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电池组的充电控制方法、电池管理系统、装置及车辆与流程

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

电池组的充电控制方法、电池管理系统、装置及车辆与流程

1.本技术涉及电动汽车技术领域,更具体地,涉及一种电池组的充电控制方法、装置、电池管理系统及车辆。


背景技术:

2.随着电动汽车的普及,电动汽车的充电问题逐渐成为困扰电动汽车车主的一大难题。由于市面上电动汽车的充电桩使用的充电标准各不相同,因此电动汽车只能使用与车内电池组电压适配的充电桩进行充电,给电动汽车的日常充电带来很大的不便。


技术实现要素:

3.本技术实施例提供一种电池组的充电控制方法、电池管理系统、装置及车辆。
4.第一方面,本技术一些实施例提供一种电池组的充电控制方法,该电池组包括多个电池包,该方法包括:获取充电桩的开路电压,并基于开路电压,在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式;预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式,串联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于串联状态,并联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于并联状态。进一步确定多个电池包分别对应的多个参考电流,参考电流表征在目标充电模式下电池包允许的最大充电电流。基于多个参考电流以及目标充电模式,确定电池组的充电总电流;并向充电桩请求充电总电流,以对电池组充电。
5.第二方面,本技术一些实施例还提供一种电池管理系统,该电池管理系统包括:包括电池组、充电电路以及控制器。其中,电池组包括多个电池包,充电电路包括分别与电池组连接的并联控制模块以及串联控制模块。控制器与充电电路电性连接,进一步的,控制器被配置为:获取充电桩的开路电压并基于开路电压,在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式;预置的充电模式包括串联充电模式或并联充电模式,串联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于串联状态,并联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于并联状态。确定多个电池包分别对应的多个参考电流,参考电流表征在目标充电模式下电池包允许的最大充电电流。并基于多个参考电流以及目标充电模式,确定电池组的充电总电流。其中,若目标充电模式为并联充电模式,则控制并联控制模块导通使并联控制模块与多个电池包形成并联充电回路,并向充电桩请求充电总电流,以对电池组充电。若目标充电模式为串联充电模式,则控制串联控制模块导通使串联控制模块与多个电池包形成串联充电回路,并向充电桩请求充电总电流,以对电池组充电。
6.第三方面,本技术一些实施例还提供一种电池组的充电控制装置,该电池组包括多个电池包,该装置包括:开路电压获取模块、目标充电模式确定模块、参考电流确定模块、充电总电流确定模块和电流请求模块。其中,开路电压获取模块用于获取充电桩的开路电压。目标充电模式确定模块用于基于开路电压,在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式;预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式,串联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于串联状态,并联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于并联状
态。参考电流确定模块用于确定多个电池包分别对应的多个参考电流,参考电流表征在目标充电模式下电池包允许的最大充电电流。充电总电流确定模块用于基于多个参考电流以及目标充电模式,确定电池组的充电总电流。电流请求模块用于向充电桩请求充电总电流。
7.第四方面,本技术一些实施例还提供一种车辆,包括:一个或多个处理器、存储器以及一个或多个应用程序,其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行,一个或多个程序配置用于执行上述的电池组的充电控制方法。
8.第五方面,本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有程序代码,其中,在程序代码被处理器运行时执行上述的电池组的充电控制方法。
9.第六方面,本技术实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品被执行时,实现上述的电池组的充电控制方法。
