，然后在進(jìn)一步判斷電池充放電狀態(tài)，也可以先對(duì)電池充放電狀態(tài)進(jìn)行判斷，再進(jìn)一步判斷荷電狀態(tài)值是否小于預(yù)定閾值。
[0054]荷電狀態(tài)值(SOC)用于表征電池的剩余電量(Relative Remaining Capacity,RRC)與額定電量(Full Charge Capacity，F(xiàn)CC)的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示，其取值范圍為O?1，當(dāng)SOC = O時(shí)表示電池放電完全，當(dāng)SOC = I時(shí)表示電池完全充滿。在本實(shí)施例中，所述預(yù)定閾值優(yōu)選為90%。
[0055]步驟130、在所有電池的荷電狀態(tài)值均小于所述預(yù)定閾值且所有電池處于放電狀態(tài)時(shí)，選擇剩余電量最大的電池向剩余電量最小的電池輸出平衡電流。
[0056]在放電狀態(tài)下，隨著電池放電的進(jìn)行，F(xiàn)CC小的電池的SOC減少更快，如果不進(jìn)行電量平衡，F(xiàn)CC最小的電池的SOC最先到達(dá)0，電池如果繼續(xù)放電，則過(guò)放，如果停止放電，則其它電池的SOC并不為0，還有電量沒(méi)有釋放，電池電量沒(méi)有充分利用。
[0057]由此，在放電過(guò)程中，希望所有電池的SOC同時(shí)達(dá)到0，即在放電過(guò)程中保持RRC相等，因此，在放電過(guò)程中進(jìn)行電量平衡的參考選擇為RRC，而非S0C。電量平衡操作可以使得電流從RRC較大的電池流向RRC較小的電池。如果某個(gè)電池希望平衡到相等的RRC比其FFC大時(shí)，需要停止平衡，防止該電池的過(guò)放。
[0058]步驟140、在所有電池的荷電狀態(tài)值均小于所述預(yù)定閾值且所有電池處于充電狀態(tài)時(shí)，選擇待充電量最小的電池向待充電量最大的電池輸出所述平衡電流，所述待充電量為FCC和RRC的差值。
[0059]充電剛好和放電相反，隨著充電的進(jìn)行，F(xiàn)CC較小的電池的SOC比FCC較大的電池的SOC大。如果不進(jìn)行平衡，F(xiàn)CC較小的電池會(huì)先達(dá)到充滿狀態(tài)，如果充電繼續(xù)進(jìn)行，則會(huì)過(guò)充，如果僅僅停止充電則會(huì)導(dǎo)致FCC大的電池沒(méi)有充滿，利用率變低。因此充電時(shí)需要進(jìn)行電量平衡使得所有電池最后都盡可能的充滿，達(dá)到最高的利用率。
[0060]充電沒(méi)有平衡時(shí)，F(xiàn)CC小的電池的SOC大，F(xiàn)CC大的電池的SOC小。本發(fā)明通過(guò)電池電量平衡操作使得FCC大的和FCC小的電池的SOC同時(shí)到達(dá)100%，因此，希望充電時(shí)它們的待充電量，即FCC與RRC的差值差是相等的。因此為了讓它們同時(shí)達(dá)到100% S0C，我們希望平衡電路工作，使得在充電的過(guò)程中平衡電流從FCC與RRC之差小的電池流入FCC與RRC之差大的電池，而這，恰恰與沒(méi)有平衡時(shí)的充電狀態(tài)是相反的。
[0061]應(yīng)理解，在所有電池的SOC均高于預(yù)定閾值時(shí)仍然可以采用如上述步驟130、140所述的策略確定進(jìn)行平衡的電池和平衡電流的方向。
