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1. (WO2019042439) SYSTÈME D'ÉQUILIBRAGE DE BATTERIE, VÉHICULE, PROCÉDÉ D'ÉQUILIBRAGE DE BATTERIE ET SUPPORT DE STOCKAGE
Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  

附图

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

说明书

发明名称 : 电池均衡系统、车辆、电池均衡方法及存储介质

[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请基于申请号为201710773473.9,申请日为2017年8月31日的中国专利申请提出,并要求该中国专利申请的优先权,该中国专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。

技术领域

[0003]
本申请涉及电池组均衡领域,具体地,涉及一种电池均衡系统、车辆、电池均衡方法及存储介质。

背景技术

[0004]
在电动车辆中,动力电池组是其重要的组成部分。由于电池组是由多个单体电池串联连接而成,随着电池的使用,电池组中各单体间的差异性逐渐扩大,导致电池单体间一致性差。由于电池的短板效应,使电池组容量不能充分发挥,导致电池组的整体容量减少。因此,对电动车辆动力电池组进行有效的均衡管理,有利于提高动力电池组中各单体电池的一致性,减少电池的容量损失,延长电池的使用寿命及电动车辆续驶里程,具有十分重要的意义。
[0005]
在相关均衡技术实际应用中,主要在电池充、放电过程中,采集电池信息,判电池是否需要开启均衡,并对电池进行均衡处理,其均衡效率较低,均衡时间较长。
[0006]
发明内容
[0007]
本申请的目的是提供一种电池均衡系统、车辆、电池均衡方法及存储介质,用于解决相关技术中电池均衡系统均衡效率较低的技术问题。
[0008]
为了实现上述目的,本申请提供一种电池均衡系统,包括:
[0009]
采集电路,用于采集电池组中单体电池的参数信息;
[0010]
均衡电路,用于对所述电池组中的单体电池进行均衡处理;
[0011]
控制器,分别连接于所述采集电路和所述均衡电路,用于在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡时,控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理;
[0012]
供电支路,所述控制器用于在车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,使供电单元为所述电池均衡系统供电。
[0013]
可选地,所述供电支路包括第一供电支路和第二供电支路;
[0014]
所述第一供电支路连接于所述供电单元和所述电池均衡系统,所述第一供电支路用于为所述电池均衡系统和整车除所述电池均衡系统外的负载供电;
[0015]
所述第二供电支路连接于所述供电单元和所述电池均衡系统,所述第二供电支路用于为所述电池均衡系统供电;
[0016]
当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述第二供电支路处于导通状态,所述第一供电支路在车身控制器的控制下处于断开状态。
[0017]
可选地,所述第一供电支路和所述第二供电支路的导通和切断由开关控制。
[0018]
可选地,所述第二供电支路和所述第一供电支路上分别设有第二开关和受控于所述车身控制器的第一开关;所述第二开关的两侧分别连接着所述供电单元和所述控制器;所述第一开关的一侧连接着所述供电单元,所述第一开关的另一侧连接着所述控制器和负载。
[0019]
可选地,所述第二开关受控于所述车身控制器;当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述控制器向所述车身控制器发送均衡请求,以使所述车身控制器控制所述第二开关和所述第一开关分别处于导通状态和断开状态。
[0020]
可选地,当所述车辆处于OFF档且所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述控制器向所述车身控制器发送均衡结束请求,以 使所述车身控制器控制所述第二开关处于断开状态。
[0021]
可选地,所述第二开关受控于所述控制器;当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述控制器控制所述第二开关导通,且在所述第二供电支路导通后,所述车身控制器控制所述第一开关断开。
[0022]
可选地,当所述车辆处于OFF档且所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述控制器控制所述第二开关处于断开状态。
[0023]
可选地,所述车辆上电后,所述第二开关在所述控制器或所述车身控制器的控制下处于导通状态。
[0024]
可选地,还包括第三供电支路,所述第三供电支路的一端连接于所述控制器,所述第三供电支路的另一端连接于所述采集电路和所述均衡电路。
[0025]
可选地,所述控制器通过两个通道分别与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接。
[0026]
可选地,所述控制器包括控制芯片,所述控制芯片通过两个引脚分别与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接,所述两个引脚与所述两个通道一一对应,所述两个引脚中的一个引脚通过所述两个通道中的一个通道与所述均衡电路连接,所述两个引脚中的另一引脚所述两个通道中的另一通道通过与所述采集电路连接。