10.本技术提供了一种电池组的充电控制方法、电池管理系统、装置及车辆,并在电池组中设置有多个电池包。本方法在获取充电桩的开路电压之后,进一步基于开路电压的数值在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式,其中,预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式。并在确定电池包对应的参考电流的情况下,基于已确定的目标充电模式进一步确定电池组的充电总电流。本技术中的电池组能够基于充电桩开路电压的数值自适应地调整目标充电模式,使得该电池组能够兼容不同充电标准的充电桩。进一步基于目标充电模式计算对应目标充电模式下的充电总电流,可以确保充电桩对该电池组进行顺利充电。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例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技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1示出了本技术实施例提供的电池组的发热量检测方法应用环境示意图。
13.图2示出了本技术实施例提供的电池管理系统的结构框图。
14.图3示出了本技术实施例提供的处于并联充电模式下的电池组结构示意图。
15.图4示出了本技术实施例提供的处于串联充电模式下的电池组结构示意图。
16.图5示出了本技术实施例提供一种充电电路和电池组的连接结构图。
17.图6示出了本技术实施例提供另一种充电电路和电池组的连接结构图。
18.图7示出了本技术第一实施例提供的一种电池组的充电控制方法的流程示意图。
19.图8示出了本技术第二实施例提供的一种电池组的充电控制方法的流程示意图。
20.图9示出了本技术第三实施例提供的一种电池组的充电控制方法的流程示意图。
21.图10示出了本技术实施例提供又一种充电电路和电池组的连接结构图。
22.图11示出了本技术实施例提供的一种电池组的充电控制装置的模块框图。
23.图12示出了本技术实施例提供的车辆的模块框图。
24.图13示出了本技术实施例提供的计算机可读存储介质的模块框图。
具体实施方式
25.下面详细描述本技术的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术的方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域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,都属于本技术保护的范围。
27.本技术提供了一种电池组的充电控制方法、电池管理系统、装置及车辆,并在电池组中设置有多个电池包。本方法在获取充电桩的开路电压之后,进一步基于开路电压的数值在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式,其中,预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式。并在确定电池包对应的参考电流的情况下,基于已确定的目标充电模式进一步确定电池组的充电总电流。本技术中的电池组能够基于充电桩开路电压的数值自适应地调整目标充电模式,使得该电池组能够兼容不同充电标准的充电桩。进一步基于目标充电模式计算对应目标充电模式下的充电总电流,可以确保充电桩对该电池组进行顺利充电。
28.为了便于详细说明本技术方案,下面先结合附图对本技术示例中的应用环境进行介绍。请参阅图1,图1为本技术示例提供的电池组的发热量检测方法可以应用于车辆100,车辆100可以包括车身10和电池管理系统(battery management system,bms)20。
29.车辆100是指以电池组(车载电源)为动力,用电机驱动车轮行驶的车辆100,其包括但不限于小轿车、中巴车、大巴车等。
30.电池管理系统(battery management system,bms)20用于智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。请参阅图2,其示出了本技术实施例提供一种电池管理系统20的结构框图。本实施例中,电池管理系统20包括电池组210、充电电路220以及控制器230。其中,充电电路220包括分别与电池组210连接的并联控制模块2201以及串联控制模块2203。
31.电池组210为车辆100的驱动电机提供电能,电机将电池组210的电能转化为机械能。电池组210可以包括一个或多个电芯和保护板,常见的电池组210有钠硫电池组210、镍镉电池组210、锂电池组210和燃料电池组210等等。在本技术实施例中,电池组210包括多个电池包2101,多个电池包2101通过彼此间串联或彼此间并联的方式构成电池组210。当多个电池包2101在充电过程中处于串联状态时,表示该电池组210处于串联充电模式;当多个电池包2101在充电过程中处于并联状态时,表示该电池组210处于并联充电模式。其中,电池包2101包括多个电芯2103,多个电芯2103通过彼此间串联或彼此间并联的方式构成电池包2101。请参阅图3和图4,图3示出了本技术实施例提供的一种处于并联充电模式下的电池组210结构示意图,图4示出了本技术实施例提供的一种处于串联充电模式下的电池组210结构示意图。在图3和图4中,电池组210包括两个电池包2101,且电池包2101包括依次串联的多个电芯2103。
32.控制器230与充电电路220电性连接,控制器230被配置为:获取充电桩的开路电压,并基于开路电压在预置的充电模式中确定电池组210的目标充电模式。预置的充电模式
