本发明涉及一种锂离子电池组的热均衡方法，具体涉及一种适用于超快速充电的锂离子电池组的热均衡方法。
背景技术：
温度对电芯性能和寿命的影响很大。不仅电池平均温度影响电池的寿命，电池最低和最高温度差也会影响寿命。研究表明电池平均温度每增加13℃寿命就会减半。系统中单体电池的温度差异会导致单体电池的衰减不同步，出现单体电池间容量差异加大，进一步加速系统容量的衰减。通常，单体电池的老化速度是不同的，制造一致性差、以及多电芯系统运行过程中电芯之间温度存在差异，都是导致老化速度差异的重要原因。由大量单体电芯组成的大型电堆中，由于散热不均，单体电芯间的温度更容易出现较大差异。现有电池系统普遍采用电池均衡技术（被动或主动）来减少上述差异对电池组的影响，延长其使用寿命。如cn201710771219.5利用温度传感器测得的温度信号输送给bms来判断电池包的状态，通过bms来控制加热膜和风扇的开启使得电池包温度均衡，有效地延长电池的使用寿命，实际应用中因电芯温升的滞后性和热失控的不可控性，当传感器监控的电池包温升达到警报时，通常发生了不可控、不可逆热失控。
尤其在10-12分钟超快速充电过程中，产生大量的热量加剧单体电芯间的温度不均衡，温度最高的电芯其寿命衰减最快，加大了电堆中单体电池容量的不一致性，进一步加速电堆的容量衰减。如何在超快速充电过程中减缓及消除电池组电芯极化，从而有效防止因极化内阻过高产生的热量集聚温升，是目前应该解决的问题。
例如，中国专利105633487b，在2018年4月公开了一种锂离子电池智能管理系统，其特征在于：包括微控制器模块、电压采样模块、电流采样模块、充放电管理模块、温度检测模块、均衡管理模块、电池荷电状态估计模块；均衡控制方法包括：根据采集的电池单体电压数据，计算所有电池单体的均方差，判断是否开启均衡控制；如果需要均衡控制，根据样本数据，利用粒子群算法，制定最优的均衡控制策略；电池荷电状态估计模块，是指采用电池荷电状态估计方法精确预测电池荷电状态；电池荷电状态估计方法是根据易测的电池端电压，运用模式识别的方法，预测电池荷电状态；所述实车实时智能充放电的智能控制采用双闭环策略；外闭环采用功率前馈策略，根据智能交通系统、车载导航仪、gps、车载雷达获得的信息，预测车辆未来的工况要求，根据此工况要求，运用双向dc/dc变换器对电池进行最优充放电；内闭环采用电压反馈策略，根据采样得到的双向dc/dc变换器输出电压，与参考值作差，控制调节输出电压的纹波。但是，此技术方案存在，产生大量的热量加剧单体电芯间的温度不均衡，温度最高的电芯其寿命衰减最快，加大了电堆中单体电池容量的不一致性，进一步加速电堆的容量衰减的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述现有技术存在产生大量的热量加剧单体电芯间的温度不均衡，温度最高的电芯其寿命衰减最快，加大了电堆中单体电池容量的不一致性，进一步加速电堆的容量衰减的问题，提供一种适用于超快速充电的锂离子电池组的热均衡方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于超快速充电的锂离子电池组的热均衡方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：获取待充电电池组soc值；
步骤二：若当前电池组soc值大于等于最小阈值且小于等于最大阈值时，采用脉冲充电方式，若当前电池组soc值小于最小阈值则以恒流充电方式充至最小阈值后以脉冲充电方式充电，若当前电池组soc值大于最大阈值则以恒流充电方式充至满电。
本发明采用脉冲充电方式，消除充电过程中极化现象，防止大电流充电过程中因极化内阻增大导致的大幅度温升；负脉冲电量用于半导体电子制冷器对电池组致冷降温，相比现有温度传感控制降温的方法降温响应及时，负脉冲电量用于半导体电子制冷器对电池组致冷降温，避免因长时间电致冷过程中冷端产生的结露或结霜使电池和连接电路短路、腐蚀。
作为优选，所述脉冲充电方式包括以下步骤：
若待充电电池组soc值大于等于最小阈值且小于中间阈值时，则执行以下子步骤：
子步骤a：以恒流正脉冲a的方式充电15-20秒后，搁置2秒；
子步骤b：循环执行子步骤a，次数为3至5次；
子步骤c:以恒流负脉冲b的方式充电3至5秒；
