專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法、裝置及電池箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法、裝置及電池箱。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。目前電動(dòng)汽車具有很廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。電動(dòng)汽車一般使用標(biāo)準(zhǔn)的電池作為其驅(qū)動(dòng)電源。但是單體電池在制造過程中，具有性能的分散性，并且在使用過程中電池包內(nèi)部環(huán)境也具有非均勻性，因此隨著使用時(shí)間的增加，單體電池之間的性能差異將逐漸拉大，而如果不采取相應(yīng)的措施來減小這種差異，將造成某些單體電池過充電、某些單體電池過放電以及過充和過放的后果，這不僅影響電池的使用壽命，損壞電池，而且還可能產(chǎn)生大量的熱量引起電池燃燒或爆炸。現(xiàn)有技術(shù)中，電動(dòng)汽車的電池在串接使用時(shí)，由于電池質(zhì)量、批次等自身的原因以及在使用過程中個(gè)別電芯的損壞，使得電池組在長(zhǎng)期使用后，各電芯的容量會(huì)有差異，而這種差異會(huì)隨時(shí)間變得越來越大，造成在給該電池組中的多個(gè)電池同時(shí)充電時(shí)(即是在經(jīng)過同樣電流情況下)，容量大的電芯總是處于淺充淺放狀態(tài)，其電芯容量衰減緩慢，會(huì)有更長(zhǎng)的使用壽命；而容量小的電芯與容量大的電芯相比，就總是處于過充過放狀態(tài)，容量小的電芯容量就會(huì)加快衰減且縮短壽命。而由于電池組的壽命是由最差電芯的壽命決定的，從而導(dǎo)致電池組的整體壽命隨之下降。因此采取均衡技術(shù)來補(bǔ)償電池組中各個(gè)電池之間的性能差異是非常必要的，而如何能夠創(chuàng)新的提出一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法、裝置及電池箱也是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法、裝置及電池箱，通過均衡控制的引入，可以使得電池的一致性得到了較大程度的提高，也能夠延長(zhǎng)電池組中電池的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法，包括:周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)SOC、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度；依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制，如果是，則通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。優(yōu)選的，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體包括:判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池監(jiān)控的第一預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流息；
依據(jù)所述電流信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流，如果是，則置充電過流標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；在開始放電的情況下，清除所述充電過流標(biāo)志并釋放所述充電保護(hù)；判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)放電過流，如果是，則置放電過流標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；在開始充電的情況下，清除所述放電過流標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)；依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過充，如果是，則置過充標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；在過充恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過充標(biāo)志并釋放所述充電保護(hù)；依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過放，如果是，則置過放標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；在過放恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過放標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)。優(yōu)選的，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體包括:判斷是否到達(dá)進(jìn)行電量計(jì)算的第二預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流息；依據(jù)所述電壓和/或電流信息判斷所述電池組中的電池是否充電截止，如果是，則置為充電截止標(biāo)志；在所述充電截止恢復(fù)的情況下，清除所述充電截止標(biāo)志；判斷所述電池組中的電池是否放電截止，如果是，則置為放電截止標(biāo)志；在所述放電截止恢復(fù)的情況下，清除所述放電截止標(biāo)志；更新所述電池組中電池的當(dāng)前電量，并計(jì)算所述電池組的SOC ；在完整的進(jìn)行一次充放電之后，依據(jù)所述SOC進(jìn)行電量學(xué)習(xí)。優(yōu)選的，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體包括:判斷是否到達(dá)進(jìn)行溫度計(jì)算的第三預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則判斷所述電池組中的電池的溫度是否高于第一預(yù)設(shè)溫度閾值，如果是，則置為溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；在溫度過高恢復(fù)的情況下，清除溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；判斷所述電池組中的電池的溫度是否低于第二預(yù)設(shè)溫度閾值，如果是，則置為溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；在溫度過低恢復(fù)的情況下，清除所述溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；判斷所述電池組中的電池的溫度是否變化頻率高于預(yù)設(shè)頻率閾值，如果是，則置為溫度劇變標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；在溫度劇變恢復(fù)的情況下，清除溫度劇變標(biāo)志并釋放充放電保護(hù)。優(yōu)選的，還包括:判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池狀態(tài)信號(hào)輸出的第四預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則將檢測(cè)到的電池狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行輸出。優(yōu)選的，通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制，具體包括:依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)指示的所述電池的當(dāng)前充電信息，控制所述電池的開關(guān)單元閉合或者斷開，所述當(dāng)前充電信息包括:所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的信息。
