CN113602148B - 一种全时均衡的均衡时长管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全时均衡的均衡时长管理方法。所述方法包括行车均衡方法、充电均衡方法、短时存储均衡方法和长时存储均衡方法，可综合运用基于电芯压差评估均衡时长、基于OCV评估均衡时长、基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长和基于充电末端电芯压差评估均衡时长的均衡时长确定方法。本发明采用多种方案确定均衡时间使得均衡时间更加准确，从而达到合理管理均衡时间，可以解决车辆处于连续的工作状态的车辆，因为没有静置，导致均衡时间无法确认的问题，还可以解决长时间存储的均衡管理问题，确定最优的均衡启动时间，避免长时存储不能均衡问题，也避免存储时需要反复唤醒来确定均衡。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，涉及一种全时均衡的均衡时长管理方法，尤其涉及一种用于车辆的全时均衡的均衡时长管理方法。
背景技术
锂电池包具有能量高、功率高、寿命长、充电快、污染少等优点，成为新能源汽车的首选电池。随着汽车行驶的里程增加，锂电池包的容量也要随之增加，所以目前为了实现锂电池容量的需求，常常采用多个锂电池单体进行串联或并联方式组成一个电池包。虽然每个锂电池单体的制造工艺，使用材料都力求一致，但也无法保证锂电池单体的性能完全百分百一致，所以两个同一款锂电池单体会存在不同的容量，内阻，自放电率。为了解决电池单体不一致性，人们开发了均衡***。均衡，顾名思义是平衡的意思，是为了平衡锂电池单体使其变成一致。
目前均衡方法包括两种，一种被动均衡，另一种主动均衡。
被动均衡：一种采用电阻放热的方式将高容量电池“多出的电量”进行释放，从而达到均衡的目的的均衡方式。
主动均衡：以电量转移的方式进行均衡的均衡方法。
由于往往电池组单体数量较多、容量较大时，靠均衡电路模块的均衡能力需要很长的均衡时间才可以达到均衡效果，所以存在均衡时长的两种演变。
1.充电均衡，又称末端均衡。指在充电末进行均衡。
2.全时均衡，为了延长均衡时间，在充电过程，放电及过程均进行均衡，称全时均衡。
现有的全时均衡方案具有以下弊端，一、均衡时间管理不合理。二、需要休眠静置2小时后获取数据后才能确定均衡时间，一旦处于高负荷的24小时工作状态，反而无法均衡。三、相对应的，当车辆处于长时间的休眠状态，也没有均衡。
CN110001454A提供了一种基于全时均衡的电池管理***及控制策略，电池管理***包括主控单元和从控单元，所述主控单元为电池管理***的主控制电路板，用于整体策略控制，所述从控单元为电池管理***的从控制电路板，用于采集数据，并与主控单元通讯。
CN109428129A公开了一种电池均衡方法、***、车辆、存储介质及电子设备，所述方法包括：获取电池组中的待均衡单体电池的时间变化率；获取均衡所需的参考时间变化率；根据所述待均衡单体电池的时间变化率和所述参考时间变化率，确定所述待均衡单体电池的目标均衡时长；按照所述目标均衡时长，控制所述待均衡单体电池的均衡。
但是上述方案均存在着均衡时间准确性有待进一步加强并存在长时间存储的均衡管理问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于一种全时均衡的均衡时长管理方法。本发明提供的全时均衡的均衡时长管理方法采用多种方案确定均衡时间使得均衡时间更加准确，从而达到合理管理均衡时间。本发明所述全时均衡是用于电动车辆的。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种全时均衡的均衡时长管理方法，所述方法包括行车均衡方法、充电均衡方法、短时存储均衡方法和长时存储均衡方法。
本发明提供的全时均衡的均衡时长管理方法中，行车均衡方法还包括行车均衡时长的确定方法，充电均衡方法中还包括充电均衡时长的确定方法，短时存储均衡方法中还包括短时存储均衡时长的确定方法，长时存储均衡方法中还包括长时均衡时长的确定方法。
本发明中，所述长时存储是指车辆的存储时间在1个月以上，所述短时存储是指车辆的存储时间不足1个月。
本发明提供的全时均衡的均衡时长管理方法采用多种方案确定均衡时间使得均衡时间更加准确，从而达到合理管理均衡时间。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述全时均衡的均衡时长管理方法中综合运用基于电芯压差评估均衡时长的均衡时长确定方法、基于OCV评估均衡时长的均衡时长确定方法、基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长的均衡时长确定方法和基于充电末端电芯压差评估均衡时长的均衡时长确定方法。
上述各均衡时长的确定方法各有优势和不足：
基于电芯压差评估均衡时长：该方法获取数据容易，但是由于采用动态数据，所以评估均衡时长存在误差较大的特点。
