一种动力电池的待均衡单体筛选方法及系统与流程

本发明涉及电动汽车的动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池的待均衡单体筛选方法及系统。

背景技术：

近年来，随着能源消耗和环保要求，电动汽车得到快速的发展，而动力电池是电动汽车的核心部件之一。在电池管理系统中，要求动力电池的单体一致性高，这样才可以满足整个电池组均匀放电的工作要求。若动力电池的单体一致性较差，将造成电池组的功率及容量利用率下降，进而降低电动汽车的续驶里程，限制电动汽车的推广使用。为了提高动力电池的一致性，现主要采用均衡技术，即降低电池最高单体电压与最低单体电压之差，以保持电池单体的输出电压相等。因此，电池单体的待均衡单体筛选技术，对于动力电池的可靠性和使用寿命的影响起着至关重要的作用。

均衡单体筛选为均衡前必备工作，即通过一定规则筛选出需要均衡的单体，并进行标记，电池下一次上电时对标记过的单体进行均衡。现有筛选待均衡单体的方法，主要采用电压筛选法，多是在充电末期，对高于某一电压限值单体进行标记，再在下一次电池上电时进行均衡；该方法一方面由于是在充电末期进行，若客户满充次数较少，则会降低均衡几率；另一方面，由于在充电过程中电池有较大极化，此时电池的压差表现不能代表真正的电池不一致性，容易发生误标记。

技术实现要素：

本发明提供一种动力电池的待均衡单体筛选方法及系统，解决现有动力电池的均衡单体筛选易出现不准确和误标记的问题，可提高动力电池的一致性，增加动力电池的使用寿命和安全性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种动力电池的待均衡单体筛选方法，包括：

车辆下电后，判断动力电池的电池单体测量开路电压ocv的条件是否满足，如果是，则唤醒电池管理控制器，并获取电池单体的最小单体电压和最低单体温度；

根据所述最小单体电压和所述最低单体温度，查询ocv对应表获得最小单体soc值；

判断所述最小单体soc值是否满足均衡单体筛选条件，如果是，则获取动力电池中的每个电池单体的soc值与所述最小单体soc值的差值；

如果所述差值大于或等于设定阈值，则筛选出对应的电池单体，并置均衡标志位。

优选的，还包括：

根据筛选出的电池单体的额定容量及电池均衡电流，计算得到电池单体所需的均衡剩余时间；

将所述均衡标志位和所述均衡剩余时间存储到所述电池管理控制器的flash存储器中；

如果成功存储，则置位存储成功标志位。

优选的，还包括：

在车辆再次上电时，根据所述存储成功标志位获取所述均衡标志位和所述均衡剩余时间；

对所述均衡标志位对应的电池单体进行均衡控制，并根据各个电池单体的所述均衡剩余时间确定均衡完成时间。

优选的，所述动力电池的电池单体测量开路电压ocv的条件，包括：

动力电池保持静置状态的时间是否大于1h；

动力电池的最大电池单体温度与最小电池单体温度的差值是否小于或等于设定温度阈值；

整车控制器是否已处于唤醒状态。

优选的，所述查询ocv对应表获得最小单体soc值，包括：

根据电池单体的荷电状态soc值与电池单体的开路电压ocv的对应关系，建立所述ocv对应表；

根据所述ocv对应表，查询在所述最低电池单体温度时所述最小电池单体电压对应的所述最小单体soc值。

优选的，所述均衡单体筛选条件包括：

所述最小单体soc值大于或等于50％，且所述最小单体soc值与1.5％之和小于或等于100％。

优选的，所述设定温度阈值为3℃，所述设定阈值为1.5％。

本发明还提供一种动力电池的待均衡单体筛选系统，包括：

获取单元，用于在车辆下电后，且满足动力电池的电池单体测量开路电压ocv的条件时，获取电池单体的最小单体电压和最低单体温度；

唤醒单元，用于让车载t-box在车辆下电后唤醒整车控制器，并通过所述整车控制器唤醒电池管理控制器；

soc计算单元，用于根据所述最小单体电压和所述最低单体温度，查询ocv对应表获得最小单体soc值；

筛选单元，用于在所述最小单体soc值满足均衡单体筛选条件时，获取动力电池中的每个电池单体的soc值与所述最小单体soc值的差值，并在所述差值大于或等于设定阈值时筛选出对应的电池单体和置均衡标志位。