[0062]優(yōu)選地，當(dāng)出現(xiàn)任意電池的SOC高于預(yù)定閾值時(shí)，此時(shí)無(wú)論是充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)，電池電壓均較高，若平衡電流過(guò)大則一方面容易導(dǎo)致電池出現(xiàn)過(guò)充。另一方面由于電池內(nèi)阻的存在，流出電流的電池端電壓將低于電池開(kāi)路電壓，而流入電流的電池端電壓將大于開(kāi)路電壓，過(guò)大的平衡電流可能會(huì)使得電池電壓過(guò)高而產(chǎn)生電壓保護(hù)。因此，在這種情況下，基于電池電壓來(lái)選擇進(jìn)行平衡的電池和電流，以保證電池的使用安全。
[0063]具體地，步驟120進(jìn)一步包括在存在荷電狀態(tài)值高于預(yù)定閾值的電池時(shí)執(zhí)行步驟150。
[0064]在步驟150中，選擇電壓最高的電池向電壓最低的電池輸出平衡電流。并且，在此時(shí)需要提供一個(gè)較低的平衡電流參考值。
[0065]由此，當(dāng)出現(xiàn)任意電池的SOC較高時(shí)，基于電池電壓進(jìn)行平衡，以防止基于原有策略產(chǎn)生過(guò)大的平衡電流，損害電池的壽命。
[0066]在確定了進(jìn)行平衡電池以及平衡電流方向后，需要進(jìn)一步確定平衡電流的大小，也即確定其參考值。
[0067]圖3是本發(fā)明實(shí)施例期望的平衡電流的區(qū)域圖。
[0068]如圖3所示，平衡電流大小受到四個(gè)方面的影響。這四個(gè)邊界條件決定了平衡電流的大小，即平衡電流是其四個(gè)方面的函數(shù)，其可以表示成:
[0069]Ibanlance= f (temp, loadstate, batstate, I set)(式 I)
[0070]其中temp表示電池溫度；loadstate為當(dāng)前電池負(fù)載狀態(tài)，也即充放電狀態(tài)，表示當(dāng)前電池處于充/放電或者靜置狀態(tài)，以及電流大??；batstate表示電池的電量狀態(tài)，對(duì)應(yīng)S0C/RRC/FCC等狀態(tài)值；Iset表示電池能流過(guò)的最大電流，也即最大充放電電流。上述四個(gè)參量構(gòu)成了平衡電流的約束條件，這四個(gè)邊界條件對(duì)平衡電流構(gòu)成一個(gè)安全工作區(qū)域，本發(fā)明通過(guò)控制平衡電流，使得平衡電流在該安全工作區(qū)域內(nèi)，并取得取最優(yōu)解。
[0071]步驟200、在所述進(jìn)行平衡的電池的荷電狀態(tài)值低于預(yù)定閾值時(shí)，以控制進(jìn)行平衡的電池的溫度低于溫度閾值為目標(biāo)確定所述平衡電流的參考值，執(zhí)行步驟400。
[0072]電池的壽命和狀態(tài)與電池溫度息息相關(guān)。合理的控制電池溫度，盡可能使其工作在舒適范圍，有利于電池壽命變長(zhǎng)，增加電池利用率；使電池溫度盡可能的接近，有利于平衡電池之間的老化速度，使電池老化程度接近，減小電池的差異性，有利于減小電量平衡帶來(lái)的電量損耗。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于電池溫度的控制策略為調(diào)節(jié)平衡電流的大小，使得電池的溫度保持低于溫度閾值，從而位于上述的舒適范圍內(nèi)。同時(shí)，如果電池溫度意外上升到溫度閾值以上，通過(guò)調(diào)節(jié)平衡電流使得其逐步下降，直至低于溫度閾值。
[0073]圖4是鋰電池在充電狀態(tài)下的狀態(tài)參量曲線圖。