基于OCV(开路电压)评估均衡时长：该方法需要车辆静置2小时后的数据进行评估，评估均衡时长准确。
基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长：该方法只适用于磷酸铁锂，评估均衡时长相对准确。
基于充电末端电芯压差评估均衡时长：该方法适用于充电末端，评估均衡时长相对准确。
这4种均衡时长评估方式，从准确度排序基于OCV评估时长＞基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长＞基于充电末端电芯压差评估均衡时长＞基于电芯压差评估均衡时长。
本发明中综合使用这4种均衡时长评估方式，从而进一步提升均衡时长的准确性。
作为本发明优选的技术方案，所述行车均衡方法包括：行车均衡时长的确定，以及基于行车均衡时长进行均衡。
优选地，所述行车均衡方法中还包括：在确定行车均衡时长前，先使车辆启动。
优选地，所述行车均衡方法中还包括：若进行均衡的时长达到行车需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就下电，则存储均衡剩余时长。均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
作为本发明优选的技术方案，所述行车均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在第一时间以上，则基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足所述第一时间，则获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数。
上述行车均衡时长可由电池管理***确定。并且，T剩余＜T＜T压差，T＝T剩余+T修正。
本发明通过上述方法可以解决车辆处于连续的工作状态的车辆，因为没有静置，导致均衡时间无法确认的问题。
优选地，所述第一时间为1.9-2.1h，例如1.9h、2h或2.1h等，优选为2h。
作为本发明优选的技术方案，所述充电均衡方法包括：充电均衡时长的确定，基于充电均衡时长进行均衡以及对充电均衡时长进行修正。
优选地，所述充电均衡方法中还包括：在确定充电均衡时长前，先使车辆充电。
优选地，所述充电均衡方法中还包括：若进行均衡的时长达到充电需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就充电结束，则存储均衡剩余时长。均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
作为本发明优选的技术方案，所述行车均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在第二时间以上，则基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足所述第二时间，则获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数。
上述行车均衡时长的确定可由电池管理***实现。并且，T剩余＜T＜T压差，T＝T剩余+T修正。
优选地，所述第二时间为1.9-2.1h，例如1.9h、2h或2.1h等，优选为2h。
优选地，所述对充电均衡时长进行修正的方法包括：
判断是否为磷酸铁锂电池，若是磷酸铁锂电池，基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长T磷酸铁锂；判断均衡时长T是否大于T磷酸铁锂，若是，则令T＝T磷酸铁锂；若否，则基于T磷酸铁锂对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T；T旧＜T新＜T磷酸铁锂，T新＝T旧+T修；
若不是磷酸铁锂电池，则基于充电末端电芯压差评估均衡时长T末端，判断均衡时长T是否大于T末端，若是，则令T＝T末端；若否，则基于T末端对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T；T旧＜T新＜T末端，T新＝T旧+T修。
本发明中，所述磷酸铁锂特征点是指由于磷酸铁锂dQ/dV曲线存在特殊的拐点，该拐点电池容量一致，所以可以利用这个特征点估算出磷酸铁锂的实际容量，从而估算出均衡时间T磷酸铁锂。
上述对充电均衡时长的修正可由电源管理***实现。
作为本发明优选的技术方案，所述短时存储均衡方法包括：短时存储均衡时长的确定以及基于短时存储均衡时长进行均衡。
优选地，所述短时存储均衡方法还包括：在确定短时存储均衡时长前，先进行车辆存储。
优选地，所述短时存储均衡方法还包括：若进行均衡的时长达到短时存储需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到短时存储需要的均衡时长车辆就启动或充电，则存储均衡剩余时长。记录结束均衡的时间为Y。均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
