【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在電池管理系統(tǒng)中，電池的soh(stateofhealth，健康狀態(tài))是預(yù)測(cè)電池組200使用壽命的重要參數(shù)?，F(xiàn)有的電池的soh估算方法算法復(fù)雜且準(zhǔn)確性差。

鑒于此，實(shí)有必要提供一種電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)及方法以克服以上缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種算法簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確性高的電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)，所述電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)用于計(jì)算電池組中每個(gè)電池單體的soh且包括控制模塊、均流器及充放電模塊，所述均流器包括多個(gè)均流單元及多個(gè)電流感測(cè)單元，所述均流單元及所述電流感測(cè)單元與所述電池組中電池單體的數(shù)量相等且一一對(duì)應(yīng)，所述充放電模塊通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元及相應(yīng)的均流單元與相應(yīng)的電池單體相連，所述控制模塊與每個(gè)均流單元、每個(gè)電流感測(cè)單元及所述充放電模塊相連，所述控制模塊控制每個(gè)均流單元閉合均流功能，并控制所述充放電模塊通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元及相應(yīng)的均流單元對(duì)相應(yīng)的電池單體進(jìn)行充電或放電，每個(gè)電流感測(cè)單元感測(cè)相應(yīng)的電池單體的充電電流及放電電流，并將感測(cè)到的電流值傳輸給所述控制模塊，所述控制模塊計(jì)算每個(gè)電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值，并計(jì)算每個(gè)電池單體在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分，且根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果以及每個(gè)電池單體的額定容量計(jì)算每個(gè)電池單體的soh。

本發(fā)明的目的是還提供一種算法簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確性高的電池單體的soh計(jì)算方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)方法，所述電池單體的soh計(jì)算方法包括：

提供包括控制模塊、均流器及充放電模塊的電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)，其中，所述均流器包括多個(gè)均流單元及多個(gè)電流感測(cè)單元，所述充放電模塊通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元及相應(yīng)的均流單元與電池組中相應(yīng)的電池單體相連，所述控制模塊與每個(gè)均流單元、每個(gè)電流感測(cè)單元及所述充放電模塊相連；

所述控制模塊控制每個(gè)均流單元閉合均流功能，并控制所述充放電模塊通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元及相應(yīng)的均流單元對(duì)相應(yīng)的電池單體進(jìn)行充電或放電；

每個(gè)電流感測(cè)單元感測(cè)相應(yīng)的電池單體的充電電流及放電電流，并將感測(cè)到的電流值傳輸給所述控制模塊；

所述控制模塊計(jì)算每個(gè)電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值，并計(jì)算每個(gè)電池單體在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分；以及

所述控制模塊根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果以及每個(gè)電池單體的額定容量計(jì)算每個(gè)電池單體的soh。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過每個(gè)電流感測(cè)單元感測(cè)相應(yīng)的電池單體的充電電流及放電電流，并將感測(cè)到的電流值傳輸給所述控制模塊；還通過所述控制模塊計(jì)算每個(gè)電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值，并計(jì)算每個(gè)電池單體在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分，且根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果以及每個(gè)電池單體的額定容量計(jì)算每個(gè)電池單體的soh，從而采用簡(jiǎn)單的算法就可以準(zhǔn)確地計(jì)算出所述電池組中每個(gè)電池單體的soh。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池單體的soh(stateofhealth，健康狀態(tài))計(jì)算系統(tǒng)的原理框圖。