[0027]
可选地,所述控制器通过一个通道与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接,该采集电路和该均衡电路分时复用所述通道。
[0028]
可选地,所述控制器包括控制芯片,所述控制芯片通过一个引脚与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接,所述引脚通过所述通道与所述均衡电路和所述采集电路连接。
[0029]
可选地,所述控制器还用于在根据所述电池组的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡时,获取所述需要开启均衡的单体电池的目标均衡时长,并按照所述需要开启均衡的单体电池的目标均衡时长控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行放电。
[0030]
本申请还提供了一种车辆,包括上述的电池均衡系统。
[0031]
本申请还提供了一种电池均衡方法,应用于具有蓄电池的车辆,所述车辆包括上述的电池均衡系统,所述电池均衡方法包括:
[0032]
通过所述采集电路采集所述电池组中单体电池的参数信息;
[0033]
在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡、且所述车辆处于OFF档时,控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,使供电单元为所述电池均衡系统供电;
[0034]
通过所述控制器控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理。
[0035]
所述电池均衡系统还包括连接于所述供电单元和所述电池均衡系统的第一供电支路、以及连接于所述供电单元和所述电池均衡系统第二供电支路;
[0036]
所述控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,包括:
[0037]
控制所述第二供电支路处于导通状态;
[0038]
在所述第二供电支路导通后,通过所述车身控制器将所述第一供电支路从导通状态切换为断开状态。
[0039]
可选地,所述控制所述第二供电支路处于导通状态,包括:
[0040]
通过所述控制器向车身控制器发送均衡请求;
[0041]
在所述车身控制器接收到所述均衡请求后,通过所述车身控制器控制所述第二供电支路处于导通状态。
[0042]
可选地,还包括:
[0043]
通过所述控制器确认所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理;
[0044]
通过所述控制器向所述车身控制器发送均衡结束请求;
[0045]
在所述车身控制器接收到所述均衡结束请求后,通过所述车身控制器控制所述第二供电支路处于断开状态。
[0046]
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0047]
通过对电池均衡系统的电气连接结构进行改进,在整车处于OFF档状态、且电池组中有单体电池需要开启均衡时,通过控制连接于供电单元和所述电池均衡系统的供电支路处于导通状态,使得供电单元可以在整车处于OFF档状态下供电给电池均衡系统,进而,控制器能够继续控制均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理,延长了电池均衡时间,改善了电池均衡效果,解决了相关技术中电池均衡系统均衡效率较低的技术问题。
[0048]
本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0049]
附图是用来提供对本申请的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本申请,但并不构成对本申请的限制。在附图中:
[0050]
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统的框图;
[0051]
图2是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统中供电支路的示意图;
[0052]
图3是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统中供电支路的另一示意图;
[0053]
图4是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统的另一框图;
[0054]
图5是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的流程图;
[0055]
图6是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图;
[0056]
图7是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图;
[0057]
图8是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图;
[0058]
图9是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图;以及
[0059]
图10是根据一示例性实施例示出的一种车辆的方框示意图。

具体实施方式

[0060]