优选地，所述短时存储均衡时长的确定方法包括：车辆存储时间达到第三时间后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。电池管理***唤醒的唤醒可以是低功率唤醒。
优选地，所述第三时间为1.9-2.1h，例如1.9h、2h或2.1h等，优选为2h。
作为本发明优选的技术方案，所述长时存储均衡方法包括：唤醒时间计算、长时均衡时长的确定以及基于长时存储均衡时长进行均衡。
优选地，所述长时存储均衡的方法还包括：进行均衡的时长达到长时存储均衡时长，则暂时结束均衡，并判断是否达到长时存储均衡结束条件，若是，则完全结束长时存储均衡；若否，则重复进行所述长时存储均衡方法。
所述完全结束长时存储均衡，是指在本次长时存储过程中，不再重复进行均衡。
优选地，所述长时存储均衡结束条件包括达到设定的SOC和/或均衡次数。采用上述结束条件目的是防止均衡导致SOC电量过低，控制长时间存储均衡的次数。
作为本发明优选的技术方案，所述唤醒时间计算的方法包括：根据y＝(Q×T)/(C×△K)得到唤醒时间间隔y，其中Q为均衡能力，C为电池容量，△K为自放电率差异，T为均衡时长，这里设定为一个初值；上一次均衡的完成时间点为Y，则唤醒时间为Y+y。
通过短时存储均衡时长确定方法，可以获取到完成时间点Y。
优选地，所述长时均衡时长的确定方法包括：到达唤醒时间后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。电池管理***唤醒的唤醒可以是低功率唤醒。
通过上述方法，本发明可以解决长时间存储的均衡管理问题，确定最优的均衡启动时间，避免长时存储不能均衡问题，也避免存储时需要反复唤醒来确定均衡。
作为本发明所述方法的进一步优选技术方案，所述方法包括行车均衡方法、充电均衡方法、短时存储均衡方法和长时存储均衡方法；
所述行车均衡方法包括：行车均衡时长的确定，以及基于行车均衡时长进行均衡；若进行均衡的时长达到行车需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就下电，则存储均衡剩余时长；
所述行车均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在2h以上，则电池管理***基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足2h，则电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数；
所述充电均衡方法包括：充电均衡时长的确定，基于充电均衡时长进行均衡以及对充电均衡时长进行修正；若进行均衡的时长达到充电需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就充电结束，则存储均衡剩余时长；
所述行车均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在2h以上，则电池管理***基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足2h，则电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数；
所述对充电均衡时长进行修正的方法包括：
判断是否为磷酸铁锂电池，若是磷酸铁锂电池，电池管理***基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长T磷酸铁锂；判断均衡时长T是否大于T磷酸铁锂，若是，则令T＝T磷酸铁锂；若否，则电池管理***基于T磷酸铁锂对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T；
若不是磷酸铁锂电池，则电池管理***基于充电末端电芯压差评估均衡时长T末端，判断均衡时长T是否大于T末端，若是，则令T＝T末端；若否，则电池管理***基于T末端对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T；
所述短时存储均衡方法包括：短时存储均衡时长的确定以及基于短时存储均衡时长进行均衡；若进行均衡的时长达到短时存储需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到短时存储需要的均衡时长车辆就启动或充电，则存储均衡剩余时长；
所述短时存储均衡时长的确定方法包括：车辆存储时间达到2h后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv；
所述长时存储均衡方法包括：唤醒时间计算、长时均衡时长的确定以及基于长时存储均衡时长进行均衡；进行均衡的时长达到长时存储均衡时长，则暂时结束均衡，并判断是否达到长时存储均衡结束条件，若是，则完全结束长时存储均衡；若否，则重复进行所述长时存储均衡方法；
