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CN105449295A - 动力电池均衡控制方法、装置和电路 - Google Patents

动力电池均衡控制方法、装置和电路 Download PDF

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CN105449295A CN201510791921.9A CN201510791921A CN105449295A CN 105449295 A CN105449295 A CN 105449295A CN 201510791921 A CN201510791921 A CN 201510791921A CN 105449295 A CN105449295 A CN 105449295A
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Abstract

本发明公开了一种动力电池均衡控制方法、装置和电路。其中，该方法包括：检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对待均衡动力电池单体进行均衡；在对待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件；在判断出待均衡动力电池单体满足中止均衡的条件时，中止对待均衡动力电池单体进行均衡，并在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对待均衡动力电池进行均衡；在判断出待均衡动力电池单体不满足中止均衡的条件时，继续对待均衡动力电池单体进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡。本发明解决了动力电池的均衡效率比较低的技术问题。

Description

动力电池均衡控制方法、装置和电路
技术领域
本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种动力电池均衡控制方法、装置和电路。
背景技术
近些年来，新能源汽车大规模普及的步伐越来越快，动力电池系统作为新能源汽车的核心组成部分，其性能优劣直接影响到整车的使用性能。动力电池系统是由多个动力电池单体通过串联连接而构成，由于工艺条件的限制及电池本身特性的差异，各电池单体之间可能存在电量或电压差异，经过多次充放电循环后，单体电池之间的电量和电压差异越来越大，结果是动力电池系统的充放电容量越来越小，从而直接影响动力电池的使用性能及寿命。因此，使动力电池的电量及其电压保持均衡，提高动力电池的充放电性能和使用寿命。目前，人们常用的电池均衡方法有主动均衡和被动均衡，主动均衡也称无损均衡，是将电量由高电量的电池单体转移到低电量的电池单体，或用外部能量补充低电量的电池单体，其具有均衡效率高的优点，但是主动均衡系统较复杂，成本较高，当前实际应用不多。被动均衡也称有损均衡，是通过并联电阻实现高电量电池单体多余电量的放电，其均衡效率比主动均衡低，不过被动均衡的电路结构简单，成本较低，实际应用也较广。
现有技术的动力电池被动均衡系统，一般是在动力电池充电结束静置过程中实时监测动力电池单体的开路电压，同时实时判断确定需均衡的电池单体并实现电池系统的均衡，均衡目标是电池单体间的开路电压差满足要求值，而在电池充放电过程中被动均衡功能一般不工作。由于均衡仅在动力电池静置过程中进行，均衡时间过短，使得均衡效率较低。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种动力电池均衡控制方法、装置和电路，以至少解决动力电池的均衡效率比较低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种动力电池均衡控制方法，包括：检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对所述待均衡动力电池单体进行均衡；在对所述待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断所述待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件；在判断出所述待均衡动力电池单体满足所述中止均衡的条件时，中止对所述待均衡动力电池单体进行均衡，并在所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，所述均衡时间计算值为所述待均衡动力电池单体所需均衡时间值；在判断出所述待均衡动力电池单体不满足所述中止均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池单体进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足所述均衡时间计算值时终止均衡。