專利名稱：一種電池組容量匹配方法及電池組容量匹配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組容量匹配方法以及電池組容量匹配裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電動汽車得到了極大的發(fā)展，在很大程度上促進(jìn)了社會發(fā)展和環(huán)境的協(xié)調(diào)。但是，目前電動汽車的進(jìn)一步發(fā)展仍受到一些因素的制約，其中最為關(guān)鍵的因素就是電動汽車的動力源，即電池組，電池組的使用時間長短決定了電動汽車的續(xù)航能力。目前，在電動汽車行業(yè)，電池組是由多個容量相近的單體電池采用串聯(lián)或并聯(lián)方式組合在一起使用的，電池組的容量(或電量)取決于并聯(lián)或串聯(lián)于電池組內(nèi)的單體電池的容量值，若干個單體電池組合形成電池組后，作為動力源為電動汽車提供動力輸出。其中，電池組的容量(或電量)決定電池組的使用時間，而電池組的使用時間受電池組內(nèi)各單體電池的一致性因素影響。目前一般采用單體電池電壓、電池內(nèi)阻、電池容量、相同條件下的電池溫升等參數(shù)來衡量電池組的性能，為了保證電池組內(nèi)各個單體電池均處于正常的工作狀態(tài)，將電池配組時應(yīng)該使各個單體電池的性能參數(shù)保持一致或至少相接近。一般而言， 電池組容量匹配指的是電池組內(nèi)各單體電池之間的容量匹配，即使得電池組內(nèi)的各單體電池的容量配合后能使得電池組容量達(dá)到最高值。但是，當(dāng)電池組使用一段時間后出現(xiàn)容量下降的情況，即表明此時電池組內(nèi)各單體電池之間的容量處于不匹配狀態(tài)，此時需要采取一些措施使得電池組內(nèi)的多個單體電池的容量重新達(dá)到處于一致或相接近的狀態(tài)，從而使得電池組重新達(dá)到容量匹配狀態(tài)，這個過程稱為電池組的保養(yǎng)。因此，為了盡可能提高電池組的容量，延長電池組的使用壽命，在對由多個單體電池組裝成的電池組使用前，需要對電池組內(nèi)各單體電池的容量進(jìn)行匹配測量，若電池組的容量經(jīng)過檢測后未達(dá)到預(yù)定要求的容量值，則此電池組必須返工拆卸，對其中與其他單體電池相比較差異較大的單體電池進(jìn)行更換，然后再重新對該電池組進(jìn)行匹配測量，直到匹配后電池組內(nèi)各單體電池的容量保持一致，從而使得電池組的容量達(dá)到最大值。然而，在實際使用中，由于電池組內(nèi)各個單體電池的性能參數(shù)總會存在一定的差異，因此，即使是單體電池匹配合格后剛剛組裝形成的電池組，電池組內(nèi)的各單體電池的性能也不可能完全一致，這種組裝初期的細(xì)微差別，在經(jīng)過一段時間的使用后，電池組內(nèi)各單體電池之間性能上的差異會逐漸擴(kuò)大，造成電池組容量的衰減，其中必然有一個或數(shù)個單體電池的性能發(fā)生嚴(yán)重下降，從而造成整個電池組容量降低；甚至?xí)蚰硞€單體電池的嚴(yán)重?fù)p壞連帶造成整個電池組失效。因此，根據(jù)不同電池廠家的要求，在電池組容量衰減到一定程度的時候，就需要對電池組進(jìn)行保養(yǎng)，即對電池組內(nèi)各單體電池的容量進(jìn)行匹配測量，經(jīng)過匹配測量后， 通過更換某個性能差異較大的單個單體電池的方式可以使整個電池組恢復(fù)性能，但這種容量衰減的現(xiàn)象在電池組繼續(xù)使用一段時間之后必然還會重復(fù)出現(xiàn)，從而給電動汽車的應(yīng)用造成很大的影響。在現(xiàn)有技術(shù)中，在電池組組裝之前，要對組裝成電池組的每一單體電池進(jìn)行多次測試，通過測試后的單體電池的各項性能參數(shù)來對之進(jìn)行嚴(yán)格分類是不可能的，也就是說， 要求一個電池組內(nèi)包含的所有單體電池的性能參數(shù)均保持完全一致幾乎是不可能的，即使是僅針對單體電池中的幾個性能指標(biāo)而言，也無法實現(xiàn)，并且這種方法也不適宜電池組的規(guī)模化生產(chǎn)。目前對電池組進(jìn)行匹配或保養(yǎng)常常采用的方法是采集電池組內(nèi)各單體電池的電壓數(shù)據(jù)，然后對電池組恒總電壓充電或放電，但由于電池組內(nèi)一般設(shè)置有過壓保護(hù)電路，因此，在電池組充電或放電過程中往往受最先達(dá)到高壓保護(hù)或低壓保護(hù)的單體電池的充電量或放電量限制，即電池組在充電過程中，當(dāng)其中某一單體電池達(dá)到滿充狀態(tài)(即充電保護(hù)狀態(tài))時，為了防止對此單體電池過充電，整個電池組會停止充電，而此時電池組內(nèi)的其他單體電池并未達(dá)到滿充狀態(tài)；電池組在放電過程中，當(dāng)其中某一單體電池的放電達(dá)到放電保護(hù)狀態(tài)時，為了防止對此單體電池過放電，整個電池組會停止放電，而此時電池組內(nèi)的其他單體電池并未達(dá)到完全放電的狀態(tài)。因而，這種匹配或保養(yǎng)方法不能使電池組內(nèi)每一單體電池均達(dá)到最大容量，該電池組容量匹配方法或保養(yǎng)方法仍然受到各單體電池性能差異的影響，也使得經(jīng)匹配后的電池組的容量達(dá)不到其最大容量值，因此這種匹配方法的實際有效性較低，由此測得的電池組容量也不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中電池組容量匹方法存在的上述不足，提供一種能夠高效、準(zhǔn)確對電池組進(jìn)行容量匹配的電池組容量匹配方法以及電池組容
量匹配裝置。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該電池組容量匹配方法包括如下步驟: 先對電池組進(jìn)行放電/充電，直至電池組的總電壓達(dá)到電池組放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓，或者電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓達(dá)到單體電池放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓；再分別對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行放電/充電，直至電池組內(nèi)所有的單體電池的電壓均達(dá)到單體電池放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓。該容量匹配方法具體包括以下步驟Al)對電池組進(jìn)行放電，直至電池組的總電壓降低到電池組放電保護(hù)狀態(tài)電壓或者電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對電池組進(jìn)行放電；A2)分別對電池組內(nèi)電壓未降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓的單體電池進(jìn)行放電，直至電池組內(nèi)所有的單體電池的電壓均降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對各單體電池進(jìn)行放電；為了獲得該電池組的確切容量，該方法進(jìn)一步包括有步驟A3)，A3)對電池組進(jìn)行充電，直至電池組內(nèi)任一單體電池的電壓升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓，停止對電池組進(jìn)行充電。或者，該容量匹配方法具體包括如下步驟Bi)對電池組進(jìn)行充電，直至電池組的總電壓升高到電池組充電保護(hù)狀態(tài)電壓或者電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對電池組進(jìn)行充電；
