[发明专利]电芯均衡开启的判断方法及装置

说明书

本发明涉及电池技术领域，其实施方式提供了一种电芯均衡开启的判断方法，包括：获取所述电芯的初始均衡容量和实时均衡电流；通过将所述初始均衡容量减去所述实时均衡电流对时间的积分，得到剩余均衡容量；若所述剩余均衡容量大于0，则开启均衡。同时还提供了对应的电芯均衡开启的判断装置以及对应的介质。本发明的实施方式对于开启均衡的条件判断更为准确，能够避免频繁开启关闭均衡，解决不能均衡到期望值和过均衡的难点。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电芯均衡开启的判断方法、一种电芯均衡开启的判断装置以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

新能源汽车具有低污染、结构简单、低噪声等优点，是未来汽车产业发展的重要方向。车载动力电池需要通过串、并联的方式来达到要求的电压和功率平台。然而，由于电池制作工艺和单体电池在实际工作环境中的温度、湿度、自放电程度等差异，电池组中的单体电池往往存在不一致性问题。电池单体间的不一致对动力电池组的功率、能量效率和寿命都会产生影响。当某一单体电池达到SOC(State of Charge,SOC)下限或内阻较大时，电池会更早到达截止电压，管理系统会下达限功率命令，降低电池组的功率输出。另外，电池的不一致性还会影响电池组整体寿命，由于电池单体的老化机制存在差异，某些单体电池在电池使用过程中的老化速度会比其他电池快，主要表现为容量的衰减和内阻的增加，而内阻的不一致又会导致单体温升的差异，这种恶性循环会使电池单体间的不一致性增大，缩短电池组的使用寿命。因此电芯的均衡(cell balance,CellBal)技术是BMS(BatteriesManagement System,电池管理系统)的难题之一，也是关键技术之一。

目前电芯均衡方法主要分被动均衡和主动均衡。主动均衡成本高昂，可靠性不好，因此主流主机厂都是被动均衡。目前主要有以下缺点

(1)根据电芯压差均衡时，没有考虑电芯在工作状态时，电芯压差有波动，特别电流波动比较大的情况下，电压采集误差很大，仅以压差来判断均衡，不可靠，容易误均衡。

(2)根据电芯电量(SOC)差均衡时，没有考虑SOC误差，现在最好的SOC精度都在3％以上，对应的电芯压差有25mV以上，误差已经超过电芯开启均衡的压差阈值，仅以SOC来判断均衡，不可靠，容易误均衡。

(3)把电压差转化成均衡时间，根据剩余均衡时间判断均衡时，被动均衡通常需要10个小时以上才能实现均衡目标压差。均衡总时间或者初始时间与电芯初始端电压、均衡电流、电芯容量等有关，但是无法判断单体电压未来的变化趋势，可能是充电，电压升高；也可能是放电，电压下降；或者充电、放电二者交叉反复出现，最终都会导致均衡电流变化不规律而无法预测，因此导致后期剩余均衡时间误差大，容易误均衡。

(4)没有考虑电芯内阻对电芯容量的影响，一般都是把整个电池包的所有电芯容量都用一个固定值来代替，没有考虑不同工况和生命周期的电芯容量变化，因此容易导致误均衡。

(5)无法很准确的控制均衡到期望的电芯压差，比如说电芯压差大于25mV开启均衡，均衡到小于15mV关闭均衡，很容易均衡到稍微小于25mV就停止均衡，没多久又开启均衡，造成频繁开启、关闭均衡；或者均衡均衡到压差为0mV，因此容易导致过均衡。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电芯均衡开启的判断方法及系统，以至少解决电芯均衡中的均衡开启的判断准确性问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种电芯均衡开启的判断方法，所述方法包括：

获取所述电芯的初始均衡容量和实时均衡电流；

通过将所述初始均衡容量减去所述实时均衡电流对时间的积分，得到剩余均衡容量；

若所述剩余均衡容量大于0，则开启均衡状态。

可选的，所述实时均衡电流通过以下方式计算：根据所述电芯的实时端电压和串联的均衡电阻，得到所述实时均衡电流。