優(yōu)選的，還包括:在所述當(dāng)前充電信息指示所述電池組中的電池出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的情況下，進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制裝置，包括:檢測(cè)單元，用于周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)S0C、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度；均衡判斷單元，用于依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)7TT均衡控制；均衡控制單元，用于在所訴判斷單元的結(jié)果為是的情況下，通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。優(yōu)選的,所述檢測(cè)單元具體包括:第一判斷子單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池監(jiān)控的第一預(yù)設(shè)時(shí)間；采集信息子單元，用于在所述第一判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息；第二判斷子單元，用于依據(jù)所述電流信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流；第一充電保護(hù)子單元，用于在所述第二判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置充電過流標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；第一清除子單元，用于在開始放電的情況下，清除所述充電過流標(biāo)志并釋放充電保護(hù)；第三判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)放電過流；第一放電保護(hù)子單元，用于在所述第三判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置放電過流標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；第二清除子單元，用于在開始充電的情況下，清除所述放電過流標(biāo)志并釋放放電保護(hù)；第四判斷子單元，用于依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過充；第二充電保護(hù)子單元，用于在所述第四判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置過充標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；第三清除子單元，用于在過充恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過充標(biāo)志并釋放充電保護(hù)；第五判斷子單元，用于依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過放；第二放電保護(hù)子單元，用于在所述第五判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置過放標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；第四清除子單元，用于在過放恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過放標(biāo)志并釋放放電保護(hù)。優(yōu)選的，所述檢測(cè)模塊具體包括:第六判斷子單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電量計(jì)算的第二預(yù)設(shè)時(shí)間；第一采集子單元，用于在所述第六判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息；
第七判斷子單元，用于依據(jù)所述電壓和/或電流信息判斷所述電池組中的電池是否充電截止；第一設(shè)置子單元，用于在所述第七判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為充電截止標(biāo)志；第五清除子單元，用于在所述充電截止恢復(fù)的情況下，清除所述充電截止標(biāo)志；第八判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池是否放電截止；第二設(shè)置子單元，用于在所述第八判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為放電截止標(biāo)志；第六清除子單元，用于在所述放電截止恢復(fù)的情況下，清除所述放電截止標(biāo)志；計(jì)算SOC子單元，用于更新所述電池組中電池的當(dāng)前電量，并計(jì)算所述電池組中的 SOC ；電量學(xué)習(xí)子單元，在完整的進(jìn)行一次充放電之后，依據(jù)所述SOC進(jìn)行電量學(xué)習(xí)。優(yōu)選的，所述檢測(cè)模塊具體包括:第九判斷子單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行溫度計(jì)算的第三預(yù)設(shè)時(shí)間；第十判斷子單元，用于在所述第九判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，判斷所述電池組中的電池的溫度是否高于第一預(yù)設(shè)溫度閾值；第一充放電保護(hù)子單元，用于在所述第十判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；第七清除子單元，用于在溫度過高恢復(fù)的情況下，清除溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；第十一判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池的溫度是否低于第二預(yù)設(shè)溫度閾值；第二充放電保護(hù)子單元，用于在所述第十一判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；第八清除子單元，用于在溫度過低恢復(fù)的情況下，清除所述溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；第十二判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池的溫度是否變化頻率高于預(yù)設(shè)頻率閾值；第三充放電保護(hù)子單元，用于在所述第十二判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度劇變標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；第九清除子單元，用于在溫度劇變恢復(fù)的情況下，清除溫度劇變標(biāo)志并釋放充放電保護(hù)。優(yōu)選的，還包括:時(shí)間判斷單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池狀態(tài)信號(hào)輸出的第四預(yù)設(shè)時(shí)間；數(shù)據(jù)輸出單元，用于在所述時(shí)間判斷單元的結(jié)果為是的情況下，將檢測(cè)到的電池狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行輸出。優(yōu)選的，所述均衡控制單元具體用于:依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)指示的所述電池的當(dāng)前充電信息，控制所述電池的開關(guān)單元閉合或者斷開，所述當(dāng)前充電信息包括:所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的信息。優(yōu)選的，還包括:報(bào)警單元，用于在所述當(dāng)前充電信息指示所述電池組中的電池出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的情況下，進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的電池箱，包括前述任一項(xiàng)實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制裝置。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例可以針對(duì)不同的情況，通過設(shè)置均衡開啟、均衡電流百分比等參數(shù)，以提高成組電池的充放電均衡管理，提高成組電池壽命。本發(fā)明實(shí)施例的大功率串充系統(tǒng)，當(dāng)對(duì)電池充電前期時(shí)，按照大功率串充方式，提高充電效率,并且本發(fā)明實(shí)施例的小功率并充系統(tǒng)，當(dāng)對(duì)電池充電后期時(shí),按照小功率并充方式，防止過充，實(shí)現(xiàn)充電均衡。因此，本發(fā)明實(shí)施例中的均衡充電控制方案，對(duì)兩種充電系統(tǒng)的切換進(jìn)行智能判斷，實(shí)現(xiàn)充電效率和充電保護(hù)的統(tǒng)一。


