一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法與流程

本發(fā)明涉及電池控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法。

背景技術(shù)：

電池組通常有若干電池單元組成，在使用時因各個電池組的性能以及使用狀態(tài)不一致，使各個電池組的充放電效率不一致，而且各個電池組的溫度也不一致，為了確保整體電池組的使用壽命和安全，就需要保證每一個單獨的電池組的使用頻率一致，防止溫度過高的電池組處于使用狀態(tài)，避免低溫低壓的電池組不被使用上，因此需要一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法，包括如下步驟：

S1、在電池組上安裝檢測控制設(shè)施，所述檢測控制設(shè)施包括設(shè)置在各個電池單元上的電壓表、充放電開關(guān)、接地放電開關(guān)、溫度傳感器和控制器以及設(shè)置在電池組上的處理器；

S2、采集各個電池單元的實時信息，開始運行時，設(shè)置在各個電池單元上的電壓表和溫度傳感器實時檢測當(dāng)前對應(yīng)電池單元的電壓 信號和溫度信號，并將電壓信號和溫度信號傳輸至控制器；

S3、對采集的各個電池單元的實時信息進行分析處理，控制器對各個電池單元按照其在電池組的位置進行編號，并將對應(yīng)的溫度信號和電壓信號和電池單元的位置編號進行整合，形成電池單元信號采集列表，并設(shè)定警戒電壓數(shù)值和警戒溫度數(shù)值；

S4、電池單元電壓計算排布，控制器根據(jù)電池單元信號采集列表內(nèi)容，按照電池單元電壓高低形成電池單元電壓列表；

S5、電池單元溫度計算排布，控制器根據(jù)電池單元信號采集列表內(nèi)容，按照電池單元溫度高低形成電池單元溫度列表；

S6、電池單元充電控制，根據(jù)電池單元電壓列表和設(shè)定的警戒溫度數(shù)值，對電池單元中電壓數(shù)值最低且溫度低于警戒溫度數(shù)值的電池單元進行優(yōu)先充電，當(dāng)溫度達到警戒溫度數(shù)值的上限時停止充電，按照此原則對電池組內(nèi)的電池單元充電均衡；

S7、電池單元用電放電控制，根據(jù)電池單元電壓列表和電池單元溫度列表，優(yōu)先對溫度高且電壓高的電池單元進行用電放電，當(dāng)電壓達到設(shè)定的警戒下限時更換電池單元進行用電放電；

S8、電池單元緊急狀態(tài)控制，根據(jù)電池單元溫度列表和設(shè)定的警戒電壓數(shù)值，對電池單元中溫度數(shù)值最高且電壓高于警戒電壓數(shù)值的電池單元進行優(yōu)先接地放電，當(dāng)電壓達到警戒電壓數(shù)值的下限時停止接地放電，按照此原則對電池組內(nèi)的電池單元接地放電均衡。

優(yōu)選的，所述電池單元與電壓表V并聯(lián)，所述電池單元的正極分別與充放電開關(guān)K1的一端和接地放電開關(guān)K2的一端連接，所述充放 電開關(guān)K1的另一端與設(shè)置在電池單元上的充電觸點連接，所述接地放電開關(guān)K2的另一端與設(shè)置在電池組上的接地導(dǎo)線連接，所述溫度傳感器安裝在電池單元的外側(cè)，所述處理器的輸入端通過通訊線纜分別與溫度傳感器和電壓表連接，所述處理器的輸處端與控制器的輸入端連接，所述處理器的輸出端分別與充放電開關(guān)的和接地放電開關(guān)連接。

優(yōu)選的，所述電池單元信號采集列表、電池單元電壓列表和電池單元溫度列表均以電子文檔的格式顯示。

優(yōu)選的，所述控制器上還設(shè)有電池單元信號生成模塊、電池單元電壓生成模塊、電池單元溫度生成模塊和數(shù)據(jù)輸出的USB接口。

優(yōu)選的，所述電池單元信號生成模塊用于生成電池單元信號采集列表內(nèi)容，所述電池單元信號采集列表包括電池單元名稱、電池單元溫度、電池單元電壓、警戒電壓上限、警戒電壓下限、警戒溫度上限和警戒溫度下限。