所述唤醒时间计算的方法包括：电池管理***根据y＝(Q×T)/(C×△K)得到唤醒时间间隔y，其中Q为均衡能力，C为电池容量，△K为自放电率差异，T为均衡时长，这里设定为一个初值；上一次均衡的完成时间点为Y，则唤醒时间为Y+y；
所述长时均衡时长的确定方法包括：到达唤醒时间后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用多种方案确定均衡时间使得均衡时间更加准确，从而达到合理管理均衡时间。
(2)本发明可以解决车辆处于连续的工作状态的车辆，因为没有静置，导致均衡时间无法确认的问题。
(3)本发明可以解决长时间存储的均衡管理问题，确定最优的均衡启动时间，避免长时存储不能均衡问题，也避免存储时需要反复唤醒来确定均衡。附图说明
附图说明
图1为实施例1提供的行车均衡方法的流程示意图；
图2为实施例1提供的行车均衡时长的确定方法流程示意图；
图3为实施例1提供的充电均衡方法的流程示意图；
图4为实施例1提供的充电均衡时长修正方法中基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长的流程示意图；
图5为实施例1提供的充电均衡时长修正方法中基于充电末端电芯压差评估均衡时长的流程示意图；
图6为实施例1提供的短时存储均衡方法流程示意图；
图7为实施例1提供的长时存储均衡方法流程示意图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
OCV是Open circuit voltage＝开路电压。
T剩余是上一次均衡剩余的均衡时长，可以直接从BMS存储里面获取该参数。
T压差为电池管理***采集到最大单体电压。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1
本实施例提供一种用于车辆的全时均衡的均衡时长管理方法，其具体步骤为：
行车均衡方法：
步骤1：车辆启动。
步骤2：均衡时长评估：若启动前，车辆静置不满2小时，则无法获取基于OCV评估均衡时长Tocv，此时可以，电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余；电池管理***基于电芯压差评估均衡时长T压差；电池管理***判断T压差是否小于T剩余，如果是，则以T压差作为需要均衡的时长T。如果否，则以T剩余+T修正作为均衡时长。其中T修正为基于T压差的时间的修正参数。所以得出T剩余＜T＝T剩余+T修正＜T压差。若启动前，车辆静置满2小时，电池管理***基于OCV评估时长Tocv，以Tocv作为均衡时长T。
本发明一个实施方式中，可以通过OCV查表获得最高单体和最低单体分别对应的SOC，通过这两个SOC值计算得到二者SOC的差值△SOC，进而计算最高单体和最低单体的容量差△C，△C＝△SOC*C，其中C为单体容量。
获得△C后，电池管理***的均衡效率P是个已知的定值，Tocv＝△C/P。步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：均衡时长达到T时结束均衡。若均衡时长未达到T时车辆下电，则存储均衡剩余时长。均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
图1为本实施例提供的上述行车均衡方法的流程示意图。
图2为本实施例提供的上述行车均衡时长的确定方法流程示意图。
充电均衡方法：
步骤1：车辆充电。
步骤2：均衡时长评估：若启动前，车辆静置不满2小时，则无法获取基于OCV评估均衡时长Tocv，此时，电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余；电池管理***基于电芯压差评估均衡时长T压差；电池管理***判断T压差是否小于T剩余，如果是，则以T压差作为需要均衡的时长T。如果否，则以T剩余+T修正作为均衡时长。其中T修正为基于T压差的时间的修正参数。所以得出T剩余＜T＝T剩余+T修正＜T压差。若启动前，车辆静置满2小时，电池管理***基于OCV评估时长Tocv，以Tocv作为均衡时长T。
本发明一个实施方式中，T压差通过下述方式获取：获取最大单体电压Vmax和最小单体电压Vmin，计算二者的电压差记为V压差，V压差对应的容量差可以通过查表或者通过电池模型获得，简化来看就是f(V压差)＝f(△C压差)的函数。由此可以知道均衡时间T压差＝△C压差/均衡效率P。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：判断是否是磷酸铁锂电池：若是磷酸铁锂电池，电池管理***基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长T磷酸铁锂。判断均衡时间T是否大于T磷酸铁锂，若是，则令T＝T磷酸铁锂。若否，则基于T磷酸铁锂对均衡时间T进行修正获得新的均衡时间T，则T旧＜T新＝T旧+T修＜T磷酸铁锂。