為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例一的流程圖；圖2為方法實(shí)施例一中步驟101的一個(gè)流程圖；圖3為方法實(shí)施例一中步驟101的另一個(gè)流程圖；圖4為方法實(shí)施例一中步驟101的再一個(gè)流程圖；圖5a為鐵鋰4串電池不加均衡芯片的充電曲線示意圖；圖5b為鐵鋰4串電池加均衡芯片的充電曲線示意圖；圖6a是鐵鋰4串電池不加均衡芯片的放電曲線示意圖；圖6b是鐵鋰4串電池加均衡芯片的放電曲線示意圖；圖7為本發(fā)明方法實(shí)施例二的流程圖；圖8為本發(fā)明裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為裝置實(shí)施例一中檢測(cè)單元801的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為裝置實(shí)施例一中檢測(cè)單元801的另一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為裝置實(shí)施例一中檢測(cè)單元801的再一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。電池充電所涉及的電池均衡，分為主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡，目前大部分電池組都沒有引入均衡控制或者是采用被動(dòng)均衡。這里的被動(dòng)均衡，指的是采用對(duì)電壓較高的電池采用放電的方法，以達(dá)到電池間動(dòng)態(tài)的相互平衡，這種被動(dòng)均衡方法，雖然可以起到一定的作用，但是具有動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍窄、一致性差、功耗大等缺點(diǎn)。而采用分立元件的主動(dòng)均衡，在一定程度上減小了被動(dòng)均衡的一些缺點(diǎn)，但卻具有由于分立元件數(shù)量多，一致性差而導(dǎo)致的穩(wěn)定性差，功耗大等缺點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例以主動(dòng)均衡芯片為核心的主動(dòng)均衡應(yīng)用設(shè)計(jì)。采用芯片級(jí)的主動(dòng)均衡技術(shù)，既可以避免被動(dòng)均衡設(shè)計(jì)上的缺陷，又可以避免分立元器件的主動(dòng)均衡的缺點(diǎn)，是未來電池成組技術(shù)均衡技術(shù)的方向。本發(fā)明實(shí)施例中的均衡系統(tǒng)由多個(gè)模塊組成，每個(gè)電池可以配一個(gè)均衡單元，上層電池管理系統(tǒng)(BMS系統(tǒng))對(duì)均衡單元的均衡作用進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到均衡效果。參見圖1，示出了本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法實(shí)施例1的流程圖，可以包括以下步驟:步驟101:周期性檢測(cè)電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)S0C、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度。在本實(shí)施例中，需要定時(shí)檢測(cè)電池組中的電池狀態(tài)信號(hào)，其中可以包括電池荷電狀態(tài)S0C，電池的內(nèi)阻，電池電壓，電池電流或者電池溫度信號(hào)等，再根據(jù)檢測(cè)到的電池狀態(tài)信號(hào)，可以判斷是否需要對(duì)電池組中的電池進(jìn)行均衡控制。步驟101在具體實(shí)施時(shí)可以有很多種實(shí)現(xiàn)方式。本發(fā)明實(shí)施例中利用新的電池均衡管理體系和芯片級(jí)的硬件工藝，可以在整組電池充放電的同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行均衡控制，綜合了電池荷電狀態(tài)、內(nèi)阻、電壓、電流和溫度等電池狀態(tài)信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)電池的真正的狀態(tài)平衡。并且通過本實(shí)施例的均衡控制方法，也可以消除單體電池間的差異。參考圖2所示，在其中一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體包括:步驟201:判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池監(jiān)控的第一預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則進(jìn)入步驟202 ；首先判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池監(jiān)控的第一預(yù)設(shè)時(shí)間，例如1ms，當(dāng)然，該時(shí)間可以根據(jù)應(yīng)用需求而設(shè)置不同的數(shù)值。步驟202:采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息；則對(duì)當(dāng)前電池組中的電池電壓以及電流信息進(jìn)行采集，以便于后續(xù)可以根據(jù)電壓和電流的高低也判斷是否進(jìn)行均衡控制。步驟203:依據(jù)所述電流信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流，如果是，則進(jìn)入步驟204;根據(jù)電流信息指示的電流大小，可以判斷出當(dāng)前電池組中的電池是否已經(jīng)出現(xiàn)了充電過流的現(xiàn)象。步驟204:置充電過流標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；對(duì)出現(xiàn)充電過流現(xiàn)象的電池置為充電過流標(biāo)志，并對(duì)該電池進(jìn)行充電保護(hù)。例如可以控制該電池所連接的均衡單元斷開該電池的充電連接。步驟205:在開始放電的情況下，清除所述充電過流標(biāo)志并釋放所述充電保護(hù)；接著判斷出現(xiàn)充電過流的電池是否開始放電，如果是，則將該電池的充電過流標(biāo)志清除，并釋放所述充電保護(hù)。步驟206:判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)放電過流，如果是，則進(jìn)入步驟207 ；繼續(xù)判斷電池組中的電池是否出現(xiàn)放電過流的情況。