CN115333195A - 电池包的电压平衡控制方法、装置和电池包 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种电池包的电压平衡控制方法、装置及设备，电池包的电压平衡控制方法包括：在对电池包进行充电或放电过程中，若电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差；若各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对电池包进行电压平衡控制。本申请能够更好地保证对电池包的电压平衡的效率和效果。

Description

电池包的电压平衡控制方法、装置和电池包

技术领域

本申请涉及电气技术领域，特别是涉及一种电池包的电压平衡控制方法、装置和电池包。

背景技术

电池包由多个电芯串并联组成，相对于单个电芯的电池可以提供更大的电流和更高的电压。不过，由于材料、工艺等因素的影响，在充放电过程中，电池包中的不同电芯的电压会存在差别，因而长时间使用时，不同的电芯的损耗程度会不同，也即不同电芯的使用寿命会不同，从而会导致电池包整体的使用寿命缩短。

为了解决上述问题，通常是在充电过程中对不同电芯之间的电压进行平衡，不过，目前的平衡方式的效率较低且效果较差。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升平衡效率和平衡效果的电池包的电压平衡控制方法、装置和电池包。

本申请提出的技术方案具体如下：

第一方面，本申请提供一种电池包的电压平衡控制方法，其包括：

在对所述电池包进行充电或放电过程中，若所述电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定所述电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差；

若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制。

在一些实施例中，可选地，所述确定所述电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差，包括：

基于预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，确定所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差；其中，所述不平衡压差包括最大压差和最小压差；

基于所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差和预设平衡策略，确定所述最大压差或所述最小压差为目标平衡压差。

在一些实施例中，可选地，所述预设的健康状态与不平衡压差的对应关系的建立过程包括：

采用所述电池包工作时的充电率和放电率，对电池包样本进行预设次数的充放电循环，以及在每个充放电循环中，获取各个电芯在平衡发生阶段的电压，并计算得到所有电芯间的最大压差和最小压差；其中，所述平衡发生阶段为：在充电过程中，所有电芯的电压均达到所述预设平衡电压的阶段；

获取每个充放电循环对应的所述电池包的健康状态；

基于所述预设次数的充放电循环对应的最大压差和最小压差，建立最大压差与所述电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与所述电池包的健康状态的对应关系。

在一些实施例中，可选地，所述基于所述预设次数的充放电循环对应的最大压差和最小压差，建立最大压差与所述电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与所述电池包的健康状态的对应关系，包括：

将经过所述预设次数的充放电循环后的所述电池包的健康状态与所述电池包的初始健康状态对应的健康状态的范围划分为多个健康状态区间；

针对每个健康状态区间，计算当前健康状态区间对应的平均最大压差以及平均最小压差；

基于所述平均最大压差以及平均最小压差，建立最大压差与所述电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与所述电池包的健康状态的对应关系。

在一些实施例中，可选地，所述基于预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，确定所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差，包括：

基于所述电池包当前的健康状态所在的健康状态区间以及所在的健康状态区间对应的平均最大压差和平均最小压差，计算得到所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差。

在一些实施例中，可选地，所述基于所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差和预设平衡策略，确定所述最大压差或所述最小压差为目标平衡压差，包括：

若所述电池包当前的健康状态位于第一健康状态范围内，则确定所述最大压差为所述目标平衡压差；

若所述电池包当前的健康状态位于第二健康状态范围内，则确定所述最小压差为所述目标平衡压差；其中，所述第一健康状态范围的最小值大于所述第二健康状态范围的最大值。

在一些实施例中，可选地，所述在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制之后，所述方法还包括：

若各个电芯之间的最大电压差小于目标停止平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，停止对所述电池包进行电压平衡控制。

在一些实施例中，可选地，所述若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制，包括：

若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则分别针对各个电芯确定对应的不平衡次数；所述不平衡次数为各个电芯与其余电芯的电压差达到所述目标平衡压差的次数；

