一种电池均衡控制方法、装置以及动力电池与流程

1.本发明涉及电池均衡技术领域，特别是涉及一种电池均衡控制方法、装置以及动力电池。


背景技术：

2.动力电池是指为工具提供动力的电池，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车等提供动力的蓄电池。电力电池需要较大的输出功率，为了便于生产制造以及电源管理，通常电力电池采用多个锂电池包组合而成的形式，锂电池包之间采用串联或者并联的方式组合供电。
3.由于生产制造或者使用时工况不同的原因，随着使用时间的延长，锂电池包的荷电状态的差异会越来越明显，主要体现在对外供电电压不一致，充电时有的锂电池包很快充满，而有的锂电池包则延缓充满。这种不一致会导致动力电池的用电安全，容易发生过充过放。
4.现有技术提供了多种方法均衡电池包的电压，主要分为主动均衡以及被动均衡两种方式。主动均衡是指依靠能量转移的方式实现均衡，使电能在不同状态的电池包之间转移；而被动均衡则是通过消耗电量较高的电池包的电量实现均衡。
5.现有技术通常在充电的后半段或者充电结束后，通过上述主动均衡或者被动均衡的方式调节电池电压，这种方式不关注进行平衡操作的最佳时间点，经常出现没有足够的压差进行主动均衡，同时浪费了被动均衡的电能。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对上述的问题，提供一种电池均衡控制方法、装置以及动力电池。
7.本发明实施例是这样实现的，一种电池均衡控制方法，所述电池均衡控制方法包括：
8.开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；
9.充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；
10.在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；
11.获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；
12.充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；
13.在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；
14.其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。
15.在其中一个实施例中，本发明提供了一种电池均衡控制装置，所述电池均衡控制装置包括：
16.第一获取模块，用于开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；
17.第一充电模块，用于充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；
18.第二充电模块，用于在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；
19.第二获取模块，用于获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；
20.第三充电模块，用于充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；
21.第四充电模块，用于在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；
22.其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。
23.在其中一个实施例中，本发明提供了一种动力电池，所述动力电池包括：
24.动力电池本体，所述动力电池本体由若干个电池包组件，每个电池包均配置有主动均衡电路以及被动均衡电路；以及
25.控制模块，所述控制模块与每个电池包连接，用于执行如本发明所述的电池均衡控制方法。
26.本发明提供的电池均衡控制方法将主动均衡与被动均衡分配到充电的不同阶段中，利用充电过程中电池包压差扩大促进主动均衡的进行，之后在充电进程的后段，采用被动均衡减少电池包之间的压差，从而使各电池包的压差减少，使整个动力电池更加电压更加均衡。本发明基于基本的主动均衡及被动均衡电路，硬件上对现有技术的改动小，易于与现有动力电池结合。
附图说明
27.图1为一个实施例提供的电池均衡控制方法的流程图；
28.图2为一个实施例提供的电池均衡控制装置的结构框图；
29.图3为一个实施例提供的动力电池的结构框图；
30.图4为一个实施例中控制模块的内部结构框图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元
件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
33.如图1所示，在一个实施例中，提出了一种电池均衡控制方法，具体可以包括以下步骤：
34.步骤s100，开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；
35.步骤s200，充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；
36.步骤s300，在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；
37.步骤s400，获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；
38.步骤s500，充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；
39.步骤s600，在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；
40.其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。
41.在本实施例中，将充电历程划分为四个阶段，第一阶段时长为t1，t1约为0.05t～0.15t之间，在该时间内对各电池包进行正常充电，t1结束，获取各电池包的第二荷电状态。在本发明中，可以理解，荷电状态(soc，state of charge)是蓄电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示，其取值范围为0～1，当soc＝0时表示电池放电完全，当soc＝1时表示电池完全充满，本发明中荷电状态与电量本质上同，不同仅在于荷电状态是相对的，而电量是绝对的。各电池包的荷电状态可以通过各电池包的相应检测电路进行检测，对于荷电状态的检测以及估计属于现有技术的内容，本发明实施例对此不再赘述。
