电动汽车动力电池均衡系统、方法及电动汽车技术方案

本发明专利技术提供了一种电动汽车动力电池均衡系统、方法及电动汽车，属于电动汽车动力电池均衡控制技术领域，所述均衡系统，包括：动力电池组、超级电容组、均衡控制单元和均衡控制电路；超级电容组中的各超级电容器串联连接，动力电池组中的每个单体电池分别通过均衡控制电路与对应的超级电容器并联连接；均衡控制单元分别与动力电池组、超级电容组和均衡控制电路通信；所述均衡控制单元，被配置为接收各单体电池剩余电量和各超级电容器电压检测值，向均衡电路发出均衡控制指令；本发明专利技术通过动力电池组与超级电容组的电量交互，实现了双向互补的电量转移型非耗散均衡。的电量转移型非耗散均衡。的电量转移型非耗散均衡。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车动力电池均衡系统、方法及电动汽车


[0001]本专利技术涉及电动汽车动力电池均衡控制
，特别涉及一种电动汽车动力电池均衡系统、方法及电动汽车。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]动力电池组作为电动汽车的主要能量来源，在电池组内每个电池的容量以及剩余电量SOC(State Of Charge)都存在不一致性，这种不一致性会影响动力电池组有效容量的最大利用，增大动力电池组的安全性风险，加速动力电池组的老化，降低动力电池组的使用寿命；并且，串联在一起的单体电池组遵循马太效应，由于其负荷是一致的，越弱的那一个单体电池始终承受着最大的压力，那么在整个动力电池组内这个单体电池也就老化的越快。所以对其进行均衡控制管理是非常有必要的。通过对动力电池组的均衡控制管理可以提升动力电池组的整体容量，提高动力电池组的安全性，延长动力电池组的使用寿命，使得动力电池组均匀的衰老，从而使得老化程度SOH(State Of Health)的一致性提高。
[0004]专利技术人发现，现有的动力电池均衡技术主要为耗散型均衡，耗散型均衡效率较低，容易导致均衡出现偏差，可靠性较差，而且存在控制系统硬件因被动耗散均衡热疲劳而失效的风险；部分电动汽车采用超级电容器组作为辅助电源进行车辆的启动和大负荷运行时的供电，采用动力电池组进行中小负荷时的供电，但是超级电容器组和动力电池组各自实现耗散型均衡，不仅均衡效率较低，而且能量的浪费较多。