在当前的充电过程或放电过程中，对所述不平衡次数达到预设次数的电芯进行电压平衡控制。

第二方面，本申请提供一种电池包的电压平衡控制装置，其包括：

确定模块，用于在对所述电池包进行充电或放电过程中，若所述电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定所述电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差；

平衡模块，用于若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制。

第三方面，本申请提供一种电池包，其包括电池包本体和与所述电池包本体电连接的控制器：

所述控制器包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8中任意一项所述的电池包的电压平衡控制方法的步骤。

上述电池包的电压平衡控制方法、装置和电池包中，在对电池包进行充电或放电过程中，若各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差；并在各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差时，在当前的充电过程或放电过程中，对电池包进行电压平衡控制。其中，与现有方案相同的是，开启电压平衡的条件均包括各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差；不过，相对于现有方案中目标平衡压差采用固定值的方案，本发明的方法中，基于电池包当前的健康状态确定目标平衡压差，在根据目标平衡压差进行电压平衡控制。也即，基于电池包多次使用后健康状态会下降的原理，适应性调整目标平衡压差的具体值，从而能够更好地保证电压平衡的效率和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电池包的电压平衡控制方法的流程示意图；

图2是图1所示电池包的电压平衡控制方法的步骤S101的具体实现方法的流程示意图；

图3是图2所示电池包的电压平衡控制方法的步骤S1011的具体实现方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种电池包的电压平衡控制装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

申请概述

如背景技术部分所述，现有技术中为了延长电池包的使用寿命，通常是在充电过程中对不同电芯之间的电压进行平衡。其原理如下：

在充电过程中，不断检测电池包中的各个电芯的电压，当各个电芯的电压均达到设定电压之后，判断各个电芯之间的电压差是否达到某个设定电压差，也即判断各个电芯之间的电压差是否过大，如果判断结果为是，则对电压偏高的电芯(也即相对其他电芯的电压差达到设定电压差的电芯)进行电压平衡，平衡过程也即对该电芯进行放电，从而阻止其电压上升过快，最终使不同电芯之间的电压达到平衡(相同或相近)。

不过，本发明的发明人在研究后发现，随着使用时间的增加，不同电芯之间的状态差异会不断增加，因此按照现有技术中采用固定电压差的平衡方案进行平衡控制时，其平衡效率会越来越低，且平衡效果会越来越差。

针对上述问题，本发明提出一种能够提升电池包的平衡效率和平衡效果的电压平衡控制方案。以下通过多个实施例或示例对具体实现方案进行非限制性说明。

示例性方法

参照图1，本实施例提出一种电池包的电压平衡控制方法，如图1所示，该方法至少包括以下步骤：

步骤S101：在对电池包进行充电或放电过程中，若电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差。

具体地，电池包的各个电芯的电压可以通过电池管理***(Battery ManagementSystem，BMS)中的相应电压采集模组采集得到。

预设平衡电压为预先设定的电压值，在电芯的电压均达到该预设平衡电压时，表明应当考虑开启电压平衡控制。

其原理如下：以充电过程为例，随着充电的不断进行，除了电芯的SOC(StateofCharge，荷电状态，也即俗称的“电量”)会不断增加，电芯的电压也会不断升高。在电芯的电压较低时，即使不同电芯的电压存在差别，充电过程对电芯的影响也较小，但是，在电芯的电压接近电芯充满时的电压时，如果某个电芯A相对其他电芯的电压差较大，也即某个电芯A的电压“过大”，则在不采用电压平衡控制的情况下继续充电时，该电芯A相对于其他电芯必然会更先充满电，而在该电芯A充满电后，由于其余电芯尚未充满电，因此充电过程会继续进行，这就导致该电芯A出现“过充电”现象，而该过充电现象会影响电芯A的使用寿命。基于此，在各个电芯的电压均高于预设平衡电压时(相当于接近充满电时的电压时)，可以考虑进行电压平衡控制，用以降低某个(或某些)电芯的电压升高速度，使所有电芯尽可能同时充满电。