42.在本实施例中，根据第一荷电状态以及第二荷电状态可以得到各电池包的电压随时间的变化趋势，从而可以得到电池包的最高电压出现的时间点。
43.在本实施例中，在t2时间段内，采用被动均衡的方法使电压升高快的电池包的电能通过电阻，使电阻产生热量对电池包进行预热，由温度与电压的关系可知，随着温度的升高，电能更容易向电池包内充入，可以减少充电过程中的内阻损耗。在本实施例中，t2＝0.2t-0.3t。
44.在本实施例中，被动均衡过程结束，各电池包的荷电状态发生了改变，此时充电一个时段t3，使各电池包的荷电状态重新可以追踪，并由第三荷电状态以及第四荷电状态得到各电池包的电压随时间的变化趋势，从而可以得到电池包的最高电压差出现的时间点。在本实施例中，t3可以与t1相等。
45.在本实施例中，在t4时间段内，采用主动均衡的方式使电压高的电池包的电量转移到电压低的电池包，此过程对电能的消耗较少，但是要求较高的电压差。在本实施例中，t4＝0.3-0.5t。
46.作为本发明的一个可选实施例，所述由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电
池包的电压随时间的第一变化趋势，包括：
47.以时间为横轴、电量为纵轴建立第一坐标系；
48.在第一坐标系内标示出每个电池包的第一荷电状态对应的点以及第二荷电状态对应的点；
49.由每个电池包第一荷电状态对应的点、第二荷电状态对应的点确定电池包的第一电量变化线；
50.获取电池包电量与电压的对应关系表，以时间为横轴、电压为纵轴建立第二坐标系；
51.由每个电池包的第一电量变化线以及获取的电量与电压的对应关系表在第二坐标系上生成每个电池包电压随时间的第一变化曲线。
52.在本实施例中，在恒流充电过程中，可以认为电池包的电量变化是线性的，故由第一荷电状态的点以及第二荷电状态的点可以确定各电池包的第一电量变化线，这里指是的各电池包的荷电状态变化线，本实施例中以直线进行表征每个电池包的荷电状态的变化趋势。
53.在本实施例中，对于锂电池，电量的多少对输出电压是有影响的，两者的对应关系与电池包本身的特性有关，且随着电量的降低，电池包的输出电压会稳定在一个特定值。对于每个电池包，其电量与电压的关系一定时期内变化较小，可以认为相对稳定，故获取电池包电量与电压的对应关系表后，由电池包电量可以得到每个时间点电池包的电压。
54.作为本发明的一个可选实施例，所述由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点，包括：
55.在第二坐标系上，确定任意时刻电压最高的电池包；
56.对时间轴进行分段，使得同一个时间段内电压最高的电池包不变，且不同时段电压最高的电池包不同；
57.确定每个时间段内电压最高的电池包达到最高电压的时间点。
58.在本实施例中，每个电池包的电压随电量改变，在不同的时间段内具有最高电压的电池包可能不相同，本发明是通过对时段进行划分从而找出每个时段具有最高电压的电池包。需要说明的是，在任意一个时间段内，若确定出的具有最高电压的电池包在此前的其它时间段内已经被确定为具有最高电压的电池包，则在本时间段内忽略该电池包，即按时间段的先后顺序，以不重复的原则确定每个时间段电压最高的电池包。确定出了每个时间段电压最高的电池包后，在对应的时间段内可以得到该电池包达到最高电压的时间点。
59.作为本发明的一个可选实施例，所述根据确定出的最高电压对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热，包括：
60.在每个时间段内，当电压最高的电池包达到最高电压时，启动该电池包的被动均衡电路，使该电池包的电量通过定值电阻产生热量从而对邻近电池包进行预热。
61.在本实施例中，被动均衡是使该电池包单独对设定的电阻施加电压，使电阻产生热量，而电阻夹设于电池包之间，从而利用电阻产生的热量使邻近的电池包升温，从而使电池包的内阻降低。可以通过选用电阻的阻值控制发热量，另外，当该具有最高电压的电池包的电压不再为最高时，可以停止电量为电阻供电，从而利用拉高就低的方式使充电偏快的电池包电压下降。可选地，此过程中还可以监测电池包的温度变化，以控制加热的温度在适
宜范围内。
62.作为本发明的一个可选实施例，所述由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，包括：
63.以时间为横轴、电量为纵轴建立第三坐标系；
64.在第三坐标系内标示出每个电池包的第三荷电状态对应的点以及第四荷电状态对应的点；
65.由每个电池包第三荷电状态对应的点、第四荷电状态对应的点确定电池包的第二电量变化线；
66.获取电池包电量与电压的对应关系表，以时间为横轴、电压为纵轴建立第四坐标系；
67.由每个电池包的第二电量变化线以及获取的电量与电压的对应关系表在第四坐标系上生成每个电池包电压随时间的第二变化曲线。
68.在本实施例中，生成第二变化曲线的方法以及过程可以参考生成第一变化曲线的过程，本实施例在此不再赘述。
69.作为本发明的一个可选实施例，所述由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点，包括：
70.在第四坐标系上，确定任意时刻电压最高的电池包以及电压最低的电池包；
71.对时间轴进行分段，使得同一个时间段内电压最高的电池包以及电压最低的电池包均不变，且不同时段电压最高的电池包不同、电压最低的电池包不同；
72.确定每个时间段内电压最高的电池包与电压最低的电池包的最大压差以及对应的时间点。
73.在本实施例中，与前述实施例确定每个电池包的最大电压不同，本实施例是确定每个时间段内电压最高的电池包与电压最低的电池包之间的压差，并确定压差最大时的时间点。同样的，对于任意一个时间段，电压最高的电池包以及电压最低的电池包均不能与此前的其它时段内的电压最高的电池包或者电压最低的电池包重复，在每个时间段内，电压最高的电池包与电压最低的电池包会作为一个组进行主动均衡，在每个不同时间段，参与主动均衡的电池包均不相同。
74.作为本发明的一个可选实施例，所述根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡，包括：
75.在每个时间段内，当电压最高的电池包与电压最低的电池包之间的电压差达到最大值时，启动电压最高的电池包的主动均衡电路，使电压最高的电池包的电量向电压最低的电池包转移。
76.在本实施例中，主动均衡是使电量较高的电当包内的电量转移到电量较低的电池包内，此过程的进行主要依赖于两个电池包之间的电压差，本发明在t4过程中执行此步骤，可以利用充电过程中自然形成的电压差作为主动均衡的动力。与一般现有技术不同，本发明在充电过程中执行上述步骤，可以找出最大电压差，利于主动均衡的进行。