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种动力电池均衡控制电路，包括：电池状态监测回路，与动力电池相连接，用于监测所述动力电池中各个动力电池单体的荷电状态值；均衡回路，与所述各个动力电池单体串联，用于对所述动力电池中的待均衡动力电池进行均衡；计时器，用于计算所述待均衡动力电池进行均衡的时间；控制单元，与所述电池状态监测回路、所述均衡回路、所述计时器和所述动力电池相连接，用于根据所述电池状态监测回路监测到的数据和所述待均衡动力电池进行均衡的时间控制所述均衡回路对所述待均衡动力电池进行均衡，其中，在判断出所述待均衡动力电池单体满足中止均衡的条件时，控制所述均衡回路断开以中止对所述待均衡动力电池单体进行均衡，并在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，控制所述均衡回路导通以继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，所述均衡时间计算值为待均衡动力电池单体所需均衡时间值；在判断出所述待均衡动力电池单体不满足所述中止均衡的条件时，控制所述均衡回路导通以继续对所述待均衡动力电池单体进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足所述均衡时间计算值时终止均衡。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种动力电池均衡控制装置，包括：检测单元，用于检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对所述待均衡动力电池单体进行均衡；判断单元，用于在对所述待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断所述待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件；第一控制单元，用于在判断出所述待均衡动力电池单体满足所述中止均衡的条件时，中止对所述动力电池单体进行均衡，并在所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，所述均衡时间计算值为所述待均衡动力电池单体所需均衡时间值；第二控制单元，用于在判断出所述待均衡动力电池单体不满足所述中止均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池单体进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足所述均衡时间计算值时终止均衡。
在本发明实施例中，采用检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对所述待均衡动力电池单体进行均衡；在对所述待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断所述待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件；在判断出所述待均衡动力电池单体满足所述中止均衡的条件时，中止对所述待均衡动力电池单体进行均衡，并在所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，所述均衡时间计算值为所述待均衡动力电池单体所需均衡时间值；在判断出所述待均衡动力电池单体不满足所述中止均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池单体进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足所述均衡时间计算值时终止均衡的方式，启动对动力电池的均衡之后，满足中止均衡的条件时中止正在进行的均衡，满足继续均衡的条件时继续已经中止的均衡累计进行均衡的时间，均衡时间计算值是进行均衡的动力电池达到均衡要求所需要的时间，当累计的均衡时间满足均衡时间计算值时终止均衡，也就是将累计的均衡时间作为衡量是否完成均衡的条件，使得对动力电池进行均衡的时间满足该动力电池的均衡要求，从而进行均衡的动力电池能够缩小动力电池单体之间的电量和电压差，解决了动力电池的均衡效率比较低的技术问题，达到了提高动力电池的均衡效率的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的动力电池均衡控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的动力电池的启动过程的流程图；
