实时判断是否需要开启电池单体的中止均衡功能，从而防止因板温过大，造成电池管理系统PCB板和均衡电阻烧毁，进而提高电池管理系统的可靠性和安全性。
[0196]为判断动力电池中各电池单体是否有无需开启终止均衡功能的电池单体，上述实施例中的第二判断单元23包括:
[0197]第五判断子单元151，用于判断动力电池中是否有没有开启均衡功能的电池单体；
[0198]终止均衡功能关闭子单元152，用于对没有开启均衡使能功能的电池单体不开启终止均衡功能；
[0199]第三计算子单元153，用于根据开启均衡功能的电池单体的单体电压值和所述开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路的均衡电阻值，计算得到所述开启均衡功能的电池单体的均衡电流值；
[0200]第四计算子单元154，用于根据所述均衡电流值和所述开启均衡功能的电池单体的均衡时间计算得到所述开启均衡功能的电池单体的累积均衡容量值；
[0201]比较子单元155，用于将所述累积均衡容量值和所述开启均衡功能的电池单体的所需均衡容量值进行比较，并在所述累积均衡容量值小于所述所需均衡容量值时，不开启所述开启均衡功能的电池单体的终止均衡功能。
[0202]可以理解的是，当所述累积均衡容量值达到所述所需均衡容量值时，表明该电池单体已达到均衡，此时需开启电池单体的终止均衡功能。
[0203]其中，当电池单体的终止均衡功能开启时，可以将单体终止均衡标志位置I，相反的，当电池单体的终止均衡功能没有开启时，可以将单体终止均衡标志位置O。
[0204]综上可知，本发明采用静置预设时间阈值后的单体电压值作为对应电池单体的开路电压，利用该单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到该电池单体对应的剩余电量，利用最小单体电压值，从对应关系表中，查找到最小电池单体剩余电量，根据剩余电量和最小电池单体剩余电量的差值与电池单体额定容量的乘积得到电池单体的所需均衡容量值。在电池单体进行均衡控制的过程中，根据电池单体的所需均衡容量值与电池单体的累积均衡容量值判断是否终止电池单体均衡功能，并在电池单体的累积均衡容量值达到累积均衡容量值时，终止电池单体均衡功能。从而防止电池单体过度均衡或均衡不足，以有效提高均衡效果。
[0205]需要说明的是，系统实施例中，各组成部分的具体工作原理请参见方法实施例对应部分，本发明在此不做限定。
[0206]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0207]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0208]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种动力电池被动均衡控制方法，其特征在于，包括: 判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件； 如果所述当前动力电池状态参数不满足所述动力电池均衡使能功能开启条件，则对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制； 如果所述当前动力电池状态参数满足所述动力电池均衡使能功能开启条件，则判断所述动力电池各电池单体中，是否有满足预设控制条件的电池单体，所述预设控制条件为:均衡功能开启、中止均衡功能没有开启和终止均衡功能没有开启； 如果是，则对满足所述预设控制条件的电池单体进行均衡控制； 如果否，则对不满足所述预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。2.根据权利要求1所述的动力电池被动均衡控制方法，其特征在于，所述判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件的过程包括: 获取所述当前动力电池状态参数； 判断所述当前动力电池状态参数是否满足预设故障判断条件； 若所述当前动力电池状态参数不满足所述预设故障判断条件，则判断所述动力电池充放电后的静置时间是否超过预设时间阈值； 若所述静置时间超过所述预设时间阈值，则开启所述动力电池均衡使能功能。3.根据权利要求2所述的动力电池被动均衡控制方法，其特征在于，所述预设故障判断条件包括如下条件中的任意一个或多个: 条件一，所述动力电池包含有出现单体电压欠压故障的电池单体； 条件二，当前动力电池温度超过预设温度阈值； 条件三，所述动力电池中某些电池单体的单体电压采集线开路； 条件四，所述动力电池中某些电池单体的当前单体电压值不满足预设单体电压值； 条件五，电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温采集电路出现故障。4.根据权利要求1所述的动力电池被动均衡控制方法，其特征在于，判断所述均衡功能开启的过程包括: 当所述动力电池处于静置状态时，获取所述动力电池中各电池单体的单体电压值； 分别计算各电池单体的单体电压值与最小单体电压值的电压差值； 判断所述动力电池中是否有电压差值不小于预设压差阈值的电池单体； 开启电压差值不小于所述预设压差阈值的电池单体的均衡功能。5.根据权利要求4所述的动力电池被动均衡控制方法，其特征在于，还包括: 利用均衡功能开启的电池单体的单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到对应的所述均衡功能开启的电池单体的剩余电量； 利用所述最小单体电压值，从所述对应关系表中，查找到对应的具有最小单体电压值的电池单体的最小电池单体剩余电量； 计算所述剩余电量与所述最小电池单体剩余电量的剩余电量之差； 将所述剩余电量之差与所述动力电池中电池单体额定容量相乘，得到所述均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。