其中，由上述原理说明可知，预设平衡电压的具体值可根据电芯充满电时的电压值进行设定，也即设定为接近电芯充满电时的电压值。比如，一些实施例中，电芯的充满电时的电压在4.2V(伏)左右，则预设平衡电压可设定为4.1V左右。

在确定电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压后，也即满足开启电压平衡控制的其中一个条件之后，此时还需要进一步确定是否开启电压平衡控制。如“申请概述”部分所述，常规方案中，通常是判断各个电芯间的电压差是否过大，具体来说也即判断各个电芯间的电压差是否达到预先设定的目标平衡压差。比如，针对充满电时的电压在4.2V左右的电芯，常规方案中，通常将目标平衡压差设定为30mV左右。也即，在电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压(比如4.1V)的情况下，如果某个(或某些)电芯相对于其余任一个电芯的电压达到目标平衡压差(比如30mV)，则需要对这个(或这些)电芯进行电压平衡控制，以使所有电芯尽可能同时充满电。

不过，与常规方案不同的是，考虑到随着电池包使用时间的增加，不同电芯之间的状态差异会不断增加，因此本发明的方案中，目标平衡压差不采用固定值，而是根据电池包的健康状态(Status ofHealth，SOH)会随着使用时间和次数的增加而减小的原理，根据电池包的当前健康状态动态确定目标平衡压差，这样在后续的电压平衡控制时，能够更好地适应电池包的当前状态。

其中，电池包的健康状态SOH指的是电池包使用一段时间后的性能参数与标称参数的比值，具体来说指的是电池包从充满电状态下以一定的倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值。SOH会随着使用时间的增加而减小，新出厂时为100％，完全报废为0％。实际应用中，电池管理***能通过检测电池的实际参数(电压、电流和温度等参数)并利用特定的算法计算得到电池包的健康状态，此为现有技术，此处不再赘述。

一些实施例中，如图2所示，步骤S101中确定电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差的具体实现方案可以包括：

步骤S1011：基于预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，确定电池包当前的健康状态对应的不平衡压差。其中，不平衡压差包括最大压差和最小压差。

具体地，不平衡压差指的是电池包处于不平衡状态时的电压差，且随着电池健康状态的变化而变化。一些实施例中，可预先通过实验等方式建立健康状态与不平衡压差的对应关系，然后再根据当前的健康状态确定对应的不平衡压差。

一些实施例中，如图3所示，预设的健康状态与不平衡压差的对应关系的建立过程包括：

步骤S10111：采用电池包工作时的充电率和放电率，对电池包样本进行预设次数的充放电循环，以及在每个充放电循环中，获取各个电芯在平衡发生阶段的电压，并计算得到所有电芯间的最大压差和最小压差；其中，平衡发生阶段为：在充电过程中，所有电芯的电压均达到预设平衡电压的阶段。

具体地，一次充放电循环指的是将电池包从0％SOC充电至100％SOC，再将电池包从100％SOC放电至0％SOC的过程。对电池包样本进行预设次数的充放电循环，是为了模拟电池包的全生命周期的充放电情况，因此所述的预设次数根据电池包在实际场景中的充放电循环次数确定。比如，一些场景中，软包锂电池在进行200次充放电循环后不再使用(也即报废)，那么预设次数即可以为200次。同理，如果电池包在进行300次充放电循环后不再使用，则预设次数可以为300次。

另外，采用电池包工作时的充电率和放电率进行充放电循环，也是为了模拟真实的使用场景。比如，实际工作场景中电池包采用0.5C-Rate的充电率充电，则步骤S10111中的充放电循环也采用0.5C-Rate的充电率进行充电。同理，比如实际工作场景中电池包采用5C-Rate的放电率放电，则步骤S10111中的充放电循环也采用5C-Rate的放电率进行放电。