B2)分別對電池組內(nèi)電壓未升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓的單體電池進(jìn)行充電，直至電池組內(nèi)所有的單體電池的電壓均升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對各單體電池進(jìn)行充電；
為了獲得該電池組的確切容量，該方法進(jìn)一步包括有步驟B3)，B3)對電池組進(jìn)行放電，直至電池組內(nèi)任一單體電池的電壓降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓，停止對電池組進(jìn)行放電。其中，優(yōu)選的是，在步驟Al)中，對電池組進(jìn)行的放電為恒流放電；在步驟A2)中， 對電池組內(nèi)的各個單體電池進(jìn)行的放電為恒流放電；在步驟A3)中，對電池組進(jìn)行的充電為先恒流充電，再恒壓充電。進(jìn)一步優(yōu)選的是，在步驟Al)中，對電池組進(jìn)行恒流放電的電流值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定，通過實時調(diào)節(jié)電池組的負(fù)載值使電池組的放電電流值恒定；在步驟A2)中， 對單體電池進(jìn)行恒流放電的電流值根據(jù)單體電池的標(biāo)稱容量設(shè)定，通過實時調(diào)節(jié)單體電池的負(fù)載值使單體電池的放電電流值恒定；在步驟A3)中，對電池組進(jìn)行恒流充電的電流值或恒壓充電的電壓值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定。優(yōu)選的是，在步驟Bi)中，對電池組進(jìn)行的充電為先恒流充電，再恒壓充電；在步驟B2)中，對電池組內(nèi)的各個單體電池進(jìn)行的充電為先恒流充電，再恒壓充電；在步驟B3) 中，對電池組進(jìn)行的放電為恒流放電。進(jìn)一步優(yōu)選的是，在步驟Bi)中，對電池組進(jìn)行恒流充電的電流值或恒壓充電的電壓值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定；在步驟B2)中，對單體電池進(jìn)行恒流充電的電流值或恒壓充電的電壓值根據(jù)單體電池的標(biāo)稱容量設(shè)定；在步驟B3)中，對電池組進(jìn)行恒流放電的電流值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定。更優(yōu)選的是，所述電池組恒流充電的電流值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定，采用電池組充電單元實現(xiàn)充電電流的恒定；所述電池組恒壓充電的電壓值根據(jù)電池組的標(biāo)稱電壓設(shè)定，采用電池組充電單元實現(xiàn)充電電壓的恒定；所述單體電池恒流充電的電流值根據(jù)單體電池的標(biāo)稱容量并根據(jù)實際測試要求設(shè)定，采用充電單元實現(xiàn)充電電流的恒定；所述單體電池恒壓充電的電流值根據(jù)單體電池的標(biāo)稱電壓設(shè)定，采用充電單元實現(xiàn)充電電壓的恒定。一種電池組容量匹配裝置，包括執(zhí)行單元、監(jiān)測單元以及控制單元，其中執(zhí)行單元，用于對電池組進(jìn)行充電或放電，以及對電池組內(nèi)各個單體電池分別進(jìn)行充電或放電；監(jiān)測單元，用于實時監(jiān)測電池組以及電池組內(nèi)各個單體電池電壓和電流，并將監(jiān)測到的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)傳送給控制單元；控制單元，用于接收監(jiān)測單元傳送的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)來控制執(zhí)行單元的動作。其中，所述執(zhí)行單元包括電池組充電支路，用于對電池組進(jìn)行充電；電池組放電支路，用于對電池組進(jìn)行放電；單體電池充電支路，用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行充電； 單體電池放電支路，用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行放電；其中，所述單體電池充電支路和單體電池放電支路的數(shù)量與電池組內(nèi)單體電池的數(shù)量分別相等，分別用于對電池組內(nèi)各個單體電池進(jìn)行充電和放電。
優(yōu)選的是，所述電池組充電支路包括電池組充電單元和電池組充電切換單元，所述電池組充電單元和電池組充電切換單元串聯(lián)連接，電池組充電單元用于對電池組進(jìn)行恒流充電或恒壓充電，電池組充電切換單元用于對電池組的充電狀態(tài)進(jìn)行切換；所述電池組放電支路包括電池組放電單元和電池組放電切換單元，所述電池組放電單元和電池組放電切換單元串聯(lián)連接，電池組放電單元用于對電池組進(jìn)行恒流放電，電池組放電切換單元用于對電池組的放電狀態(tài)進(jìn)行切換；所述單體電池充電支路包括充電單元和充電切換單元，所述充電單元和充電切換單元串聯(lián)連接，充電單元用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行恒流充電或恒壓充電，充電切換單元用于對單體電池的充電狀態(tài)進(jìn)行切換；所述單體電池放電支路包括放電單元和放電切換單元，所述放電單元和放電切換單元串聯(lián)連接，放電單元用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行恒流放電，放電切換單元用于對單體電池的放電狀態(tài)進(jìn)行切換；其中，電池組充電支路與電池組放電支路分別并聯(lián)到電池組的兩端；單體電池充電支路與單體電池放電支路分別并聯(lián)到同一單體電池的兩端，所述單體電池充電支路與單體電池放電支路的數(shù)量與電池組內(nèi)單體電池的數(shù)量分別相等。