6.根据权利要求1所述的动力电池被动均衡控制方法，其特征在于，判断所述中止均衡功能没有开启的过程包括: 在所述动力电池被动均衡控制过程中，获取电池管理系统均衡电路所在PCB板区域的当前板温； 判断所述当前板温是否不小于预设板温阈值； 如果否，则不开启所述当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。7.根据权利要求1所述的动力电池被动均衡控制方法，其特征在于，判断所述终止均衡功能没有开启的过程包括: 判断所述动力电池中是否有没有开启均衡功能的电池单体； 对没有开启均衡使能功能的电池单体不开启终止均衡功能； 根据开启均衡功能的电池单体的单体电压值和所述开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路的均衡电阻值，计算得到所述开启均衡功能的电池单体的均衡电流值； 根据所述均衡电流值和所述开启均衡功能的电池单体的均衡时间计算得到所述开启均衡功能的电池单体的累积均衡容量值； 将所述累积均衡容量值和所述开启均衡功能的电池单体的所需均衡容量值进行比较，并在所述累积均衡容量值小于所述所需均衡容量值时，不开启所述开启均衡功能的电池单体的终止均衡功能。8.一种动力电池被动均衡控制系统，其特征在于，包括: 第一判断单元，用于判断当前动力电池状态参数是否满足动力电池均衡使能功能开启条件，如果否，则执行不均衡控制单元，否则，执行第二判断单元； 所述不均衡控制单元，用于对动力电池中所有电池单体均不进行均衡控制； 所述第二判断单元，用于判断所述动力电池各电池单体中，是否有满足预设控制条件的电池单体，如果是，则执行单体均衡控制单元，否则执行单体不均衡控制单元，所述预设控制条件为:均衡功能开启、中止均衡功能没有开启和终止均衡功能没有开启； 所述单体均衡控制单元，用于对满足所述预设控制条件的电池单体进行均衡控制； 所述单体不均衡控制单元，用于对不满足所述预设控制条件的电池单体不进行均衡控制。9.根据权利要求8所述的动力电池被动均衡控制系统，其特征在于，所述第一判断单元包括: 第一获取子单元，用于获取所述当前动力电池状态参数； 第一判断子单元，用于判断所述当前动力电池状态参数是否满足预设故障判断条件，如果否，则执行第二判断子单元； 所述第二判断子单元，用于判断所述动力电池充放电后的静置时间是否超过预设时间阈值，如果是，则执行均衡开启子单元； 所述均衡开启子单元，用于开启所述动力电池均衡使能功能。10.根据权利要求9所述的动力电池被动均衡控制系统，其特征在于，所述预设故障判断条件包括如下条件中的任意一个或多个: 条件一，所述动力电池包含有出现单体电压欠压故障的电池单体； 条件二，当前动力电池温度超过预设温度阈值； 条件三，所述动力电池中某些电池单体的单体电压采集线开路； 条件四，所述动力电池中某些电池单体的当前单体电压值不满足预设单体电压值； 条件五，电池管理系统均衡电路所在PCB板的板温采集电路出现故障。11.根据权利要求8所述的动力电池被动均衡控制系统，其特征在于，所述第二判断单元包括: 获取子单元，用于当所述动力电池处于静置状态时，获取所述动力电池中各电池单体的单体电压值； 第一计算子单元，用于分别计算各电池单体的单体电压值与最小单体电压值的电压差值； 第三判断子单元，用于判断动力电池中是否有电压差值不小于预设压差阈值的电池单体； 开启子单元，用于开启电压差值不小于所述预设压差阈值的电池单体的均衡功能。12.根据权利要求12所述的动力电池被动均衡控制系统，其特征在于，还包括: 第一查找子单元，用于利用均衡功能开启的电池单体的单体电压值，从电池单体开路电压和电池单体剩余电量的对应关系表中，查找到对应的所述均衡功能开启的电池单体的剩余电量； 第二查找子单元，用于利用所述最小单体电压值，从所述对应关系表中，查找到对应的具有最小单体电压值的电池单体的最小电池单体剩余电量； 第二计算子单元，用于计算所述剩余电量与所述最小电池单体剩余电量的剩余电量之差; 相乘单元，用于将所述剩余电量之差与所述动力电池中电池单体额定容量相乘，得到所述均衡功能开启的电池单体的所需均衡容量值。13.根据权利要求8所述的动力电池被动均衡控制系统，其特征在于，所述第二判断单元包括: 第二获取子单元，用于在所述动力电池被动均衡控制过程中，获取电池管理系统均衡电路所在PCB板区域的当前板温； 第四判断子单元，用于判断所述当前板温是否不小于预设板温阈值，如果否，则执行中止均衡功能关闭单元； 所述中止均衡功能关闭子单元，用于不开启所述当前板温所在PCB板区域对应的单体均衡电路的中止均衡功能。14.根据权利要求8所述的动力电池被动均衡控制系统，其特征在于，所述第二判断单元包括: 第五判断子单元，用于判断动力电池中是否有没有开启均衡功能的电池单体； 终止均衡功能关闭子单元，用于对没有开启均衡使能功能的电池单体不开启终止均衡功能； 第三计算子单元，用于根据开启均衡功能的电池单体的单体电压值和所述开启均衡功能的电池单体对应的单体均衡电路的均衡电阻值，计算得到所述开启均衡功能的电池单体的均衡电流值； 第四计算子单元，用于根据所述均衡电流值和所述开启均衡功能的电池单体的均衡时间计算得到所述开启均衡功能的电池单体的累积均衡容量值； 比较子单元，用于将所述累积均衡容量值和所述开启均衡功能的电池单体的所需均衡容量值进行比较，并在所述累积均衡容量值小于所述所需均衡容量值时，不开启所述开启均衡功能的电池单体的终止均衡功能。
【文档编号】B60L11/18GK106042961SQ201610427816
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】张后亮, 杨辉前, 李连兴, 姚振辉, 贺刚, 周安健
【申请人】重庆长安汽车股份有限公司, 重庆长安新能源汽车有限公司