图3是根据本发明实施例的动力电池的中止过程的流程图；
图4是根据本发明实施例的动力电池均衡控制电路的示意图；以及
图5是根据本发明实施例的动力电池均衡控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
SoC即荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或者长期搁置一段时间之后电池的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示，其取值范围为0～1，当SoC＝0时表示电池完全放电，当SoC＝1时表示电池完全充满。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种动力电池均衡控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的动力电池均衡控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对待均衡动力电池单体进行均衡。
步骤S104，在对待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件。
步骤S106，在判断出待均衡动力电池单体满足中止均衡的条件时，中止对动力电池单体进行均衡，并在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对待均衡动力电池进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，均衡时间计算值为待均衡动力电池单体所需均衡时间值；
步骤S108，在判断出待均衡动力电池单体不满足中止均衡的条件时，继续对待均衡动力电池单体进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡。
在该实施例中，启动对动力电池的均衡之后，满足中止均衡的条件时中止正在进行的均衡，满足继续均衡的条件时继续已经中止的均衡累计进行均衡的时间，均衡时间计算值是进行均衡的动力电池达到均衡要求所需要的时间，当累计的均衡时间满足均衡时间计算值时终止均衡，也就是将累计的均衡时间作为衡量是否完成均衡的条件，使得对动力电池进行均衡的时间满足该动力电池的均衡要求，从而进行均衡的动力电池能够缩小动力电池单体之间的电量和电压差，解决了动力电池的均衡效率比较低的技术问题，达到了提高动力电池的均衡效率的效果。
可选地，采用以下公式计算得到均衡时间计算值：
T＝(C*△SoC*R)/U
其中，T为均衡时间计算值，U为开路电压，单位为V，△SoC为待均衡动力电池单体与最低荷电状态值的动力电池单体的差异值，单位为％，R为均衡电阻，单位为Ω。
可选地，在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对待均衡动力电池进行均衡包括：在动力电池处于充、放电状态或者静置状态，并且待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对待均衡动力电池进行均衡。动力电池在充放电状态或者静置状态都能进行均衡，并没有限制电池处于充、放电状态或者静置状态。而现有技术只能在静置状态下进行均衡，动力电池进行充放电也就完成了均衡。由于均衡时间短，使得均衡效果较差，进而导致均衡效率比较低。相比之下，该实施例的方案中动力电池进行均衡的时间更长，满足动力电池单体达到电量和电压差均衡的要求，提高了均衡效率。
可选地，检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对待均衡动力电池单体进行均衡包括：检测动力电池的静置时间，并判断动力电池的静置时间是否满足预设静置时间；在检测出动力电池的静置时间满足预设静置时间时，获取动力电池中各个动力电池单体的荷电状态值，以得到最低荷电状态值所对应的动力电池单体；判断最低荷电状态值是否处于预设荷电状态值的范围；如果最低荷电状态值处于预设荷电状态值的范围内，则获取各个动力电池单体与最低荷电状态值的动力电池单体的差异值，以对差异值满足预设差异值的待均衡动力电池单体启动均衡，其中，待均衡动力电池单体为相对最低荷电状态值的动力电池单体具有高电量的电池单体；如果最低荷电状态值没有处于预设荷电状态值的范围内，则比较均衡时间间隔是否达到预设时间间隔，并在均衡时间间隔达到预设时间间隔时，获取各个动力电池单体与最低荷电状态值的动力电池单体的差异值，以对差异值满足预设差异值的高电量电池单体启动均衡，其中，均衡时间间隔为当前时间与上一次均衡完成时间的时间间隔。
启动均衡在动力电池静置的过程中进行，中止和继续均衡都可以在充、放电或者静置过程中进行，继续均衡的条件可以是启动均衡的条件中的任意一条或者几条，以下结合图2对动力电池的启动均衡的过程进行说明。