優(yōu)選的，所述電池單元電壓生成模塊用于生成電池單元電壓列表，所述電池單元電壓列表包括電池單元名稱、電池單元電壓、警戒電壓上限和警戒電壓下限。

優(yōu)選的，所述電池單元溫度生成模塊用于生成電池單元溫度列表，所述電池單元溫度列表包括電池單元名稱、電池單元溫度、警戒溫度上限和警戒溫度下限。

本發(fā)明的有益效果：通過對電池單元的電壓和溫度信息的采集分析，然后通過充電控制、放電控制和緊急狀態(tài)控制三組不同的控制方 法，實現(xiàn)了對電池組內(nèi)部電池單元的被動均衡控制，有效的遏制了電池單元溫度過高和電壓過高的情況，防止電池組個別單元充電不及時的情況發(fā)生，均衡電池組內(nèi)部電池的用電情況，提高電池組的使用壽命，保護電池組安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

參照圖1-2，一種電動汽車用鋰離子電池高效被動均衡控制方法，包括如下步驟：

S1、在電池組上安裝檢測控制設(shè)施，所述檢測控制設(shè)施包括設(shè)置在各個電池單元上的電壓表、充放電開關(guān)、接地放電開關(guān)、溫度傳感器和控制器以及設(shè)置在電池組上的處理器；

S2、采集各個電池單元的實時信息，開始運行時，設(shè)置在各個電池單元上的電壓表和溫度傳感器實時檢測當(dāng)前對應(yīng)電池單元的電壓信號和溫度信號，并將電壓信號和溫度信號傳輸至控制器；

S3、對采集的各個電池單元的實時信息進行分析處理，控制器對 各個電池單元按照其在電池組的位置進行編號，并將對應(yīng)的溫度信號和電壓信號和電池單元的位置編號進行整合，形成電池單元信號采集列表，并設(shè)定警戒電壓數(shù)值和警戒溫度數(shù)值；

S4、電池單元電壓計算排布，控制器根據(jù)電池單元信號采集列表內(nèi)容，按照電池單元電壓高低形成電池單元電壓列表；

S5、電池單元溫度計算排布，控制器根據(jù)電池單元信號采集列表內(nèi)容，按照電池單元溫度高低形成電池單元溫度列表；

S6、電池單元充電控制，根據(jù)電池單元電壓列表和設(shè)定的警戒溫度數(shù)值，對電池單元中電壓數(shù)值最低且溫度低于警戒溫度數(shù)值的電池單元進行優(yōu)先充電，當(dāng)溫度達到警戒溫度數(shù)值的上限時停止充電，按照此原則對電池組內(nèi)的電池單元充電均衡；

S7、電池單元用電放電控制，根據(jù)電池單元電壓列表和電池單元溫度列表，優(yōu)先對溫度高且電壓高的電池單元進行用電放電，當(dāng)電壓達到設(shè)定的警戒下限時更換電池單元進行用電放電；

S8、電池單元緊急狀態(tài)控制，根據(jù)電池單元溫度列表和設(shè)定的警戒電壓數(shù)值，對電池單元中溫度數(shù)值最高且電壓高于警戒電壓數(shù)值的電池單元進行優(yōu)先接地放電，當(dāng)電壓達到警戒電壓數(shù)值的下限時停止接地放電，按照此原則對電池組內(nèi)的電池單元接地放電均衡。