技术实现思路
<br/>[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种电动汽车动力电池均衡系统、方法及电动汽车，通过动力电池组与超级电容组的电量交互，实现了双向互补的电量转移型非耗散均衡。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种电动汽车动力电池均衡系统。
[0008]一种电动汽车动力电池均衡系统，包括：动力电池组、超级电容组、均衡控制单元和均衡控制电路；
[0009]超级电容组中的各超级电容器串联连接，动力电池组中的每个单体电池分别通过均衡控制电路与对应的超级电容器并联连接；
[0010]均衡控制单元分别与动力电池组、超级电容组和均衡控制电路通信；
[0011]所述均衡控制单元，被配置为接收各单体电池剩余电量和各超级电容器电压检测值，向均衡电路发出均衡控制指令。
[0012]作为可选的一种实现方式，超级电容器的充电冗余大于或等于各单体电池最大均衡量。
[0013]作为可选的一种实现方式，均衡控制指令为单向或者双向均衡控制指令，所述单
向均衡控制指令，指的是单纯的动力电池向超级电容器组进行均衡；所述双向均衡控制指令，指的是先进行超级电容器组向动力电池组的均衡，然后再进行动力电池组向超级电容器组的均衡。
[0014]第二方面，本专利技术提供了一种电动汽车动力电池均衡方法。
[0015]一种电动汽车动力电池均衡方法，利用本专利技术第一方面所述的电动汽车动力电池均衡系统，对动力电池组进行充电，包括以下过程：
[0016]若满足充电截止条件，则停止充电；否则，执行如下过程：
[0017]获取动力电池组中各单体电池的剩余电量；
[0018]将各单体电池大于最小剩余电量的电量转移至对应的超级电容器；
[0019]当各单体电池的剩余电量均等于最小剩余电量时，或者各单体电池的剩余电量与最小剩余电量的差值在预设范围内时，停止均衡，开始对各单体电池进行充电，循环上述过程直至动力电池组充电完成；
[0020]动力电池组充电结束后，根据设计冗余对超级电容组的各超级电容器充电，直至完成。
[0021]作为可选的一种实现方式，充电截止条件，至少包括：达到单体电池的最高充电电压、达到单体电池的最长充电时间或者达到单体电池的表面最高充电温。
[0022]作为可选的一种实现方式，获取超级电容器组中各超级电容器电压检测值，当超级电容器组中的至少一个超级电容器的剩余容量小于对应电池单体的均衡量需求时，对超级电容器组中的各超级电容器向对应的单体电池进行逆向均衡。
[0023]作为可选的一种实现方式，逆向均衡，包括：
[0024]将各超级电容器大于超级电容器最小剩余电量的电量转移至对应的电池单体；
[0025]当各超级电容器的剩余电量均等于超级电容器最小剩余电量时，或者各超级电容器的剩余电量与超级电容器最小剩余电量的差值在预设范围内时，停止超级电容器组的均衡；
[0026]继续进行对动力电池组的充电过程。
[0027]第三方面，本专利技术提供了一种电动汽车动力电池均衡方法。
[0028]一种电动汽车动力电池均衡方法，利用第一方面所述的电动汽车动力电池均衡系统，对动力电池组进行充电，包括以下过程：
[0029]在SOC大于设定值、且BMS无放电回路切断故障、且最小电池单体电压大于设定值时、且各电池单体的压差大于设定值、且电池组SOC与超级电容组SOC的差值大于设定值、且无电压采集故障时；
[0030]计算所有单体平均电压，将大于单体平均电压的最高N个电池单体的电量转移至电压最低的单体电容，直至单体电容的电压大于超级电容组平均单体电容电压。
[0031]第四方面，本专利技术提供了一种电动汽车动力电池均衡方法。
[0032]一种电动汽车动力电池均衡方法，利用本专利技术第一方面所述的电动汽车动力电池均衡系统，对动力电池组进行放电，包括以下过程：
[0033]获取动力电池组中各单体电池的剩余电量；
[0034]当各单体电池中的最大剩余电量与最小剩余电量的差值大于设定值时，进行放电均衡，直至放电截止；
[0035]所述放电均衡，包括：将各单体电池大于最小剩余电量的电量转移至对应的超级电容器。
[0036]作为可选的一种实现方式，获取超级电容器组中各超级电容器电压检测值，当超级电容器组中的至少一个超级电容器的剩余容量小于对应电池单体的均衡量需求时，对超级电容器组中的各超级电容器向对应的单体电池进行逆向均衡.
[0037]作为可选的一种实现方式，逆向均衡，包括：
[0038]将各超级电容器大于超级电容器最小剩余电量的电量转移至对应的电池单体；
[0039]当各超级电容器的剩余电量均等于超级电容器最小剩余电量时，或者各超级电容器的剩余电量与超级电容器最小剩余电量的差值在预设范围内时，停止超级电容器组的均衡；
[0040]继续进行对动力电池组进行放电过程。
[0041]第五方面，本专利技术提供了一种电动汽车动力电池均衡方法。
[0042]一种电动汽车动力电池均衡方法，利用第一方面所述的电动汽车动力电池均衡系统，对动力电池组进行充电，包括以下过程：
[0043]在SOC小于设定值、且BMS无放电回路切断故障、且电池单体最大电压小于设定值、且各电池单体的压差大于设定值、且电池组SOC与超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力电池均衡系统，其特征在于：包括：动力电池组、超级电容组、均衡控制单元和均衡控制电路；超级电容组中的各超级电容器串联连接，动力电池组中的每个单体电池分别通过均衡控制电路与对应的超级电容器并联连接；均衡控制单元分别与动力电池组、超级电容组和均衡控制电路通信；所述均衡控制单元，被配置为接收各单体电池剩余电量和各超级电容器电压检测值，向均衡电路发出均衡控制指令。2.如权利要求1所述的电动汽车动力电池均衡系统，其特征在于：超级电容器的充电冗余大于或等于各单体电池最大均衡量。3.一种电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于：利用权利要求1或2所述的电动汽车动力电池均衡系统，对动力电池组进行充电，包括以下过程：若满足充电截止条件，则停止充电；否则，执行如下过程：获取动力电池组中各单体电池的剩余电量；将各单体电池大于最小剩余电量的电量转移至对应的超级电容器；当各单体电池的剩余电量均等于最小剩余电量时，或者各单体电池的剩余电量与最小剩余电量的差值在预设范围内时，停止均衡，开始对各单体电池进行充电，循环上述过程直至动力电池组充电完成；动力电池组充电结束后，根据设计冗余对超级电容组的各超级电容器充电，直至完成。4.如权利要求3所述的电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于：充电截止条件，至少包括：达到单体电池的最高充电电压、达到单体电池的最长充电时间或者达到单体电池的表面最高充电温。5.如权利要求3所述的电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于：获取超级电容器组中各超级电容器电压检测值，当超级电容器组中的至少一个超级电容器的剩余容量小于对应电池单体的均衡量需求时，对超级电容器组中的各超级电容器向对应的单体电池进行逆向均衡。6.如权利要求3所述的电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于：逆向均衡，包括：将各超级电容器大于超级电容器最小剩余电量的电量转移至对应的电池单体；当各超级电容器的剩余电量均等于超级电容器最小剩余电量时，或者各超级电容器的剩余电量与超级电容器最小剩余电量的差值在预设范围内时，停止超级电容器组的均衡；继续进行对动力电池组的充电过程。7.一种电动汽车动力电池均衡方法，其特征在于：利用权利要求1或2所述的电动汽车动力电池均衡系统，对动力电池组进行充电，包括以下过程：在SOC大于设定值、且BMS无放电回路切断故障、且最小电池单体电压大于设定值时、且各电池单体的压差大于设定值、且电池组SOC与超级电容组SOC的差值大于设定值、且无电压采集故障时；计算所有单体平均电压，将大于单体平均电压的最高N个电池单体的电量转移至电压
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【专利技术属性】
技术研发人员：王延智，宋开通，赵欢欢，黄芳芳，吴良恕，阚聪，杨来喜，
申请(专利权)人：奇瑞新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：