包括串联充电模式或并联充电模式,串联充电模式表征多个电池包2101在充电过程中处于串联状态,并联充电模式表征多个电池包2101在充电过程中处于并联状态。进一步地,确定多个电池包2101分别对应的多个参考电流,参考电流表征在目标充电模式下电池包2101允许的最大充电电流。基于多个参考电流以及目标充电模式,确定电池组210的充电总电流。若目标充电模式为并联充电模式,则控制并联控制模块2201导通使并联控制模块2201与多个电池包2101形成并联充电回路,并向充电桩请求充电总电流,以对电池组210充电。若目标充电模式为串联充电模式,则控制串联控制模块2203导通使串联控制模块2203与多个电池包2101形成串联充电回路,并向充电桩请求充电总电流,以对电池组210充电。
33.在一些实施例中,充电电路220还包括多个电流传感器2205,多个电流传感器2205与多个电池包2101一一对应地串联,形成多个充电支路240。请参阅图5,图5示出了由两个电池包2101组成的充电电路和电池组的连接结构图。两个电流传感器2205和两个电池包2101一一对应地串联,形成第一充电支路2401和第二充电支路2403。具体地,电流传感器2205可以是电流互感器、霍尔电流传感器和磁通门电流传感器等等。第一充电支路2401和第二充电支路2403分别具有输出端和输入端。并联控制模块2201包括两个并联控制单元2202。其中一个并联控制单元2202的两端分别连接于相邻的第一充电支路2401和第二充电支路2403的输出端,另一个并联控制单元2202的两端分别连接于第一充电支路2401和第二充电支路2403的输入端。串联控制模块2203包括一个串联控制单元2204,串联控制单元2204两端分别连接于第一充电支路2401的输出端和第二充电支路2403的输入端。进一步地,串联控制单元2204与第二充电支路2403的输入端的连接节点位于:第二充电支路2403与并联控制单元2202在第二充电支路2403的输入端的连接节点之间。串联控制单元2204与第一充电支路2401的输出端的连接节点位于:第一充电支路2401与并联控制单元2202在第一充电支路2401的输出端的连接节点之间。请再次参阅图5,在一些实施例中,充电电路220还包括导通控制模块2207,导通控制模块2207包括两个导通控制单元2208,两个导通控制单元2208分别和电池组210的输入端和输出端相连。
34.具体地,并联控制单元2202、串联控制单元2204和导通控制单元2208为具有导通和断开电路支路功能的元器件或者是由多个元器件构成的电路。例如,具有导通和断开电路支路功能的元器件可以是晶闸管、电力晶体管(gtr)、门极可关断晶闸管(gto)、功率场效应晶体管(power mosfet)和绝缘栅双极晶体管(igbt)等等。具体地,当两个并联控制单元2202处于闭合状态且串联控制单元2204处于断开状态时,两个充电支路240之间相并联;当两个并联控制单元2202处于断开状态且串联控制单元2204处于闭合状态时,两个充电支路240之间相串联。
35.请参阅图6,其示出了本技术实施例提供另一种充电电路和电池组的连接结构图。在图6中,电池组210由至少两个电池包2101构成,充电电路和电池组之间的具体结构可以参考图5中的结构,在此不再一一赘述。
36.这里需要说明的是,电池管理系统20并不局限于设置于车辆100中,在任意设置有上述结构的电池组210的电子设备或机械设备中,均可设置该电池管理系统20。
37.请参阅图7,图7示出了本技术第一实施例提供的一种电池组的充电控制方法,该方法中的电池组包括多个电池包。该方法通过基于充电桩的开路电压选择电池组的目标充电模式,并进一步地计算电池包对应的参考电流,基于参考电流和目标充电模式进一步确
定电池组的充电总电流,最后向充电桩请求该充电总电流。具体地,本方法可以包括步骤s710至步骤s750。
38.步骤s710:获取充电桩的开路电压。
39.充电桩的开路电压表征充电桩的充电输出电路在开路状态下输出电压的最大值。当车辆和充电桩的充电装置(例如,充电枪)完成连接的情况下,车辆中的电池管理系统对充电桩的开路电压进行检测。作为一种实施方式,当车辆和充电桩对应的充电装置完成连接之后,车辆进入对充电桩的绝缘检测阶段,在绝缘检测阶段中,电池管理系统通过接收充电桩发送的报文信息,从该报文信息中获取充电桩的开路电压。
40.步骤s720:基于开路电压,在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式。
41.预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式,串联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于串联状态,并联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于并联状态,并联充电模式和串联充电模式的示意图具体可以参考图2和图3,在此不再一一赘述。
42.作为一种实施方式,可以通过判断开路电压和预设电压阈值之间的大小关系,来确定电池组的目标充电模式。其中,预设电压阈值表征串联充电模式下,电池组的最大充电总电压。以图3示出的电池组在串联充电模式的结构为例,在该电池组中,多个电芯彼此间串联构成一个电池包,两个电池包相串联构成电池组。因此,电池组的最大充电总电压为该电池组中每个电芯的最大充电总电压之和,每个电芯的最大充电总电压则通过查找该电芯对应的使用手册即可获知。示例性的,若该电池组由200个型号相同的电芯构成,该型号电芯对应的最大充电总电压为4.3v,则该电池组在串联充电模式下的最大充电总电压为860v,即预设电压阈值为860v。进一步地,步骤s720可以包括步骤s721和步骤s723。