步驟207:置放電過流標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；將出現(xiàn)放電過流現(xiàn)象的電池置為放電過流標(biāo)志并對(duì)其進(jìn)行放電保護(hù)；步驟208:在開始充電的情況下，清除所述放電過流標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)；在該電池開始充電的情況下，再清除上述放電過流標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)；步驟209:依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過充，如果是，則進(jìn)入步驟210;接著依據(jù)采集到的電壓信息判斷電池組中的電池是否出現(xiàn)了電壓過充的現(xiàn)象；步驟210:置過充標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；如果電池組中的電池出現(xiàn)電壓過充的現(xiàn)象，則置過充標(biāo)志并對(duì)其進(jìn)行充電保護(hù)；步驟211:在過充恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過充標(biāo)志并釋放所述充電保護(hù)；在該電池組中的電池出現(xiàn)過充恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過充標(biāo)志并釋放所述充電保護(hù)；步驟212:依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過放，如果是，則進(jìn)入步驟213;依據(jù)采集到的電壓信息判斷電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過放的現(xiàn)象；步驟213:置過放標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；如果是的話，則需要對(duì)該出現(xiàn)電壓過放現(xiàn)象的電池置過放標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；步驟214:在過放恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過放標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)。并在過放恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過放標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)。對(duì)于進(jìn)行電量檢測(cè)，參考圖3所示，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體可以包括:步驟301:判斷是否到達(dá)進(jìn)行電量計(jì)算的第二預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則進(jìn)入步驟302 ；判斷當(dāng)前是否到達(dá)進(jìn)行電量計(jì)算的第二預(yù)設(shè)時(shí)間，例如20ms，當(dāng)然，該時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)整。步驟302:采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息；步驟303:依據(jù)所述電壓和/或電流信息判斷所述電池組中的電池是否充電截止，如果是，則進(jìn)入步驟304;依據(jù)采集到的電池組的電壓和/或電流信息，判斷當(dāng)前電池組中的電池是否充電截止；步驟304:置為充電截止標(biāo)志；對(duì)充電截止的電池置為充電截止標(biāo)志；步驟305:在所述充電截止恢復(fù)的情況下，清除所述充電截止標(biāo)志；步驟306:判斷所述電池組中的電池是否放電截止，如果是，則進(jìn)入步驟307 ；步驟307:置為放電截止標(biāo)志；將電池組中放電截止的電池置為放電截止標(biāo)志；步驟308:在所述放電截止恢復(fù)的情況下，清除所述放電截止標(biāo)志；
在放電截止恢復(fù)的情況下，清除所述放電截止標(biāo)志；步驟309:更新所述電池組中電池的當(dāng)前電量，并計(jì)算所述電池組的SOC ；在實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)蓄電池使用一段時(shí)間或長(zhǎng)期擱置不用后的剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示。SOC = I即表示為電池充滿狀態(tài)，而控制蓄電池運(yùn)行時(shí)必須考慮其荷電狀態(tài)。在本步驟需要更新電池組中電池的當(dāng)前電量，并計(jì)算S0C;可見本發(fā)明實(shí)施例引入了模糊算法和人工智能控制，針對(duì)動(dòng)力電池的特性，將電池的非線性狀態(tài)空間模型線性化，實(shí)時(shí)、精確地估算SOC值。本發(fā)明實(shí)施例中基于SOC的均衡算法，綜合了電池荷電狀態(tài)、內(nèi)阻、電壓、電流和溫度等電池狀態(tài)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了電池的真正的狀態(tài)平衡。并且可以使所有運(yùn)行的電池同時(shí)充滿，同時(shí)放完，實(shí)現(xiàn)成組電池的最大容量和最大壽命。步驟310:在完整的進(jìn)行一次充放電之后，依據(jù)所述SOC進(jìn)行電量學(xué)習(xí)。本發(fā)明實(shí)施例公開的均衡控制，在大量電池特性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套基于SOC的均衡算法，與傳統(tǒng)的電壓均衡法及被動(dòng)式均衡法比，能夠真正實(shí)現(xiàn)電池的狀態(tài)平衡。針對(duì)溫度的檢測(cè)，參考圖4所示，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體可以包括:步驟401:判斷是否到達(dá)進(jìn)行溫度計(jì)算的第三預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則進(jìn)入步驟402 ；判斷當(dāng)前時(shí)間是否到達(dá)進(jìn)行溫度計(jì)算的第三預(yù)設(shè)時(shí)間，例如20ms，需要說明的是，該時(shí)間依然可以根據(jù)實(shí)際需求的不同而適應(yīng)性調(diào)整。步驟402:判斷所述電池組中的電池的溫度是否高于第一預(yù)設(shè)溫度閾值，如果是，則進(jìn)入步驟403 ；在本步驟中，判斷溫度是否高于一個(gè)預(yù)設(shè)的溫度值，如果高于這個(gè)預(yù)設(shè)的溫度值則可以判斷為該電池溫度過高，在實(shí)際應(yīng)用中，該預(yù)設(shè)的溫度值可以適應(yīng)性調(diào)整；步驟403:置為溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；對(duì)溫度過高的電池則置為溫度過高標(biāo)志并對(duì)其進(jìn)行充放電保護(hù)；步驟404:在溫度過高恢復(fù)的情況下，清除溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；步驟405:判斷所述電池組中的電池的溫度是否低于第二預(yù)設(shè)溫度閾值，如果是，則進(jìn)入步驟406 ；接著判斷電池組中電池溫度是否低于一個(gè)預(yù)設(shè)的溫度值，如果低于這個(gè)預(yù)設(shè)的溫度值則可以判斷為該電池的溫度過低，在實(shí)際應(yīng)用中，該預(yù)設(shè)的溫度值可以適應(yīng)性調(diào)整；需要說明的是，該第二預(yù)設(shè)溫度閾值比第一預(yù)設(shè)溫度閾值要低；步驟406:置為溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；步驟407:在溫度過低恢復(fù)的情況下，清除所述溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；步驟408:判斷所述電池組中的電池的溫度是否變化頻率高于預(yù)設(shè)頻率閾值，如果是，則進(jìn)入步驟409;這里的變化頻率表示單位時(shí)間內(nèi)電池的溫度變化所產(chǎn)生的溫度差，如果這個(gè)變化頻率高于預(yù)設(shè)的頻率閾值，那么意味著該電池的溫度發(fā)生了溫度劇變；步驟409:置為溫度劇變標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；則對(duì)該電池置為溫度劇變標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；