電池單元與電壓表V并聯(lián)，電池單元的正極分別與充放電開關(guān)K1的一端和接地放電開關(guān)K2的一端連接，充放電開關(guān)K1的另一端與設(shè)置在電池單元上的充電觸點連接，接地放電開關(guān)K2的另一端與設(shè)置在電池組上的接地導(dǎo)線連接，溫度傳感器安裝在電池單元的外 側(cè)，處理器的輸入端通過通訊線纜分別與溫度傳感器和電壓表連接，處理器的輸處端與控制器的輸入端連接，處理器的輸出端分別與充放電開關(guān)的和接地放電開關(guān)連接，電池單元信號采集列表、電池單元電壓列表和電池單元溫度列表均以電子文檔的格式顯示，控制器上還設(shè)有電池單元信號生成模塊、電池單元電壓生成模塊、電池單元溫度生成模塊和數(shù)據(jù)輸出的USB接口，電池單元信號生成模塊用于生成電池單元信號采集列表內(nèi)容，電池單元信號采集列表包括電池單元名稱、電池單元溫度、電池單元電壓、警戒電壓上限、警戒電壓下限、警戒溫度上限和警戒溫度下限，電池單元電壓生成模塊用于生成電池單元電壓列表，電池單元電壓列表包括電池單元名稱、電池單元電壓、警戒電壓上限和警戒電壓下限，電池單元溫度生成模塊用于生成電池單元溫度列表，電池單元溫度列表包括電池單元名稱、電池單元溫度、警戒溫度上限和警戒溫度下限。

充電控制，處理器根據(jù)電池單元電壓列表和設(shè)定的警戒溫度數(shù)值，對電池單元中電壓數(shù)值最低且溫度低于警戒溫度數(shù)值的電池單元進行優(yōu)先充電，這時候處理器將充電控制指令發(fā)送至控制器，控制器控制電池單元中電壓數(shù)值最低且溫度低于警戒溫度數(shù)值的電池單元上的充放電開關(guān)關(guān)閉充電，溫度傳感器將當(dāng)前充電的電池單元的溫度信息上傳至處理器，然后處理器對比設(shè)定的警戒溫度數(shù)值，當(dāng)溫度達到警戒溫度數(shù)值的上限時，處理器向控制器發(fā)出停止充電指令，然后控制器控制當(dāng)前充電的電池單元中溫度高于警戒溫度數(shù)值的電池單元上的充放電開關(guān)開啟結(jié)束充電，按照此原則對電池組內(nèi)的電池單元 充電均衡；用電放電控制，處理器根據(jù)電池單元電壓列表和電池單元溫度列表，優(yōu)先對溫度高且電壓高的電池單元進行用電放電，這時候處理器將用電控制指令發(fā)送至控制器，控制器控制電池單元中溫度高且電壓高的電池單元上的充放電開關(guān)關(guān)閉用電放電，電壓表將當(dāng)前充電的電池單元的電壓信息上傳至處理器，然后處理器對比設(shè)定的警戒電壓數(shù)值，當(dāng)電壓達到警戒電壓數(shù)值的下限時，處理器向控制器發(fā)出停止用電放電指令，然后控制器控制當(dāng)前用電放電的電池單元中電壓低于警戒電壓數(shù)值的電池單元上的充放電開關(guān)開啟結(jié)束用電放電，按照此原則對電池組內(nèi)的電池單元用電放電均衡；緊急狀態(tài)控制，當(dāng)溫度傳感器和電壓表檢測的電池單元的電壓信號和溫度信號均達到設(shè)定的警戒電壓上限和溫度上限之上，這時候處理器向控制器發(fā)出緊急狀態(tài)控制指令，這時候控制器控制當(dāng)前電池單元的充放電開關(guān)開啟、接地放電開關(guān)關(guān)閉對地接地放電開始，當(dāng)當(dāng)前電池單元的溫度和電壓均達到設(shè)定的警戒電壓上限和溫度上限之下使停止接地放電，然后處理器向控制器發(fā)出緊急狀態(tài)控制停止指令，這時候控制器控制當(dāng)前電池單元的充放電開關(guān)關(guān)閉、接地放電開關(guān)開啟對地接地放電完成，該設(shè)計實現(xiàn)了對電池組內(nèi)部電池單元的被動均衡控制，有效的遏制了電池單元溫度過高和電壓過高的情況，防止電池組個別單元充電不及時的情況發(fā)生，均衡電池組內(nèi)部電池的用電情況，提高電池組的使用壽命，保護電池組安全。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技 術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。