步骤5：充电末端修正：基于充电末端电芯压差评估均衡时长T末端，判断均衡时间T是否大于T末端，若是，则令T＝T末端。若否，则基于T末端对均衡时间T进行修正获得新的均衡时间T，则T旧＜T新＝T旧+T修＜T末端。
步骤6：均衡时长达到T时结束均衡，若均衡时长未达到T充电就结束，则存储均衡剩余时长，均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
图3为本实施例提供的上述充电均衡方法的流程示意图。
图4为本实施例提供的上述充电均衡时长修正方法中基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长的流程示意图。
图5为本实施例提供的上述充电均衡时长修正方法中基于充电末端电芯压差评估均衡时长的流程示意图。
短时存储均衡方法：
步骤1：车辆存储。
步骤2：均衡时长评估：车辆存储时间为两小时，电池管理***低功率唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：均衡时长达到T时结束均衡，记录此时的时间为Y。若均衡时长未达到T时车辆启动或充电，存储均衡剩余时长。均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
图6为本实施例提供的上述短时存储均衡方法流程示意图。
长时存储均衡方法：
步骤1：唤醒时间计算：电池管理***根据y＝(Q×T)/(C×△K)得到唤醒时间间隔y，其中Q为均衡能力，C为电池容量，△K为自放电率差异，T为均衡时长，这里设定为一个初值；上一次均衡的完成时间点为Y(通过短时存储均衡时长确定方法，可以获取到完成时间点Y)，则唤醒时间为Y+y。
步骤2：均衡时长评估：时间达到Y+y时，电池管理***低功率唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡，均衡时长达到T时结束均衡，记录此时的时间为Y。
步骤4：均衡判断：是否达到均衡结束条件，是，结束长时均衡。否则重复步骤1。(均衡结束条件可以为设定的SOC或者均衡次数，其目的是防止均衡导致SOC电量过低，控制长时间存储均衡的次数)
图7为本实施例提供的上述长时存储均衡方法流程示意图。
实施例2
本实施例按照实施例1的方法，对采用磷酸铁锂电池的车辆进行全时均衡的均衡时长管理。
行车均衡方法：
步骤1：车辆启动。
步骤2：均衡时长评估：启动前车辆静置已满2小时，电池管理***基于OCV评估时长Tocv，计算过程为：获取需要均衡单体静置后的电压U，通过查OCV表获得真实容量C，BMS估算出均衡目标容量C，则TOCV＝(C目标-C真实)/Q(Q为均衡能力)。以Tocv作为均衡时长T。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：本实施例均衡时长达到T时结束均衡。
充电均衡方法：
步骤1：车辆充电。
步骤2：均衡时长评估：启动前，车辆静置满2小时，电池管理***基于OCV评估时长Tocv，计算过程：获取需要均衡单体静置后的电压U，通过查OCV表获得真实容量C，BMS估算出均衡目标容量C，则TOCV＝(C目标-C真实)/Q(Q为均衡能力)，以Tocv作为均衡时长T。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：判断是否是磷酸铁锂电池：本实施例使用的是磷酸铁锂电池，电池管理***基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长T磷酸铁锂(通过DQ/DU的拐点获得需要均衡磷酸铁锂电芯特征点，已知该款磷酸铁锂此拐点的真实容量为C，需要均衡的容量C为最高单体电压电池出现拐点的时间T1到最低单体电压电池出现拐点的时间T2这段时间内充入的电池容量C。则均衡时间T磷酸铁锂＝需要均衡的容量C除以均衡能力Q)。判断均衡时间T是否大于T磷酸铁锂，若是，则令T＝T磷酸铁锂。若否，则基于T磷酸铁锂对均衡时间T进行修正获得新的均衡时间T，则T旧＜T新＝T旧+T修＜T磷酸铁锂。
酸铁锂电池存在特征点，特征点的电芯容量一致，通过D(Q)/D(v)可以找到磷酸铁锂的特征点。本发明一个实施方式中，电芯1和电芯2充电，电芯1第一个到达特征点，那么我们获得电芯1的特征点对应容量C1，电芯1继续充电，充了△C磷酸铁锂的电时，电芯2到达特征点对应容量C2，同一款磷酸铁锂特征点容量一致，所以C1＝C2，但由于电芯1继续充了△C磷酸铁锂的电，所以电芯1和电芯2的容量差是△C磷酸铁锂。T磷酸铁锂＝△C磷酸铁锂/均衡功率P。
步骤5：均衡时长达到T时结束均衡，若均衡时长未达到T充电就结束，则存储均衡剩余时长，均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
短时存储均衡方法：
步骤1：车辆存储。
步骤2：均衡时长评估：车辆存储时间为两小时，电池管理***低功率唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：均衡时长达到T时结束均衡，记录此时的时间为Y。
长时存储均衡方法：