此外，获取各个电芯在平衡发生阶段的电压，也即获取可能需要进行电压平衡控制的阶段的电芯电压，然后计算得到该阶段时所有电芯间的最大压差和最小压差。

具体地，一些实施例中，可先持续检测所有电芯的电压，并判断当前获取的所有电芯的电压是否均达到预设平衡电压，然后在所有电芯的电压均达到预设平衡电压后，再根据各个电芯的电压计算得到电芯间的最大压差和最小压差。如此，可以精确得到所有电芯的电压以及各个电芯间的最大压差和最小压差。

而一些实施例中，考虑到实际中电池包通常在90％SOC左右时处于平衡发生阶段，因此可以获取电池包电量在90％SOC左右时的电压作为上述的平衡发生阶段的电压。如此，当电池包包括的电芯数量较多时，只需要持续检测电池包整体的电量，相比于持续检测所有电芯的电压，并判断所有电芯的电压是否均达到预设平衡电压的处理方式，所需的处理步骤和处理时间会更少。

进一步地，考虑到实际中在SOC相同的情况下，电池包充电时的电压相对于静止时的电压会偏高，因此一些实施例中，可首先将电池包充电至平衡发生阶段(比如90％SOC)，然后停止充电并静止一定时间(比如3小时，取决于电芯电压的回落速度)后，再获取电池包的各个电芯的电压。如此，得到的电芯电压更加准确。

步骤S10112：获取每个充放电循环对应的电池包的健康状态。

具体地，虽然在电池包的实际使用过程中，能够利用电池包的实际参数计算得到电池包的健康状态，但是，仅经过一次充放电循环后健康状态SOH的变化量实际上很小(比如，对于容量为10000mAh的电池包，每次充放电循环后的容量变化量通常在10mAh左右)，因此受温度等因素的影响会比较明显，从而导致通过计算得到的SOH值的误差比较大，在后续步骤中的应用效果也不好。基于此，一些实施例中，在模拟充放电循环过程中，可将SOH随充放电次数的变化视为线性变化，从而根据预先设定的充放电循环次数和电池包最后报废(此处的“报废”指的是用户根据实际需求不再使用该电池包，而不是指该电池包的SOH降低至0％)时的SOH，快速计算得到充放电循环后的SOH，计算公式如下：

SOH_当前＝SOH_初始-n*ΔSOH

式中，ΔSOH为每次充放电循环后SOH的变化量，SOH_初始＝100％，为电池包的初始SOH，也即开始第一次充放电循环前的SOH；N为步骤S10111中所述的预设次数；SOH_报废为电池包报废时SOH，也即进行N次充放电循环后的SOH，其具体值根据用户的实际需求进行设定；SOH_当前为电池包经过n次充放电循环后当前的SOH。

为了更好地理解，举例如下：假设电池包在进行200次充放电循环后的SOH从最开始的100％变化为80％，且SOH＝80％电池包报废(也即用户认定此时的电池包状态较差，不满足后续的使用需求，因此不再使用)。则每个充放电循环后SOH的下降值为ΔSOH＝(100％-80％)/200＝0.1％，也即每个充放电循环后，电池包的SOH相对于上一个循环的SOH减少0.1％，则第50次充放电循环后电池包的当前健康状态SOH_当前＝100％-50*0.1％＝95％。如此，即可根据已经进行的充放电循环次数，快速计算得到电池包当前的SOH。相对于根据电池包的实际参数计算得到电池包的SOH的方式，不需要检测电池包的实际参数，因此处理速度更快。

步骤S10113：基于预设次数的充放电循环对应的最大压差和最小压差，建立最大压差与电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与电池包的健康状态的对应关系。

具体地，在获取到每个充放电循环中的电池包的健康状态SOH后，可将其与步骤S10111中得到的最大压差和最小压差建立一一对应关系，一些实施例中，可以以SOH为横坐标，不平衡压差(最大压差和最小压差)为纵坐标，建立坐标图，坐标图中存在两条曲线，也即最大压差随SOH的变化曲线和最小压差随SOH的变化曲线。如此，即可建立健康状态与不平衡压差的对应关系。