43.步骤s721:若开路电压大于或等于预设电压阈值,则确定目标充电模式为串联充电模式。
44.若充电桩的开路电压大于或等于预设电压阈值,此时则表明电池组可以采用串联充电模式进行充电,进一步可以确定电池组的充电总电压为预设电压阈值,即电池组在串联充电模式下的最大充电总电压。示例性的,若当前充电桩的开路电压为900v且预设电压阈值为860v,则确定目标充电模式为串联充电模式,进一步可以确定电池组的充电总电压为860v,即在后续充电过程中,电池管理系统向充电桩发送充电总电压为860v的充电请求。
45.步骤s723:若开路电压小于预设电压阈值,则确定目标充电模式为并联充电模式。
46.若充电桩的开路电压小于预设电压阈值,此时则表明充电桩的开路电压无法满足电池组在串联充电模式下的充电总电压的需求,此时将目标充电模式确定为并联充电模式。示例性的,若当前充电桩的开路电压为600v且预设电压阈值为860v,则确定目标充电模式为并联充电模式,进一步给出在并联充电模式下确定电池组的充电总电压的方法。以图2示出的电池组在并联充电模式的结构为例,在该电池组中,多个电芯彼此间串联构成一个电池包,两个电池包相并联构成电池组。首先,计算每个电池包对应的最大充电总电压,由于电池包中的多个电芯彼此串联,因此电池包对应的最大充电总电压为该电池包中电芯的最大充电总电压之和。示例性的,若第一电池包由100个型号相同的电芯串联组成,该型号电芯对应的最大充电总电压为4.3v,则第一电池包对应的最大充电总电压为430v;若第二电池包由120个型号相同的电芯串联组成,该型号电芯对应的最大充电总电压为4.3v,则第二电池包对应的最大充电总电压为516v。其次,将多个电池包对应的最大充电总电压中的
最小值确定为该电池组在并联充电模式下的充电总电压,具体地,上述示例中电池组在并联充电模式下对应的充电总电压为430。在后续充电过程中,电池管理系统向充电桩发送充电总电压为430v的充电请求。
47.这里需要说明的是,若充电桩的开路电压小于电池组在并联充电模式下对应的充电总电压,在这种情况下,可以减少电池包中彼此串联电芯的数量,将电池包进一步切换成多个子电池包相并联的形态。具体地,若第一电池包由100个型号相同的电芯串联组成,可以进一步将第一电池包切换成由两个子电池包相并联的形态。其中,子电池包由50个型号相同的电芯串联组成,以此来降低电池组在并联充电模式下对应的充电总电压,使得充电桩能够对该电池组进行顺利充电。
48.在本实施例中,通过设置有预设电压阈值来判断开路电压对应的电池组的目标充电模式,使得该电池组能够有针对性地对目标充电模式进行调整,从而保障了电池组在充电过程中的安全性。
49.步骤s730:确定多个电池包分别对应的多个参考电流。
50.参考电流表征在目标充电模式下电池包允许的最大充电电流。其中,电池包包括多个电芯,通过依次确定多个电池包对应的参考电流,即可确定多个电池包分别对应的多个参考电流。在本实施例中,可以通过确定电池包中多个电芯分别对应的多个电芯参考电流来确定对应电池包对应的参考电流。具体地,单个电池包对应的参考电流的具体计算方式在下文实施例中进行说明。
51.步骤s740:基于多个参考电流以及目标充电模式,确定电池组的充电总电流。
52.在本实施例中,首先,基于多个参考电流,确定第一目标参考电流,第一目标参考电流表征多个参考电流中的最小值。
53.示例性地,该电池组包括三个电池包,三个电池包对应的参考电流分别为4a、4.2a和3.9a,则该电池组对应的第一目标参考电流为3.9a。
54.进一步地,基于第一目标参考电流和目标充电模式确定电池组的充电总电流。具体而言,若目标充电模式为并联充电模式,则获取并联的电池包的个数,将第一目标参考电流和个数的乘积确定为电池组的充电总电流。若目标充电模式为串联充电模式,则将第一目标参考电流确定为电池组的充电总电流。
55.示例性地,若目标充电模式为并联充电模式,通过电池管理系统获取并联的电池包的个数,若电池组对应的第一目标参考电流为3.9a且并联的电池包的个数为3,在这种情况下,电池组的充电总电流为11.7a。若目标充电模式为串联充电模式且电池组对应的第一目标参考电流为3.9a,在这种情况下,电池组的充电总电流为3.9a。
56.在本实施例中,给出了一种基于第一目标参考电流和目标充电模式确定电池组的充电总电流的方法,有助于电池组能够根据不同的目标充电模式自适应地调整充电总电流。
57.步骤s750:向充电桩请求充电总电流,以对电池组充电。
58.在确定电池组充电总电流的情况下,电池管理系统向充电桩发送请求信息,在该请求信息中包含充电总电流信息。可选地,在该请求信息中可以进一步包含电池组的充电总电压的信息,电池组的充电总电压的确定过程参考步骤s720中的详细介绍。
59.本技术提供了一种电池组的充电控制方法。本方法在获取充电桩的开路电压之
后,进一步基于开路电压的数值在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式,其中,预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式。并在确定每个电池包对应的参考电流的情况下,基于已确定的目标充电模式进一步确定电池组的充电总电流。本技术中的电池组能够基于充电桩开路电压的数值自适应地调整目标充电模式,使得该电池组能够兼容不同充电标准的充电桩。进一步基于目标充电模式计算对应目标充电模式下的充电总电流,可以确保充电桩对该电池组进行顺利充电。