步骤1：唤醒时间计算：电池管理***根据y＝(Q×T)/(C×△K)得到唤醒时间间隔y，其中Q为均衡能力，C为电池容量，△K为自放电率差异，T为均衡时长，这里设定为一个初值；上一次均衡的完成时间点为Y，则唤醒时间为Y+y。
步骤2：均衡时长评估：时间达到Y+y时，电池管理***低功率唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡，均衡时长达到T时结束均衡，记录此时的时间为Y。
步骤4：均衡判断：是否达到均衡结束条件，是，结束长时均衡。否重复步骤1。(均衡结束条件设定为SOC在50％以上)
实施例3
本实施例按照实施例1的方法，对采用……镍钴铝电池的车辆进行全时均衡的均衡时长管理。
行车均衡方法：
步骤1：车辆启动。
步骤2：均衡时长评估：启动前，车辆静置不满2小时，则无法获取基于OCV评估均衡时长Tocv，电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余；电池管理***基于电芯压差评估均衡时长T压差；电池管理***判断T压差是否小于T剩余，如果是，则以T压差作为需要均衡的时长T。如果否，则以T剩余+T修正作为均衡时长。其中T修正为基于T压差的时间的修正参数。
本发明一个实施方式中，当T压差＞T剩余时，增加一个修正系数K(0＜K＜1)减少修正量。T修正＝K(T压差-T剩余)。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：均衡时长未达到T时车辆下电，存储均衡剩余时长。均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
充电均衡方法：
步骤1：车辆充电。
步骤2：均衡时长评估：启动前，车辆静置不满2小时，无法获取基于OCV评估均衡时长Tocv，此时，电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余；电池管理***基于电芯压差评估均衡时长T压差；电池管理***判断T压差是否小于T剩余；电池管理***基于电芯压差评估均衡时长T压差；电池管理***判断T压差是否小于T剩余，如果是，则以T压差作为需要均衡的时长T。如果否，则以T剩余+T修正作为均衡时长。其中T修正为基于T压差的时间的修正参数。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：判断是否是磷酸铁锂电池：本实施例不是磷酸铁锂电池，进行充电末端修正：基于充电末端电芯压差评估均衡时长T末端，判断均衡时间T是否大于T末端，若是，则令T＝T末端。若否，则基于T末端对均衡时间T进行修正获得新的均衡时间T。
步骤6：均衡时长未达到T充电就结束，存储均衡剩余时长，均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
短时存储均衡方法：
步骤1：车辆存储。
步骤2：均衡时长评估：车辆存储时间为两小时，电池管理***低功率唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡。
步骤4：均衡时长未达到T时车辆启动或充电，存储均衡剩余时长。均衡剩余时长＝需要均衡时长-已经均衡时长。
长时存储均衡方法：
步骤1：唤醒时间计算：电池管理***根据y＝(Q×T)/(C×△K)得到唤醒时间间隔y，其中Q为均衡能力，C为电池容量，△K为自放电率差异，T为均衡时长，这里设定为一个初值；上一次均衡的完成时间点为Y，则唤醒时间为Y+y。
步骤2：均衡时长评估：时间达到Y+y时，电池管理***低功率唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
步骤3：均衡：基于步骤2获取的均衡时长T进行均衡，均衡时长达到T时结束均衡，记录此时的时间为Y。
步骤4：均衡判断：是否达到均衡结束条件，是，结束长时均衡。否重复步骤1。(均衡结束条件为均衡次数5次)
本发明提供的全时均衡的均衡时长管理方法采用多种方案确定均衡时间使得均衡时间更加准确，从而达到合理管理均衡时间；可以解决车辆处于连续的工作状态的车辆，因为没有静置，导致均衡时间无法确认的问题；可以解决长时间存储的均衡管理问题，确定最优的均衡启动时间，避免长时存储不能均衡问题，也避免存储时需要反复唤醒来确定均衡。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (19)
1.一种全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述方法包括行车均衡方法、充电均衡方法、短时存储均衡方法和长时存储均衡方法；
所述全时均衡的均衡时长管理方法中综合运用基于电芯压差评估均衡时长的均衡时长确定方法、基于OCV评估均衡时长的均衡时长确定方法、基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长的均衡时长确定方法和基于充电末端电芯压差评估均衡时长的均衡时长确定方法；