步驟410:在溫度劇變恢復(fù)的情況下，清除溫度劇變標(biāo)志并釋放充放電保護(hù)。步驟102:依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制，如果是，則進(jìn)入步驟103。依據(jù)電池狀態(tài)信號(hào)所示意出的電池的電壓信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)或者SOC等信息，判斷電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制，如果需要的話，則可以利用均衡單元對(duì)電池進(jìn)行均衡控制。步驟103:通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。其中，具體可以依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)指示的所述電池的當(dāng)前充電信息，控制所述電池的開關(guān)單元閉合或者斷開，所述當(dāng)前充電信息包括:所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的信息。可見，通過控制開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間和頻率，可以達(dá)到控制輸出電流的目的，并且實(shí)現(xiàn)電池的均衡控制。本發(fā)明實(shí)施例公開的均衡方法，與傳統(tǒng)的電壓均衡法比較，具有均衡快捷、高效、耗能低的特點(diǎn)。圖5a是鐵鋰4串電池不加均衡芯片的充電曲線示意圖，圖5b是鐵鋰4串電池加均衡芯片的充電曲線示意圖，圖6a是鐵鋰4串電池不加均衡芯片的放電曲線示意圖，圖6b是鐵鋰4串電池不加均衡芯片的放電曲線示意圖。從四個(gè)圖中可以明顯看出，加了均衡芯片之后，單體電池的一致性提高，充放電曲線幾乎完全吻合，也避免了電池的過充過放現(xiàn)象。使各單體電池可以同時(shí)充滿，同時(shí)放完，實(shí)現(xiàn)真正意義上的均衡?？梢姳景l(fā)明實(shí)施例公開的均衡控制方法的均衡能力較強(qiáng)，可以使用“遲滯峰值-谷值”電流控制方法，并通過控制開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間和頻率，達(dá)到控制輸出電流的目的，最大均衡電流可達(dá)IOA以上。并且功耗低，本發(fā)明實(shí)施例使用特有的功率模擬芯片設(shè)計(jì)技術(shù)，采用新型的4開關(guān)升/降拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路和新型電流控制方法，在整個(gè)電路中可以調(diào)節(jié)輸出電壓，使其不受電池電壓高低的影響，可以高效的雙向傳輸能量，保持電池組中電池的均衡。因此，本發(fā)明實(shí)施例可以綜合電池荷電狀態(tài)、內(nèi)阻、電壓、電流和溫度等電池狀態(tài)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了電池的真正的狀態(tài)平衡，開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制具有更高的效率和穩(wěn)定性，磁性元件的體積大為減小，也易于用集成電路實(shí)現(xiàn)。參見圖7，示出了本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法實(shí)施例2的流程圖，可以包括以下步驟:步驟701:周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)SOC、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度。步驟702:依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制，如果是，則進(jìn)入步驟703。步驟703:通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。步驟704:判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池狀態(tài)信號(hào)輸出的第四預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則進(jìn)入步驟705 ；步驟705:將檢測(cè)到的電池狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行輸出。本發(fā)明實(shí)施例可以采用“遲滯峰值-谷值”電流控制方法通過輸入、輸出電流和輸出電壓的三環(huán)控制，容易實(shí)現(xiàn)能量雙向傳輸和穩(wěn)定的輸出電壓，并通過控制開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間和頻率，達(dá)到控制輸出電流的目的。
“遲滯峰值-谷值”電流控制方法可以通過輸入、輸出電流和輸出電壓的三環(huán)控制，容易實(shí)現(xiàn)能量雙向傳輸和穩(wěn)定的輸出電壓。除此之外，這種電流控制法可有效地控制運(yùn)行頻率，這使得能量傳輸在輕載時(shí)也保持很高的效率。步驟706:在所述當(dāng)前充電信息指示所述電池組中的電池出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的情況下，進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明實(shí)施例還可以在電池出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的情況下，進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明實(shí)施具有更高的效率和穩(wěn)定性，磁性元件的體積大為減小，易于用集成電路實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例公開的均衡充電的控制方法，除了普通BMS系統(tǒng)具有的監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理及傳輸、充放電控制等功能之外，還具有冗余度、容錯(cuò)性控制、預(yù)警和保護(hù)功能(溫度、電壓、電流、內(nèi)阻等)、管理系統(tǒng)自檢、充放電主動(dòng)式均衡控制等強(qiáng)大的功能。并且采集數(shù)據(jù)的精度高，電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)通過專有芯片內(nèi)部集成的逐次逼近(SAR)型高速ADC進(jìn)行采集，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組中各單節(jié)電池的電壓、電流和電池箱體內(nèi)溫度，采樣周期短，精度高。并且SOC(荷電狀態(tài))、SOH(電池健康度)電池預(yù)測(cè)也較為準(zhǔn)確，在大量電池特性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例的電池SOC、SOH預(yù)測(cè)法，能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電池組的SOC(精度> 5% )和S0H，保證電池組在理想的工作狀態(tài)下運(yùn)行。另外，本發(fā)明實(shí)施例特有的主動(dòng)式均衡模塊，與傳統(tǒng)的電壓均衡法及被動(dòng)式均衡法比，不僅均衡能力強(qiáng)(最大均衡電流能達(dá)到IOA以上)，特有的均衡算法能夠真正實(shí)現(xiàn)電池的狀態(tài)平衡，而且新穎的低功耗模擬芯片設(shè)計(jì)，使整個(gè)不受電池電壓高低的影響，可以高效的雙向傳輸能量，保持電池組中電池的均衡。相應(yīng)于上面的方法實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制裝置。