步骤S201，整车下电后静置，计时器开始对静置时间进行计时。
步骤S202，将动力电池的静置时间与均衡启动的预设静置时间进行比较，以判断动力电池的静置时间是否达到预设静置时间，如果是，则执行步骤S203，否则执行步骤S202。
步骤S203，对动力电池单体的开路电压进行监测，同时获得各个动力电池单体的SoC值。
步骤S204，将最低动力电池单体SoC值与均衡启动的SoC预设值进行比较，即对最低荷电状态值与预设荷电状态值的范围进行比较，判断低动力电池单体SoC值是否在均衡启动所要求的SoC范围内，如果是，则执行步骤S206，否则执行步骤S205。
步骤S205，为避免由于用户充电习惯导致均衡过程无法启动(如用户长期仅使用快充充电等)，将距上一次均衡完成相隔时间与均衡启动的间隔时间预设值进行比较，以判断间隔时间是否达到预设值，如果是，则执行步骤S206，否则执行步骤S203。
步骤S206，将各动力电池单体的SoC值与最低动力电池单体的SoC值进行比较，以判断其差异值是否达到均衡启动SoC预设差异值，如果是，则执行步骤S207，否则跳转到步骤S203。
步骤S207，对SoC差异值达到预设差异值的高电量电池单体启动均衡。该高电量电池单体是满足预设差异值的两个动力电池单体中，比最低动力电池单体的电量高的电池。
在上述实施例中，均衡启动过程中，均衡启动的静置时间预设值的取值范围为10min～3h，优选30min～2h；均衡启动的预设荷电状态值的取值范围为30％～100％，优选80％～100％；均衡启动的预设时间间隔的取值范围为500h～5000h，优选1000～3000h；均衡启动SoC预设值差异的取值范围为0.5％～5％，优选1％～2％。
可选地，在判断出待均衡动力电池单体满足中止均衡的条件时，中止对动力电池单体进行均衡包括：获取待均衡动力电池单体的当前荷电状态值；判断待均衡动力电池单体的当前荷电状态值是否达到均衡中止荷电状态值；若待均衡动力电池单体的当前荷电状态值达到均衡中止荷电状态值，则中止均衡；若待均衡动力电池单体的当前荷电状态值未达到均衡中止荷电状态值，则判断待均衡动力电池单体的静置时间是否达到均衡中止静置时间，并在待均衡动力电池单体的静置时间达到均衡中止静置时间时，中止均衡，其中，待均衡动力电池单体的静置时间为待均衡动力电池单体从开始静置到当前时间处于静置状态的累计时间。均衡中止静置时间为预设的、避免动力电池单体静置时间过长导致亏电的最大时间，均衡中止荷电状态值为预设的、避免电池过放的最大值。
以下结合图3对动力电池的中止均衡的过程进行说明。
步骤S301，动力电池单体均衡启动后，均衡回路闭合，同时计时器开始对均衡时间进行计时。
步骤S302，对动力电池SoC及均衡时间进行监控，均衡时间包括均衡回路闭合时间和动力电池静置时间。
步骤S303，为防止均衡过程中动力电池SoC过低导致电池过放，将动力电池SoC与均衡中止SoC预设值进行比较，以判断其是否达到均衡中止预设值，均衡中止SoC预设值即均衡中止荷电状态值，如果是，则跳转至步骤S305，否则执行步骤S304。
步骤S304，为防止均衡过程中由于动力电池静置时间过长导致整车12V电源亏电，将动力电池静置时间与均衡中止静置时间进行比较，以判断其是否达到均衡中止静置时间，如果是，则执行步骤S305，否则跳转至步骤S306。
步骤S305，当达到均衡中止静置时间时，均衡回路断开，动力电池单体均衡过程中止。
均衡中止过程中，均衡中止SoC预设值的取值范围为0％～30％，优选5％～10％；均衡中止静置时间的取值范围为2h～10h，优选2h～5h。
在满足中止条件的情况下中止均衡，可以防止均衡过程动力电池SoC过低导致电池过放，也可以防止均衡过程中动力电池静置时间过长导致整车12V电源亏电，在使得均衡的时长达到动力电池所需的时间的情况下，还能避免过放和亏电的问题，达到了保证动力电池的使用安全和使用寿命的技术效果。
可选地，在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对待均衡动力电池进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡包括：获取待均衡动力电池单体的累计均衡时间；判断累计均衡时间是否达到均衡时间计算值；若累计均衡时间达到均衡时间计算值，则终止均衡；若累计均衡时间未达到均衡时间计算值，则返回获取所述待均衡动力电池单体的当前荷电状态值的步骤。
在动力电池静置的时间没有达到均衡中止静置时间，或者在动力电池处于中止状态时，获取待均衡动力电池的累计均衡时间。累计均衡时间是从一次启动均衡开始到均衡结束之前的时间段内当前已经进行的均衡时间。当累计均衡时间达到均衡时间计算值时，确认完成对待均衡动力电池的均衡，终止对待均衡动力电池的均衡。如果没有达到均衡时间计算值，则继续均衡，并重新获取待均衡动力电池单体的当前荷电状态值。
如图3所示，还包括以下步骤：