圖2及圖3為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池單體的soh計(jì)算方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人士在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為與另一個(gè)元件“相連”時(shí)，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人士通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池單體的soh(stateofhealth，健康狀態(tài))計(jì)算系統(tǒng)100的原理框圖。所述電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)100用于計(jì)算電池組200中每個(gè)電池單體220的soh。所述電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)100包括控制模塊10、均流器20及充放電模塊30。所述均流器20包括多個(gè)均流單元22及多個(gè)電流感測(cè)單元26。所述均流單元22及所述電流感測(cè)單元26與所述電池組200中電池單體220的數(shù)量相等且一一對(duì)應(yīng)。所述充放電模塊30通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元26及相應(yīng)的均流單元22與相應(yīng)的電池單體220相連。所述控制模塊10與每個(gè)均流單元22、每個(gè)電流感測(cè)單元26及所述充放電模塊30相連。所述控制模塊10控制每個(gè)均流單元22閉合均流功能，并控制所述充放電模塊30通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元26及相應(yīng)的均流單元22對(duì)相應(yīng)的電池單體220進(jìn)行充電或放電。每個(gè)電流感測(cè)單元26感測(cè)相應(yīng)的電池單體220的充電電流及放電電流，并將感測(cè)到的電流值傳輸給所述控制模塊10。所述控制模塊10計(jì)算每個(gè)電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值，并計(jì)算每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分，且根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果以及每個(gè)電池單體220的額定容量計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh。在本實(shí)施方式中，當(dāng)每個(gè)均流單元22的均流功能關(guān)閉時(shí)，每個(gè)均流單元22等效于傳輸信號(hào)的傳輸線。

在本實(shí)施方式中，每個(gè)電池單體220的soh＝(2q0-q1)/2q0，其中，q0代表每個(gè)電池單體220的額定容量，q1代表每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果。在其它實(shí)施方式中，所述控制模塊10根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果以及每個(gè)電池單體220的額定容量計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh的公式可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

在本實(shí)施方式中，所述電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)100還包括與所述控制模塊10相連的顯示模塊60。所述控制模塊10判斷每個(gè)電池單體220的soh是否小于相應(yīng)的參考值。當(dāng)某一電池單體的soh小于相應(yīng)的參考值時(shí)，所述控制模塊10控制所述顯示模塊60顯示soh小于相應(yīng)的參考值的電池單體220的位置信息?？梢岳斫?，電池組200的每個(gè)電池單體220的識(shí)別碼及位置信息可以預(yù)先錄入所述控制模塊10。當(dāng)所述控制模塊10判斷出某一電池單體220的soh小于相應(yīng)的參考值時(shí)，表明該電池單體220已經(jīng)老化得比較嚴(yán)重，為了延長(zhǎng)所述電池組200的使用壽命，需要更換已經(jīng)老化嚴(yán)重的電池。所述控制模塊10控制所述顯示模塊60顯示soh小于相應(yīng)的參考值的電池單體220的位置信息，以便相關(guān)人員在對(duì)所述電池組200進(jìn)行周期性的維護(hù)時(shí)，能快速且準(zhǔn)確地找出需要更換的電池單體220。

可以理解，電池單體220的soh越小，表明電池單體220老化得越嚴(yán)重，其充電電流和放電電流會(huì)增大。然而，充電電流和放電電流的增大不僅加速了電池單體220的老化，而且還會(huì)引起發(fā)熱等問題。因此，在本實(shí)施方式中，為了減緩每個(gè)電池單體220的老化速度且避免發(fā)熱等問題，在計(jì)算出每個(gè)電池單體220的soh后，所述控制模塊10還判斷每個(gè)電池單體220的soh是否小于相應(yīng)的參考值，當(dāng)某一電池單體220的soh小于相應(yīng)的參考值時(shí)，所述控制模塊10在所述電池組200進(jìn)行充放電時(shí)(而非計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh時(shí)，計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh時(shí)，每個(gè)均流單元22的均流功能必須關(guān)閉，這樣每個(gè)電流感測(cè)單元26才能感測(cè)出相應(yīng)的電池單體220充電電流及放電電流的真實(shí)值)控制每個(gè)均流單元22開啟均流功能，以使每個(gè)電池單體220的充電電流一致及放電電流一致，從而有效地避免了因某一電池單體220的充電電流過大或放電電流過大而導(dǎo)致的電池單體220老化加速及發(fā)熱等問題。

請(qǐng)一并參閱圖2及圖3，圖2及圖3為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池單體的soh計(jì)算方法的流程圖。根據(jù)不同的需求，圖1所示的流程圖中的步驟的執(zhí)行順序可以改變，某些步驟可以拆分為幾個(gè)步驟，某些步驟可以省略。

