一種bms均衡控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種BMS均衡控制方法，包括以下步驟：（1）在BMS開啟對電池組進行均衡前，至少進行一次檢測并記錄電池組內(nèi)各個電池單體的電壓值U1；（2）在BMS開啟對電池組進行均衡時，分別測量均衡開啟后各個電池單體瞬間電壓值U2；（3）分別測量均衡過程中各個電池單體的實時測量電壓值U3；（4）根據(jù)測量獲得的U1、U2和U3分別對各個電池單體實時電壓進行修正，獲得各個電池單體實時電壓U4；（5）根據(jù)各個電池單體的實時電壓U4判斷是否結(jié)束均衡操作。本發(fā)明提高了均衡過程中電壓檢測的準確性和精度，提高電池組一致性；降低了成本，電池管理系統(tǒng)線束布線更加簡潔。
【專利說明】一種BMS均衡控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種BMS均衡控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車動力電池由多節(jié)電池串聯(lián)組成，由于電池單體間不一致性的存在，充電后其電壓不可能完全一致，故需要BMS對電池組進行均衡。由于市場對均衡速度和均衡時間要求越來越高，就要求采用較大電流進行充電均衡，但在使用大電流進行均衡時，采樣線束會產(chǎn)生電壓降，此壓降不可忽略，對電壓檢測值精度造成影響。
[0003]單體電壓值是BMS檢測的一個重要參數(shù)，目前BMS逐步增加了均衡功能，且客戶要求均衡時間更短，這樣導致均衡電流必然呈增大趨勢。大電流均衡，均衡線路上會產(chǎn)生較大電壓降，這就對電壓檢測精度造成影響。目前業(yè)界提出兩種解決方案:第一種BMS把檢測線束和均衡線束分開，一組線束用作電壓檢測，另一組線束單獨用于均衡電路。第二種方案:降低均衡電流，當均衡小到一定值時，線束上的電壓降可以忽略，BMS直接檢測的電壓值誤差在允許范圍內(nèi)。方案一采用兩組線束，它不但增加了成本，而且還給BMS的系統(tǒng)設(shè)計和線束布線增加了難度，增加了布線時出錯的幾率。方案二用降低均衡電流的方法，如果電池均衡開始時電壓較低，則開始均衡時均衡電流還是會較大，此時的線路壓降不可忽略。只有把均衡電流控制到很小時，才可忽略線路壓降的影響。而且BMS均衡電流有不斷增大趨勢，小電流均衡不符合客戶需求，大電流均衡是必然趨勢。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決大電流均衡上述不足，本發(fā)明提供一種能夠修正電壓檢測值的BMS均衡控制的設(shè)計方案。
[0005]一種BMS均衡控制方法，包括以下步驟:(I)在BMS開啟對電池組進行均衡前，至少進行一次檢測并記錄電池組內(nèi)各個電池單體的電壓值Ul ; (2)在BMS開啟對電池組進行均衡時，分別測量均衡開啟后各個電池單體瞬間電壓值U2 ;(3)分別測量均衡過程中各個電池單體的實時測量電壓值U3 ； (4)根據(jù)測量獲得的Ul、U2和U3分別對各個電池單體實時電壓進行修正，獲得各個電池單體實時電壓U4 ; (5)根據(jù)各個電池單體的實時電壓U4判斷是否結(jié)束均衡操作。
[0006]具體的，對各個電池單體實時電壓進行修正的方法為:U4= U3-U2+U1。
[0007]進一步的，還包括電流檢測步驟:當在BMS開啟對電池組進行均衡時，測量單位時間內(nèi)各個電池單體的電流變化量，并判斷各個電流變化量是否超過預設(shè)的閾值，若某個/某些電池單體的電流變化量超過預設(shè)的閾值則退出當前的均衡操作。
[0008]更進一步的，還包括均衡暫停步驟:當BMS對電池組均衡操作持續(xù)時間達到預設(shè)的時間長度時，則暫停對電池組的均衡操作，當暫停對電池組的均衡操作達到預設(shè)的暫停時間長度時，則根據(jù)各個電池單體的實時電壓U4判斷均衡是否完成，若完成則退出均衡操作，否則繼續(xù)開啟均衡操作。[0009]具體的，當暫停均衡操作后再次開啟均衡操作時，必須重新測量U1、U2和U3。
[0010]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:(1)均衡過程通過計算均衡線路電壓損耗來修正電壓檢測值，提高了均衡過程中電壓檢測的準確性和精度；(2)合理控制均衡開啟和關(guān)閉，使BMS快速達到均衡效果，提高電池組一致性；(3)設(shè)計方案策略簡潔高效，能夠BMS電壓采集電路和均衡電路能夠共用一組線束，降低了成本，電池管理系統(tǒng)線束布線更加簡潔。
【具體實施方式】
[0011]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明作進一步的闡述。