60.请参阅图8,图8示出了本技术第二实施例提供的一种电池组的充电控制方法,该方法中的电池组包括多个电池包,多个电池包在充电过程中处于并联充电模式。在电池组进行充电过程的预设时长之后,进一步获取多个电池包对应的实际充电电流,若存在电池包的实际实际充电电流大于参考电流,则说明该电池表存在过充现象,进一步对基于过充电流校正充电总电流。通过本方法,可以降低电池包由于电流过充出现的发热量增加的现象,进而保证了电池包不会因为电流过充出现热失控的问题。具体地,本方法可以包括步骤s810至步骤s855。
61.步骤s810:获取充电桩的开路电压。
62.步骤s815:基于开路电压,确定电池组的目标充电模式为并联充电模式。
63.步骤s810至步骤s815的具体实施方式可以参考步骤s710至步骤s720中的详细介绍,在此不再一一赘述。
64.步骤s820:确定多个电池包分别对应的多个参考电流。
65.通过依次确定每个电池包对应的参考电流,即可确定多个电池包分别对应的多个参考电流。具体地,通过步骤a01至步骤a05可以确定每个电池包对应的参考电流。
66.步骤a01:确定电池包中多个电芯分别对应的工作温度和工作电压。
67.工作温度表征电芯在进行温度检测时的温度值。在本技术提出的电池组中,设置有多个温度传感器来检测电芯的工作温度值。温度传感器和电芯之间可以是一一对应的关系,即温度传感器检测到的温度值为该温度传感器对应的电芯的工作温度值;温度传感器和电芯之间也可以是一对多的关系,即一个温度传感器检测到的温度值为该温度传感器在一定距离范围内的多个电芯的工作温度值,通过电池管理系统读取温度传感器中的温度值,即可确定多个电芯对应的工作温度。具体地,温度传感器可以是铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器和热敏电阻温度传感器等等。
68.工作电压表征电芯在进行电压检测时的电压值。进一步地,在该电池组中设置有多个电压传感器来检测电芯的工作电压值。电压传感器和电芯之间为一一对应的关系,即电压传感器检测到的电压值为该电压传感器对应的电芯的工作电压值。通过电池管理系统读取电压传感器中的电压值,即可确定多个电芯对应的工作电压。具体地,电压传感器可以是霍尔电压传感器、光纤电压传感器等等。
69.步骤a03:基于预置的电流模型,根据工作温度和工作电压,确定多个电芯分别对应的多个电芯参考电流。
70.电流模型用于表征电芯的工作温度、工作电压以及电芯参考电流之间对应关系的三维模型。示例性地,该三维模型可以为工作温度、工作电压以及电芯参考电流之间对应关系的映射表,电池管理系统在确定多个电芯当前的工作温度和工作电压的情况下,通过查询上述映射表即可确定多个电芯当前对应的电芯参考电流值。该映射表可以预先存储在电
池管理系统中,也可以存储在与车辆建立通信连接的云服务器中。
71.步骤a05:基于多个电芯参考电流,确定电池包的参考电流。
72.作为一种实施方式,若多个电芯彼此串联构成电池包,则电池包的参考电流为该电池包中多个电芯对应的多个电芯参考电流中的最小值。示例性地,若电池包由三个电芯串联而成,三个电芯对应的电芯参考电流分别为4a、4.2a和3.9a,则该电池包的参考电流为3.9a。若多个电芯彼此并联构成电池包,则电池包的参考电流为该电池包中多个电芯对应的多个电芯参考电流中的最小值与电芯个数的乘积。示例性地,若电池包由三个电芯并联而成,三个电芯对应的电芯参考电流分别为4a、4.2a和3.9a,则该电池包的参考电流为11.7a。
73.进一步地,重复步骤a01至步骤a05,获取多个电池包分别对应的多个参考电流。
74.在本实施例中,给出了一种确定电池包对应的参考电流的方法,有助于后续步骤中基于多个电池包分别对应的多个参考电流,进一步确定在不同目标充电模式下的电池组的充电总电流。
75.步骤s825:基于多个参考电流以及并联充电模式,确定电池组的充电总电流。
76.步骤s830:向充电桩请求充电总电流,以对电池组充电。
77.步骤s825至步骤s830的具体实施方式可以参考步骤s740至步骤s750中的详细介绍,在此不再一一赘述。
78.步骤s835:基于充电总电流向电池组充电的预设时长之后,获取多个电池包分别对应的多个实际充电电流。
79.在电池组进行一定时间的充电之后,由于电芯的不一致性问题导致多个电池包在充电过程中处于不同的充电状态,导致了部分电池包对应的实际充电电流值大于该电池包的参考电流值(即最大安全电流值)。在这种情况下,电池包的发热量增加,严重的情况下,会发生电池包热失控故障。因此,需要在预设时长后对电池包的实际充电电流值进行检测。预设时长可以在电池管理系统中默认设定,也可以通过研发人员基于该电池组的测试情况进行动态调整。作为一种实施方式,如图4所示,在电池包对应的支路上串联有对应的电流传感器,电池管理系统通过读取电流传感器上的电流值,即可获取多个电池包分别对应的多个实际充电电流。
80.步骤s840:若存在至少一个电池包对应的实际充电电流大于该电池包对应的参考电流,则将至少一个电池包确定为异常电池包,则其余电池包确定为非异常电池包。
81.电池包对应的参考电流的获取方式请参考步骤s730中进行介绍。示例性的,电池包对应的参考电流为4a,若通过电流传感器读取到的实际充电电流值为4.3a,则将该电池包确定为异常电池包;若通过电流传感器读取到的实际充电电流值为3.8a,则将该电池包确定为非异常电池包。
