本發(fā)明涉及電池組充電均衡領(lǐng)域，特別是涉及一種提高充電均衡時單體電池的電壓采樣精度的方法。
背景技術(shù)：
在綠色能源的倡導(dǎo)下，動力電池系統(tǒng)作為新能源電動汽車的主要動力來源，在整車系統(tǒng)中起著不可替代的作用，其日漸受到大眾的歡迎，與此同時，如何最大限度的延長動力電池系統(tǒng)的使用年限成為關(guān)注的焦點。全新動力電池系統(tǒng)的各個單體之間的物理特性差異較小，隨著使用時間的累積、外環(huán)境的差異變化、電池內(nèi)部部件老化等因素，導(dǎo)致各個單體之間的差異逐漸變大，即各個單體電池之間的一致性變差。通常，我們通過均衡電路來提高單體電池之間的一致性。其中在充電均衡電路中，充電均衡的電流越大，均衡效果越好，單體電池的一致性也越好。
在充電均衡過程中，由于車輛空間結(jié)構(gòu)的限制，需要共用單體電壓采樣線及充電均衡的線束。當(dāng)有電流通過充電均衡的線束時，線束本身阻抗產(chǎn)生的電壓損失形成線損，從而影響單體電壓的采樣精度。現(xiàn)有的檢測方法不能及時有效過濾掉動力電池系統(tǒng)充電均衡時的線損或是過濾不夠精確，從而造成動力電池系統(tǒng)中單體電池的單體電壓的采樣誤差。此外，在充電均衡的過程中，還有可能出現(xiàn)單體電壓及充電電流的波動，也將影響單體電壓的采樣精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種提高充電均衡時單體電池的電壓采樣精度的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
一種提高充電均衡時單體電池的電壓采樣精度的方法，包括以下步驟：
S101、檢測開啟均衡前后各單體電池的電壓值；
S102、計算開啟均衡前后各單體電池的壓差值；
S103、在均衡過程中，將各單體電池的當(dāng)前電壓值分別減去其對應(yīng)的壓差值得到各單體電池的實際電壓值。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述步驟S101：
S1011、均衡開啟前，檢測各單體電池的初始電壓值；
S1012、均衡開啟后，連續(xù)多次檢測并記錄各單體電池的電壓值；
所述步驟S102：
S1021、計算各單體電池每次檢測的電壓值與其對應(yīng)的初始電壓值的壓差；
S1022、計算各單體電池的平均壓差值。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述步驟S1011：在均衡開啟前，動力電池系統(tǒng)檢測到各單體電池均處于恒流穩(wěn)定狀態(tài)時，檢測各單體電池的初始電壓值。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述恒流穩(wěn)定狀態(tài)為充電電流在一定時間內(nèi)的跳動不超過預(yù)設(shè)閾值。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，還包括以下步驟：在充電均衡過程中，實時檢測動力電池系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常情況，若出現(xiàn)異常情況，則關(guān)閉充電均衡,待動力電池系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定后，重新執(zhí)行步驟S101-步驟S103。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述異常情況為充電電流變化異常、單體電池電壓變化異常及溫度變化異常中的任意一種或是三者之間的任意組合。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述充電電流變化異常為當(dāng)充電電流跳動大于電流預(yù)設(shè)值，所述單體電池電壓變化異常為單體電池電壓的跳動大于電壓預(yù)設(shè)值，所述溫度變化異常為溫度變化大于溫度預(yù)設(shè)值。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，在步驟S1012中，檢測并記錄各單體電池的電壓值的次數(shù)為5-20次。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述步驟S1022：過濾掉各單體電池的最高的壓差值和最低的壓差值后，再計算各單體電池的平均壓差值。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，在步驟S1012中，各單體電池每相鄰兩次電壓值記錄之間的時間間隔均為T。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點及有益效果如下：
本發(fā)明方法包括了計算均衡開啟后的平均壓差值，再用實時檢測的單體電池電壓減去平均壓差值，得到更為準(zhǔn)確的實際電壓值，提高了充電均衡時單體電池電壓采樣精度，確保在均衡過程中，單體電池的電壓采樣精度不下降。同時，動力電池系統(tǒng)實時檢測充電電流、單體電池電壓以及溫度的變化，當(dāng)出現(xiàn)異常的情況時，將關(guān)閉充電均衡，保護(hù)動力電池系統(tǒng)不受損壞。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實施例的提高充電均衡時單體電池的電壓采樣精度的方法的流程圖。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