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述電池組充電切換單元、電池組放電切換單元、充電切換單元和放電切換單元分別采用繼電器。所述繼電器的輸入回路與控制單元串聯(lián)，輸出回路與上述各個切換單元所在支路串聯(lián)。優(yōu)選的是，所述電池組充電單元和單體電池充電單元中分別實現(xiàn)電池組恒流充電或單體電池恒流充電或恒壓充電；所述電池組放電單元和單體電池放電單元中分別設(shè)置有可調(diào)負(fù)載，以實現(xiàn)電池組恒流放電或單體電池恒流放電。更優(yōu)選的是，該電池組容量匹配裝置中還包括有顯示單元，所述顯示單元的輸入端分別與控制單元和監(jiān)測單元連接，用于顯示電池組和單體電池的電壓值、電流值以及電池組容量匹配狀態(tài)。在具體匹配過程中，可根據(jù)不同標(biāo)稱容量的電池組設(shè)定不同的充電電流值，然后對電池組采用較大電流充電，使電池組的容量快速增長至滿電狀態(tài)，接著在對單體電池繼續(xù)充電的過程中，實時檢測電池組內(nèi)每個單體電池的電壓和電流，使電池組內(nèi)每一單體電池均處于滿電狀態(tài)；或者，為不同標(biāo)稱容量的電池組提供不同的負(fù)載使電池組較大電流放電，使電池組的容量快速降低至空電狀態(tài)，接著在對單體電池繼續(xù)放電的過程中，實時檢測電池組內(nèi)每個單體電池的電壓和電流，使電池組內(nèi)每一單體電池均處于空電狀態(tài)時。通過以上兩種方式，可以快速地將電池組內(nèi)每一節(jié)電池的容量狀態(tài)調(diào)節(jié)為一致狀態(tài)，這時，電池組內(nèi)每個單體電池的電量雖然可能不完全相等，但是能保證都同時處于滿電狀態(tài)或是空電狀態(tài)，即電池組處于容量匹配狀態(tài)。此時，為得到電池組的確切容量，可以采取如下措施進(jìn)行測量若電池組內(nèi)每個單體電池的容量已增至滿電狀態(tài)，則對該電池組內(nèi)進(jìn)行放電，此放電過程中對該電池組的放電電量即為該電池組的確切容量；若電池組內(nèi)每個單體電池的容量已降至空電狀態(tài)，則對電池組進(jìn)行充電，此充電過程中對該電池組的充電電量即為該電池組的確切容量。本發(fā)明的有益效果為通過充電或放電將電池組內(nèi)各個單體電池的容量狀態(tài)調(diào)節(jié)為一致狀態(tài)，從而對電池組進(jìn)行快速匹配或保養(yǎng)，以延長電池組的使用壽命，效率高且能保證電池組的安全性；然后再對電池組進(jìn)行放電或充電的反向操作，以準(zhǔn)確檢測電池組的確切容量，極大地提高了電池組容量檢測的效率。另外，在對電池組進(jìn)行充電的過程中，以及在對各單體電池進(jìn)行充電的過程中，采用先恒流充電再恒壓充電的方式，這種充電方式對電池組或者各單體電池自身的性能造成的影響最小，但卻能得到較好的充電效果，從而進(jìn)一步延長了電池組和各單體電池的使用壽命。


圖1為本發(fā)明實施例1中電池組容量匹配方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例2中電池組容量匹配方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例中電池組容量匹配裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為圖3中電池組容量匹配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4中電池組容量匹配裝置對16節(jié)單體電池組成的電池組進(jìn)行容量匹配的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-控制單元；2-顯示單元；3-監(jiān)測單元；4-電池組充電單元；5-電池組放電單元；6-充電單元；7-放電單元；8-電池組充電切換單元；9-電池組放電切換單元； 10-執(zhí)行單元；11-電池組；12-單體電池；13-數(shù)據(jù)采集線；14-控制線；15-充電切換單元； 16-放電切換單元；17-動力母線；18-導(dǎo)線。
具體實施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明電池組容量匹配方法和電池組容量匹配裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實施例1 圖1所示是本實施例中電池組容量匹配方法的流程圖，該流程圖主要適用于電池組中剩余電量較少時電池組容量的匹配或保養(yǎng)，當(dāng)然，這并不限制當(dāng)電池組中剩余電量較多時采用該方法。其步驟具體如下開始于步驟SlOl。在步驟S102中，根據(jù)進(jìn)行匹配的電池組的標(biāo)稱容量來設(shè)定所述電池組和電池組內(nèi)單體電池的匹配參數(shù)，這些參數(shù)包括電池組恒流放電電流值I 、電池組放電截止電壓值U 、單體電池恒流放電電流值I i、單體電池放電限制電壓值U __、電池組恒流充電電流值I !^，電池組恒壓充電啟動電壓值Ulaia、電池組恒壓充電電壓值U ^^以及單體電池充電限制電壓值U··，同時啟動電壓電流監(jiān)測功能，對整個電池組的電壓電流和電池組內(nèi)各單體電池的電壓電流分別進(jìn)行實時監(jiān)測。其中，電池組放電截止電壓值仏^^±根據(jù)該電池組放電保護(hù)狀態(tài)的電壓范圍值進(jìn)行設(shè)定，單體電池放電限制電壓值根據(jù)該電池組內(nèi)各單體電池放電保護(hù)狀態(tài)的電壓范圍值進(jìn)行設(shè)定，電池組恒流充電電流值I根據(jù)該電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定，電池組恒壓充電電壓值U1^根據(jù)該電池組的標(biāo)稱電壓設(shè)定，單體電池充電限制電壓值據(jù)該電池組內(nèi)單體電池充電保護(hù)狀態(tài)的電壓范圍值進(jìn)行設(shè)定。在步驟S103中，提供負(fù)載使電池組以電池組恒流放電電流值I ^it恒流放電。在這個過程中，隨著恒流放電的進(jìn)行，電池組的總電壓逐漸降低，根據(jù)電池組總電壓的變化，及時調(diào)節(jié)提供給電池組的負(fù)載值的大小，以調(diào)節(jié)電池組放電電流大小從而保持放電電流為恒定值，即保證電池組為恒流放電。通常，電池組恒流放電電流值般較大，其數(shù)值一般設(shè)定為電池組標(biāo)稱容量的倍數(shù)，例如電池組的標(biāo)稱容量為40AH，則可以將放電電流調(diào)節(jié)為 IC負(fù)載放電，即將電池組恒流放電電流值I纟·設(shè)置為40A。