82.步骤s845:确定异常电池包的电流过充值。
83.电流过充值为异常电池包的实际充电电流与异常电池包对应的参考电流之间的差值。示例性地,电池包对应的参考电流为4a,若通过电流传感器读取到的实际充电电流值为4.3a,则该电池包为异常电池包,该异常电池包对应的电流过充值为4.3a-4a=0.3a。
84.步骤s850:基于电流过充值,获得校正充电总电流。
85.校正充电总电流是基于电流过充值确定的。在一些实施例中,计算当前的充电总
电流和电流过充值之差来确定校正充电总电流。在另一些实施例中,计算电流过充值和当前的充电总电流之间的比值,并基于上述比值对当前的充电总电流进行校正。在又一些实施例中,基于电流过充值对异常电池包的参考电流进行调整,进而确定校正充电总电流。作为一种实施方式,步骤s850可以包括步骤s8501至步骤s8505。
86.步骤s8501:基于电流过充值,确定异常电池包的校正电流。
87.校正电流为异常电池包对应的参考电流和电流过充值之间的差值。示例性地,电池包对应的参考电流为4a,若通过电流传感器读取到的实际充电电流值为4.3a,则该电池包为异常电池包,该异常电池包对应的电流过充值为0.3a。进一步可以计算该异常电池包的校正电流,在本示例中,异常电池包的校正电流为3.7a。
88.步骤s8503:基于异常电池包的校正电流和非异常电池包对应的参考电流,确定第二目标参考电流。
89.第二目标参考电流为校正电流和非异常电池包对应的参考电流中的最小值。示例性地,异常电池包的数量为1,且对应的校正电流为3.7a;非异常电池包的数量为2,且对应的参考电流分别为4a和4.2a。此时,第二目标参考电流为3.7a。
90.步骤s8505:将第二目标参考电流和并联的电池包的个数的乘积确定为校正充电总电流。
91.示例性的,第二目标参考电流为3.7a且并联的电池包的个数为3,则对应的校正充电总电流为11.1a。
92.在本技术实施例中,给出了一种异常电池包的校正电流对应的计算方法,具体地,计算出该异常电池包的电流过充值,进一步在该异常电池包对应的参考电流值的基础上减去该电流过充值,确保了在后续的充电过程中,该电池包再次出现过充的情况下,实际充电电流会小于参考电流,保证了电池包充电过程的安全性。
93.步骤s855:向充电桩请求校正充电总电流。
94.步骤s855的具体实施方式可以参考步骤s750中的详细介绍,在此不再一一赘述。
95.在本技术实施例中,给出了一种电池包在处于并联充电模式下检测是否存在电流过充问题的方法,解决了由于每条充电支路中的电池包中电芯存在的不一致性问题导致的电流过充问题,降低了由于电流过充导致的电池组热失控的概率,保障了电池组充电的安全性。
96.请参阅图9,图9示出了本技术第三实施例提供的一种电池组的充电控制方法,该方法中的电池组包括多个电池包,多个电池包在充电过程中处于并联充电模式。在电池组进行充电过程的设置时长之后,进一步获取多个电池包对应的实际荷电状态,若存在电池包的实际荷电状态表征该电池包以及处于充电完成状态,则切断该电池包所在的充电支路。通过本方法,及时断开处于充电完成状态的电池包,进而保证了电池包不会因为电流过充出现热失控的问题。具体地,本方法可以包括步骤s910至步骤s945。
97.步骤s910:获取充电桩的开路电压。
98.步骤s915:基于开路电压,确定电池组的目标充电模式为并联充电模式。
99.步骤s920:确定多个电池包分别对应的多个参考电流。
100.步骤s925:基于多个参考电流以及并联充电模式,确定电池组的充电总电流。
101.步骤s930:向充电桩请求充电总电流,以对电池组充电。
102.步骤s910至步骤s930的具体实施方式可以参考步骤s710至步骤s750中的详细介绍,在此不再一一赘述。
103.步骤s935:基于充电总电流向电池组充电的设置时长之后,获取多个电池包分别对应的多个实际荷电状态。
104.在电池组进行一定时间的充电之后,由于电芯的不一致性问题导致多个电池包在充电过程中处于不同的充电状态,导致了部分电池包对应的多个电芯已处于满荷电状态。在这种情况下,若是对该电池包继续充电,会出现电芯过充问题,导致对应电池包的发热量增大,在严重的情况下,会发生电池包热失控故障。因此,需要在设置时长后对电池包的实际荷电状态进行检测。设置时长可以在电池管理系统中默认设定,也可以通过研发人员基于该电池组的测试情况进行动态调整。
105.作为一种实施方式,可以通过电池包中多个电芯的荷电状态来确定对应电池包对应的实际荷电状态。具体地,电池包的实际荷电状态可以表征为该电池包中处于满电荷状态的电芯个数与该电池包中的电芯总个数之间的比值。示例性地,若该电池包中处于满电荷状态的电芯个数为80且该电池包中的电芯总个数为100,则该电池包的实际荷电状态为80%。
106.进一步地,通过检测电池包中多个电芯的工作电压确定对应的电芯荷电状态,工作电压对应的检测方式的具体实施方式可以参考步骤a01中的详细介绍。接着,基于预置的荷电状态模型,根据工作电压确定多个电芯分别对应的多个实际电芯荷电状态值。其中,荷电状态模型表征电芯的工作电压和电芯荷电状态之间的二维模型。示例性地,该二维模型可以为工作电压以及电芯荷电状态之间对应关系的映射表,电池管理系统在确定多个电芯当前的工作电压的情况下,通过查询上述映射表即可确定多个电芯当前对应的电芯荷电状态值。该映射表可以预先存储在电池管理系统中,也可以存储在与车辆建立通信连接的云服务器中。
107.步骤s940:若存在电池包对应的实际荷电状态满足荷电状态预设条件,则切断电池包所在的充电支路。