所述行车均衡方法包括：行车均衡时长的确定，以及基于行车均衡时长进行均衡；在确定行车均衡时长前，先使车辆启动；若进行均衡的时长达到行车需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就下电，则存储均衡剩余时长；
所述行车均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在第一时间以上，则基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足所述第一时间，则获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数，且T修正＝K(T压差-T剩余)，K为修正系数且0＜K＜1。
2.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述第一时间为1.9-2.1h。
3.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述充电均衡方法包括：充电均衡时长的确定，基于充电均衡时长进行均衡以及对充电均衡时长进行修正。
4.根据权利要求3所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述充电均衡方法中还包括：在确定充电均衡时长前，先使车辆充电。
5.根据权利要求3所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述充电均衡方法中还包括：若进行均衡的时长达到充电需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就充电结束，则存储均衡剩余时长。
6.根据权利要求3所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述充电均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在第二时间以上，则基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足所述第二时间，则获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数。
7.根据权利要求6所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述第二时间为1.9-2.1h。
8.根据权利要求3所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述对充电均衡时长进行修正的方法包括：
判断是否为磷酸铁锂电池，若是磷酸铁锂电池，基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长T磷酸铁锂；判断均衡时长T是否大于T磷酸铁锂，若是，则令T＝T磷酸铁锂；若否，则基于T磷酸铁锂对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T；
若不是磷酸铁锂电池，则基于充电末端电芯压差评估均衡时长T末端，判断均衡时长T是否大于T末端，若是，则令T＝T末端；若否，则基于T末端对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T。
9.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述短时存储均衡方法包括：短时存储均衡时长的确定以及基于短时存储均衡时长进行均衡。
10.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述短时存储均衡方法还包括：在确定短时存储均衡时长前，先进行车辆存储。
11.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述短时存储均衡方法还包括：若进行均衡的时长达到短时存储需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到短时存储需要的均衡时长车辆就启动或充电，则存储均衡剩余时长。
12.根据权利要求9所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述短时存储均衡时长的确定方法包括：车辆存储时间达到第三时间后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
13.根据权利要求12所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述第三时间为1.9-2.1h。
14.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述长时存储均衡方法包括：唤醒时间计算、长时均衡时长的确定以及基于长时存储均衡时长进行均衡。