优选的，还包括：

均衡时间单元，用于根据筛选出的电池单体的额定容量及电池均衡电流，计算得到电池单体所需的均衡剩余时间；

存储单元，用于将所述均衡标志位和所述均衡剩余时间存储到所述电池管理控制器的flash存储器中，在成功存储时置位存储成功标志位。

优选的，还包括：

读取单元，用于在车辆再次上电时，根据所述存储成功标志位获取所述均衡标志位和所述均衡剩余时间；

均衡控制单元，用于对所述均衡标志位对应的电池单体进行均衡控制，并根据各个电池单体的所述均衡剩余时间确定均衡完成时间。

本发明提供一种动力电池的待均衡单体筛选方法及系统，通过对动力电池的最小单体soc值与其它电池单体的soc值比较，当其差值大等于设定阈值时，筛选出待均衡的电池单体。解决现有动力电池的均衡单体筛选易出现不准确和误标记的问题，可提高动力电池的一致性，增加动力电池的使用寿命和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本发明提供的一种动力电池的待均衡单体筛选方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前动力电池的待均衡单体筛选常出现不准确和误标记的问题，本发明提供一种动力电池的待均衡单体筛选方法及系统，通过对动力电池的最小单体soc值与其它电池单体的soc值比较，当其差值大等于设定阈值时，筛选出待均衡的电池单体。解决现有动力电池的均衡单体筛选易出现不准确和误标记的问题，可提高动力电池的一致性，增加动力电池的使用寿命和安全性。

如图1所示，一种动力电池的待均衡单体筛选方法，包括以下步骤：

s1：车辆下电后，判断动力电池的电池单体测量开路电压ocv的条件是否满足，如果是，则唤醒电池管理控制器，并获取电池单体的最小单体电压和最低单体温度；

s2：根据所述最小单体电压和所述最低单体温度，查询ocv对应表获得最小单体soc值；

s3：判断所述最小单体soc值是否满足均衡单体筛选条件，如果是，则获取动力电池中的每个电池单体的soc值与所述最小单体soc值的差值；

s4：如果所述差值大于或等于设定阈值，则筛选出对应的电池单体，并置均衡标志位。

进一步，该方法还包括：

s5：根据筛选出的电池单体的额定容量及电池均衡电流，计算得到电池单体所需的均衡剩余时间；

s6：将所述均衡标志位和所述均衡剩余时间存储到所述电池管理控制器的flash存储器中；

s7：如果成功存储，则置位存储成功标志位。

该方法还包括：

s8：在车辆再次上电时，根据所述存储成功标志位获取所述均衡标志位和所述均衡剩余时间；

s9：对所述均衡标志位对应的电池单体进行均衡控制，并根据各个电池单体的所述均衡剩余时间确定均衡完成时间。

进一步，所述动力电池的电池单体测量开路电压ocv的条件，包括：

s11：动力电池保持静置状态的时间是否大于1h。

s12：动力电池的最大电池单体温度与最小电池单体温度的差值是否小于或等于设定温度阈值。

s13：整车控制器是否已处于唤醒状态。

更进一步，所述查询ocv对应表获得最小单体soc值，包括：

s21：根据电池单体的荷电状态soc值与电池单体的开路电压ocv的对应关系，建立所述ocv对应表。

s22：根据所述ocv对应表，查询在所述最低电池单体温度时所述最小电池单体电压对应的所述最小单体soc值。

具体地，根据电池的电化学特性，电池的荷电状态soc值与其开路电压ocv有特定的对应关系，因此可以通过测量电池的ocv来得出其精确的soc值。ocv值一般取电池保持静置状态大于1h后电池单体最低端电压。对应实际车辆运行过程，即停车下电超过1h后，车辆再次上电的瞬间采集到的单体电压最低值，即为电池的ocv值。将动力电池在不同温度下的soc值与ocv值对应，并建立ocv对应表，根据实测的ocv值查询ocv对应表可得出精确的最小单体soc值。通过将动力电池中其它的电池单体的soc值与最小单体soc值相比较，其差值大于设定阈值时，则符合待均衡单体筛选。该方法能使电池待均衡筛选更准确，使动力电池的一致性得到保障，提高动力电池的使用寿命和安全性。