實施例
請參閱圖1，一種提高充電均衡時單體電池的電壓采樣精度的方法，包括以下步驟：
S101、檢測開啟均衡前后各單體電池的電壓值；
S102、計算開啟均衡前后各單體電池的壓差值；
S103、在均衡過程中，將各單體電池的當(dāng)前電壓值分別減去其對應(yīng)的壓差值得到各單體電池的實際電壓值。
進(jìn)一步的，所述步驟S101：
S1011、均衡開啟前，檢測各單體電池的初始電壓值；
S1012、均衡開啟后，連續(xù)多次檢測并記錄各單體電池的電壓值；
所述步驟S102：
S1021、計算各單體電池每次檢測的電壓值與其對應(yīng)的初始電壓值的壓差；
S1022、計算各單體電池的平均壓差值。
這里要說明的是，假設(shè)待檢測的單體電池有m個，則檢測的各單體電池的初始單體電池電壓值分別記為V0(1)，V0(2)，……，V0(m)。假設(shè)開啟均衡后連續(xù)n次檢測并記錄各單體電池電壓值，則第1個單體電池的電壓值分別記為V1(1)，V2(1)，……，Vn(1)；第2個單體電池的電壓值分別記為V1(2)-，V2(2)，……，Vn(2)；……；第m個單體電池的電壓值分別記為V1(m)，V2(m)，……，Vn(m)。各單體電池對應(yīng)的平均電壓差值分別記為U平均(1)，U平均(2)，……，U平均(m)。各單體電池的當(dāng)前檢測電壓值分別記為V測(1)，V測(2)，……，V測(m)。將各單體電池的當(dāng)前電壓值V測(1)，V測(2)，……，V測(m)減去對應(yīng)的單體電池的平均壓差值U平均(1)，U平均(2)，……，U平均(m)，得到各單體電池的實際電壓值分別記為V實(1)，V實(2)，……，V實(m)。
所述步驟S1011：在均衡開啟前，動力電池系統(tǒng)檢測到各單體電池均處于恒流穩(wěn)定狀態(tài)時，檢測各單體電池的初始單體電池電壓值V0。具體的，動力電池系統(tǒng)檢測到恒流穩(wěn)定狀態(tài)時(即電流和單體電壓無跳動異常等情況)，記錄各單體電池的初始單體電池電壓值V0，記錄完各單體電池的初始單體電池電壓值V0后，再開啟均衡。所述恒流穩(wěn)定狀態(tài)為充電電流在一定時間段內(nèi)的跳動不超過預(yù)設(shè)閾值。優(yōu)選的，當(dāng)充電電流在1分鐘內(nèi)的變化不超過5A時為恒流穩(wěn)定狀態(tài)。
在充電均衡過程中，實時檢測動力電池系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常情況，若出現(xiàn)異常情況，則關(guān)閉充電均衡，待動力電池系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定后，重新執(zhí)行步驟S101-步驟S103。所述異常情況為充電電流變化異常、單體電池電壓變化異常及溫度變化異常中的任意一種或是三者之間的任意組合。所述充電電流變化異常為當(dāng)充電電流跳動大于電流預(yù)設(shè)值，所述單體電池電壓變化異常為單體電池電壓的跳動大于電壓預(yù)設(shè)值，所述溫度變化異常為溫度變化大于溫度預(yù)設(shè)值。
具體的，當(dāng)充電電流在1分鐘內(nèi)的變化超過5A時，則判定為充電電流變化異常；若單體電池電壓在10s內(nèi)變化超過20mV時，則判定為單體電池電壓變化異常；若單體電池溫度在1分鐘內(nèi)變化超過2攝氏度時，則判定為溫度變化異常。
進(jìn)一步的，在步驟S1022中，為了得到更精確的平均壓差值，先過濾掉各單體電池的最高的壓差值△Umax和最低的壓差值△Umin，再計算對應(yīng)單體電池的平均壓差值U平均，從而進(jìn)一步提高單體電池電壓采樣的精度。此外，還可以先過濾掉各單體電池的最高的壓差值△Umax再計算對應(yīng)單體電池的平均壓差值U平均或先過濾掉各單體電池的最低的壓差值△Umin再計算對應(yīng)單體電池的平均壓差值U平均。
在步驟S1012中，為檢測到更精確的單體電池電壓值，并且又不至于增加檢測的復(fù)雜性，所以檢測并記錄單體電池電壓的次數(shù)為5-20次。在優(yōu)選實施例中，檢測并記錄單體電池電壓的次數(shù)為10次。同時，在步驟S1012中，各單體電池每相鄰兩次電壓值記錄之間的時間間隔均為T，在優(yōu)選實施例中，所述時間間隔T為20ms，在一段具有相同的時間間隔內(nèi)檢測單體電池電壓值，可以更有效地提供在開啟前的電壓值，可以在一定時間規(guī)律內(nèi)，分析電壓值的變化情況。如果將相同時間間隔內(nèi)記錄的單體電池電壓值繪制成圖表形式，可以清楚的知道在這段時間內(nèi)單體電池電壓的變化情況，讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以掌握更多的必要信息。
本發(fā)明方法包括了計算均衡開啟后的平均壓差值，再用實時檢測的單體電池電壓減去平均壓差值，得到更為準(zhǔn)確的實際電壓值，再上傳給動力電池系統(tǒng)，提高了充電均衡時單體電池電壓采樣精度。同時，動力電池系統(tǒng)實時檢測充電電流、單體電池電壓以及溫度的變化，當(dāng)出現(xiàn)異常的情況時，將關(guān)閉充電均衡，保護(hù)動力電池系統(tǒng)不受損壞。
以上所述實施方式僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。