在步驟S104中，判斷電池組總電壓是否降低到電池組放電截止電壓值Uium^，或者，是否電池組內(nèi)任一單體電池的電壓達(dá)到單體電池放電限制電壓值而產(chǎn)生低壓預(yù)警信號，只要滿足上述兩個條件中的任一個，即“是”，則停止對電池組放電，電池組恒流放電過程結(jié)束，進(jìn)入步驟S105 ；若“否”則進(jìn)入步驟S103。在步驟S105中，對電池組內(nèi)電壓大于單體電池放電限制電壓的各個單體電池，分別以單體電池恒流放電電流值工雙進(jìn)行恒流放電。在單體電池放電過程中，根據(jù)單體電池電壓的變化及時調(diào)節(jié)提供給單體電池的負(fù)載值大小，以保證電池組中每一單體電池為恒流放電，相對于電池組恒流放電的電流而言，單體電池恒流放電的電流一般較小，例如電池組的標(biāo)稱容量為40AH，則將此單體電池恒流放電的電流調(diào)節(jié)為1/40C或者1/80C負(fù)載放電，即將單體電池恒流放電電流值Iat設(shè)置為IA或者0. 5A。在步驟S106中，判斷電池組內(nèi)是否有任一單體電池的電壓降低到預(yù)設(shè)的單體電池放電限制電壓值而產(chǎn)生低壓預(yù)警信號，若“是”則停止對此單體電池進(jìn)行放電，進(jìn)入步驟S 107，若“否”則進(jìn)入S105。在步驟S107中，判斷電池組內(nèi)所有單體電池的電壓是否都降低到預(yù)設(shè)的單體電池放電限制電壓值Uatpgs^J產(chǎn)生低壓預(yù)警信號，即是否電池組內(nèi)所有單體電池都處于空電狀態(tài)，若“是”則停止對電池組內(nèi)各單體電池進(jìn)行放電，此時電池組容量匹配過程完成，進(jìn)入步驟S108，若“否”則進(jìn)入步驟S105。在步驟S108中，以電池組恒流充電電流值對電池組進(jìn)行恒流充電，電池組恒流充電電流值I 可根據(jù)該電池組的標(biāo)稱容量進(jìn)行設(shè)定，電池組恒流充電電流值I—般與電池組恒流放電電流值I ^jt相當(dāng)，其值較大。在這個過程中，隨著恒流充電的進(jìn)行，電池組的總電壓逐漸升高。在步驟S109中，判斷電池組總電壓是否升高到預(yù)設(shè)的電池組恒壓充電啟動電壓值^貞，若“是”則停止對電池組進(jìn)行恒流充電，進(jìn)入步驟S110，若“否”則進(jìn)入步驟S108。在步驟SllO中，以電池組恒壓充電電壓值對電池組進(jìn)行恒壓充電，在電池組恒壓充電過程中，電池組充電電流由大逐漸變小。在本實施例中，對電池組采用先恒流充電再恒壓充電的方式，對電池組自身的性能造成的影響最小，但卻能得到較好的充電效果。在步驟Slll中，判斷電池組內(nèi)是否出現(xiàn)任一單體電池電壓達(dá)到單體電池充電限制電壓值產(chǎn)生高壓預(yù)警信號，若“是”則進(jìn)入步驟S112，若“否”則進(jìn)入步驟S110。在步驟S112中，停止對電池組充電，并停止對電池組和單體電池的電壓和電流的監(jiān)測，該電池組容量匹配過程結(jié)束，此時電池組內(nèi)各單體電池的容量相等或者相接近，從而能使整個電池組的容量達(dá)到最大值。記錄在步驟S108 S112中電池組的充電電量，此充電電量即為該電池組的確切容量。實施例2 圖2所示是本實施例中電池組容量匹配方法的流程圖，該流程圖主要適用于電池組中剩余電量較多時電池組容量的匹配或保養(yǎng)，當(dāng)然，這并不限制當(dāng)電池組中剩余電量較少時采用該方法。其步驟具體如 下開始于步驟S201。在步驟S202中，根據(jù)進(jìn)行匹配的電池組的標(biāo)稱容量來設(shè)定所述電池組和電池組內(nèi)單體電池的匹配參數(shù)，這些參數(shù)包括電池組恒流充電電流值IS E、電池組恒壓充電啟動電壓值Ulaia、電池組恒壓充電電壓值、電池組充電結(jié)束電流值I ，以及單體電池恒流充電電流值、單體電池恒壓充電啟動電壓值Uia、單體電池恒壓充電電壓值、單體電池充電結(jié)束電流值ΙΛ±、單體電池充電限制電壓值、電池組恒流放電電流值Iiwt,以及單體電池放電限制電壓值Uwffl，同時啟動電壓電流監(jiān)測功能，對電池組的電壓電流和單體電池的電壓電流進(jìn)行實時監(jiān)測。其中，電池組恒流充電電流值I根據(jù)該電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定，電池組恒壓充電電壓值 胃根據(jù)該電池組的標(biāo)稱電壓設(shè)定，電池組充電結(jié)束電流值ι 根據(jù)該電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定，單體電池恒流充電電流值ι Λ根據(jù)該電池組內(nèi)各單體電池的標(biāo)稱容量設(shè)定，單體電池恒壓充電電壓值口胃根據(jù)該電池組內(nèi)各單體電池的標(biāo)稱電壓設(shè)定，單體電池充電結(jié)束電流值ΙΛ±根據(jù)該電池組內(nèi)各單體電池的標(biāo)稱容量設(shè)定，單體電池充電限制電壓值根據(jù)該電池組內(nèi)各單體電池充電保護(hù)狀態(tài)的電壓范圍值進(jìn)行設(shè)定，電池組恒流放電電流值I根據(jù)該電池組的標(biāo)稱容量進(jìn)行設(shè)定。在步驟S203中，對電池組以電池組恒流充電電流值I纟肢進(jìn)行恒流充電，電池組進(jìn)行恒流充電的電流值一般較大。在這個過程中，隨著恒流充電的進(jìn)行，電池組的總電壓逐漸升高。在步驟S204中，判斷電池組總電壓是否升高到預(yù)設(shè)的電池組恒壓充電啟動電壓值U纟_，若“是”則停止對電池組進(jìn)行恒流充電，進(jìn)入步驟S205，若“否”則進(jìn)入步驟S203。在步驟S205中，以電池組恒壓充電電壓值U纟肢對電池組進(jìn)行恒壓充電，在電池組恒壓充電過程中，電池組的充電電流由大逐漸變小。在本實施例中，對電池組采用先恒流充電再恒壓充電的方式，對電池組自身的性能造成的影響最小，但卻能得到較好的充電效果。在步驟S206中，判斷電池組充電電流是否達(dá)到電池組充電結(jié)束電流值I ·±，或者電池組內(nèi)任一單體電池的電壓是否達(dá)到單體電池充電限制電壓值而產(chǎn)生高壓預(yù)警信號，只要滿足上述兩個條件中的任一個，即“是”，則停止對電池組充電，電池組充電結(jié)束，進(jìn)入步驟S 207，若“否”則進(jìn)入步驟S205。在步驟S207中，以單體電池恒流充電電流值I Λ對電池組內(nèi)未達(dá)到單體電池充電限制電壓值U 的所有單體電池分別進(jìn)行恒流充電，此恒流充電電流一般較大。在步驟S208中，在單體電池恒流充電過程中，單體電池的電壓由小逐漸變大，判斷電池組內(nèi)進(jìn)行恒流充電的單體電池電壓是否達(dá)到預(yù)設(shè)的單體電池恒壓充電啟動電壓值U 啟，若“是”則停止對該單體電池進(jìn)行恒流充電，進(jìn)入步驟S209，若“否”則進(jìn)入步驟S207。