一種適用于混合動力車輛電池系統(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力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，所述混合動力車輛電池系統(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)上電開機時，各從控單元分別判斷電池組一致性，計算出均衡時間T0并保存；步驟二：各從控單元對目標電池進行放電均衡；步驟三：當系統(tǒng)每次下電或均衡停止時，根據已均衡的時間計算當前需要均衡的剩余時間Tn并保存，下次均衡再開啟時，從當前記錄的剩余時間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時停止均衡。本發(fā)明將均衡時間平均分成若干段，每均衡一個平均段時間系統(tǒng)記錄一次已均衡時間，這樣車輛間斷使用或連續(xù)使用都能準確控制均衡開啟時間，保證不同使用工況下均衡效果一致。
【專利說明】—種適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力車輛，特別涉及一種適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法。
【背景技術】
[0002]電動汽車動力電池組由多節(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都對電池組進行均衡管理。電動汽車按工況分兩大類，一類是純電動，一類是混合動力，電動汽車類型不同電池組進行均衡需要達到的目標也不同，純電動均衡目標是容量最大化、能量最大化、電池SOC高端對齊,混合動力均衡目標是電池SOC中間對齊，可用功率最大化。由于行車工況不同，均衡目標不同，且由于混合動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出來，因此電池均衡對混合動力有著更重要的意義，所以需要制定適用于混合動力車輛的均衡方法，提高電池組的一致性。
[0003]電動汽車BMS均衡方式主要分充電均衡和放電均衡兩種方式，對于混合動力，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力車輛。放電均衡策略方法是按純電動工況，在充電末端進行電池一致性判斷，計算需要均衡的電池位置和容量，在充電過程中開啟均衡，對于混合動力沒有完整的充電過程，均衡判斷時機不能選擇在充電末端，也不能只在充電過程中才啟動均衡，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，如按純電動方式進行均衡電池位置和容量判斷計算會造成誤均衡，電池組一致性變差，所以一般放電均衡方法不適用混合動力車輛。
[0004]缺點和不足:充電均衡方法需要完整的充電過程，混合動力車輛無法采用。一般放電均衡方法如應用到混合動力車輛會失去均衡機會或造成均衡誤開啟，電池組一致性反而變差。
【發(fā)明內容】
[0005]為克服上述現有技術的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:
一種適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，所述混合動力車輛電池系統(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)上電開機時，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算需要的均衡容量，再根據所述均衡容量計算出均衡時間TO并保存；
步驟二:主控單元啟動均衡命令，各從控單元按步驟一計算的均衡時間對目標電池進行放電均衡；
步驟三:當系統(tǒng)每次下電或均衡停止時，根據已均衡的時間計算當前需要均衡的剩余時間Tn并保存，下次均衡再開啟時，從當前記錄的剩余時間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時停止均衡。[0007]優(yōu)選的，步驟三所述的剩余均衡時間Tn的計算方法為:將步驟一所述的均衡時間TO平均分成若干段，每段時間為AT，每均衡Λ T段時間系統(tǒng)記錄一次已均衡時間ΛΤΝ，當系統(tǒng)下電或均衡停止時，剩余均衡時間Tn= TO-Λ ΤΝ，其中N表示系統(tǒng)記錄已均衡時間的次數。
[0008]優(yōu)選的，所述的均衡時間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)一進行均衡判斷、計算、開啟、停止，以及反饋。
[0010]與現有技術相比，本發(fā)明所述的適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，將均衡時間平均分成若干段，每均衡一個平均段時間系統(tǒng)記錄一次已均衡時間，這樣車輛間斷使用或連續(xù)使用都能準確控制均衡開啟時間，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備，可在行車過程中進行均衡，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。
【具體實施方式】
[0012]為方便本領域的技術人員了解本發(fā)明的技術內容，下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0013]本發(fā)明所揭示的混合動力車輛電池系統(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)上電開機時，電池若已充分靜置，那么此時是判斷電池一致性的最好時機，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算需要的均衡容量，再根據所述均衡容量計算出均衡時間TO并保存；均衡時間=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有較好的線性關系可計算出各單體SOC按單體電池SOC差異進行均衡判斷計算，OCV與SOC沒有較好線性關系按單體電池電壓差異進行均衡判斷計算。
[0014]步驟二:主控單元啟動均衡命令，各從控單元按步驟一計算的均衡時間對目標電池進行放電均衡，均衡電流是恒定的；
步驟三:當系統(tǒng)每次下電或均衡停止時，根據已均衡的時間計算當前需要均衡的剩余時間Tn并保存，下次均衡再開啟時，從當前記錄的剩余時間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時停止均衡，。。所述的剩余均衡時間Tn的計算方法為:將步驟一所述的均衡時間TO平均分成若干段，每段時間為AT，每均衡Λ T段時間系統(tǒng)記錄一次已均衡時間ΛΤΝ，當系統(tǒng)下電或均衡停止時，剩余均衡時間Tn= Τ0-ΛΤΝ，其中N表示系統(tǒng)記錄已均衡時間的次數。例如開始計算出需要均衡時間共lOOMin，平均分成100段，每段IMin，均衡每開啟IMin就把需要均衡時間減少IMin并保存當前剩余時間，如第I次開啟減至剩余均衡時間為40Min均衡停止并保存剩余時間，下次均衡再開啟時就從40Min開始逐步減少直至減到OMin時，關閉均衡。這樣車輛間斷使用或連續(xù)使用都能準確控制均衡開啟時間，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)一進行均衡判斷、計算、開啟、停止，以及反饋。
[0016]上述實施例僅為本發(fā)明的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，所述混合動力車輛電池系統(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)上電開機時，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算需要的均衡容量，再根據所述均衡容量計算出均衡時間TO并保存； 步驟二:主控單元啟動均衡命令，各從控單元按步驟一計算的均衡時間對目標電池進行放電均衡； 步驟三:當系統(tǒng)每次下電或均衡停止時，根據已均衡的時間計算當前需要均衡的剩余時間Tn并保存，下次均衡再開啟時，從當前記錄的剩余時間Tn開始均衡，直到剩余均衡減少為零時停止均衡。
2.根據權利要求1所述的適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，其特征在于，步驟三所述的剩余均衡時間Tn的計算方法為:將步驟一所述的均衡時間TO平均分成若干段，每段時間為AT，每均衡Λ T段時間系統(tǒng)記錄一次已均衡時間Λ ΤΝ，當系統(tǒng)下電或均衡停止時，剩余均衡時間Tn= TO-Λ ΤΝ，其中N表示系統(tǒng)記錄已均衡時間的次數。
3.根據權利要求2所述的適用于混合動力車輛電池系統(tǒng)的均衡方法，其特征在于，所述的均衡時間TO=均衡容量/均衡電流，所述均衡電流是恒定的。
4.根據權利要求2所述的適用于混合動力車輛電池系統(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)一進行均衡判斷、計算、開啟、停止，以及反饋。
【文檔編號】H02J7/00GK103730931SQ201310707268
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 姜久春, 謝小科 申請人:惠州市億能電子有限公司