步驟s1，提供包括控制模塊10、均流器20及充放電模塊30的電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)100，其中，所述均流器20包括多個(gè)均流單元22及多個(gè)電流感測(cè)單元26，所述充放電模塊30通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元26及相應(yīng)的均流單元22與電池組200中相應(yīng)的電池單體220相連，所述控制模塊10與每個(gè)均流單元22、每個(gè)電流感測(cè)單元26及所述充放電模塊30相連。

步驟s2，所述控制模塊10控制每個(gè)均流單元22閉合均流功能，并控制所述充放電模塊30通過相應(yīng)的電流感測(cè)單元26及相應(yīng)的均流單元22對(duì)相應(yīng)的電池單體220進(jìn)行充電或放電。

步驟s3，每個(gè)電流感測(cè)單元26感測(cè)相應(yīng)的電池單體220的充電電流及放電電流，并將感測(cè)到的電流值傳輸給所述控制模塊10。

步驟s4，所述控制模塊10計(jì)算每個(gè)電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值，并計(jì)算每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分。

步驟s5，所述控制模塊10根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果以及每個(gè)電池單體220的額定容量計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh。

步驟s6，所述控制模塊10判斷每個(gè)電池單體220的soh是否小于相應(yīng)的參考值。當(dāng)某一電池單體220的soh小于相應(yīng)的參考值時(shí)，執(zhí)行步驟s7；當(dāng)沒有電池單體220的soh小于相應(yīng)的參考值時(shí)，執(zhí)行步驟s6。

步驟s7，所述控制模塊10控制所述電池單體的soh計(jì)算系統(tǒng)100中的顯示模塊60顯示soh小于相應(yīng)的參考值的電池單體220的位置信息，以便相關(guān)人員在對(duì)所述電池組200進(jìn)行周期性的維護(hù)時(shí)，能快速且準(zhǔn)確地找出需要更換的電池單體220。

步驟s8，所述控制模塊10在所述電池組200進(jìn)行充放電時(shí)(而非計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh時(shí)，計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh時(shí)，每個(gè)均流單元22的均流功能必須關(guān)閉，這樣每個(gè)電流感測(cè)單元26才能感測(cè)出相應(yīng)的電池單體220充電電流及放電電流的真實(shí)值)控制每個(gè)均流單元22開啟均流功能，以使每個(gè)電池單體220的充電電流一致及放電電流一致，從而有效地避免了因某一電池單體220的充電電流過大或放電電流過大而導(dǎo)致的電池單體220老化加速及發(fā)熱等問題。

可以理解，步驟s1至步驟s5是計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh的步驟，驟s6至步驟s7是根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體220的soh對(duì)所述電池組200進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)的步驟。

本發(fā)明通過每個(gè)電流感測(cè)單元26感測(cè)相應(yīng)的電池單體220的充電電流及放電電流，并將感測(cè)到的電流值傳輸給所述控制模塊10；還通過所述控制模塊10計(jì)算每個(gè)電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值，并計(jì)算每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分，且根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)電池單體220在一個(gè)充放電周期內(nèi)相應(yīng)的電流感測(cè)單元26感測(cè)到的電流值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值的差值的絕對(duì)值的微積分結(jié)果以及每個(gè)電池單體220的額定容量計(jì)算每個(gè)電池單體220的soh，從而采用簡(jiǎn)單的算法就可以準(zhǔn)確地計(jì)算出所述電池組200中每個(gè)電池單體220的soh。

本發(fā)明還通過所述控制模塊10在判斷出某一電池單體220的soh小于相應(yīng)的參考值時(shí)，控制所述顯示模塊60顯示soh小于相應(yīng)的參考值的電池單體220的位置信息，以便相關(guān)人員在對(duì)所述電池組200進(jìn)行周期性的維護(hù)時(shí)，能快速且準(zhǔn)確地找出需要更換的電池單體220。

本發(fā)明還在判斷出某一電池單體220的soh小于相應(yīng)的參考值時(shí)，通過所述控制模塊10在所述電池組200進(jìn)行充放電時(shí)控制每個(gè)均流單元22開啟均流功能，以使每個(gè)電池單體220的充電電流一致及放電電流一致，從而有效地避免了因某一電池單體220的充電電流過大或放電電流過大而導(dǎo)致的電池單體220老化加速及發(fā)熱等問題。

本發(fā)明并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所描述，因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人士而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。