当然，可以理解的是，也可以通过其他形式建立健康状态与不平衡压差的对应关系，比如表格的形式，对此不进行限制。

此外，本实施例设定不平衡压差包括最大压差和最小压差的原因是，随着电池包使用时间的增加，电池包中电芯的状态会变得越来越差(也即电池包“老化”)，且变差的速度也会越来越快(也即电池包的“老化”速度加快)，因此，在确定目标平衡压差时，可以考虑电池包老化的实际情况，也即根据电池包的健康状态的变化，进一步确定应当利用最大压差确定目标平衡压差，或者应当利用最小压差确定目标平衡压差。

进一步地，一些实施例中，步骤S10113具体可以包括：将经过预设次数的充放电循环后的电池包的健康状态与电池包的初始健康状态对应的健康状态的范围划分为多个健康状态区间；针对每个健康状态区间，计算当前健康状态区间对应的平均最大压差以及平均最小压差；基于平均最大压差以及平均最小压差，建立最大压差与电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与电池包的健康状态的对应关系。

具体地，由于实际进行的充放电循环的次数较多(比如200次)，因此不平衡压差(最大压差和最小压差)的数据量较大，进而当直接建立不平衡压差与健康状态的对应关系时，数据量也较大。基于此，本实施例中，通过划分健康状态区间，计算每个健康状态区间的平均最大压差以及平均最小压差，并最终基于平均最大压差以及平均最小压差建立对应关系时，可以有效降低数据量，从而在实际应用中降低电池管理***的负担。

其中，健康状态区间可以根据实际情况和需求进行划分。例如，继续假设经过预设次数的充放电循环后的电池包的健康状态为80％，则可以按照5％的区间间隔划分为4个健康状态区间，也即[80％，85％]、(85％，90％]、(90％～95％]和(95％～100％]。需要说明的是，本示例中的区间间隔采用5％的一个因素在于方便计算，但可以理解的是，区间间隔也可以不为5％。如此，通过计算各个健康状态区间中的健康状态对应的不平衡压差(最大压差和最小压差)的平均值，即可以分别得到82.5％、87.5％、92.5％和97.5％对应的平均最大压差以及平均最小压差，也即分别建立平均最大压差及平均最小压差与健康状态的对应关系。并且，实际应用中，可以将其存入电池管理***的数据存储区，并可以命名为不平衡差值二维表，以便后续查找使用。

步骤S1012：基于电池包当前的健康状态对应的不平衡压差和预设平衡策略，确定最大压差或最小压差为目标平衡压差。

具体地，如前文所述，电池包的健康状态的变化体现了电池包中电芯的状态变化，随着电池包的不断使用(充放电)，电芯的实际电压相对于理论电压的偏差越来越大，因此为了更好地实现对电芯的保护，随着电池包的健康状态的不断下降，应当降低开启电压平衡控制的条件，使得更“容易”执行电压平衡控制。基于此，预设平衡策略可以包括：目标平衡压差与电池包的健康状态正相关，且目标平衡压差在最小压差到最大压差的范围内变化。

比如，一些实施例中，步骤S1012具体可以包括：若电池包当前的健康状态位于第一健康状态范围内，则确定最大压差为目标平衡压差；若电池包当前的健康状态位于第二健康状态范围内，则确定最小压差为目标平衡压差；其中，第一健康状态范围的最小值大于第二健康状态范围的最大值。

例如，假设电池包在SOH＝80％时报废，则第一健康状态范围可以为90％(不含)～100％，当前的健康状态在此范围内时，对应的目标平衡压差选择不平衡压差中的最大压差；第二健康状态范围可以为80％～90％，当前的健康状态在此范围内时，对应的目标平衡压差选择不平衡压差中的最小压差。如此，进一步考虑了电池包老化带来的影响，从而在后续进行电压平衡控制时，平衡效率和平衡效果会更好。