在步驟S209中，以單體電池恒壓充電電壓值對各單體電池分別進(jìn)行恒壓充電， 在單體電池恒壓充電過程中，單體電池充電電流由大逐漸變小。在本實施例中，采用先恒流充電再恒壓充電的充電方法，使得充電過程對單體電池自身的性能影響減小到最小，但卻能得到較好的充電效果。在步驟S210中，判斷電池組內(nèi)任一單體電池的電流是否達(dá)到單體電池充電結(jié)束電流值ΙΛ±，或任一單體電池電壓是否達(dá)到單體電池充電限制電壓值，若單體電池電流未達(dá)到單體電池充電結(jié)束電流值I _±而該單體電池電壓達(dá)到了單體電池充電限制電壓值U· ，出于安全考慮必須使單體電池的電壓低于單體電池的極限電壓，因此，只要單體電池充電電流達(dá)到單體電池充電結(jié)束電流值I _±或該單體電池電壓達(dá)到單體電池充電限制電壓值兩個條件中的任一個，即“是”，則停止對該單體電池進(jìn)行充電，進(jìn)入步驟 S211，若“否”則進(jìn)入步驟S209。在步驟S211中，判斷電池組內(nèi)所有單體電池，其電流是否達(dá)到單體電池充電結(jié)束電流值I·或其電壓是否達(dá)到單體電池充電限制電壓值υ·$(，即是否電池組內(nèi)所有單體電池都處于滿充狀態(tài)，若“是”則停止對所有單體電池進(jìn)行充電，此時電池組容量匹配過程完成，進(jìn)入步驟S212，若“否”則進(jìn)入步驟S207。在步驟S212中，以電池組放電電流值Iiw對電池組提供負(fù)載以進(jìn)行恒流放電，在這個過程中，隨著恒流放電的進(jìn)行，電池組的總電壓逐漸降低，根據(jù)電池組總電壓的變化， 及時調(diào)節(jié)提供電池組的負(fù)載值，通過負(fù)載值大小的調(diào)節(jié)使得電池組放電電流保持為恒定值，即保證電池組為恒流放電，此恒流放電電流一般較大。在步驟S213中，判斷電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓是否降低到單體電池放電限制電壓值產(chǎn)生低壓預(yù)警信號，若“是”則進(jìn)入步驟S214，若“否”則進(jìn)入步驟S212。在步驟S214中，停止對電池組放電，并停止對電池組和單體電池的電壓和電流的監(jiān)測，該電池組容量匹配過程結(jié)束。記錄在步驟S212 S214中電池組的放電電量，此放電電量即為該電池組的確切容量。上述兩個實施例電池組容量匹配方法中的任一個均可對各種容量狀態(tài)的電池組進(jìn)行匹配或保養(yǎng)以及容量測量，適用于將多個單體電池通過串聯(lián)方式或先串聯(lián)后并聯(lián)的混聯(lián)方式組裝為電池組時的匹配或當(dāng)電池組性能下降時電池組的保養(yǎng)，使用時可根據(jù)電池組中剩余電量的多少選擇實施例1的電池組容量匹配方法(適于剩余電量較少的情況)，或選擇實施例2的電池組容量匹配方法(適于剩余電量較多的情況)，從而能夠高效地對電池組容量進(jìn)行匹配或保養(yǎng)，并得到電池組的確切容量。圖3所示為電池組容量匹配裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。如圖3所示，該電池組容量匹配裝置包括執(zhí)行單元10、監(jiān)測單元3、控制單元1和顯示單元2。其中，執(zhí)行單元10中設(shè)置有電池組槽，待進(jìn)行容量匹配的電池組11設(shè)置于該電池組槽內(nèi)。一般而言，電池組11由多個單體電池12通過串聯(lián)方式或先串聯(lián)再并聯(lián)的混聯(lián)方式組成，在組裝電池組11的過程中將各單體電池12的正負(fù)兩端引出線分別穿過電池組包引出至電池組外。執(zhí)行單元10用于根據(jù)控制單元1的指令對電池組11進(jìn)行充電或放電，以及對電池組內(nèi)各個單體電池12分別進(jìn)行充電或放電；監(jiān)測單元3的輸出端連接至控制單元1的輸入端，監(jiān)測單元3用于實時監(jiān)測電池組11以及電池組內(nèi)各個單體電池12電壓值和電流值， 并將監(jiān)測到的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)傳送給控制單元1 ；控制單元1用于接收監(jiān)測單元3傳送的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)來控制執(zhí)行單元10的動作?？刂茊卧?是該電池組容量匹配裝置的中樞信息處理部位，通常采用具有一定控制功能的功能模塊或芯片，比如可采用DSP(Digital Signal Processing)芯片或 MCU (Micro Cont roller Unit)芯片或 ARM (Advanced RISC Machines)芯片，芯片中設(shè)置有實施例1或?qū)嵤├?所述用于實現(xiàn)電池組容量匹配方法的可執(zhí)行程序?？刂茊卧?的輸入端與監(jiān)測單元3輸出端連接，其輸出端連接至執(zhí)行單元10的輸入端。控制單元1接收監(jiān)測單元3傳送過來的實時電壓值和電流值，并將所接收的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)于其中的多個匹配參數(shù)(如電池組放電電流值Iimo電池組放電截止電壓值Uiwi^等)進(jìn)行比較， 并判斷電池組和電池組內(nèi)各單體電池的狀態(tài)，然后根據(jù)此時電池組和電池組內(nèi)各單體電池所處的狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)的控制命令，該控制命令經(jīng)控制線14(或者控制總線)達(dá)到執(zhí)行單元 10，從而實現(xiàn)控制單元1對執(zhí)行單元10的控制。
在該電池組容量匹配裝置中，對應(yīng)實施例1或?qū)嵤├?所述方法，可將該電池組容量匹配裝置的工作模式分為先放電再充電模式(簡稱模式1)和先充電再放電模式(簡稱模式2)，此兩種模式可由人工手動選定啟動。執(zhí)行單元10在控制單元1的控制下，可執(zhí)行對電池組11內(nèi)各單體電池的匹配以及對電池組容量的測量。該匹配以及測量過程主要通過對電池組11或單體電池12的反復(fù)充電或放電來實現(xiàn)，主要包括對電池組11的充電和放電、以及對電池組11內(nèi)各單體電池12 的充電和放電。如圖4所示，本實施例中，執(zhí)行單元10包括電池組充電支路、電池組放電支路、單體電池充電支路和單體電池放電支路。其中，電池組充電支路包括串聯(lián)連接的電池組充電單元4和電池組充電切換單元 8，電池組放電支路包括串聯(lián)連接的電池組放電單元5和電池組放電切換單元9，電池組充電支路和電池組放電支路分別并聯(lián)連接至電池組11的兩端，電池組充電支路和放電支路與電池組的接通或斷開由控制單元1控制電池組充電切換單元8或電池組放電切換單元9 的狀態(tài)而實現(xiàn)。