時(shí)，溫度調(diào)節(jié)為正反饋，即電池溫度越高，調(diào)節(jié)使得平衡電流的電流基準(zhǔn)變大以增大平衡電流來減小電池電流。因此，可以調(diào)節(jié)使得電池溫度保持低于溫度閾值。
[0086]步驟300、在所述進(jìn)行平衡的電池的荷電狀態(tài)值高于預(yù)定閾值時(shí)，以最小化進(jìn)行平衡的電池的電壓差值為目標(biāo)確定所述平衡電流的參考值。
[0087]優(yōu)選地，步驟300可以包括:
[0088]步驟310、獲取電壓誤差參量，所述電壓誤差參量為電壓參考值Vraf (在本實(shí)施例中Vref= O)與所述電壓差值V dlff的差。
[0089]步驟320、根據(jù)所述電壓誤差參量和第三增益獲取第二參考值，將所述第二參考值作為所述平衡電流的參考值。
[0090]由此，在SOC高于預(yù)定閾值時(shí)，以較小的平衡電流來對電池電壓差不同的電池進(jìn)行電量平衡，保證電池運(yùn)行的安全。
[0091]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的確定平衡電流參考值的控制信號(hào)流圖，其以框圖形式表述上述步驟200和步驟300的邏輯實(shí)現(xiàn)。
[0092]其中，狀態(tài)信號(hào)Vl在所有電池SOC高于預(yù)定閾值的狀態(tài)記為1，存在SOC低于預(yù)定閾值的電池的狀態(tài)記為O。平衡電流從電流流出為狀態(tài)0，流入為狀態(tài)I。此時(shí)，電池溫度Tbat分別提供到兩個(gè)第一參考值的生成路徑中，通過加法器計(jì)算溫度閾值T &和電池溫度Tbat的差值，進(jìn)而通過放大器基于第一增益Kt和第二增益_1^進(jìn)行處理，然后輸入到選擇器。選擇器的控制信號(hào)為電池電流方向和平衡電流方向的異或值V2，其在兩者方向相同是為0，選擇器選擇上面一路的第一參考值輸出，此時(shí)溫度調(diào)節(jié)為負(fù)反饋；在兩者方向相反時(shí)，異或值為1，選擇器選擇下面一路的第一參考值輸出，此時(shí)溫度調(diào)節(jié)為正反饋。
[0093]另一個(gè)選擇器則分別輸入最大平衡電流Imax和根據(jù)電壓參考值V 與所述電壓差值Vdlff通過加法器獲取的誤差電壓以及較小的第三增益Kv獲取的第二參考值。在狀態(tài)信號(hào)Vl為O時(shí)，該選擇器選擇輸出最大平衡電流IMAX。兩個(gè)選擇器的輸出經(jīng)由最小值選取裝置Min選取最小值輸出作為平衡電流的參考值Iraf。在狀態(tài)信號(hào)Vl為I時(shí)，此時(shí)，需要進(jìn)行基于電壓的電量平衡，選擇器選擇第二參考值輸出。通過設(shè)置第三增益可以使得第二參考值始終小于第一參考值，從而可以保證最小值選取裝置輸出第二參考值作為平衡電流的參考值IrefO
[0094]步驟400、根據(jù)所述平衡電流的方向和參考值對進(jìn)行平衡的電池進(jìn)行電量平衡。
[0095]上述流程周期性地或持續(xù)地進(jìn)行，可以在多個(gè)電池之間持續(xù)進(jìn)行電量平衡。
[0096]通過充放電狀態(tài)和電量狀態(tài)選擇進(jìn)行平衡的電池以及平衡電流的方向，進(jìn)而以控制進(jìn)行平衡的電池的溫度低于預(yù)定閾值為目標(biāo)確定所述平衡電流的參考值，最終基于確定的平衡電流屬性進(jìn)行電池電量平衡。由此，可以將電池的溫度控制納入到電池電量平衡控制中，通過電量平衡使得電池的荷電狀態(tài)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。
[0097]具體地，相對于現(xiàn)有技術(shù)通常在充電過程中進(jìn)行電量平衡，本發(fā)明實(shí)施例可以在充電和放電過程中均進(jìn)行電量平衡。
[0098]同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)充電和放電狀態(tài)的不同，不使用SOC為參考進(jìn)行平衡電池的選擇，而是利用RRC和FFC來選擇進(jìn)行平衡的電池，同時(shí)不同狀態(tài)下采用不同的選擇策略，可以解決基于電壓或者SOC進(jìn)行均衡導(dǎo)致需要反復(fù)電量平衡的問題，并對于平衡電流的流向給出最優(yōu)路徑，從而使得平衡產(chǎn)生的電量損失減小至理論最小值。
[0099]而且，本發(fā)明在電池平衡過程加入了對電池溫度的控制，避免了由于電池間溫度差異較大而使得電池老化速度不同，從而加大了電池老化程度差異的情況。同時(shí)可以在可控范圍內(nèi)讓電池工作在電池舒適溫度范圍內(nèi)(鋰電池一般為10-45攝氏度)，減小電池的老化速度。
[0100]圖7是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電池電量平衡方法的流程圖。
[0101]如圖7所示，本實(shí)施例的電池電量平衡方法在步驟400之前還包括步驟400A，其判斷在進(jìn)行平衡的電池的電量狀態(tài)的差值是否小于狀態(tài)差閾值(例如5%)，如果是，則跳轉(zhuǎn)回到步驟100，不進(jìn)行電量平衡，如果否，則執(zhí)行步驟400。