需要说明的是，如果步骤S10113中基于平均最大压差以及平均最小压差建立与健康状态的对应关系，则相应地，本步骤S1012具体可以包括：可以基于电池包当前的健康状态所在的健康状态区间以及所在的健康状态区间对应的平均最大压差和平均最小压差，计算得到电池包当前的健康状态对应的不平衡压差。

具体地，可以采用等比例法计算得到电池包当前的健康状态对应的不平衡压差。计算公式如下：

式中，SOH₁为当前的健康状态所在的健康状态区间的最小值；SOH₂为当前的健康状态所在的健康状态区间的最大值；Vmax₁为当前的健康状态所在的健康状态区间的最小值对应的平均最大压差；Vmax₂为当前的健康状态所在的健康状态区间的最大值对应的平均最大压差；Vmax_当前为所要计算的当前的健康状态对应的最大压差；Vmin₁为当前的健康状态所在的健康状态区间的最小值对应的平均最小压差；Vmin₂为当前的健康状态所在的健康状态区间的最大值对应的平均最小压差；Vmin_当前为所要计算的当前的健康状态对应的最小压差。

步骤S102：若各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对电池包进行电压平衡控制。

具体地，在各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差后，表明部分电芯间的压差过大，因此在当前的充电过程或放电过程中，对电池包进行电压平衡控制，从而延长电池包的使用寿命。

进一步地，一些实施例中，步骤S102具体可以包括：若各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差，则分别针对各个电芯确定对应的不平衡次数；在当前的充电过程或放电过程中，对不平衡次数达到预设次数的电芯进行电压平衡控制；其中，不平衡次数为各个电芯与其余电芯的电压差达到目标平衡压差的次数。

具体地，在实际应用中，可在电池管理***的数据存储区开辟一块专门的存储区，根据电池包的SOH，每隔一定间隔(比如5％)时，记录实际电压大于所有电芯中的最低电压与目标平衡压差之和的电芯所在的编号，并对电芯编号出现的次数进行统计，存入一块缓存区(可命名为不平衡次数表)。之后，每经历一次充电或放电的行为，可对不平衡次数表进行分析，识别在充电时容易出现过高电压的电芯编号，以及放电时容易出现高于其他电芯电压的电芯编号。在下个充电过程或放电过程中，对其开启电压平衡控制。

此外，一些实施例中，在对电池包进行电压平衡控制之后，上述方法还可以包括：若各个电芯之间的最大电压差小于目标停止平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，停止对所述电池包进行电压平衡控制。

也即，在电芯间的最大压差小于目标停止平衡压差后，表明各个电芯间的电压差在合理的范围内，因此可以停止进行电压平衡控制。

其中，目标停止平衡压差可以在确定目标平衡压差时同步确定，并且，目标停止平衡压差应当小于目标平衡压差，但二者的相对大小可以根据情况进行设定，对此不进行限制。比如，当步骤S1012中采用最大压差作为目标平衡压差时，可以采用最小压差作为目标停止平衡压差；而当步骤S1012中采用最小压差作为目标平衡压差时，可以采用最小压差的一定比例(比如三分之一)作为目标停止平衡压差。并且，当步骤S1012中采用最小压差作为目标平衡压差时，还可以采用最大压差作为报废压差，也即此时电源压差差值过大，表明电池出现明显异常，因此将电池报废，不再使用。

综上，通过上述方案，基于电池包多次使用后健康状态会下降的原理，适应性调整目标平衡压差的具体值，从而能够更好地保证电压平衡的效率和效果。

示例性装置

与上述电池包的电压平衡控制方法相对应地，本申请实施例还公开了一种电池包的电压平衡控制装置，参见图4所示，该装置包括：确定模块100和平衡模块110；其中，

确定模块100用于，在对电池包进行充电或放电过程中，若电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差；