108.荷电状态预设条件用于表征对应的电池包处于充电完成状态。作为一种实施方式,在电池包对应的实际荷电状态大于预设值的情况下,切断电池包所在的充电支路。具体地,该预设值可以为大于或等于90%且小于或等于100%之间的任一比值,以预设值为95%为例,此时若电池包对应的实际荷电状态大于95%,则说明该电池包中95%以上的电芯处于满荷电状态,此时切断电池包所在的充电支路。
109.请参阅图10,在图10中的每条充电支路串联有支路控制单元2209。支路控制单元2209为具有导通和断开电路支路功能的元器件或者是由多个元器件构成的电路。例如,具有导通和断开电路支路功能的元器件可以是晶闸管、电力晶体管(gtr)、门极可关断晶闸管(gto)、功率场效应晶体管(power mosfet)和绝缘栅双极晶体管(igbt)等等。在正常充电过程中,支路控制单元2209均处于闭合状态,若存在电池包对应的实际荷电状态满足荷电状态预设条件,电池控制系统则控制该电池包对应的支路控制单元2209处于断开状态。
110.步骤s945:重新确定电池组的充电总电流。
111.通过电池管理系统检测支路控制单元处于闭合状态的充电支路个数,并进一步获取对应充电支路上电池包的参考电流,参考电流的获取方式可以参考步骤s730中的详细介
绍。进一步在多个参考电流中确定出第一参考电流,并将第一参考电流和支路控制单元处于闭合状态的充电支路个数相乘,将乘积结果重新确定为电池组的充电总电流。第一参考电流的具体实施方式可以参考步骤s740中的详细介绍。示例性地,若第一参考电流为4a且支路控制单元处于闭合状态的充电支路个数为2,则将电池组的充电总电流重新确定为8a。
112.步骤s950:向充电桩请求重新确定后的充电总电流。
113.步骤s950的具体实施方式可以参考步骤s750中的详细介绍,在此不再一一赘述。
114.在本技术实施例中,通过在设置时长后检测电池包的实际荷电状态,可以确保在电池包的实际荷电状态满足荷电状态预设条件的情况下,切断该电池包所在的充电支路,保证了电池包在满荷电状态下能够及时停止充电,降低了由于电芯过充导致的电池组热失控的概率,保障了电池组充电的安全性。
115.请参阅图11,其示出了本技术实施例提供的一种电池组的充电控制装置1100,该电池组包括多个电池包,该装置1100包括:开路电压获取模块1110、目标充电模式确定模块1120、参考电流确定模块1130、充电总电流确定模块1140和电流请求模块1150。其中,开路电压获取模块1110用于获取充电桩的开路电压。目标充电模式确定模块1120用于基于开路电压,在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式;预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式,串联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于串联状态,并联充电模式表征多个电池包在充电过程中处于并联状态。参考电流确定模块1130用于确定多个电池包分别对应的多个参考电流,参考电流表征在目标充电模式下电池包允许的最大充电电流。充电总电流确定模块1140用于基于多个参考电流以及目标充电模式,确定电池组的充电总电流。电流请求模块1150用于向充电桩请求充电总电流,以对电池组充电。
116.在一些实施例中,电池包包括多个电芯,参考电流确定模块1130用于确定电池包中多个电芯分别对应的工作温度和工作电压。进一步基于预置的电流模型,根据工作温度和工作电压,确定多个电芯分别对应的多个电芯参考电流,电流模型用于表征电芯的工作温度、工作电压以及电芯参考电流之间对应关系的三维模型。最后,基于多个电芯参考电流,确定电池包的参考电流。并依据步骤a01、a03、a05,获取多个电池包分别对应的多个参考电流。
117.在一些实施例中,充电总电流确定模块1140用于基于多个参考电流,确定第一目标参考电流,第一目标参考电流表征多个参考电流中的最小值。若目标充电模式为并联充电模式,则获取并联的电池包的个数,将第一目标参考电流和个数的乘积确定为电池组的充电总电流;若目标充电模式为串联充电模式,则将第一目标参考电流确定为电池组的充电总电流。
118.在一些实施例中,目标充电模式确定模块1120用于若开路电压大于或等于预设电压阈值,则确定目标充电模式为串联充电模式,预设电压阈值表征串联充电模式下,电池组的最大充电总电压;若开路电压小于预设电压阈值,则确定目标充电模式为并联充电模式。
119.在一些实施例中,目标充电模式为并联充电模式,该装置1100还包括:实际充电电流获取模块(图中未示出)、异常电池包确定模块(图中未示出)、电流过充值确定模块(图中未示出)和校正充电总电流确定模块(图中未示出)。其中,实际充电电流获取模块(图中未示出)用于基于充电总电流向电池组充电的预设时长之后,获取多个电池包分别对应的多个实际充电电流。异常电池包确定模块(图中未示出)用于若存在至少一个电池包对应的实
际充电电流大于该电池包对应的参考电流,则将至少一个电池包确定为异常电池包,则其余电池包确定为非异常电池包。电流过充值确定模块(图中未示出)用于确定异常电池包的电流过充值,电流过充值为异常电池包的实际充电电流与异常电池包对应的参考电流之间的差值。校正充电总电流确定模块(图中未示出)用于基于电流过充值,获得校正充电总电流。电流请求模块1150用于向充电桩请求校正充电总电流。
