一種適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，所述混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)包括主控單元和分別控制各電池模塊的從控單元，具體包括：步驟一：車輛系統(tǒng)上電開機(jī)時(shí)，各從控單元分別判斷電池組一致性，計(jì)算出均衡時(shí)間T0并保存；步驟二：各從控單元對(duì)目標(biāo)電池進(jìn)行放電均衡；步驟三：當(dāng)系統(tǒng)每次下電或均衡停止時(shí)，根據(jù)已均衡的時(shí)間計(jì)算當(dāng)前需要均衡的剩余時(shí)間Tn并保存，下次均衡再開啟時(shí)，從當(dāng)前記錄的剩余時(shí)間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時(shí)停止均衡。本發(fā)明將均衡時(shí)間平均分成若干段，每均衡一個(gè)平均段時(shí)間系統(tǒng)記錄一次已均衡時(shí)間，這樣車輛間斷使用或連續(xù)使用都能準(zhǔn)確控制均衡開啟時(shí)間，保證不同使用工況下均衡效果一致。
【專利說明】—種適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛，特別涉及一種適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組由多節(jié)電池串聯(lián)組成，由于電池間不一致性的存在，為提高電池間一致性，一般BMS都對(duì)電池組進(jìn)行均衡管理。電動(dòng)汽車按工況分兩大類，一類是純電動(dòng)，一類是混合動(dòng)力，電動(dòng)汽車類型不同電池組進(jìn)行均衡需要達(dá)到的目標(biāo)也不同，純電動(dòng)均衡目標(biāo)是容量最大化、能量最大化、電池SOC高端對(duì)齊,混合動(dòng)力均衡目標(biāo)是電池SOC中間對(duì)齊，可用功率最大化。由于行車工況不同，均衡目標(biāo)不同，且由于混合動(dòng)力車輛有大倍率的充放電工況，電池一致性的好壞也更容易表現(xiàn)出來，因此電池均衡對(duì)混合動(dòng)力有著更重要的意義，所以需要制定適用于混合動(dòng)力車輛的均衡方法，提高電池組的一致性。
[0003]電動(dòng)汽車BMS均衡方式主要分充電均衡和放電均衡兩種方式，對(duì)于混合動(dòng)力，沒有外部充電口，且沒有完整的充放電過程，所以充電均衡不適合混合動(dòng)力車輛。放電均衡策略方法是按純電動(dòng)工況，在充電末端進(jìn)行電池一致性判斷，計(jì)算需要均衡的電池位置和容量，在充電過程中開啟均衡，對(duì)于混合動(dòng)力沒有完整的充電過程，均衡判斷時(shí)機(jī)不能選擇在充電末端，也不能只在充電過程中才啟動(dòng)均衡，且存在高倍率充放電，電池電壓劇烈變化，無法在充電過程判斷電池一致性，如按純電動(dòng)方式進(jìn)行均衡電池位置和容量判斷計(jì)算會(huì)造成誤均衡，電池組一致性變差，所以一般放電均衡方法不適用混合動(dòng)力車輛。
[0004]缺點(diǎn)和不足:充電均衡方法需要完整的充電過程，混合動(dòng)力車輛無法采用。一般放電均衡方法如應(yīng)用到混合動(dòng)力車輛會(huì)失去均衡機(jī)會(huì)或造成均衡誤開啟，電池組一致性反而變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，所述混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)包括主控單元和分別控制各電池模塊的從控單元，具體包括:
步驟一:車輛系統(tǒng)上電開機(jī)時(shí)，各從控單元分別判斷電池組一致性，判斷需均衡的電池位置和計(jì)算需要的均衡容量，再根據(jù)所述均衡容量計(jì)算出均衡時(shí)間TO并保存；
步驟二:主控單元啟動(dòng)均衡命令，各從控單元按步驟一計(jì)算的均衡時(shí)間對(duì)目標(biāo)電池進(jìn)行放電均衡；
步驟三:當(dāng)系統(tǒng)每次下電或均衡停止時(shí)，根據(jù)已均衡的時(shí)間計(jì)算當(dāng)前需要均衡的剩余時(shí)間Tn并保存，下次均衡再開啟時(shí)，從當(dāng)前記錄的剩余時(shí)間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時(shí)停止均衡。[0007]優(yōu)選的，步驟三所述的剩余均衡時(shí)間Tn的計(jì)算方法為:將步驟一所述的均衡時(shí)間TO平均分成若干段，每段時(shí)間為AT，每均衡Λ T段時(shí)間系統(tǒng)記錄一次已均衡時(shí)間ΛΤΝ，當(dāng)系統(tǒng)下電或均衡停止時(shí)，剩余均衡時(shí)間Tn= TO-Λ ΤΝ，其中N表示系統(tǒng)記錄已均衡時(shí)間的次數(shù)。
[0008]優(yōu)選的，所述的均衡時(shí)間TO=均衡容量/均衡電流，所述均衡電流是恒定的。
[0009]具體的，主控單元統(tǒng)一向各從控單元發(fā)送均衡控制命令，控制各從控單元統(tǒng)一進(jìn)行均衡判斷、計(jì)算、開啟、停止，以及反饋。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，將均衡時(shí)間平均分成若干段，每均衡一個(gè)平均段時(shí)間系統(tǒng)記錄一次已均衡時(shí)間，這樣車輛間斷使用或連續(xù)使用都能準(zhǔn)確控制均衡開啟時(shí)間，保證不同使用工況下均衡效果一致。且本發(fā)明的均衡方法不需要外部設(shè)備，可在行車過程中進(jìn)行均衡，提高電池組一致性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明所述的主控單元與從控單元的均衡控制的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0013]本發(fā)明所揭示的混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)包括主控單元和分別控制各電池模塊的從控單元，所述的適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，具體包括:
步驟一:車輛系統(tǒng)上電開機(jī)時(shí)，電池若已充分靜置，那么此時(shí)是判斷電池一致性的最好時(shí)機(jī)，各從控單元分別判斷電池組一致性，判斷需均衡的電池位置和計(jì)算需要的均衡容量，再根據(jù)所述均衡容量計(jì)算出均衡時(shí)間TO并保存；均衡時(shí)間=均衡容量/均衡電流，均衡電流是恒定的，估算出均衡容量就可估算出均衡時(shí)間，均衡容量=(單體SOC -最低SOC)*電池額定容量。電池開路電壓OCV與SOC有較好的線性關(guān)系可計(jì)算出各單體SOC按單體電池SOC差異進(jìn)行均衡判斷計(jì)算，OCV與SOC沒有較好線性關(guān)系按單體電池電壓差異進(jìn)行均衡判斷計(jì)算。
[0014]步驟二:主控單元啟動(dòng)均衡命令，各從控單元按步驟一計(jì)算的均衡時(shí)間對(duì)目標(biāo)電池進(jìn)行放電均衡，均衡電流是恒定的；
步驟三:當(dāng)系統(tǒng)每次下電或均衡停止時(shí)，根據(jù)已均衡的時(shí)間計(jì)算當(dāng)前需要均衡的剩余時(shí)間Tn并保存，下次均衡再開啟時(shí)，從當(dāng)前記錄的剩余時(shí)間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時(shí)停止均衡，。。所述的剩余均衡時(shí)間Tn的計(jì)算方法為:將步驟一所述的均衡時(shí)間TO平均分成若干段，每段時(shí)間為AT，每均衡Λ T段時(shí)間系統(tǒng)記錄一次已均衡時(shí)間ΛΤΝ，當(dāng)系統(tǒng)下電或均衡停止時(shí)，剩余均衡時(shí)間Tn= Τ0-ΛΤΝ，其中N表示系統(tǒng)記錄已均衡時(shí)間的次數(shù)。例如開始計(jì)算出需要均衡時(shí)間共lOOMin，平均分成100段，每段IMin，均衡每開啟IMin就把需要均衡時(shí)間減少IMin并保存當(dāng)前剩余時(shí)間，如第I次開啟減至剩余均衡時(shí)間為40Min均衡停止并保存剩余時(shí)間，下次均衡再開啟時(shí)就從40Min開始逐步減少直至減到OMin時(shí)，關(guān)閉均衡。這樣車輛間斷使用或連續(xù)使用都能準(zhǔn)確控制均衡開啟時(shí)間，保證不同使用工況下均衡效果一致。[0015]所述的主控單元與從控單元的均衡控制的示意圖如圖1所示，主控單元統(tǒng)一向各從控單元發(fā)送均衡控制命令，控制各從控單元統(tǒng)一進(jìn)行均衡判斷、計(jì)算、開啟、停止，以及反饋。
[0016]上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，所述混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)包括主控單元和分別控制各電池模塊的從控單元，其特征在于，具體包括: 步驟一:車輛系統(tǒng)上電開機(jī)時(shí)，各從控單元分別判斷電池組一致性，判斷需均衡的電池位置和計(jì)算需要的均衡容量，再根據(jù)所述均衡容量計(jì)算出均衡時(shí)間TO并保存； 步驟二:主控單元啟動(dòng)均衡命令，各從控單元按步驟一計(jì)算的均衡時(shí)間對(duì)目標(biāo)電池進(jìn)行放電均衡； 步驟三:當(dāng)系統(tǒng)每次下電或均衡停止時(shí)，根據(jù)已均衡的時(shí)間計(jì)算當(dāng)前需要均衡的剩余時(shí)間Tn并保存，下次均衡再開啟時(shí)，從當(dāng)前記錄的剩余時(shí)間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時(shí)停止均衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，其特征在于，步驟三所述的剩余均衡時(shí)間Tn的計(jì)算方法為:將步驟一所述的均衡時(shí)間TO平均分成若干段，每段時(shí)間為AT，每均衡Λ T段時(shí)間系統(tǒng)記錄一次已均衡時(shí)間Λ ΤΝ，當(dāng)系統(tǒng)下電或均衡停止時(shí)，剩余均衡時(shí)間Tn= TO-Λ ΤΝ，其中N表示系統(tǒng)記錄已均衡時(shí)間的次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，其特征在于，所述的均衡時(shí)間TO=均衡容量/均衡電流，所述均衡電流是恒定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于混合動(dòng)力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，其特征在于，主控單元統(tǒng)一向各從控單元發(fā)送均衡控制命令，控制各從控單元統(tǒng)一進(jìn)行均衡判斷、計(jì)算、開啟、停止，以及反饋。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103730931SQ201310707268
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 姜久春, 謝小科 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司