參見圖8，示出了一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括:檢測(cè)單元801，用于周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)SOC、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度；參考圖9所示，在不同的實(shí)施例中，所述檢測(cè)單元801具體可以包括:第一判斷子單元901，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池監(jiān)控的第一預(yù)設(shè)時(shí)間；采集信息子單元902，用于在所述第一判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息；第二判斷子單元903，用于依據(jù)所述電流信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流；第一充電保護(hù)子單元904，用于在所述第二判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置充電過流標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；第一清除子單元905，用于在開始放電的情況下，清除所述充電過流標(biāo)志并釋放充電保護(hù)；第三判斷子單元906，用于判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)放電過流；第一放電保護(hù)子單元907，用于在所述第三判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置放電過流標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；第二清除子單元908，用于在開始充電的情況下，清除所述放電過流標(biāo)志并釋放放電保護(hù)；第四判斷子單元909，用于依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過充；第二充電保護(hù)子單元910，用于在所述第四判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置過充標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)；第三清除子單元911，用于在過充恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過充標(biāo)志并釋放充電保護(hù)；第五判斷子單元912，用于依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過放；第二放電保護(hù)子單元913，用于在所述第五判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置過放標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)；第四清除子單元914，用于在過放恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過放標(biāo)志并釋放放電保護(hù)。參考圖10所示，在不同的實(shí)施例中，所述檢測(cè)模塊801具體包括:第六判斷子單元1001，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電量計(jì)算的第二預(yù)設(shè)時(shí)間；第一采集子單元1002，用于在所述第六判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息；第七判斷子單元1003，用于依據(jù)所述電壓和/或電流信息判斷所述電池組中的電池是否充電截止；第一設(shè)置子單元1004，用于在所述第七判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為充電截止標(biāo)志；第五清除子單元1005，用于在所述充電截止恢復(fù)的情況下，清除所述充電截止標(biāo)志；第八判斷子單元1006，用于判斷所述電池組中的電池是否放電截止；第二設(shè)置子單元1007，用于在所述第八判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為放電截止標(biāo)志；第六清除子單元1008，用于在所述放電截止恢復(fù)的情況下，清除所述放電截止標(biāo)志；計(jì)算SOC子單元1009，用于更新所述電池組中電池的當(dāng)前電量，并計(jì)算所述電池組中的SOC ；電量學(xué)習(xí)子單元1010，在完整的進(jìn)行一次充放電之后，依據(jù)所述SOC進(jìn)行電量學(xué)習(xí)。參考圖11所示，在不同的實(shí)施例中，所述檢測(cè)模塊801具體可以包括:第九判斷子單元1101，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行溫度計(jì)算的第三預(yù)設(shè)時(shí)間；第十判斷子單元1102，用于在所述第九判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，判斷所述電池組中的電池的溫度是否高于第一預(yù)設(shè)溫度閾值；第一充放電保護(hù)子單元1103，用于在所述第十判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；第七清除子單元1104，用于在溫度過高恢復(fù)的情況下，清除溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；第十一判斷子單元1105，用于判斷所述電池組中的電池的溫度是否低于第二預(yù)設(shè)溫度閾值；第二充放電保護(hù)子單元1106，用于在所述第十一判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；第八清除子單元1107，用于在溫度過低恢復(fù)的情況下，清除所述溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放；第十二判斷子單元1108，用于判斷所述電池組中的電池的溫度是否變化頻率高于預(yù)設(shè)頻率閾值；第三充放電保護(hù)子單元1109，用于在所述第十二判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度劇變標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；第九清除子單元1110，用于在溫度劇變恢復(fù)的情況下，清除溫度劇變標(biāo)志并釋放充放電保護(hù)。均衡判斷單元802，用于依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制；均衡控制單元803，用于在所訴判斷單元的結(jié)果為是的情況下，通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。具體的，在實(shí)際應(yīng)用中，所述均衡控制單元803具體可以用于:依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)指示的所述電池的當(dāng)前充電信息，控制所述電池的開關(guān)單元閉合或者斷開，所述當(dāng)前充電信息包括:所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的信息。參見圖12，示出了一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括:檢測(cè)單元801，用于周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)SOC、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度；均衡判斷單元802，用于依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制；均衡控制單元803，用于在所訴判斷單元的結(jié)果為是的情況下，通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。時(shí)間判斷單元1201，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池狀態(tài)信號(hào)輸出的第四預(yù)設(shè)時(shí)間；數(shù)據(jù)輸出單元1202，用于在所述時(shí)間判斷單元的結(jié)果為是的情況下，將檢測(cè)到的電池狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行輸出。報(bào)警單元1203，用于在所述當(dāng)前充電信息指示所述電池組中的電池出現(xiàn)充電過