77.在本实施例中，作为进一步的优化方案，步骤s400-s600在t4时间段内重复执行，每进行一次主动均衡则重复确定最大压差以及对应时间点，如此，可以充分利用t4充电时间段对各电池包进行充分均衡，以解决一次均衡后压差又重新扩大的问题。
78.如图2所示，本发明实施例还提供了一种电池均衡控制装置，所述电池均衡控制装置包括：
79.第一获取模块，用于开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；
80.第一充电模块，用于充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；
81.第二充电模块，用于在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；
82.第二获取模块，用于获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；
83.第三充电模块，用于充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；
84.第四充电模块，用于在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；
85.其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。
86.在本实施例中，上述电池均衡控制装置的各模块是本发明提供的电池均衡控制方法的模块化，对于各模块的解释说明可以参考本发明对应方法步骤的内容，本实施例在此不再赘述。
87.如图3所示，本发明实施例还提供了一种动力电池，所述动力电池包括：
88.动力电池本体，所述动力电池本体由若干个电池包组件，每个电池包均配置有主动均衡电路以及被动均衡电路；以及
89.控制模块，所述控制模块与每个电池包连接，用于执行如本发明任意一个或者多个实施例所述的电池均衡控制方法。
90.在本实施例中，对于动力电池本体，可以参考现有动力电池的结构，本发明不涉及对电力电池的电池包本身结构的改变；在本实施例中，动力电池本体的每个电池包均配置有主动均衡电路以及被动均衡电路，现有技术提供的众多可以直接使用的均衡电路，本发明实施例对此不再赘述。
91.本发明提供的动力电池将主动均衡与被动均衡分配到充电的不同阶段中，利用充电过程中电池包压差扩大促进主动均衡的进行，之后在充电进程的后段，采用被动均衡减少电池包之间的压差，从而使各电池包的压差减少，使整个动力电池更加电压更加均衡。本发明基于基本的主动均衡及被动均衡电路，硬件上对现有技术的改动小，易于与现有动力电池结合。
92.图4示出了一个实施例中控制模块的内部结构图。如图4所示，该控制模块包括该控制模块包括通过系统总线连接的处理器、存储器和输入装置。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该控制模块的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的电池均衡控制方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的电池均衡控制方法。
93.本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结
构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的控制模块的限定，具体的控制模块可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
94.在一个实施例中，本发明实施例提供的电池均衡控制装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图4所示的控制模块上运行。控制模块的存储器中可存储组成该电池均衡控制装置的各个程序模块，比如，图2所示的第一获取模块、第一充电模块、第二充电模块、第二获取模块、第三充电模块和第四充电模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的电池均衡控制方法中的步骤。
95.例如，图4所示的控制模块可以通过如图2所示的电池均衡控制装置中的第一获取模块执行步骤s100；控制模块可通过第一充电模块执行步骤s200；控制模块可通过第二充电模块执行步骤s300；控制模块可通过第二获取模块执行步骤s400；控制模块可通过第三充电模块执行步骤s500；控制模块可通过第四充电模块执行步骤s600。
96.在一个实施例中，提出了一种控制模块，所述控制模块包括存储器、处理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，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
97.开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；
98.充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；
99.在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；
100.获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；
101.充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；
102.在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；
103.其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。
104.在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
105.开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；
106.充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；
107.在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；
108.获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；