所述均衡单体筛选条件包括：所述最小单体soc值大于或等于50％，且所述最小单体soc值与1.5％之和小于或等于100％。

在实际应用中，所述设定温度阈值为3℃，所述设定阈值为1.5％。以某型号三元电池纯电动轿车为例，对该方法进行详细说明：

1)筛选待均衡单体

①将车辆下电。

②1h后即09:00时，由t-box唤醒vcu(整车控制器)，vcu唤醒lbc(电池管理控制器)。

③判断电池温差△t＝2℃<3℃，且无压差故障。

④读取vmin＝3.845v，tmin＝25℃，查询电池ocv对应表计算soc，计算得到socmin＝68.1％。

⑤判断socmin＝68.1％>＝50％并且(socmin+1.5％＝69.6％)<＝100％满足条件。

⑥查询ocv对应表，计算每节单体soc与socmin的差值，筛选出该单体1、5、10、15号满足差值>＝1.5％，则该4个单体置均衡标志位。

⑦根据电池额定容量c＝150ah，及电池均衡电流i＝10ma，计算剩余均衡时间t＝0.5％c/i＝75h。

⑧将均衡标志位和均衡剩余时间存储到flash存储器中。

⑨存储成功置位存储成功均衡标志位。

2)均衡筛选出单体

车辆再次上电，对已标记单体进行均衡。

可见，本发明提供一种动力电池的待均衡单体筛选方法，通过对动力电池的最小单体soc值与其它电池单体的soc值比较，当其差值大等于设定阈值时，筛选出待均衡的电池单体。解决现有动力电池的均衡单体筛选易出现不准确和误标记的问题，可提高动力电池的一致性，增加动力电池的使用寿命和安全性。

本发明还提供一种动力电池的待均衡单体筛选系统，包括：获取单元，用于在车辆下电后，且满足动力电池的电池单体测量开路电压ocv的条件时，获取电池单体的最小单体电压和最低单体温度。唤醒单元，用于让车载t-box在车辆下电后唤醒整车控制器，并通过所述整车控制器唤醒电池管理控制器。soc计算单元，用于根据所述最小单体电压和所述最低单体温度，查询ocv对应表获得最小单体soc值。筛选单元，用于在所述最小单体soc值满足均衡单体筛选条件时，获取动力电池中的每个电池单体的soc值与所述最小单体soc值的差值，并在所述差值大于或等于设定阈值时筛选出对应的电池单体和置均衡标志位。

该系统还包括：均衡时间单元，用于根据筛选出的电池单体的额定容量及电池均衡电流，计算得到电池单体所需的均衡剩余时间。存储单元，用于将所述均衡标志位和所述均衡剩余时间存储到所述电池管理控制器的flash存储器中，在成功存储时置位存储成功标志位。

该系统还包括：读取单元，用于在车辆再次上电时，根据所述存储成功标志位获取所述均衡标志位和所述均衡剩余时间。均衡控制单元，用于对所述均衡标志位对应的电池单体进行均衡控制，并根据各个电池单体的所述均衡剩余时间确定均衡完成时间。

可见，本发明提供一种动力电池的待均衡单体筛选系统，通过soc计算单元得到动力电池的最小单体soc值，并由筛选单元将最小单体soc值与其它电池单体的soc值比较，当其差值大等于设定阈值时，筛选出待均衡的电池单体。解决现有动力电池的均衡单体筛选易出现不准确和误标记的问题，可提高动力电池的一致性，增加动力电池的使用寿命和安全性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。