120.在一些实施例中,校正充电总电流确定模块(图中未示出)用于基于电流过充值,确定异常电池包的校正电流,校正电流为异常电池包对应的参考电流和电流过充值之间的差值。基于异常电池包的校正电流和非异常电池包对应的参考电流,确定第二目标参考电流,第二目标参考电流为校正电流和非异常电池包对应的参考电流中的最小值。将第二目标参考电流和并联的电池包的个数的乘积确定为校正充电总电流。
121.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述装置和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
122.在本技术所提供的几个实施例中,模块相互之间的耦合可以是电性,机械或其它形式的耦合。
123.另外,在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的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的形式实现。
124.本技术提供的方案,本装置在获取充电桩的开路电压之后,进一步基于开路电压的数值在预置的充电模式中确定电池组的目标充电模式,其中,预置的充电模式包括串联充电模式和并联充电模式。并在确定多个电池包对应的参考电流的情况下,基于已确定的目标充电模式进一步确定电池组的充电总电流。本技术中的电池组能够基于充电桩开路电压的数值自适应地调整目标充电模式,使得该电池组能够兼容不同充电标准的充电桩。进一步基于目标充电模式计算对应目标充电模式下的充电总电流,可以确保充电桩对该电池组进行顺利充电。
125.请参阅图12,其示出了本技术实施例还提供一种车辆1200,该智能设备1200包括:一个或多个处理器1210、存储器1220以及一个或多个应用程序。其中,一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行,一个或多个程序配置用于执行上述的电池组的充电控制方法。
126.处理器1210可以包括一个或者多个处理核。处理器1210利用各种接口和线路连接整个电池管理系统内的各种部分,通过运行或执行存储在存储器1220内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器1220内的数据,执行电池管理系统的各种功能和处理数据。可选地,处理器1210可以采用数字信号处理(digital signal processing,dsp)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array,pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1210可集成中央处理器1210(central processing unit,cpu)、图像处理器1210(graphics processing unit,gpu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;gpu用于负责显示内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器1210中,单独通过一块通信芯片进行实现。
127.存储器1220可以包括随机存储器1220(random access memory,ram),也可以包括只读存储器1220(read-only memory)。存储器1220可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1220可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各种方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备图在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
128.请参阅图13,其示出了本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质1300,该计算机可读存储介质1300中存储有计算机程序指令1310,计算机程序指令1310可被处理器调用以执行上述实施例中所描述的方法。
129.计算机可读存储介质可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom、硬盘或者rom之类的电子存储器。可选地,计算机可读存储介质包括非易失性计算机可读存储介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质1300具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。
130.以上,仅是本技术的较佳实施例而已,并非对本技术作任何形式上的限制,虽然本技术已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本技术,任何本领域技术人员,在不脱离本技术技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本技术技术方案内容,依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本技术技术方案的范围内。