以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。
[0061]
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统的框图,图2是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统中供电支路的示意图。如图1和图2所示,所述电池均衡系统应用于包括车身控制器31和蓄电池33的车辆中,该电池均衡系统包括采集电路12、均衡电路13、控制器14以及供电支路。其中,电池组11是由多个单体电池111串联连接而成,所述供电单元可以为蓄电池33。该蓄电池33为启动电池,用于为整车低压器件供电。
[0062]
在图1中,所述控制器14通过两个通道120、130分别一一对应地连接于同一单体电池111的采集电路12和均衡电路13。所述控制器14包括控制芯片,所述控制芯片通过两个引脚分别与对应于同一单体电池111的采集电路12和均衡电路13连接,所述两个引脚与所述两个通道120、130一一对应,所述两个引脚中的一个引脚通过所述通道130与所述均衡电路13连接,所述两个引脚中的另一引脚通过所述通道120与所述采集电路12连接。
[0063]
如图1所示,所述采集电路12用于采集电池组11中单体电池111的参数信息,并向所述控制器14发送采集到的所述电池组的参数信息,所述电池组11中的单体电池111与采集电路12一一对应。其中,所述参数信息包括电池电压、温度等信息。所述控制器14通过控制所述通道120导通,进而控制所述述采集电路12采集电池组11的参数信息。
[0064]
如图1和图2所示,所述均衡电路13用于对所述电池组11中的单体电池111进行均衡处理,所述电池组11中的单体电池111与均衡电路13一一对应。当所述电池组11中有需要均衡的单体电池111时,所述均衡电路13与所述控制器14之间的通道130导通,以使该均衡电路13能够对所述需要均衡的单体电池111进行均衡处理。
[0065]
如图1和图2所示,所述控制器14用于在根据所述电池组11中单体电池111的参数信息确定所述电池组11中有单体电池111需要开启均衡时,控制对 应的通道130导通,并控制所述均衡电路13对所述需要均衡的单体电池111进行均衡处理。
[0066]
为了使所述电池组11在停止放电或充电(即整车在OFF档状态下)时,依然能继续对所述电池组11进行均衡,所述控制器14用于在车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池111时,控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,使供电单元为所述电池均衡系统供电。
[0067]
请参考图2,所述供电单元为蓄电池33,所述供电支路包括第一供电支路15以及第二供电支路16。所述第一供电支路15的一端连接于所述蓄电池33,另一端分别连接于所述控制器14和负载32;第二供电支路16的一端连接于所述蓄电池33,另一端连接于所述控制器14。
[0068]
其中,第一供电支路15受控于所述车身控制器31,第二供电支路16受控于所述车身控制器31或所述控制器14。在图2中,第二供电支路16受控于所述车身控制器31。所述电池组11在放电或充电过程中,即整车在非OFF档状态下,第一供电支路15可以在所述车身控制器31的控制下处于导通状态,此时,所述蓄电池33通过所述第一供电支路15供电给所述控制器14,以维持所述控制器14工作所需的电源。由于采集电路12和均衡电路13均连接于控制器14,所述蓄电池33供电给所述控制器14时,所述蓄电池33也可以供电给采集电路12和均衡电路13。
[0069]
如图1和图2所示,当所述车辆处于OFF档时,所述车身控制器31需要给所述第一供电支路15发退电通知信号,以控制使所述控制器14和负载32下电。当所述车辆处于OFF档、所述控制器14在根据所述电池组11中单体电池111的参数信息确定所述电池组11中有单体电池111需要开启均衡时,则所述控制器14还不能下电,此时,所述车身控制器31可以控制所述第二供电支路16处于导通状态,进而,所述蓄电池33可以通过所述第二供电支路16供电给所述控制器14,以维持所述控制器14工作所需的电源。在所述第二供电支路16导通后,所述车身控制器31控制所述第一供电支路15处于断开状态,以 使除所述电池均衡系统外的负载32下电。
[0070]
可选地,整车在非OFF档状态下,如果所述控制器14在根据所述电池组11中单体电池111的参数信息确定所述电池组11中有单体电池111需要开启均衡时,所述车身控制器31可以控制第一供电支路15和第二供电支路16中的任意一个供电支路处于导通状态,进而,所述蓄电池33可以供电给所述控制器14,以维持所述控制器14工作所需的电源。
[0071]
如图1和图2所示,当所述电池均衡系统采用被动均衡方式对单体电池进行均衡处理,即对所述需要开启均衡的单体电池进行放电时,所述控制器14可以通过以下方式确定所述需要开启均衡的单体电池111:
[0072]
首先,根据所述采集电路12采集到的所述电池组11中各单体电池111的电压值,将所述电池组11中各单体电池111的电压值中最小的电压值作为参考电压值;
[0073]
然后,根据所述电池组11中各单体电池111的电压值与所述参考电压值之间的电压差值,将电压差值大于或等于预设电压差阈值的单体电池111确定为所述需要开启均衡的单体电池111。
[0074]
当然,在其它的实施例中,也可以通过电池组的其它参数信息确定所述需要开启均衡的单体电池,比如,当所述电池均衡系统采用主动均衡方式对单体电池进行均衡处理,即对所述需要开启均衡的单体电池进行充电时,将所述电池组中各单体电池的电压值中最大的电压值作为参考电压值。
[0075]