[0074]如圖4所示，充電時(shí)鋰電池的阻抗隨著SOC的增大而增大，沒(méi)有進(jìn)行電量平衡時(shí)，所有電池的電流相等，F(xiàn)CC小的電池的SOC大，對(duì)應(yīng)的阻抗也大，電化學(xué)反應(yīng)也最快，其發(fā)熱比FCC大的電池嚴(yán)重，造成其溫度較高，溫度越高則電池老化速度越快，電池的FCC會(huì)隨老化的加劇而變得更小，這樣使得電池之間的老化差異越來(lái)越大。本發(fā)明實(shí)施例的目的是采用平衡策略，使得SOC大的電池的一部分電流轉(zhuǎn)移到SOC小的電池上，減小SOC大的電池溫度，同時(shí)減慢其充電速度，增加SOC小的電池的溫度和充電速度，使得它們的SOC和溫度都更加接近，實(shí)現(xiàn)電池平衡的同時(shí)也減小的電池之間的老化差異。此時(shí)，其平衡電流的選擇主要取決于電池的溫度，使得電池溫度平衡。
[0075]如果充電電流很大(比如快充，且處于恒流充電模式下)，電池的最大電流的限制使得平衡電流不宜過(guò)大，如果SOC大的電池溫度大，且接近充滿時(shí)，需要有旁路電路減小SOC大的電池充電電流，同時(shí)減小其發(fā)熱和過(guò)充。
[0076]圖5是鋰電池在放電狀態(tài)下的狀態(tài)參量曲線圖。
[0077]如圖5所示，隨著放電過(guò)程的進(jìn)行，電池的SOC減小，電池內(nèi)阻變大。如果此時(shí)才開(kāi)始對(duì)做電池平衡，則由于內(nèi)阻變大的緣故，相同平衡電流要產(chǎn)生更多的熱和損耗，效率比SOC大時(shí)低。且當(dāng)SOC小時(shí)，接近“放完”狀態(tài)(S0C = O)，如果負(fù)載電流較大，平衡速度跟不上放電速度，則會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有平衡完成SOC小的電池已經(jīng)達(dá)到了 “放完”狀態(tài)，使得放電過(guò)程不得不中斷，電池利用率變低。因此在SOC比較大時(shí)就應(yīng)該開(kāi)始進(jìn)行電量的平衡。
[0078]具體地，步驟200可以包括:
[0079]步驟210、判斷電池電流方向和平衡電流方向是否相同，如果相同執(zhí)行步驟220，如果不相同執(zhí)行步驟230。
[0080]在本實(shí)施例中，電池電流方向是指電池的實(shí)際電流方向，也即，在充電時(shí)電池電流方向?yàn)榱魅腚姵?，在放電時(shí)電池電流方向?yàn)榱鞒鲭姵?。平衡電流方向是指進(jìn)行電量平衡時(shí)兩個(gè)進(jìn)行平衡的電池之間的電流分配方向。
[0081]步驟220、根據(jù)溫度差值和第一增益Kt獲取第一參考值，執(zhí)行步驟240，其中第一增益Kt為正值，溫度差值為溫度閾值與所述進(jìn)行平衡的電池的溫度T bat的差值。
[0082]步驟230、根據(jù)溫度差值和第二增益-!(?!■獲取第一參考值，其中第二增益-Kt為負(fù)值。
[0083]步驟240、選取所述第一參考值與所述最大平衡電流值中較小的一個(gè)作為所述平衡電流的參考值。
[0084]在本步驟，可以保證如果第一參考值過(guò)大，選取最大平衡電流值作為參考值，防止根據(jù)過(guò)大的第一參考值進(jìn)行電量平衡導(dǎo)致電池電流超出最大充放電電流。
[0085]基于以上步驟，當(dāng)電池電流方向與平衡電流方向一致時(shí)，溫度調(diào)節(jié)為負(fù)反饋，即當(dāng)電池的溫度越高時(shí)，調(diào)節(jié)使得平衡電流的電流基準(zhǔn)變小以減小平衡電流來(lái)減小電池電流；當(dāng)電池電流方向與平衡電流方向相反