平衡模块110用于，若各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对电池包进行电压平衡控制。

一些实施例中，确定模块100在确定电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差时，具有用于：

基于预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，确定电池包当前的健康状态对应的不平衡压差；其中，不平衡压差包括最大压差和最小压差；

基于电池包当前的健康状态对应的不平衡压差和预设平衡策略，确定最大压差或最小压差为目标平衡压差。

一些实施例中，该装置还包括处理模块120，用于建立预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，具体用于：

采用电池包工作时的充电率和放电率，对电池包样本进行预设次数的充放电循环，以及在每个充放电循环中，获取各个电芯在平衡发生阶段的电压，并计算得到所有电芯间的最大压差和最小压差；其中，平衡发生阶段为：在充电过程中，所有电芯的电压均达到预设平衡电压的阶段；

获取每个充放电循环对应的电池包的健康状态。

一些实施例中，处理模块120在基于预设次数的充放电循环对应的最大压差和最小压差，建立最大压差与电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与电池包的健康状态的对应关系时，具体用于：

将经过预设次数的充放电循环后的电池包的健康状态与电池包的初始健康状态对应的健康状态的范围划分为多个健康状态区间；

针对每个健康状态区间，计算当前健康状态区间对应的平均最大压差以及平均最小压差；

基于平均最大压差以及平均最小压差，建立最大压差与电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与电池包的健康状态的对应关系。

一些实施例中，确定模块100在基于预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，确定电池包当前的健康状态对应的不平衡压差时，具体用于：

基于电池包当前的健康状态所在的健康状态区间以及所在的健康状态区间对应的平均最大压差和平均最小压差，计算得到电池包当前的健康状态对应的不平衡压差。

一些实施例中，确定模块100在基于电池包当前的健康状态对应的不平衡压差和预设平衡策略，确定最大压差或最小压差为目标平衡压差时，具体用于：

若电池包当前的健康状态位于第一健康状态范围内，则确定最大压差为目标平衡压差；

若电池包当前的健康状态位于第二健康状态范围内，则确定最小压差为目标平衡压差；其中，第一健康状态范围的最小值大于第二健康状态范围的最大值。

一些实施例中，平衡模块110还用于：

若各个电芯之间的最大电压差小于目标停止平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，停止对电池包进行电压平衡控制。

一些实施例中，平衡模块110在若各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对电池包进行电压平衡控制时，具体用于：

若各个电芯之间的最大电压差达到目标平衡压差，则分别针对各个电芯确定对应的不平衡次数；不平衡次数为各个电芯与其余电芯的电压差达到目标平衡压差的次数；

在当前的充电过程或放电过程中，对不平衡次数达到预设次数的电芯进行电压平衡控制。

具体地，上述的电池包的电压平衡控制装置的各个模块的用途的具体实现方式，请参见上述方法实施例的内容，此处不再赘述。

示例性电池包

本申请一个实施例还提出一种电子设备，该电池包包括电池包本体和与电池包本体电连接的控制器。其中，参见图5所示，控制器包括存储器200、处理器210和存储在存储器200上并可在所述处理器上运行的计算机程序；

计算机程序被处理器210执行时，实现上述任一实施例公开的电子电池包的电压平衡控制方法的各个步骤。

具体地，上述控制器还可以包括：总线和通信接口220。

处理器210、存储器200和通信接口220通过总线相互连接。其中：

总线可包括一通路，在***各个部件之间传送信息。

处理器210可以是通用处理器，例如通用中央处理器(CPU)、微处理器等，也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

处理器210可包括主处理器，还可包括基带芯片、调制解调器等。

存储器200中保存有执行本申请技术方案的程序，还可以保存有操作***和其他关键业务。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。更具体的，存储器200可以包括只读存储器(read-only memory，ROM)、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)、可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备、磁盘存储器、flash等等。