流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的情況下，進(jìn)行報(bào)
m
目O可以理解的是，本發(fā)明可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如:個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等等。
本發(fā)明可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本發(fā)明，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備
所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。對(duì)于裝置實(shí)施例而言，由于其基本對(duì)應(yīng)于方法實(shí)施例，所以相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法，其特征在于，包括: 周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)SOC、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度； 依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制，如果是，則通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體包括: 判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池監(jiān)控的第一預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息； 依據(jù)所述電流信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流，如果是，則置充電過流標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)； 在開始放電的情況下，清除所述充電過流標(biāo)志并釋放所述充電保護(hù)； 判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)放電過流，如果是，則置放電過流標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)； 在開始充電的情況下，清除所述放電過流標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)； 依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過充，如果是，則置過充標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)； 在過充恢復(fù)電壓時(shí)，清 除所述過充標(biāo)志并釋放所述充電保護(hù)； 依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過放，如果是，則置過放標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)； 在過放恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過放標(biāo)志并釋放所述放電保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體包括: 判斷是否到達(dá)進(jìn)行電量計(jì)算的第二預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息； 依據(jù)所述電壓和/或電流信息判斷所述電池組中的電池是否充電截止，如果是，則置為充電截止標(biāo)志； 在所述充電截止恢復(fù)的情況下，清除所述充電截止標(biāo)志； 判斷所述電池組中的電池是否放電截止，如果是，則置為放電截止標(biāo)志； 在所述放電截止恢復(fù)的情況下，清除所述放電截止標(biāo)志； 更新所述電池組中電池的當(dāng)前電量，并計(jì)算所述電池組的SOC ； 在完整的進(jìn)行一次充放電之后，依據(jù)所述SOC進(jìn)行電量學(xué)習(xí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，具體包括: 判斷是否到達(dá)進(jìn)行溫度計(jì)算的第三預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則判斷所述電池組中的電池的溫度是否高于第一預(yù)設(shè)溫度閾值，如果是，則置為溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)； 在溫度過高恢復(fù)的情況下，清除溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放； 判斷所述電池組中的電池的溫度是否低于第二預(yù)設(shè)溫度閾值，如果是，則置為溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；在溫度過低恢復(fù)的情況下，清除所述溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放； 判斷所述電池組中的電池的溫度是否變化頻率高于預(yù)設(shè)頻率閾值，如果是，則置為溫度劇變標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)； 在溫度劇變恢復(fù)的情況下，清除溫度劇變標(biāo)志并釋放充放電保護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，還包括: 判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池狀態(tài)信號(hào)輸出的第四預(yù)設(shè)時(shí)間，如果是，則將檢測(cè)到的電池狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制，具體包括: 依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)指示的所述電池的當(dāng)前充電信息，控制所述電池的開關(guān)單元閉合或者斷開，所述當(dāng)前充電信息包括:所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述當(dāng)前充電信息指示所述電池組中的電池出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的情況下，進(jìn)行報(bào)警。
8.一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制的裝置，其特征在于，包括: 檢測(cè)單元，用于周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括:電池荷電狀態(tài)SOC、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度； 均衡判斷單元，用于依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制； 均衡控制單元，用于在所訴判斷單元的結(jié)果為是的情況下，通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元具體包括: 第一判斷子單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池監(jiān)控的第一預(yù)設(shè)時(shí)間； 采集信息子單元，用于在所述第一判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息； 第二判斷子單元，用于依據(jù)所述電流信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流； 