可选地,所述控制器14在根据所述电池组11中单体电池111的参数信息确定所述电池组11中有单体电池111需要开启均衡时,比如根据所述需要开启均衡的单体电池111的电压值和所述参考电压值,获取所述需要开启均衡的单体电池111的目标均衡时长,并按照所述需要开启均衡的单体电池111的目标均衡时长控制所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池111进行均衡处理。
[0076]
进一步地,所述控制器14根据所述目标均衡时长和均衡占空比控制所述 均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池111进行均衡处理,所述均衡占空比为所述需要开启均衡的单体电池111的均衡时间段与单位周期的比值。一个单位周期包括:所述均衡时间段和采集时间段。在所述采集时间段,所述采集电路12采集所述电池组11的参数信息;在所述均衡时间段,所述均衡电路13对所述电池组11中需要均衡的单体电池111进行均衡处理。
[0077]
举例来讲,如图1和图2所示,所述采集电路12可以将所述电池组11的各单体电池111的电压值中最小的电压值确定为所述参考电压值,所述预设电压差阈值可以为5mV(或者其它数值)。首先,所述控制器14经比较得到各单体电池111中最小电压值Vmin,并判定所述电池组11的各单体电池111的电压值与Vmin的差值是否小于5mV。如果是,则所述电池组11的均衡一致性很好,不需要均衡;如果大于5mV,则将与Vmin差值大于5mV的单体电池111作为需要开启均衡的单体电池111。此时,如果所述车辆处于OFF档,则所述车身控制器31控制所述第二供电支路16处于导通状态,进而,所述蓄电池33可以通过所述第二供电支路16供电给所述控制器14。然后,所述控制器14控制所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池111进行放电。在所述第二供电支路16导通后,所述车身控制器31控制所述第一供电支路15处于断开状态,以使负载32下电。
[0078]
在放电过程中,所述控制器14可以不断地读取所述需要开启均衡的单体电池111的电压信息,并判断Vmin与该单体电池的电压差值是否小于5mV。如果是,则停止放电,均衡结束,所述车身控制器31控制所述第二供电支路16处于断开状态,以使所述控制器14下电;如果仍大于5mV,则继续循环读取所述需要开启均衡的单体电池111的电压信息,直到Vmin与该单体电池的电压差值小于5mV,停止放电,均衡结束,所述车身控制器31控制所述第二供电支路16处于断开状态,以使所述控制器14下电。
[0079]
其中,在确定所述需要开启均衡的单体电池111后,也可以根据所述需要开启均衡的单体电池111的电压值和Vmin,计算所述需要开启均衡的单体电池 111的目标均衡时长,进而在放电开始后,统计对所述需要开启均衡的单体电池111的放电时长,当该单体电池111的充电时长与所述目标均衡时长的差值在阈值范围内时,停止放电,均衡结束,所述车身控制器31控制所述第二供电支路16处于断开状态,以使所述控制器14下电。
[0080]
本申请通过对电池均衡系统的电气连接结构进行改进,在整车处于OFF档状态、且电池组中有单体电池需要开启均衡时,通过控制作为备用供电支路的第二供电支路处于导通状态,使得蓄电池可以在整车处于OFF档状态下供电给控制器,进而,控制器能够继续控制均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理,延长了电池均衡时间,改善了电池均衡效果,解决了相关技术中电池均衡系统均衡效率较低的技术问题。
[0081]
请参照图2,所述第二供电支路16和所述第一供电支路15上分别设有第二开关162和受控于所述车身控制器31的第一开关151。所述第二开关162的两侧分别连接着所述蓄电池33和所述控制器14;所述第一开关151的一侧连接着所述蓄电池33,所述第一开关151的另一侧分别连接所述控制器14和负载33。
[0082]
在图2中,所述第二开关162受控于所述车身控制器31。其中,第一开关151和第二开关162可以为继电器开关,所述车身控制器31通过输出控制信号控制第一开关151和第二开关162。当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述控制器31向所述车身控制器31发送均衡请求。所述车身控制器31在接收到均衡请求后,向第一开关151和第二开关162分别输出控制信号。所述第二开关162在接收到控制信号后,切换为导通状态,即所述第二供电支路16处于导通状态;所述第一开关151在接收到控制信号后,切换为断开状态,即所述第一供电支路15处于断开状态。
[0083]
当所述车辆处于OFF档且所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述控制器14向所述车身控制器31发送均衡结束请求,所述车身控制器31在接收到均衡结束请求后,向第二开关162输出控制信号。 所述第二开关162在接收到控制信号后,切换为断开状态,即所述第二供电支路16处于断开状态,所述控制器14下电。
[0084]
可选地,所述车辆上电后,所述车身控制器31控制所述第二开关162一直保持导通状态。当所述车辆处于OFF档,且所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述车身控制器31控制所述第二开关162断开,整车所有高压器件均停止工作。
[0085]