步骤S306，计算动力电池均衡累计时间，即均衡回路闭合累计时间与均衡时间计算值进行比较，以判断其是否达到均衡时间计算值，如果是，则执行步骤S307，否则跳转至步骤S302。
步骤S307，对满足均衡终止条件的动力电池单体停止均衡，本次均衡过程结束。
可选地，继续对待均衡动力电池进行均衡包括：在累计均衡时间未达到均衡时间计算值的情况下，检测动力电池的状态是否改变；在动力电池的状态改变，且满足继续均衡的条件时，继续对待均衡动力电池进行均衡，其中，继续均衡的条件包括：动力电池各个动力电池单体的最低荷电状态值处于预设荷电状态值的范围，或者动力电池单体与最低荷电状态值的动力电池单体的差异值满足预设差异值。
中止均衡时动力电池处于静置状态，则在动力电池变为放电状态或者充电状态时，重新检测是否满足继续均衡的条件，如果满足则继续均衡；或者，中止均衡时动力电池处于充电状态，则在动力电池变为放电状态时，重新检测是否满足继续均衡的条件，如果满足则继续均衡。
举例说明如下：
动力电池单体为锂离子动力电池，容量为100Ah，充放电电压范围为2.7V～4.2V，均衡回路的均衡电阻值为40Ω，均衡启动的静止时间预设值为2h，均衡启动的预设SoC范围为85～100％，均衡启动间隔时间为3000h，均衡启动SoC预设差异为1％，均衡中止SoC的取值为5％，均衡中止静置时间的取值范围为3h。
例如：整车行驶结束后慢充充电，充电完成后开始静置，充电结束时SoC为95％，均衡装置的计时器开始计时，当静置时间达到2h时，控制器通过电池状态监测回路采集动力电池开路电压数据，由此得到各动力电池单体SoC信息(最低动力电池单体SoC值为93％)，同时计算各动力电池单体的SoC与最低动力电池单体的SoC差异值，其中某一只电池单体SoC值与最低电池单体的SoC值的差异值达到1.2％，该电池单体开路电压为4.1V，均衡时间计算值为11.7h，此时控制单元闭合该动力电池单体的均衡回路开关，均衡启动，同时对均衡时间开始计时。均衡1h后，达到均衡中止静置时间，此时断开均衡回路开关，均衡中止，均衡时间计时同时中止，之后控制器下电。一段时间后，整车重新上电，开始正常行驶，此时均衡动力电池单体SoC值为94.1％，控制单元再次闭合均衡回路开关，均衡重新启动，同时对均衡时间继续计时。行车过程中均衡动力电池单体SoC值降低至5％，此时控制单元断开均衡回路开关，均衡中止，均衡时间计时同时中止。之后整车充电，均衡动力电池单体SoC值再次达到5％，控制单元再次闭合均衡回路开关，均衡重新启动，同时均衡时间继续计时，当累计均衡时间达到12h时，控制单元断开均衡回路开关，本次均衡过程结束，均衡时间计时终止。
例如：整车行驶结束后快充充电，充电完成后开始静置，充电结束时SoC为80％，均衡装置的计时器开始计时，当静置时间达到2h时，控制器通过电池状态监测回路采集动力电池开路电压数据，由此得到各动力电池单体SoC信息(最低动力电池单体SoC值为79％)，同时距上一次均衡完成相隔时间已达到3200h，此时计算各动力电池单体的SoC与最低动力电池单体的SoC差异值，其中某一只电池单体SoC值与最低电池单体的SoC值的差异值达到1.5％，该电池单体开路电压为4.0V，均衡时间计算值为15h，此时控制单元闭合该动力电池单体的均衡回路开关，均衡启动，同时对均衡时间开始计时。均衡1h后，达到均衡中止静置时间预设值，此时控制单元断开均衡回路开关，均衡中止，均衡时间计时同时中止，之后控制器下电。一段时间后，整车重新上电，开始正常行驶，此时均衡动力电池单体SoC值为80.4％，控制单元再次闭合均衡回路开关，均衡重新启动，同时对均衡时间继续计时。行车结束后整车充电，充电结束后整车静置，当累计均衡时间达到15h时，并且静置时间小于3h，控制单元断开均衡回路开关，本次均衡过程结束，均衡时间计时终止。
通过上述实施例，将累计的均衡时间作为衡量是否完成均衡的条件，使得对动力电池进行均衡的时间满足该动力电池的均衡要求，从而进行均衡的动力电池能够缩小动力电池单体之间的电量和电压差，解决了动力电池的均衡效率比较低的技术问题，达到了提高动力电池的均衡效率的效果。在满足中止条件的情况下中止均衡，可以防止均衡过程动力电池SoC过低导致电池过放，也可以防止均衡过程中动力电池静置时间过长导致整车12V电源亏电，在使得均衡的时长达到动力电池所需的时间的情况下，还能避免过放和亏电的问题，达到了保证动力电池的使用安全和使用寿命的技术效果。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种动力电池均衡控制电路的实施例。实施例1的动力电池均衡控制方法可以通过该实施例2的动力电池均衡控制电路实现。
如图4所示，该动力电池均衡控制电路包括：电池状态监测回路40、均衡回路42、计时器44和控制单元46。
电池状态监测回路40与动力电池100相连接，用于监测动力电池100中各个动力电池单体的荷电状态值。
