鋰電池組的主動均衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰電池組的主動均衡方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。在對儲能鋰電池組進(jìn)行充放電操作時，電池容量的不一致性會導(dǎo)致電池儲存的電量難以有效的利用。因此，在當(dāng)前的電池組管理系統(tǒng)中都會加入均衡控制的軟件設(shè)計。
[0003]然而，現(xiàn)有關(guān)于鋰電池的均衡控制方法都是在充電時，當(dāng)電池組中的某一電池電壓高出閾值，就對其進(jìn)行放電操作，壓制其電壓變化，保證該電池與其他電池可以同步充滿。在放電時，對電壓低于閾值的電池進(jìn)行充電操作，原理同上。即現(xiàn)有關(guān)于鋰電池的均衡控制方法都是在鋰電池已經(jīng)產(chǎn)生了不同于其他電池的變化(超出閾值)，才開啟對該電池的均衡，從而容易造成均衡開啟不及時而導(dǎo)致電池?fù)p壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種可以及時開啟均衡保護(hù)以防止鋰電池組損壞的鋰電池組的主動均衡方法。
[0005]一種鋰電池組的主動均衡方法，包括:
[0006]確定充電或放電狀態(tài)下需要均衡的鋰電池單體；
[0007]計算所述鋰電池單體的實時均衡電流；
[0008]在開始充電或放電后開啟對所述鋰電池單體的主動均衡保護(hù)。
[0009]在其中一個實施例中，確定充電或放電狀態(tài)下需要均衡的鋰電池單體的步驟具體為:
[0010]對每個鋰電池單體進(jìn)行實際容量標(biāo)定；
[0011]根據(jù)標(biāo)定結(jié)果計算每個鋰電池單體的實際容量與額定容量之間的容量差；
[0012]將容量差的絕對值大于預(yù)設(shè)值的鋰電池單體確定為需要均衡的鋰電池單體。
[0013]在其中一個實施例中，所述預(yù)設(shè)值為O。
[0014]在其中一個實施例中，計算所述鋰電池單體的實時均衡電流的步驟具體為:
[0015]定義鋰電池單體的容量指數(shù)Soc = 1+[ (I+i) dt]/Mc ；
[0016]令鋰電池單體的容量指數(shù)Soc等于均衡容量指數(shù)SocO ；
[0017]求出所述鋰電池單體的實時均衡電流；
[0018]其中，I為鋰電池組充電或放電電流，i為鋰電池單體的實時均衡電流，dt是指對均衡時間的積分值，Mc為每個鋰電池單體的實際容量；
[0019]均衡容量指數(shù)SocO是指鋰電池單體的實時均衡電流i為0，鋰電池單體的實際容量Mc等于額定容量時的容量指數(shù)Soc取值。
[0020]在其中一個實施例中，在開始充電或放電后開啟對所述鋰電池單體的主動均衡保護(hù)的步驟具體為:
[0021]在開始充電后，對實際容量大于額定容量的鋰電池單體進(jìn)行主動充電均衡，對實際容量小于額定容量的鋰電池單體進(jìn)行主動放電均衡；
[0022]在開始放電后，對實際容量大于額定容量的鋰電池單體進(jìn)行主動放電均衡，對實際容量小于額定容量的鋰電池單體進(jìn)行主動充電均衡。
[0023]在其中一個實施例中，進(jìn)行主動充電均衡的方式和主動放電均衡的方式分別為雙向直流電源充電和放電。
[0024]在其中一個實施例中，還包括對鋰電池單體進(jìn)行均衡優(yōu)先級排序的步驟，其中，所述容量差的絕對值越大，均衡優(yōu)先級越高。
[0025]在其中一個實施例中，在開始充電或放電后，按照所述均衡優(yōu)先級從高到低分別開啟對所述鋰電池單體的主動均衡保護(hù)。
[0026]在其中一個實施例中，開啟對所述鋰電池單體的主動均衡保護(hù)的步驟之后還包括停止輸出均衡電流以結(jié)束主動均衡保護(hù)的步驟。
[0027]在其中一個實施例中，所述停止輸出均衡電流以結(jié)束主動均衡保護(hù)的步驟具體為:
[0028]將鋰電池組充電或放電電流與鋰電池單體實時均衡電流的和對均衡時間求實時積分值；
[0029]將每次求取的實時積分值進(jìn)行求和，得到累計積分值；
[0030]檢測所述累計積分值是否等于所述容量差，若是，停止輸出均衡電流以結(jié)束主動均衡保護(hù)。
[0031]上述鋰電池組的主動均衡方法，通過確定充電或放電狀態(tài)下需要均衡的鋰電池單體，計算所述鋰電池單體的實時均衡電流，并在開始充電或放電后開啟對所述鋰電池單體的主動均衡保護(hù)，這樣可以及時開啟均衡保護(hù)以防止鋰電池組損壞。
【附圖說明】
[0032]圖1為一實施例中鋰電池組的主動均衡方法流程圖；
[0033]圖2為一實施例中確定充電或放電狀態(tài)下需要均衡的鋰電池單體流程圖；
[0034]圖3為一實施例中計算所述鋰電池單體的實時均衡電流流程圖。
【具體實施方式】
[0035]請參照圖1，為一實施例中鋰電池組的主動均衡方法流程圖。
[0036]該鋰電池組的主動均衡方法包括:
[0037]步驟SllO:確定充電或放電狀態(tài)下需要均衡的鋰電池單體。
[0038]請結(jié)合圖2，在本實施例中，步驟SllO具體包括:
[0039]步驟S112:對每個鋰電池單體進(jìn)行實際容量標(biāo)定。
[0040]實際容量標(biāo)定就是指實際容量的測量。每個鋰電池單體在出廠時都具有相應(yīng)的額定容量，但電池使用環(huán)境的不同或制造過程中出現(xiàn)的不可避免的誤差都會導(dǎo)致電池的實際容量與其額定容量出現(xiàn)偏差，另外，使用過多次的電池，其容量也會有所衰減。因此，對每個鋰電池單體進(jìn)行實際容量標(biāo)定是非常必要的。
[0041]步驟S114:根據(jù)標(biāo)定結(jié)果計算每個鋰電池單體的實際容量與額定容量之間的容量差。
[0042]所述容量差的數(shù)值能反應(yīng)出鋰電池單體的健康度。具體情況下，所述健康度的評價還需要參照所述鋰電池單體的歷史工作曲線。
[0043]步驟S116:將容量差的絕對值大于預(yù)設(shè)值的鋰電池單體確定為需要均衡的鋰電池單體。
[0044]在本實施例中，所述預(yù)設(shè)值為O?？梢岳斫?，在其他實施例中，所述預(yù)設(shè)值還可以為其他小于I的數(shù)值，如0.5。
[0045]步驟S120:計算所述鋰電池單體的實時均衡電流。
[0046]請結(jié)合圖3，在本實施例中，步驟S120具體包括:
[0047]步驟S122:定義鋰電池單體的容量指數(shù)Soc = 1+[ (I+i) dt]/Mc。
[0048]其中，I為鋰電池組充電或放電電流，i為鋰電池單體的實時均衡電流，dt是指對均衡時間的積分值，Mc為每個鋰電池單體的實際容量。
[0049]步驟S124:令鋰電池單體的容量指數(shù)Soc等于均衡容量指數(shù)SocO。
[0050]步驟S126:求出所述鋰電池單體的實時均衡電流。
[0051]均衡容量指數(shù)SocO是指鋰電池單體的實時均衡電流i為0，鋰電池單體的實際容量Mc等于額定容量時的容量指數(shù)Soc取值。
[0052]具體地，以三個鋰電池單體組成的鋰電池組進(jìn)行放電過程為例。假如三個鋰電池單體的標(biāo)定實際容量分別為36安時、40安時、42安時，鋰電池組放電電流I = -40安培(表示電流方向與充電電流的方向相反)，累積均衡時間為I小時，鋰電池組的額定容量為40安時，且以IC的充、放電倍率為測試標(biāo)準(zhǔn)，那么40安培放電I小時即可將整個鋰電池組的電芯剩余電量放光。將上述相關(guān)參數(shù)代入容量指數(shù)的公式中即可得到每個鋰電池單體的容量指數(shù)，并令每個單體的容量指數(shù)等于均衡容量指數(shù)SocO，那么可以求得三個鋰電池單體的均衡電池分別為+4安培、O安培、-2安培。
[0053]這樣整個鋰電池組可以以40安培的電流放電I小時，額定容量即為40安時。如果有沒主動均衡的作用，那么整個