图3是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统中另一供电支路的示意图。在图3中,所述第二开关162受控于所述控制器14。当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述控制器14向第二开关162输出控制信号,所述第二开关162在接收到控制信号后,切换为导通状态,即所述第二供电支路16处于导通状态。在所述第二供电支路16导通后,所述车身控制器31控制所述第一开关151断开。
[0086]
当所述车辆处于OFF档且所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述控制器14控制所述第二开关162处于断开状态。
[0087]
可选地,所述车辆上电后,所述控制器14控制所述第二开关162一直保持导通状态。当所述车辆处于OFF档,且所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述控制器14控制所述第二开关162断开,整车所有高压器件均停止工作。
[0088]
在其它的实施例中,所述第一供电支路15和所述第二供电支路16的导通和切断也可以由开关控制,该开关可以是单刀双掷开关。
[0089]
如图2所示,所述电池均衡系统还包括第三供电支路17,所述第三供电支路17的一端连接于所述控制器14,所述第三供电支路17的另一端连接于所述采集电路12和所述均衡电路13。在图2中,所述第三供电支路17保持着导通状态。由于所述第三供电支路17一直保持着导通状态,所以当所述蓄电池33通过第一供电支路15或者第二供电支路16供电给所述控制器14时,也可以通过第三供电支路17供电给所述采集电路12和所述均衡电路13。
[0090]
如图3所示,所述第三供电支路17上设有受控于所述控制器14的第三开关173,所述第三开关173的一侧连接于所述控制器14,所述第三开关173的另一侧连接于所述采集电路12和所述均衡电路13。所述第三开关173在所述控制器14的控制下保持导通状态。
[0091]
可选地,如图1和图3所示,当所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理时,所述第三开关173在所述控制器14的控制下从导通状态切换为断开状态,以使所述电池组11给所述均衡电路13和所述采集电路12供电。
[0092]
如图1和图3所示,所述控制器14在根据所述电池组11中单体电池111的参数信息确定所述电池组11中有单体电池111需要开启均衡以及所述需要开启均衡的单体电池111的目标均衡时长后,向所述均衡电路13发送用于指示所述电池组11中需要开启均衡的单体电池111、以及该单体电池111的目标均衡时长的均衡指令。当所述均衡电路13接收到均衡指令后,所述第三开关173在所述控制器14的控制下从导通状态切换为断开状态,即当所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理时,所述控制器14控制所述第三开关173从导通状态切换为断开状态。由于所述电池组11中的单体电池111与采集电路12和均衡电路13均一一对应连接,当所述第三开关173断开后,采集电路12和均衡电路13的工作电源则从电池组11中的单体电池111取电,而控制器14则进行正常工作。
[0093]
请继续参照图1和图3,当所述第三开关173断开后,所述控制器14周期性地进入休眠模式,在所述休眠模式下,所述控制器14处于低功耗运行状态,周期可以是每隔15s、20s或者其它间隔时间段。当所述控制器14退出所述休眠模式时,所述控制器14控制所述第三开关173导通,以获取所述电池组11中单体电池111的参数信息以及所述均衡电路13还需对所述需要开启均衡的单体电池111进行均衡处理的剩余处理时长,进而所述控制器14可以实时调整对所述需要开启均衡的单体电池111的均衡处理。
[0094]
图4是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡系统的另一框图。如图4、图3和图2所示,所述电池均衡系统包括采集电路12、均衡电路13、控制器14、第一供电支路15以及第二供电支路16,其中所述电池组11是由多个单体电池111串联连接而成。与图1中的电池均衡系统的区别在于,在图4中电池均衡系统的所述控制器14通过一个通道140与对应于同一单体电池111的采集电路12和均衡电路13连接。
[0095]
当所述控制器14确定单体电池111不需要进行均衡时,所述控制器14通过所述通道140与对应的采集电路12连接;或者,当所述控制器14确定单体电池111需要进行均衡时,该单体电池111对应的采集电路12和均衡电路13分时复用通道140,即所述控制模块14通过所述通道140分时连接于对应的采集模块12和均衡模块13。所述控制器14包括控制芯片,所述控制芯片通过一个引脚与对应于同一单体电池111的采集电路12和均衡电路13连接,所述引脚通过所述通道140与所述均衡电路13和所述采集电路12连接。
[0096]
可选地,如图4所示,所述控制器14根据所述目标均衡时长和均衡占空比控制所述均衡电路13对所述需要开启均衡的单体电池111进行均衡处理,所述均衡占空比为所述需要开启均衡的单体电池111的均衡时间段与单位周期的比值,所述单位周期包括所述均衡时间段和采集时间段。在图4中,所述均衡占空比也可以为所述均衡电路13占用所述通道140的时长与所述通道140被占用的总时长之比;其中,所述通道140被占用的总时长包括所述均衡电路13占用所述通道140的时长以及所述采集电路12占用所述通道140的时长。
[0097]