均衡回路42与各个动力电池单体串联，用于对动力电池中的待均衡动力电池进行均衡。
计时器44用于计时。
控制单元46与电池状态监测回路、均衡回路、计时器和动力电池相连接，用于根据电池状态监测回路监测到的数据和计时器的数据控制均衡回路对待均衡动力电池进行均衡，其中，在判断出待均衡动力电池单体满足中止均衡的条件时，控制均衡回路断开以中止对待均衡动力电池单体进行均衡，并在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，控制所述均衡回路导通以继续对待均衡动力电池进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，均衡时间计算值为待均衡动力电池单体所需均衡时间值；在判断出待均衡动力电池单体不满足中止均衡的条件时，控制所述均衡回路导通以继续对待均衡动力电池单体进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡。
在该实施例中，启动对动力电池的均衡之后，满足中止均衡的条件时中止正在进行的均衡，满足继续均衡的条件时继续已经中止的均衡累计进行均衡的时间，均衡时间计算值是进行均衡的动力电池达到均衡要求所需要的时间，当累计的均衡时间满足均衡时间计算值时终止均衡，也就是将累计的均衡时间作为衡量是否完成均衡的条件，使得对动力电池进行均衡的时间满足该动力电池的均衡要求，从而进行均衡的动力电池能够缩小动力电池单体之间的电量和电压差，解决了动力电池的均衡效率比较低的技术问题，达到了提高动力电池的均衡效率的效果。
由于该动力电池均衡控制电路的结构简单，便于应用在动力电池的均衡控制中，降低了应用成本，提高了该控制电路的实用性。
可选地，电池状态检测回路包括：用于监测动力电池电压的电压监测回路、用于监测动力电池电流的电流监测回路和用于监测动力电池内阻的内阻监测回路，电压监测回路、电流监测回路和内阻监测回路均与控制单元相连接。电压检测回路可以监测动力电池的开路电压，电流监测回路可以监测动力电池的电流，内阻监测回路可以监测动力电池的电阻，以便于控制单元根据上述三个回路的监测数据来计算待均衡动力电池单体的均衡时间计算值。
可选地，均衡回路包括均衡电阻和开关，其中，均衡电阻、开关和动力电池单体串联。通过开关的打开和关闭来控制均衡回路的导通和关断，在开关打开的状态下，均衡回路导通以对待均衡动力电池单体进行均衡；在开关关闭的状态下，均衡回路关闭以停止对待均衡动力电池单体的均衡。
可选地，动力电池的动力电池单体为二次电池，二次电池包括以下任意一种：铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。
通过上述电路，可以控制均衡回路的导通或者关断来控制对待均衡动力电池单体进行的均衡，使得待均衡动力电池单体的均衡时间能够满足其均衡时间计算值，而均衡时间计算值是根据待均衡动力电池单体的参数计算得到的，能够反映待均衡动力电池单体所需的均衡时间，从而避免了均衡时间过短导致的均衡效率低的技术问题，达到了提高均衡效率的技术效果。
实施例3
根据本发明实施例，提供了一种动力电池均衡控制装置的实施例，该动力电池均衡控制装置可以执行实施例1的动力电池均衡控制方法，上述方法也可以通过该装置执行。
如图5所示，该动力电池均衡控制装置包括：检测单元52、判断单元54、第一控制单元56和第二控制单元58。
检测单元52用于检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对待均衡动力电池单体进行均衡。
判断单元54用于在对待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件。
第一控制单元56用于在判断出待均衡动力电池单体满足中止均衡的条件时，中止对动力电池单体进行均衡，并在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对待均衡动力电池进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，均衡时间计算值为待均衡动力电池单体所需均衡时间值。
第二控制单元58用于在判断出待均衡动力电池单体不满足中止均衡的条件时，继续对待均衡动力电池单体进行均衡，直至对待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡。
在该实施例中，启动对动力电池的均衡之后，满足中止均衡的条件时中止正在进行的均衡，满足继续均衡的条件时继续已经中止的均衡累计进行均衡的时间，均衡时间计算值是进行均衡的动力电池达到均衡要求所需要的时间，当累计的均衡时间满足均衡时间计算值时终止均衡，也就是将累计的均衡时间作为衡量是否完成均衡的条件，使得对动力电池进行均衡的时间满足该动力电池的均衡要求，从而进行均衡的动力电池能够缩小动力电池单体之间的电量和电压差，解决了动力电池的均衡效率比较低的技术问题，达到了提高动力电池的均衡效率的效果。