15.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述长时存储均衡的方法还包括：进行均衡的时长达到长时存储均衡时长，则暂时结束均衡，并判断是否达到长时存储均衡结束条件，若是，则完全结束长时存储均衡；若否，则重复进行所述长时存储均衡方法。
16.根据权利要求15所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述长时存储均衡结束条件包括达到设定的SOC和/或均衡次数。
17.根据权利要求14所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述唤醒时间计算的方法包括：根据y＝(Q×T)/(C×△K)得到唤醒时间间隔y，其中Q为均衡能力，C为电池容量，△K为自放电率差异，T为均衡时长，这里设定为一个初值；上一次均衡的完成时间点为Y，则唤醒时间为Y+y。
18.根据权利要求14所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述长时均衡时长的确定方法包括：到达唤醒时间后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
19.根据权利要求1所述的全时均衡的均衡时长管理方法，其特征在于，所述方法包括行车均衡方法、充电均衡方法、短时存储均衡方法和长时存储均衡方法；
所述行车均衡方法包括：行车均衡时长的确定，以及基于行车均衡时长进行均衡；若进行均衡的时长达到行车需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就下电，则存储均衡剩余时长；
所述行车均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在2h以上，则电池管理***基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足2h，则电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数，且T修正＝K(T压差-T剩余)，K为修正系数且0＜K＜1；
所述充电均衡方法包括：充电均衡时长的确定，基于充电均衡时长进行均衡以及对充电均衡时长进行修正；若进行均衡的时长达到充电需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到行车需要的均衡时长车辆就充电结束，则存储均衡剩余时长；
所述充电均衡时长的确定方法包括：若车辆启动前，车辆静置时间在2h以上，则电池管理***基于OCV评估均衡时长Tocv；若车辆启动前，车辆静置时间不足2h，则电池管理***获取上一次均衡剩余时长T剩余，并基于电芯压差评估均衡时长T压差；若判断T压差小于T剩余，则以T压差作为均衡时长T，若判断T压差不小于T剩余，则以T剩余和T修正的和作为均衡时长T；其中，T修正为基于T压差的时间的修正参数；
所述对充电均衡时长进行修正的方法包括：
判断是否为磷酸铁锂电池，若是磷酸铁锂电池，电池管理***基于磷酸铁锂特征点评估均衡时长T磷酸铁锂；判断均衡时长T是否大于T磷酸铁锂，若是，则令T＝T磷酸铁锂；若否，则电池管理***基于T磷酸铁锂对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T；
若不是磷酸铁锂电池，则电池管理***基于充电末端电芯压差评估均衡时长T末端，判断均衡时长T是否大于T末端，若是，则令T＝T末端；若否，则电池管理***基于T末端对均衡时长T进行修正获得新的均衡时长T；
所述短时存储均衡方法包括：短时存储均衡时长的确定以及基于短时存储均衡时长进行均衡；若进行均衡的时长达到短时存储需要的均衡时长，则结束均衡；若进行均衡的时长未达到短时存储需要的均衡时长车辆就启动或充电，则存储均衡剩余时长；
所述短时存储均衡时长的确定方法包括：车辆存储时间达到2h后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv；
所述长时存储均衡方法包括：唤醒时间计算、长时均衡时长的确定以及基于长时存储均衡时长进行均衡；进行均衡的时长达到长时存储均衡时长，则暂时结束均衡，并判断是否达到长时存储均衡结束条件，若是，则完全结束长时存储均衡；若否，则重复进行所述长时存储均衡方法；
所述唤醒时间计算的方法包括：电池管理***根据y＝(Q×T)/(C×△K)得到唤醒时间间隔y，其中Q为均衡能力，C为电池容量，△K为自放电率差异，T为均衡时长，这里设定为一个初值；上一次均衡的完成时间点为Y，则唤醒时间为Y+y；
所述长时均衡时长的确定方法包括：到达唤醒时间后，电池管理***唤醒，基于OCV评估时长Tocv，令均衡时长T＝Tocv。
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