如图4、图3和图2所示,首先,所述控制器14将通道140联通于所述采集电路12,进而可以控制所述述采集电路12采集电池组11的参数信息;接着,所述控制器14用于在根据所述电池组11中单体电池111的参数信息确定所述电池组11中有单体电池111需要开启均衡时,获取所述需要开启均衡的单体电池111的目标均衡时长和均衡占空比,并将所述通道140联通于所述需要开启均衡的单体电池111所对应的均衡电路13;然后,所述控制器14按照所述需 要开启均衡的单体电池111的目标均衡时长和均衡占空比控制该均衡电路13将所述需要开启均衡的单体电池111与所述发电机30或所述蓄电池33的连接导通,即所述控制器14可以按照该目标均衡时长和均衡占空比控制图2中的第一开关131或图3中的第二开关135的导通时间。
[0098]
可选地,所述控制器14根据所述目标均衡时长和所述均衡占空比确定均衡时间段和采集时间段,所述均衡时间段和所述采集时间段之和等于所述通道140被占用的总时长;在所述采集时间段,所述通道140连通所述采集电路12,以使所述采集电路12采集所述电池组11的参数信息;在所述均衡时间段,所述通道140连通需要进行均衡处理的均衡电路13,且该均衡电路13处于导通状态,以使所述均衡电路13对所述电池组11中需要均衡的单体电池111进行均衡处理。
[0099]
由于本申请中的控制器与每一节单体电池的电压采样电路和均衡电路分时复用一个通道,减少了对控制器的通道数量要求,进而降低了硬件成本;并且由于电池采样和均衡分开进行,均衡电流不会影响电池电压,从而提高了响电池电压采样的精度。
[0100]
本申请还提供了一种车辆100,如图10所示,其包括上述的电池均衡系统110,其中各个电路执行操作的具体方式已经在有关该系统的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
[0101]
图5是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的流程图。如图5所示,所述电池均衡方法应用于包上述电池均衡系统的车辆,该方法包括以下步骤。
[0102]
步骤S51,通过所述采集电路采集所述电池组中单体电池的参数信息。
[0103]
步骤S52,在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡、且所述车辆处于OFF档时,控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,使供电单元为所述电池均衡系统供电。
[0104]
步骤S53,通过所述控制器控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体 电池进行均衡处理。
[0105]
可选地,所述电池均衡系统还包括连接于所述供电单元和所述电池均衡系统的第一供电支路、以及连接于所述供电单元和所述电池均衡系统第二供电支路;
[0106]
所述控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,包括:
[0107]
控制所述第二供电支路处于导通状态;
[0108]
在所述第二供电支路导通后,通过车身控制器将所述第一供电支路从导通状态切换为断开状态。
[0109]
图6是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图。如图6所示,该方法包括以下步骤。
[0110]
步骤S61,通过所述采集电路采集所述电池组中单体电池的参数信息。
[0111]
步骤S62,在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡、且所述车辆处于OFF档时,通过所述控制器向所述车身控制器发送均衡请求。
[0112]
步骤S63,在所述车身控制器接收到所述均衡请求后,通过所述车身控制器控制所述第二供电支路处于导通状态。
[0113]
步骤S64,在所述第二供电支路导通后,通过所述车身控制器将所述第一供电支路从导通状态切换为断开状态。
[0114]
步骤S65,通过所述控制器控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理。
[0115]
步骤S66,通过所述控制器确认所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理。
[0116]
步骤S67,通过所述控制器向所述车身控制器发送均衡结束请求。
[0117]
步骤S68,在所述车身控制器接收到所述均衡结束请求后,通过所述车身控制器控制所述第二供电支路处于断开状态。
[0118]
图7是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图。如图 7所示,该方法包括以下步骤。
[0119]
步骤S71,通过所述采集电路采集所述电池组中单体电池的参数信息。
[0120]
步骤S72,在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡、且所述车辆处于OFF档时,通过所述控制器控制所述第二供电支路处于导通状态。
[0121]
步骤S73,在所述第二供电支路导通后,通过所述车身控制器将所述第一供电支路从导通状态切换为断开状态。
[0122]
步骤S74,通过所述控制器控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理。
[0123]
步骤S75,通过所述控制器确认所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理。
[0124]
步骤S76,通过所述控制器控制所述第二供电支路处于断开状态。
[0125]
可选地,在所述车辆上电后,控制所述第二开关处于导通状态。
[0126]
图8是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图。如图8所示,所述电池均衡系统还包括第三供电支路,所述第三供电支路的一端连接于所述控制器,所述第三供电支路的另一端连接于所述采集电路和所述均衡电路;该方法包括以下步骤。