109.充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；
110.在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；
111.其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。
112.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
113.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
114.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
115.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种电池均衡控制方法，其特征在于，所述电池均衡控制方法包括：开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。2.根据权利要求1所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，包括：以时间为横轴、电量为纵轴建立第一坐标系；在第一坐标系内标示出每个电池包的第一荷电状态对应的点以及第二荷电状态对应的点；由每个电池包第一荷电状态对应的点、第二荷电状态对应的点确定电池包的第一电量变化线；获取电池包电量与电压的对应关系表，以时间为横轴、电压为纵轴建立第二坐标系；由每个电池包的第一电量变化线以及获取的电量与电压的对应关系表在第二坐标系上生成每个电池包电压随时间的第一变化曲线。3.根据权利要求2所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点，包括：在第二坐标系上，确定任意时刻电压最高的电池包；对时间轴进行分段，使得同一个时间段内电压最高的电池包不变，且不同时段电压最高的电池包不同；确定每个时间段内电压最高的电池包达到最高电压的时间点。4.根据权利要求3所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述根据确定出的最高电压对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热，包括：在每个时间段内，当电压最高的电池包达到最高电压时，启动该电池包的被动均衡电路，使该电池包的电量通过定值电阻产生热量从而对邻近电池包进行预热。5.根据权利要求1所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，包括：以时间为横轴、电量为纵轴建立第三坐标系；在第三坐标系内标示出每个电池包的第三荷电状态对应的点以及第四荷电状态对应的点；由每个电池包第三荷电状态对应的点、第四荷电状态对应的点确定电池包的第二电量
变化线；获取电池包电量与电压的对应关系表，以时间为横轴、电压为纵轴建立第四坐标系；由每个电池包的第二电量变化线以及获取的电量与电压的对应关系表在第四坐标系上生成每个电池包电压随时间的第二变化曲线。6.根据权利要求5所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点，包括：在第四坐标系上，确定任意时刻电压最高的电池包以及电压最低的电池包；对时间轴进行分段，使得同一个时间段内电压最高的电池包以及电压最低的电池包均不变，且不同时段电压最高的电池包不同、电压最低的电池包不同；确定每个时间段内电压最高的电池包与电压最低的电池包的最大压差以及对应的时间点。7.根据权利要求6所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡，包括：在每个时间段内，当电压最高的电池包与电压最低的电池包之间的电压差达到最大值时，启动电压最高的电池包的主动均衡电路，使电压最高的电池包的电量向电压最低的电池包转移。8.一种电池均衡控制装置，其特征在于，所述电池均衡控制装置包括：第一获取模块，用于开启电池充电，获取各电池包的第一荷电状态；第一充电模块，用于充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，由第一荷电状态以及第二荷电状态确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，由各电池包的电压随时间的第一变化趋势确定电池包的最高电压及对应时间点；第二充电模块，用于在充电时段t2内，根据确定出的最高电压及对应时间点对电池包进行被动均衡以使产生的热量对电池包进行预热；第二获取模块，用于获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；第三充电模块，用于充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，由第三荷电状态以及第四荷电状态确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，由各电池包的电压随时间的第二变化趋势确定电池包的最大压差及对应的时间点；第四充电模块，用于在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡；其中，t1+t2+t3+t4＝t，t为总的充电时长。9.一种动力电池，其特征在于，所述动力电池包括：动力电池本体，所述动力电池本体由若干个电池包组件，每个电池包均配置有主动均衡电路以及被动均衡电路；以及控制模块，所述控制模块与每个电池包连接，用于执行如权利要求1-7任意一项所述的电池均衡控制方法。

技术总结
本发明涉及电池均衡技术领域，特别是涉及一种电池均衡控制方法、装置以及动力电池，包括：获取各电池包的第一荷电状态；充电一个设定时段t1，获取各电池包的第二荷电状态，确定各电池包的电压随时间的第一变化趋势，确定电池包的最高电压及对应时间点；在充电时段t2内，对电池包进行被动均衡；获取充电时段t2结束时各电池包的第三荷电状态；充电一个设定时段t3，获取各电池包的第四荷电状态，确定各电池包的电压随时间的第二变化趋势，确定电池包的最大压差及对应的时间点；在充电时段t4内，根据最大压差及对应的时间点对电池包进行主动均衡。本发明主动均衡及被动均衡分配到充电过程中的不同阶段执行，使主动均衡更易进行且减少被动均衡的消耗。减少被动均衡的消耗。减少被动均衡的消耗。


技术研发人员：张清哲
受保护的技术使用者：深圳华晓科技有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/6/27