在同一時刻，電池組充電支路和電池組放電支路只能有其中一個處于接通狀態(tài)。單體電池充電支路包括串聯(lián)連接的充電單元6和充電切換單元15，單體電池放電支路包括串聯(lián)連接的放電單元7和放電切換單元16，單體電池充電支路和放電支路分別通過導(dǎo)線18并聯(lián)接連至同一個單體電池的兩端，單體電池充電支路和單體電池放電支路的數(shù)量與電池組11中單體電池12的數(shù)量相等。同一個單體電池充電支路和放電支路的接通與斷開由控制單元1控制充電切換單元15或放電切換單元16的狀態(tài)而實現(xiàn)。在同一時亥IJ，同一單體電池兩端并聯(lián)的單體電池充電支路和單體電池放電支路只能有其中一個處于接通狀態(tài)。在本實施例中，電池組充電切換單元8、電池組放電切換單元9、充電切換單元15 或放電切換單元16均采用有觸點繼電器，有觸點繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)，是一種用較小的電流去控制較大電流的“自動開關(guān)”。其中，各個繼電器的輸入回路通過控制線14(或者控制總線)與控制單元1串聯(lián)連接，接受控制單元1控制命令而動作；各個繼電器的輸出回路通過動力母線 17或?qū)Ь€18與上述電池組充電支路或電池組放電支路、單體電池充電支路或單體電池放電支路串聯(lián)連接，根據(jù)輸入回路的動作，使得相應(yīng)的充電支路或放電支路接通，從而使相應(yīng)的充電支路或放電支路與電池組或單體電池構(gòu)成回路，進(jìn)行充電或放電；或使得相應(yīng)的充電支路或放電支路斷開，使相應(yīng)的充電支路或放電支路與電池組或單體電池不構(gòu)成回路， 停止充電或放電。其中，電池組放電單元5與單體電池放電單元7中還包括有不同容量的可調(diào)負(fù)載，該可調(diào)負(fù)載采用容性負(fù)載或感性負(fù)載或阻性負(fù)載。在本實施例中，可調(diào)負(fù)載采用多個數(shù)值檔位，控制單元1可根據(jù)實際放電電流在多個數(shù)值檔位之間自由進(jìn)行切換，以保證恒流放電。在放電過程中，控制單元1根據(jù)監(jiān)測單元3測得的電池組或單體電池的實際放電電流值，來調(diào)節(jié)合適的負(fù)載數(shù)值檔位，以保證合適的恒流放電電流。監(jiān)測單元3用于獲取電池組11以及電池組11內(nèi)各單體電池12的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)等。本實施例中，監(jiān)測單元3包括隔離電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路。其中，隔離電路主要是避免監(jiān)測單元3受到電池組11的高電壓干擾而進(jìn)行電氣隔離，濾波電路用于除去電流、電壓中的雜散小信號，A/D轉(zhuǎn)換電路將電流、電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳送至控制單元1。如圖5所示， 監(jiān)測單元3內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集線13，在電池組容量匹配過程中，單體電池12兩端的引出線分別通過數(shù)據(jù)采集線13(或者電壓采集總線)連接至監(jiān)測單元3 的輸入端，連接同一單體電池12兩端的兩根數(shù)據(jù)采集線13之間的電壓差即該單體電池的電壓值，而電池組中首個單體電池的正極/負(fù)極與末個單體電池的負(fù)極/正極之間的電壓差即為電池組的電壓值，據(jù)此，可以實現(xiàn)監(jiān)測單元3對電池組和電池組內(nèi)單體電池電壓、電流的監(jiān)測，并將監(jiān)測到的電池組以及電池組內(nèi)各單體電池的實時電壓值和電流值傳送給控制單元1。為了在電池組容量匹配過程中能方便地觀察到電池組及電池組內(nèi)各單體電池的狀態(tài)，該電池組容量匹配裝置中還設(shè)置有顯示單元2，其用于實時顯示電池組及電池組內(nèi)各單體電池的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。顯示單元2的輸入端分別連接至監(jiān)測單元3的輸出端和控制單元1 的輸出端，以獲取電池組容量匹配數(shù)據(jù)或狀態(tài)，并進(jìn)行實時顯示。顯示單元2的顯示內(nèi)容包括電池組總電壓值、總電流值以及電池組內(nèi)各單體電池的電壓值、電流值，以及經(jīng)控制單元 1處理而得到的系統(tǒng)工作狀態(tài)，包括電池組充電狀態(tài)、放電狀態(tài)以及單體電池的充電狀態(tài)、 放電狀態(tài)和電池組內(nèi)各單體電池的低壓預(yù)警信號、高壓預(yù)警信號等電池組容量匹配或電池組保養(yǎng)狀態(tài)。例如，采用上述電池組容量匹配裝置對剩余電量為其標(biāo)稱電量的一半以下的電池組進(jìn)行保養(yǎng)及容量測量，可以選擇實施例1中所述先放電再充電的容量匹配工作模式對該電池組進(jìn)行保養(yǎng)及容量測量，具體操作過程如下首先，將電池組11置于執(zhí)行單元10的電池組槽內(nèi)，并將電池組內(nèi)各單體電池兩端的引線與監(jiān)測單元3中的數(shù)據(jù)采集線13連接。接著，在控制單元1中設(shè)置電池組放電電流值Iiw、電池組放電截止電壓值Uffisttg ±、單體電池放電電流值Iso單體電池放電限制電壓值、電池組恒流充電電流值IlaP 以及單體電池充電限制電壓值，上述參數(shù)的具體設(shè)定值根據(jù)不同的電池組和單體電池的標(biāo)稱容量的不同而有所不同；與此同時啟動監(jiān)測單元3。上述參數(shù)值的設(shè)定屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，這里不再贅述。然后，選擇電池組容量匹配裝置的工作模式為模式1，該裝置自動開始進(jìn)行對電池組進(jìn)行匹配。首先，由控制單元1發(fā)出高電平，使得電池組放電切換單元9中的繼電器接通，電池組放電支路與電池組11接通以構(gòu)成回路，控制單元1以電池組放電電流值Iiwt為參考值，在電池組放電單元調(diào)整到合適數(shù)值檔位的負(fù)載，使電池組恒流放電；同時，監(jiān)測單元3實時檢測電池組和電池組內(nèi)各單體電池的電壓和電流，并通過數(shù)據(jù)采集線13將采集到的電池組及電池組內(nèi)各單體電池的電壓值或電流值輸出至控制單元1，同時傳送至顯示單元2進(jìn)行顯示。在這個過程中，隨著恒流放電的進(jìn)行，電池組的總電壓逐漸降低，控制單元 1根據(jù)電池組總電壓的變化，控制電池組放電單元中提供給電池組的負(fù)載值的大小，以調(diào)節(jié)電池組放電電流的大小從而保持其放電電流為恒定值。