[0127]
步骤S81,通过所述采集电路采集所述电池组中单体电池的参数信息。
[0128]
步骤S82,在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡、且所述车辆处于OFF档时,控制所述第二供电支路处于导通状态。
[0129]
步骤S83,在所述第二供电支路导通后,通过所述车身控制器将所述第一供电支路从导通状态切换为断开状态。
[0130]
步骤S84,通过所述控制器控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理。
[0131]
步骤S85,通过所述控制器控制所述第三供电支路从导通状态切换为断开 状态,以使所述电池组给所述均衡电路和所述采集电路供电。
[0132]
步骤S86,所述控制器周期性地进入休眠模式。
[0133]
步骤S87,当所述控制器退出所述休眠模式时,通过所述控制器控制所述第三供电支路导通,以获取所述电池组中单体电池的参数信息以及所述均衡电路还需对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理的剩余处理时长。
[0134]
可选地,当所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理时,通过所述控制器控制所述第三供电支路保持导通状态。
[0135]
图9是根据一示例性实施例示出的一种电池均衡方法的另一流程图。如图9所示,所述控制器通过一个通道与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接,该采集电路和该均衡电路分时复用所述通道;该方法包括以下步骤。
[0136]
步骤S91,通过所述采集电路采集所述电池组中单体电池的参数信息。
[0137]
步骤S92,在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡、且所述车辆处于OFF档时,控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,使供电单元为所述电池均衡系统供电。
[0138]
步骤S93,通过所述控制器获取所述需要开启均衡的单体电池的目标均衡时长和均衡占空比,所述均衡占空比为所述需要开启均衡的单体电池的均衡时间段与单位周期的比值,所述单位周期包括所述均衡时间段和采集时间段。
[0139]
步骤S94,所述控制器按照所述需要开启均衡的单体电池的目标均衡时长和均衡占空比控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理。
[0140]
关于上述实施例中的电池均衡方法,其中各个步骤的具体方式已经在有关该电池均衡系统的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
[0141]
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该程序指令被处理器执行时实现上述的电池均衡方法。
[0142]
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式,但是,本申请并不限于上述实施方式中的具体细节,在本申请的技术构思范围内,可以对本申请的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本申请的保护范围。
[0143]
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0144]
此外,本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本申请的思想,其同样应当视为本申请所公开的内容。

权利要求书

[权利要求 1]
一种电池均衡系统,其特征在于,包括: 采集电路,用于采集电池组中单体电池的参数信息; 均衡电路,用于对所述电池组中的单体电池进行均衡处理; 控制器,分别连接于所述采集电路和所述均衡电路,用于在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡时,控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理; 供电支路,所述控制器用于在车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,使供电单元为所述电池均衡系统供电。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的电池均衡系统,其特征在于,所述供电支路包括第一供电支路和第二供电支路; 所述第一供电支路连接于所述供电单元和所述电池均衡系统,所述第一供电支路用于为所述电池均衡系统和整车除所述电池均衡系统外的负载供电; 所述第二供电支路连接于所述供电单元和所述电池均衡系统,所述第二供电支路用于为所述电池均衡系统供电; 当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述第二供电支路处于导通状态,所述第一供电支路在车身控制器的控制下处于断开状态。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的电池均衡系统,其特征在于,所述第一供电支路和所述第二供电支路的导通和切断由开关控制。
[权利要求 4]