可选地，采用以下公式计算得到均衡时间计算值：
T＝(C*△SoC*R)/U
其中，T为均衡时间计算值，U为开路电压，单位为V，△SoC为待均衡动力电池单体与最低荷电状态值的动力电池单体的差异值，单位为％，R为均衡电阻，单位为Ω。
动力电池在充放电状态或者静置状态都能进行均衡，并没有限制电池处于充、放电状态或者静置状态。而现有技术只能在静置状态下进行均衡，动力电池进行充放电也就完成了均衡。由于均衡时间短，使得均衡效果较差，进而导致均衡效率比较低。相比之下，该实施例的方案中动力电池进行均衡的时间更长，满足动力电池单体达到电量和电压差均衡的要求，提高了均衡效率。
在满足中止条件的情况下中止均衡，可以防止均衡过程动力电池SoC过低导致电池过放，也可以防止均衡过程中动力电池静置时间过长导致整车12V电源亏电，在使得均衡的时长达到动力电池所需的时间的情况下，还能避免过放和亏电的问题，达到了保证动力电池的使用安全和使用寿命的技术效果。
在动力电池静置的时间没有达到均衡中止静置时间，或者在动力电池处于中止状态时，获取待均衡动力电池的累计均衡时间。累计均衡时间是从一次启动均衡开始到均衡结束之前的时间段内当前已经进行的均衡时间。当累计均衡时间达到均衡时间计算值时，确认完成对待均衡动力电池的均衡，终止对待均衡动力电池的均衡。如果没有达到均衡时间计算值，则继续均衡，并重新获取待均衡动力电池单体的当前荷电状态值。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种动力电池均衡控制方法，其特征在于，包括：
检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对所述待均衡动力电池单体进行均衡；
在对所述待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断所述待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件；
在判断出所述待均衡动力电池单体满足所述中止均衡的条件时，中止对所述待均衡动力电池单体进行均衡，并在所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，所述均衡时间计算值为所述待均衡动力电池单体所需均衡时间值；
在判断出所述待均衡动力电池单体不满足所述中止均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池单体进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足所述均衡时间计算值时终止均衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对所述待均衡动力电池单体进行均衡包括：
检测所述动力电池的静置时间，并判断所述动力电池的静置时间是否满足预设静置时间；
在检测出所述动力电池的静置时间满足所述预设静置时间时，获取所述动力电池中各个动力电池单体的荷电状态值，以得到最低荷电状态值所对应的动力电池单体；
判断所述最低荷电状态值是否处于预设荷电状态值的范围；
如果所述最低荷电状态值处于所述预设荷电状态值的范围内，则获取各个动力电池单体与所述最低荷电状态值的动力电池单体的差异值，以对所述差异值满足预设差异值的待均衡动力电池单体启动均衡，其中，所述待均衡动力电池单体为相对所述最低荷电状态值的动力电池单体具有高电量的电池单体；
如果所述最低荷电状态值没有处于所述预设荷电状态值的范围内，则比较均衡时间间隔是否达到预设时间间隔，并在所述均衡时间间隔达到所述预设时间间隔时，获取各个动力电池单体与所述最低荷电状态值的动力电池单体的差异值，以对所述差异值满足预设差异值的高电量电池单体启动均衡，其中，所述均衡时间间隔为当前时间与上一次均衡完成时间的时间间隔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断出所述待均衡动力电池单体满足所述中止均衡的条件时，中止对所述动力电池单体进行均衡包括：
获取所述待均衡动力电池单体的当前荷电状态值；
判断所述待均衡动力电池单体的当前荷电状态值是否达到均衡中止荷电状态值；
若所述待均衡动力电池单体的当前荷电状态值达到所述均衡中止荷电状态值，则中止均衡；
若所述待均衡动力电池单体的当前荷电状态值未达到所述均衡中止荷电状态值，则判断所述待均衡动力电池单体的静置时间是否达到均衡中止静置时间，并在所述待均衡动力电池单体的静置时间达到所述均衡中止静置时间时，中止均衡，其中，所述待均衡动力电池单体的静置时间为所述待均衡动力电池单体从开始静置到当前时间处于静置状态的累计时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡包括：