當(dāng)控制單元1判斷電池組總電壓降低到電池組放電截止電壓值仏^^±，或者電池組內(nèi)任一節(jié)單體電池的電壓值低于單體電池放電限制電壓值，電池組恒流放電過程結(jié)束，控制單元1對電池組放電切換單元9發(fā)出的對應(yīng)控制信號為低電平，該控制信號使得電池組放電切換單元9中的繼電器斷開，電池組放電支路停止對電池組放電；否則，控制單元1發(fā)出的對應(yīng)控制信號為高電平，使得電池組放電切換單元9中的繼電器保持接通，電池組放電支路繼續(xù)對電池組放電。若控制單元1已控制電池組放電切換單元9中的繼電器斷開，則控制單元1緊接著對多個單體電池放電支路中的各單體電池放電切換單元7中的繼電器發(fā)出高電平，使得所有單體電池放電切換單元7中的繼電器得電，從而使與各電池組內(nèi)各單體電池12并聯(lián)的放電支路接通，使電池組內(nèi)電壓值大于單體電池放電電壓限制值Uatpga的一節(jié)或多節(jié)單體電池以單體電池放電電流值Iat恒流放電。在單體電池放電過程中，控制單元1根據(jù)單體電池的電壓值及時調(diào)節(jié)放電單元中負(fù)載值大小，以保證每一處于放電狀態(tài)的單體電池均為恒流放電，相比電池組恒流放電的電流而言，單體電池恒流放電電流一般較小，例如電池組的標(biāo)稱容量為40AH，則此單體電池恒流放電電流調(diào)節(jié)為1/40C或者1/80C負(fù)載放電，即I放設(shè)置為IA或者0. 5A。然后，當(dāng)控制單元1判斷電池組內(nèi)有任一單體電池的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的單體電池放電限制電壓值而產(chǎn)生低壓預(yù)警信號時，控制單元1對此單體電池的放電支路中的單體電池切換單元7中的繼電器發(fā)出低電平，使得其中的繼電器斷開，從而使該單體電池放電支路對此單體電池停止放電。相應(yīng)地，對電池組內(nèi)滿足條件的其他單體電池都作同樣處理。接著，當(dāng)控制單元1判斷電池組內(nèi)所有單體電池都達(dá)到預(yù)設(shè)的單體電池放電限制電壓值Uatpga而產(chǎn)生低壓預(yù)警信號，即電池組內(nèi)所有單體電池恒流放電完畢時，則對電池組內(nèi)所有單體電池均停止恒流放電，此時電池組的容量匹配過程完成，電池組內(nèi)各單體電池的容量接近完全相等。隨后，控制單元1對電池組充電支路中的切換單元4中的繼電器發(fā)出高電平，指令其中的繼電器接通，從而使電池組充電支路以電池組恒流充電電流值I 對電池組進(jìn)行充電，電池組恒流充電電流值I 通常與電池組恒流放電電流值I 相當(dāng)。然后，控制單元1判斷電池組內(nèi)有任一單體電池的電壓達(dá)到單體電池充電限制電壓值而產(chǎn)生高壓預(yù)警信號，則控制單元ι對電池組充電切換單元8中的繼電器發(fā)出低電平，指令其中的繼電器斷開，使電池組充電支路停止對電池組充電，同時控制單元1指令監(jiān)測單元3停止工作，該充電過程中的充電電量即為該電池組的確切容量。以上實施例中對電池組容量匹配方法以及電池組容量匹配裝置，能高效地將電池組內(nèi)各單體電池的容量狀態(tài)調(diào)節(jié)為一致狀態(tài)，即調(diào)節(jié)各單體電池或者全部為滿電或者全部為空電的匹配狀態(tài)，然后準(zhǔn)確地檢測出電池組的確切容量，既能保證電池組的安全性，又能保證電池組容量檢測的效率和準(zhǔn)確度。該電池組容量匹配方法及相應(yīng)裝置不僅適用在出廠之前對電池組容量匹配，也適用在電池使用一段時間之后，因電池組內(nèi)各個單體電池的容量不一致而進(jìn)行的電池組保養(yǎng)。
這里應(yīng)該理解的是，本發(fā)明中所述的電池組容量匹配方法不僅適用于電動汽車領(lǐng)域用的電池組容量匹配、保養(yǎng)及容量測量，也適用于其他領(lǐng)域中的電池組容量匹配、保養(yǎng)及
容量測量。 可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池組容量匹配方法，包括如下步驟先對電池組進(jìn)行放電/充電，直至電池組的總電壓達(dá)到電池組放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓，或者電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓達(dá)到單體電池放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓；再分別對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行放電/充電，直至電池組內(nèi)所有的單體電池的電壓均達(dá)到單體電池放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組容量匹配方法，其特征在于，該容量匹配方法具體包括以下步驟Al)對電池組進(jìn)行放電，直至電池組的總電壓降低到電池組放電保護(hù)狀態(tài)電壓或者電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對電池組進(jìn)行放電；A2)分別對電池組內(nèi)電壓未降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓的單體電池進(jìn)行放電， 直至電池組內(nèi)所有的單體電池的電壓均降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對各單體電池進(jìn)行放電；該方法進(jìn)一步包括有步驟A3)，A3)對電池組進(jìn)行充電，直至電池組內(nèi)任一單體電池的電壓升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓，停止對電池組進(jìn)行充電；或者，該容量匹配方法具體包括如下步驟Bi)對電池組進(jìn)行充電，直至電池組的總電壓升高到電池組充電保護(hù)狀態(tài)電壓或者電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對電池組進(jìn)行充電；B2)分別對電池組內(nèi)電壓未升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓的單體電池進(jìn)行充電， 