子步骤d:循环执行子步骤a至子步骤c，直至电压至截止上限电压。
若待充电电池组soc值大于等于中间阈值且小于等于最大阈值时，则执行以下子步骤：
子步骤e：以恒流正脉冲c的方式充电20-30秒后，搁置2秒；
子步骤f：循环执行子步骤e，次数为3至5次；
子步骤g:以恒流负脉冲d的方式充电3至5秒；
子步骤h:循环执行子步骤e至子步骤h，直至电压至截止上限电压；
恒流正脉冲a的电荷量大于恒流正脉冲c的电荷量，
恒流正脉冲c的电荷量大于恒流负脉冲b的电荷量，
恒流负脉冲b的电荷量大于恒流负脉冲d的电荷量。
作为优选，所述待充电电池组内部按照设置有若干个半导体电子制冷器，所述半导体电子制冷器的功率与电池集中程度呈正相关，所有半导体电子制冷器中的冷端均贴合电池，所有半导体电子制冷器中的热端均连接充电电池组散热通道。本发明中，待测电池组的散热方式采用风冷、液冷、相变等一种或多种组合方式。
作为优选，半导体电子制冷器由脉冲充电方式中的负脉冲供电。本发明中，优先采用半导体电子制冷器由脉冲充电方式，也可以使其他供电方式供电。
作为优选，待充电电池组soc值由bms电流积分法获得。待测电池组的soc值除了电量积分法外还可以使其他如数学、电化学、计算机等模型估算的方法。
作为优选，恒流正脉冲a的电荷量为6至7c，恒流正脉冲c的电荷量为5至6c，恒流负脉冲b的电荷量为3至3.5c，恒流负脉冲d的电荷量为2至2.5c。
本发明的实质性效果是：本发明采用脉冲充电方式，消除充电过程中极化现象，防止大电流充电过程中因极化内阻增大导致的大幅度温升；负脉冲电量用于半导体电子制冷器对电池组致冷降温，相比现有温度传感控制降温的方法降温响应及时，负脉冲电量用于半导体电子制冷器对电池组致冷降温，避免因长时间电致冷过程中冷端产生的结露或结霜使电池和连接电路短路、腐蚀。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1：
一种适用于超快速充电的锂离子电池组的热均衡方法，包括以下步骤：
步骤一：获取待充电电池组soc值；
步骤二：若当前电池组soc值大于等于最小阈值且小于等于最大阈值时，采用脉冲充电方式，若当前电池组soc值小于最小阈值则以恒流充电方式充至最小阈值后以脉冲充电方式充电，若当前电池组soc值大于最大阈值则以恒流充电方式充至满电。本实施例中的最小阈值为5%，最大阈值为70%，中间阈值为30%。
所述脉冲充电方式包括以下步骤：
若待充电电池组soc值大于等于最小阈值且小于中间阈值时，则执行以下子步骤：
子步骤a：以恒流正脉冲a的方式充电15-20秒后，搁置2秒；
子步骤b：循环执行子步骤a，次数为3至5次；
子步骤c:以恒流负脉冲b的方式充电3至5秒；
子步骤d:循环执行子步骤a至子步骤c，直至电压至截止上限电压。
若待充电电池组soc值大于等于中间阈值且小于等于最大阈值时，则执行以下子步骤：
子步骤e：以恒流正脉冲c的方式充电20-30秒后，搁置2秒；
子步骤f：循环执行子步骤e，次数为3至5次；
子步骤g:以恒流负脉冲d的方式充电3至5秒；
子步骤h:循环执行子步骤e至子步骤h，直至电压至截止上限电压；
恒流正脉冲a的电荷量大于恒流正脉冲c的电荷量，
恒流正脉冲c的电荷量大于恒流负脉冲b的电荷量，
恒流负脉冲b的电荷量大于恒流负脉冲d的电荷量。
所述待充电电池组内部按照设置有若干个半导体电子制冷器，所述半导体电子制冷器的功率与电池集中程度呈正相关，所有半导体电子制冷器中的冷端均贴合电池，所有半导体电子制冷器中的热端均连接充电电池组散热通道。
半导体电子制冷器由脉冲充电方式中的负脉冲供电。
待充电电池组soc值由bms电流积分法获得。
恒流正脉冲a的电荷量为6至7c，恒流正脉冲c的电荷量为5至6c，恒流负脉冲b的电荷量为3至3.5c，恒流负脉冲d的电荷量为2至2.5c。
本实施例采用脉冲充电方式，消除充电过程中极化现象，防止大电流充电过程中因极化内阻增大导致的大幅度温升；负脉冲电量用于半导体电子制冷器对电池组致冷降温，相比现有温度传感控制降温的方法降温响应及时，负脉冲电量用于半导体电子制冷器对电池组致冷降温，避免因长时间电致冷过程中冷端产生的结露或结霜使电池和连接电路短路、腐蚀。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。