[0012]本發(fā)明揭示了一種BMS均衡控制方法。由于BMS對電池組開啟均衡的瞬間由于受到外部因素影響，進行均衡電池的單體電壓會發(fā)生跳變，均衡開啟瞬間前后兩次測量的電壓會產(chǎn)生一個明顯差值(即線束壓降)，因此在BMS開啟對電池組進行均衡前，至少進行一次檢測并記錄電池組內(nèi)各個電池單體的電壓值Ul ;在BMS開啟對電池組進行均衡時，分別測量均衡開啟后各個電池單體瞬間電壓值U2 ；U2-U1便是線束壓降值。
[0013]均衡時由于線束壓降的存在，導致電壓檢測存在誤差。為了消除此誤差，需分別測量均衡過程中各個電池單體的實時測量電壓值U3 ;再進一步根據(jù)測量獲得的Ul、U2和U3分別對各個電池單體實時電壓進行修正，獲得各個電池單體實時電壓U4:U4= U3-U2+U1。最后根據(jù)各個電池單體的實時電壓U4判斷是否結(jié)束均衡操作。
[0014]在計算線束壓降值U3時，如果電流變化較大，如電池在充電起始階段和充電降流階段等情況，這時電池本身電壓并不穩(wěn)定，此時去計算修正電壓差值誤差會較大。為防止這種情況，在電流變化較大狀態(tài)時不開啟均衡；如果均衡此時正在開啟，則需要先關(guān)閉均衡。因此，本發(fā)明進一步公開了電流檢測方法步驟。當在BMS開啟對電池組進行均衡時，測量單位時間內(nèi)各個電池單體的電流變化量，并判斷各個電流變化量是否超過預設(shè)的閾值，若某個/某些電池單體的電流變化量超過預設(shè)的閾值則退出當前的均衡操作。單位時間長度與電流變化量預設(shè)的閾值可根據(jù)不同的應用場合選擇最合適的方案，本實施例中，選2秒作為單位時間長度，電流變化量預設(shè)的閾值選取5A。
[0015]均衡開啟過程中，理論上均衡電流是恒定的。但如果均衡開啟時間過長，且伴隨有電池的放電，那么就會引起電池溫度、電壓等參數(shù)的變化，導致均衡電流發(fā)生變化。均衡電流的變化導致估算出的線束壓降也發(fā)生變化，這就會使檢測的修正電壓不準確。因此本發(fā)明進一步公開了均衡暫停方法步驟:當BMS對電池組均衡操作持續(xù)時間達到預設(shè)的時間長度時，則暫停對電池組的均衡操作，當暫停對電池組的均衡操作達到預設(shè)的暫停時間長度時，則根據(jù)各個電池單體的實時電壓U4判斷均衡是否完成，若完成則退出均衡操作，否則繼續(xù)開啟均衡操作。同樣的，預設(shè)的時間長度預設(shè)的暫停時間長度可根據(jù)不同的應用場合選擇最合適的方案，本實施例中，預設(shè)的時間長度選取100秒，預設(shè)的暫停時間長度選取10秒。
[0016]當暫停均衡操作后再次開啟均衡操作時，必須重新測量U1、U2和U3。
[0017]本實施例只是本發(fā)明的較優(yōu)實施方式，未進行詳細描述的部分均采用公知的成熟技術(shù)。需要說明的是，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種BMS均衡控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在BMS開啟對電池組進行均衡前，至少進行一次檢測并記錄電池組內(nèi)各個電池單體的電壓值Ul ； (2)在BMS開啟對電池組進行均衡時，分別測量均衡開啟后各個電池單體瞬間電壓值U2 ； (3)分別測量均衡過程中各個電池單體的實時測量電壓值U3； (4)根據(jù)測量獲得的Ul、U2和U3分別，對各個電池單體實時電壓進行修正，獲得各個電池單體實時電壓U4 ； (5)根據(jù)各個電池單體的實時電壓U4判斷是否結(jié)束均衡操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BMS均衡控制方法，其特征在于，所述對各個電池單體實時電壓進行修正的方法為:U4= U3-U2+U1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種BMS均衡控制方法，其特征在于，還包括電流檢測步驟:當在BMS開啟對電池組進行均衡時，測量單位時間內(nèi)各個電池單體的電流變化量，并判斷各個電流變化量是否超過預設(shè)的閾值，若某個/某些電池單體的電流變化量超過預設(shè)的閾值則退出當前的均衡操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種BMS均衡控制方法，其特征在于，還包括均衡暫停步驟:當BMS對電池組均衡操作持續(xù)時間達到預設(shè)的時間長度時，則暫停對電池組的均衡操作，當暫停對電池組的均衡操作達到預設(shè)的暫停時間長度時，則根據(jù)各個電池單體的實時電壓U4判斷均衡是否完成，若完成則退出均衡操作，否則繼續(xù)開啟均衡操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種BMS均衡控制方法，其特征在于，當暫停均衡操作后再次開啟均衡操作時，必須重新測量U1、U2和U3。
【文檔編號】H01M10/42GK103531857SQ201310509541
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】劉飛, 文峰, 阮旭松, 謝小科 申請人:惠州市億能電子有限公司