根据权利要求2所述的电池均衡系统,其特征在于,所述第二供电支路和所述第一供电支路上分别设有第二开关和受控于所述车身控制器的 第一开关;所述第二开关的两侧分别连接着所述供电单元和所述控制器;所述第一开关的一侧连接着所述供电单元,所述第一开关的另一侧连接着所述控制器和负载。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的电池均衡系统,其特征在于,所述第二开关受控于所述车身控制器;当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述控制器向所述车身控制器发送均衡请求,以使所述车身控制器控制所述第二开关和所述第一开关分别处于导通状态和断开状态。
[权利要求 6]
根据权利要求5所述的电池均衡系统,其特征在于,当所述车辆处于OFF档且所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述控制器向所述车身控制器发送均衡结束请求,以使所述车身控制器控制所述第二开关处于断开状态。
[权利要求 7]
根据权利要求4所述的电池均衡系统,其特征在于,所述第二开关受控于所述控制器;当所述车辆处于OFF档且有所述需要开启均衡的单体电池时,所述控制器控制所述第二开关导通,且在所述第二供电支路导通后,所述车身控制器控制所述第一开关断开。
[权利要求 8]
根据权利要求7所述的电池均衡系统,其特征在于,当所述车辆处于OFF档且所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理后,所述控制器控制所述第二开关处于断开状态。
[权利要求 9]
根据权利要求4所述的电池均衡系统,其特征在于,所述车辆上电后,所述第二开关在所述控制器或所述车身控制器的控制下处于导通状态。
[权利要求 10]
根据权利要求2-9所述的电池均衡系统,其特征在于,还包括第三供电支路,所述第三供电支路的一端连接于所述控制器,所述第三供电支路的另一端连接于所述采集电路和所述均衡电路。
[权利要求 11]
根据权利要求1-10任意一项所述的电池均衡系统,其特征在于,所述控制器通过两个通道分别与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路 连接。
[权利要求 12]
根据权利要求11所述的电池均衡系统,其特征在于,所述控制器包括控制芯片,所述控制芯片通过两个引脚分别与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接,所述两个引脚与所述两个通道一一对应,所述两个引脚中的一个引脚通过所述两个通道中的一个通道与所述均衡电路连接,所述两个引脚中的另一引脚通过所述两个通道中的另一通道与所述采集电路连接。
[权利要求 13]
根据权利要求1-12任意一项所述的电池均衡系统,其特征在于,所述控制器通过一个通道与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接,该采集电路和该均衡电路分时复用所述通道。
[权利要求 14]
根据权利要求13所述的电池均衡系统,其特征在于,所述控制器包括控制芯片,所述控制芯片通过一个引脚与对应于同一单体电池的采集电路和均衡电路连接,所述引脚通过所述通道与所述均衡电路和所述采集电路连接。
[权利要求 15]
根据权利要求1-14任意一项所述的电池均衡系统,其特征在于,所述控制器还用于在根据所述电池组的参数信息确定所述电池组中有单体电池需要开启均衡时,获取所述需要开启均衡的单体电池的目标均衡时长,并按照所述需要开启均衡的单体电池的目标均衡时长控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行放电。
[权利要求 16]
一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-15中任一项所述的电池均衡系统。
[权利要求 17]
一种电池均衡方法,其特征在于,应用于包括权利要求1所述的电池均衡系统的车辆,所述电池均衡方法包括: 通过所述采集电路采集所述电池组中单体电池的参数信息; 在根据所述电池组中单体电池的参数信息确定所述电池组中有单体电 池需要开启均衡、且所述车辆处于OFF档时,控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,使供电单元为所述电池均衡系统供电; 通过所述控制器控制所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池进行均衡处理。
[权利要求 18]
根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述电池均衡系统还包括连接于所述供电单元和所述电池均衡系统的第一供电支路、以及连接于所述供电单元和所述电池均衡系统第二供电支路; 所述控制所述供电支路连接于供电单元和所述电池均衡系统,包括: 控制所述第二供电支路处于导通状态; 在所述第二供电支路导通后,通过车身控制器将所述第一供电支路从导通状态切换为断开状态。
[权利要求 19]
根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述控制所述第二供电支路处于导通状态,包括: 通过所述控制器向车身控制器发送均衡请求; 在所述车身控制器接收到所述均衡请求后,通过所述车身控制器控制所述第二供电支路处于导通状态。
[权利要求 20]
根据权利要求19所述的方法,其特征在于,还包括: 通过所述控制器确认所述均衡电路对所述需要开启均衡的单体电池结束均衡处理; 通过所述控制器向所述车身控制器发送均衡结束请求; 在所述车身控制器接收到所述均衡结束请求后,通过所述车身控制器控制所述第二供电支路处于断开状态。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]