直至電池組內(nèi)所有的單體電池的電壓均升高到單體電池充電保護(hù)狀態(tài)電壓時，停止對各單體電池進(jìn)行充電；該方法進(jìn)一步包括有步驟B3)，B3)對電池組進(jìn)行放電，直至電池組內(nèi)任一單體電池的電壓降低到單體電池放電保護(hù)狀態(tài)電壓，停止對電池組進(jìn)行放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組容量匹配方法，其特征在于，在步驟Al)中，對電池組進(jìn)行的放電為恒流放電；在步驟A2)中，對電池組內(nèi)的各個單體電池進(jìn)行的放電為恒流放電；在步驟A3)中，對電池組進(jìn)行的充電為先恒流充電，再恒壓充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組容量匹配方法，其特征在于，在步驟Al)中，對電池組進(jìn)行恒流放電的電流值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定；在步驟A2)中，對單體電池進(jìn)行恒流放電的電流值根據(jù)單體電池的標(biāo)稱容量設(shè)定；在步驟A3)中，對電池組進(jìn)行恒流充電的電流值或恒壓充電的電壓值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組容量匹配方法，其特征在于，在步驟Bi)中，對電池組進(jìn)行的充電為先恒流充電，再恒壓充電；在步驟B2)中，對電池組內(nèi)的各個單體電池進(jìn)行的充電為先恒流充電，再恒壓充電；在步驟B3)中，對電池組進(jìn)行的放電為恒流放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池組容量匹配方法，其特征在于，在步驟Bi)中，對電池組進(jìn)行恒流充電的電流值或恒壓充電的電壓值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定；在步驟B2)中， 對單體電池進(jìn)行恒流充電的電流值或恒壓充電的電壓值根據(jù)單體電池的標(biāo)稱容量設(shè)定；在步驟B3)中，對電池組進(jìn)行恒流放電的電流值根據(jù)電池組的標(biāo)稱容量設(shè)定。
7.—種電池組容量匹配裝置，其特征在于，包括執(zhí)行單元(10)、監(jiān)測單元C3)以及控制單元(1)，其中執(zhí)行單元(10)，用于對電池組(11)進(jìn)行充電或放電，以及對電池組內(nèi)各個單體電池 (12)分別進(jìn)行充電或放電；監(jiān)測單元(3)，用于實時監(jiān)測電池組(11)以及電池組內(nèi)各個單體電池(12)電壓和電流，并將監(jiān)測到的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)傳送給控制單元(1)；控制單元(1)，用于接收監(jiān)測單元(3)傳送的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)來控制執(zhí)行單元(10)的動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池組容量匹配裝置，其特征在于，所述執(zhí)行單元包括 電池組充電支路，用于對電池組進(jìn)行充電；電池組放電支路，用于對電池組進(jìn)行放電； 單體電池充電支路，用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行充電； 單體電池放電支路，用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行放電；其中，所述單體電池充電支路和單體電池放電支路的數(shù)量與電池組(11)內(nèi)單體電池 (12)的數(shù)量分別相等，分別用于對電池組(11)內(nèi)各個單體電池(12)進(jìn)行充電和放電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組容量匹配裝置，其特征在于，所述電池組充電支路包括電池組充電單元(4)和電池組充電切換單元(8)，所述電池組充電單元(4)和電池組充電切換單元(8)串聯(lián)連接，電池組充電單元(4)用于對電池組 (11)進(jìn)行恒流充電或恒壓充電，電池組充電切換單元(8)用于對電池組(11)的充電狀態(tài)進(jìn)行切換；所述電池組放電支路包括電池組放電單元( 和電池組放電切換單元(9)，所述電池組放電單元(5)和電池組放電切換單元(9)串聯(lián)連接，電池組放電單元(5)用于對電池組進(jìn)行恒流放電，電池組放電切換單元(9)用于對電池組(11)的放電狀態(tài)進(jìn)行切換；所述單體電池充電支路包括充電單元(6)和充電切換單元(15)，所述充電單元(6)和充電切換單元(1 串聯(lián)連接，充電單元(6)用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行恒流充電或恒壓充電，充電切換單元(15)用于對單體電池的充電狀態(tài)進(jìn)行切換；所述單體電池放電支路包括放電單元(7)和放電切換單元(16)，所述放電單元(7)和放電切換單元(16)串聯(lián)連接，放電單元(7)用于對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行恒流放電，放電切換單元(16)用于對單體電池的放電狀態(tài)進(jìn)行切換；其中，電池組充電支路與電池組放電支路分別并聯(lián)到電池組(11)的兩端；單體電池充電支路與單體電池放電支路分別并聯(lián)到同一單體電池(1 的兩端，所述單體電池充電支路與單體電池放電支路的數(shù)量與電池組內(nèi)單體電池(1 的數(shù)量分別相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9之一所述的電池組容量匹配裝置，其特征在于，該電池組容量匹配裝置中還包括有顯示單元O)，所述顯示單元( 的輸入端分別與控制單元(1)和監(jiān)測單元(3)連接，用于顯示電池組(11)和單體電池(1 的電壓值、電流值以及電池組容量匹配狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池組容量匹配方法，包括如下步驟先對電池組進(jìn)行放電/充電，直至電池組的總電壓達(dá)到電池組放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓，或者電池組內(nèi)的任一單體電池的電壓達(dá)到單體電池放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓；再分別對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行放電/充電，直至電池組內(nèi)所有的單體電池的電壓均達(dá)到單體電池放電/充電保護(hù)狀態(tài)電壓。一種電池組容量匹配裝置。本發(fā)明電池組容量匹配方法能夠高效地對電池組內(nèi)各個單體電池進(jìn)行快速匹配，并準(zhǔn)確檢測出電池組的確切容量，提高電池組容量檢測的效率和準(zhǔn)確度。
文檔編號H02J7/00GK102306941SQ20111025630
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者宋開通 申請人:奇瑞汽車股份有限公司