第一充電保護(hù)子單元，用于在所述第二判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置充電過流標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)； 第一清除子單元，用于在開始放電的情況下，清除所述充電過流標(biāo)志并釋放充電保護(hù)； 第三判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)放電過流； 第一放電保護(hù)子單元，用于在所述第三判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置放電過流標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)； 第二清除子單元，用于在開始充電的情況下，清除所述放電過流標(biāo)志并釋放放電保護(hù)； 第四判斷子單元， 用于依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過充；第二充電保護(hù)子單元，用于在所述第四判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置過充標(biāo)志并進(jìn)行充電保護(hù)； 第三清除子單元，用于在過充恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過充標(biāo)志并釋放充電保護(hù)； 第五判斷子單元，用于依據(jù)所述電壓信息判斷所述電池組中的電池是否出現(xiàn)電壓過放； 第二放電保護(hù)子單元，用于在所述第五判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置過放標(biāo)志并進(jìn)行放電保護(hù)； 第四清除子單元，用于在過放恢復(fù)電壓時(shí)，清除所述過放標(biāo)志并釋放放電保護(hù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)模塊具體包括: 第六判斷子單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電量計(jì)算的第二預(yù)設(shè)時(shí)間； 第一采集子單元，用于在所述第六判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，采集當(dāng)前電池組的電壓和/或電流信息； 第七判斷子單元，用于依據(jù)所述電壓和/或電流信息判斷所述電池組中的電池是否充電截止； 第一設(shè)置子單元，用于在所述第七判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為充電截止標(biāo)志； 第五清除子單元，用于在所述充電截止恢復(fù)的情況下，清除所述充電截止標(biāo)志； 第八判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池是否放電截止； 第二設(shè)置子單元，用于在所述第八判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為放電截止標(biāo)志； 第六清除子單元，用于在所述放電截止恢復(fù)的情況下，清除所述放電截止標(biāo)志； 計(jì)算SOC子單元，用于更新所述電池組中電池的當(dāng)前電量，并計(jì)算所述電池組中的SOC ； 電量學(xué)習(xí)子單元，在完整的進(jìn)行一次充放電之后，依據(jù)所述SOC進(jìn)行電量學(xué)習(xí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)模塊具體包括: 第九判斷子單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行溫度計(jì)算的第三預(yù)設(shè)時(shí)間； 第十判斷子單元，用于在所述第九判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，判斷所述電池組中的電池的溫度是否高于第一預(yù)設(shè)溫度閾值； 第一充放電保護(hù)子單元，用于在所述第十判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)； 第七清除子單元，用于在溫度過高恢復(fù)的情況下，清除溫度過高標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放； 第十一判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池的溫度是否低于第二預(yù)設(shè)溫度閾值； 第二充放電保護(hù)子單元，用于在所述第十一判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)； 第八清除子單元，用于在溫度過低恢復(fù)的情況下，清除所述溫度過低標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)釋放； 第十二判斷子單元，用于判斷所述電池組中的電池的溫度是否變化頻率高于預(yù)設(shè)頻率閾值； 第三充放電保護(hù)子單元，用于在所述第十二判斷子單元的結(jié)果為是的情況下，置為溫度劇變標(biāo)志并進(jìn)行充放電保護(hù)；第九清除子單元，用于在溫度劇變恢復(fù)的情況下，清除溫度劇變標(biāo)志并釋放充放電保護(hù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11所述的裝置，其特征在于，還包括: 時(shí)間判斷單元，用于判斷是否到達(dá)進(jìn)行電池狀態(tài)信號(hào)輸出的第四預(yù)設(shè)時(shí)間； 數(shù)據(jù)輸出單元，用于在所述時(shí)間判斷單元的結(jié)果為是的情況下，將檢測(cè)到的電池狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述均衡控制單元具體用于: 依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)指示的所述電池的當(dāng)前充電信息，控制所述電池的開關(guān)單元閉合或者斷開，所述當(dāng)前充電信息包括:所述電池組中的電池是否出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，還包括: 報(bào)警單元，用于在所述當(dāng)前充電信息指示所述電池組中的電池出現(xiàn)充電過流、放電過流、電壓過充、電壓過放、溫度過高、溫度過低和/或溫度劇變的情況下，進(jìn)行報(bào)警。
15.一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的電池箱，其特征在于，包括如權(quán)利要求8-14任一項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法、裝置及電池箱，所述方法包括周期性檢測(cè)所述電池組的電池狀態(tài)信號(hào)，所述電池狀態(tài)信號(hào)包括電池荷電狀態(tài)SOC、內(nèi)阻、電壓、電流和/或溫度；依據(jù)所述電池狀態(tài)信號(hào)判斷所述電池組中的電池是否需要進(jìn)行均衡控制，如果是，則通過所述電池連接的均衡單元對(duì)所述電池進(jìn)行均衡控制。采用本發(fā)明實(shí)施例中公開的實(shí)現(xiàn)電池組均衡充電的控制方法、裝置或者電池箱，可以綜合電池荷電狀態(tài)、內(nèi)阻、電壓、電流和溫度等電池狀態(tài)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了電池的真正的狀態(tài)平衡，開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制具有更高的效率和穩(wěn)定性，磁性元件的體積大為減小，也易于用集成電路實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H02H7/18GK103166261SQ20111041798
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者張帆, 林曉斌, 戴詠夏, 徐磊, 蘇芳, 胡黎斌 申請(qǐng)人:杭州市電力局, 杭州大有科技發(fā)展有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司