通信接口220可包括使用任何收发器一类的装置，以便与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(WLAN)等。

处理器210执行存储器200中所存放的程序，以及调用其他设备，可用于实现本申请上述实施例所提供的电子电池包的电压平衡控制方法的各个步骤。

本申请另一实施例还提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时，实现上述任一实施例提供的电子电池包的电压平衡控制方法的各个步骤。

具体地，上述的电子设备以及上述的存储介质上的计算机程序被处理器运行时的具体处理内容，均可以参见上述的电子电池包的电压平衡控制方法的各个实施例的内容，此处不再赘述。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，各实施例中记载的技术特征可以进行替换或者组合。

本申请各实施例种装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件单元，或者二者的结合来实施。软件单元可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池包的电压平衡控制方法，其特征在于，包括：

在对所述电池包进行充电或放电过程中，若所述电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定所述电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差；

若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差，包括：

基于预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，确定所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差；其中，所述不平衡压差包括最大压差和最小压差；

基于所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差和预设平衡策略，确定所述最大压差或所述最小压差为目标平衡压差。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的健康状态与不平衡压差的对应关系的建立过程包括：

采用所述电池包工作时的充电率和放电率，对电池包样本进行预设次数的充放电循环，以及在每个充放电循环中，获取各个电芯在平衡发生阶段的电压，并计算得到所有电芯间的最大压差和最小压差；其中，所述平衡发生阶段为：在充电过程中，所有电芯的电压均达到所述预设平衡电压的阶段；

获取每个充放电循环对应的所述电池包的健康状态；

基于所述预设次数的充放电循环对应的最大压差和最小压差，建立最大压差与所述电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与所述电池包的健康状态的对应关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述预设次数的充放电循环对应的最大压差和最小压差，建立最大压差与所述电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与所述电池包的健康状态的对应关系，包括：

将经过所述预设次数的充放电循环后的所述电池包的健康状态与所述电池包的初始健康状态对应的健康状态的范围划分为多个健康状态区间；

针对每个健康状态区间，计算当前健康状态区间对应的平均最大压差以及平均最小压差；

基于所述平均最大压差以及平均最小压差，建立最大压差与所述电池包的健康状态的对应关系，以及建立最小压差与所述电池包的健康状态的对应关系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于预设的健康状态与不平衡压差的对应关系，确定所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差，包括：

基于所述电池包当前的健康状态所在的健康状态区间以及所在的健康状态区间对应的平均最大压差和平均最小压差，计算得到所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电池包当前的健康状态对应的不平衡压差和预设平衡策略，确定所述最大压差或所述最小压差为目标平衡压差，包括：

若所述电池包当前的健康状态位于第一健康状态范围内，则确定所述最大压差为所述目标平衡压差；

若所述电池包当前的健康状态位于第二健康状态范围内，则确定所述最小压差为所述目标平衡压差；其中，所述第一健康状态范围的最小值大于所述第二健康状态范围的最大值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制之后，所述方法还包括：

若各个电芯之间的最大电压差小于目标停止平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，停止对所述电池包进行电压平衡控制。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制，包括：

若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则分别针对各个电芯确定对应的不平衡次数；所述不平衡次数为各个电芯与其余电芯的电压差达到所述目标平衡压差的次数；

在当前的充电过程或放电过程中，对所述不平衡次数达到预设次数的电芯进行电压平衡控制。

9.一种电池包的电压平衡控制装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于在对所述电池包进行充电或放电过程中，若所述电池包的各个电芯的电压均达到预设平衡电压，则确定所述电池包当前的健康状态对应的目标平衡压差；

平衡模块，用于若各个电芯之间的最大电压差达到所述目标平衡压差，则在当前的充电过程或放电过程中，对所述电池包进行电压平衡控制。

10.一种电池包，其特征在于，包括电池包本体和与所述电池包本体电连接的控制器；

所述控制器包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8中任意一项所述的电池包的电压平衡控制方法的步骤。

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