获取所述待均衡动力电池单体的累计均衡时间；
判断所述累计均衡时间是否达到所述均衡时间计算值；
若所述累计均衡时间达到所述均衡时间计算值，则终止均衡；
若所述累计均衡时间未达到所述均衡时间计算值，则返回获取所述待均衡动力电池单体的当前荷电状态值的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，继续对所述待均衡动力电池进行均衡包括：
在所述累计均衡时间未达到所述均衡时间计算值的情况下，检测所述动力电池的状态是否改变；
在所述动力电池的状态改变，且满足所述继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡，其中，所述继续均衡的条件包括：
所述动力电池各个动力电池单体的最低荷电状态值处于预设荷电状态值的范围，或者动力电池单体与所述最低荷电状态值的动力电池单体的差异值满足预设差异值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡包括：
在所述动力电池处于充、放电状态或者静置状态，并且所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算得到所述均衡时间计算值：
T＝(C*ΔSoC*R)/U
其中，T为所述均衡时间计算值，U为开路电压，△SoC为待均衡动力电池单体与最低荷电状态值的动力电池单体的差异值，R为均衡电阻。
8.一种动力电池均衡控制电路，其特征在于，包括：
电池状态监测回路，与动力电池相连接，用于监测所述动力电池中各个动力电池单体的荷电状态值；
均衡回路，与所述各个动力电池单体串联，用于对所述动力电池中的待均衡动力电池进行均衡；
计时器，用于计算所述待均衡动力电池进行均衡的时间；
控制单元，与所述电池状态监测回路、所述均衡回路、所述计时器和所述动力电池相连接，用于根据所述电池状态监测回路监测到的数据和所述待均衡动力电池进行均衡的时间控制所述均衡回路对所述待均衡动力电池进行均衡，其中，在判断出所述待均衡动力电池单体满足中止均衡的条件时，控制所述均衡回路断开以中止对所述待均衡动力电池单体进行均衡，并在待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，控制所述均衡回路导通以继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，所述均衡时间计算值为待均衡动力电池单体所需均衡时间值；在判断出所述待均衡动力电池单体不满足所述中止均衡的条件时，控制所述均衡回路导通以继续对所述待均衡动力电池单体进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足所述均衡时间计算值时终止均衡。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述电池状态检测回路包括：
用于监测所述动力电池电压的电压监测回路、用于监测所述动力电池电流的电流监测回路和用于监测所述动力电池内阻的内阻监测回路，所述电压监测回路、所述电流监测回路和所述内阻监测回路均与所述控制单元相连接。
10.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述均衡回路包括均衡电阻和开关，其中，所述均衡电阻、所述开关和所述动力电池单体串联。
11.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述动力电池的动力电池单体为二次电池，所述二次电池包括以下任意一种：
铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。
12.一种动力电池均衡控制装置，其特征在于，包括：
检测单元，用于检测满足预设均衡启动条件的待均衡动力电池单体，并启动对所述待均衡动力电池单体进行均衡；
判断单元，用于在对所述待均衡动力电池单体进行均衡的过程中，判断所述待均衡动力电池单体是否满足中止均衡的条件；
第一控制单元，用于在判断出所述待均衡动力电池单体满足所述中止均衡的条件时，中止对所述动力电池单体进行均衡，并在所述待均衡动力电池单体满足继续均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足均衡时间计算值时终止均衡，其中，所述均衡时间计算值为所述待均衡动力电池单体所需均衡时间值；
第二控制单元，用于在判断出所述待均衡动力电池单体不满足所述中止均衡的条件时，继续对所述待均衡动力电池单体进行均衡，直至对所述待均衡动力电池单体进行均衡的时间满足所述均衡时间计算值时终止均衡。
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