[0102]其中，電量狀態(tài)可以是SOC、RRC或FCC-RCC中的任一項(xiàng)。
[0103]由此，可以避免在電量狀態(tài)相差不大時(shí)反復(fù)進(jìn)行電量平衡，提高系統(tǒng)效率。
[0104]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池電量平衡方法，包括: 根據(jù)所有電池的充放電狀態(tài)和電量狀態(tài)選擇進(jìn)行平衡的電池以及平衡電流的方向，其中，所述電量狀態(tài)包括荷電狀態(tài)值、剩余電量和待充電量； 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； 根據(jù)所述平衡電流的方向和參考值對進(jìn)行平衡的電池進(jìn)行電量平衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電量平衡方法，其特征在于，根據(jù)所有電池的充放電狀態(tài)和電量狀態(tài)選擇進(jìn)行平衡的電池以及平衡電流的方向包括: 獲取所有電池的充放電狀態(tài)和荷電狀態(tài)值； 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； 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，所述待充電量為電池額定電量和剩余電量的差值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池電量平衡方法，其特征在于，根據(jù)所有電池的充放電狀態(tài)和電量狀態(tài)選擇進(jìn)行平衡的電池以及平衡電流的方向還包括: 在存在荷電狀態(tài)值大于所述預(yù)定閾值的電池時(shí)，選擇電壓最高的電池向電壓最低的電池輸出平衡電流。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池電量平衡方法，其特征在于，所述方法還包括: 在所述進(jìn)行平衡的電池的荷電狀態(tài)值高于預(yù)定閾值時(shí)，以最小化進(jìn)行平衡的電池的電壓差值為目標(biāo)確定所述平衡電流的參考值。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電池電量平衡方法，其特征在于，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包括: 在進(jìn)行平衡的電池的電池電流方向和所述平衡電流方向相同時(shí)，根據(jù)溫度差值和第一增益獲取第一參考值；在進(jìn)行平衡的電池的電池電流方向和所述平衡電流方向不相同時(shí)，根據(jù)溫度差值和第二增益獲取第一參考值； 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； 其中，溫度差值為溫度閾值與所述進(jìn)行平衡的電池的溫度的差值，第一增益為負(fù)值，第二增益為正值。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池電量平衡方法，其特征在于，以最小化進(jìn)行平衡的電池的電壓差值為目標(biāo)確定所述平衡電流的參考值包括: 獲取電壓誤差參量，所述電壓誤差參量為電壓參考值與所述電壓差值的差； 根據(jù)所述電壓誤差參量和第三增益獲取第二參考值，將所述第二參考值作為所述平衡電流的參考值。7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電池電量平衡方法，其特征在于，所述方法還包括: 在進(jìn)行平衡的電池之間的電量狀態(tài)的差值小于狀態(tài)差閾值時(shí)，不進(jìn)行電量平衡。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池電量平衡方法，其特征在于，獲取所有電池的充放電狀態(tài)和荷電狀態(tài)值包括: 在電池電流低于電流閾值時(shí)，不對電池進(jìn)行充電或放電直至電池檢測電壓等于電池開路電壓； 對電池進(jìn)行檢測獲取所述充放電狀態(tài)和荷電狀態(tài)值。
【專利摘要】公開了一種電池電量平衡方法，通過綜合充放電狀態(tài)、電量狀態(tài)、溫度狀態(tài)、電池電壓選擇進(jìn)行平衡的電池以及平衡電流的方向，進(jìn)而以控制進(jìn)行平衡的電池的溫度低于預(yù)定閾值以及電池電壓低于預(yù)定閾值為目標(biāo)確定所述平衡電流的參考值，最終基于確定的平衡電流屬性進(jìn)行電池電量平衡。由此，可以將電池的溫度以及電壓控制納入到電池電量平衡控制中，從而可以使得電池運(yùn)行在舒適溫度范圍內(nèi)，且避免了電池過充過放的危害，使得不同電池的老化速度基本相同。
【IPC分類】H01M10/44
【公開號(hào)】CN105161783
【申請?zhí)枴緾N201510663127
【發(fā)明人】曹何金生, 沈志遠(yuǎn)
【申請人】矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月14日