CN103414217A - 一种电池管理的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电池管理的方法，包括：采集电池组中的各单体电池的电压；根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池；为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压；根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。本发明实施例还公开了一种电池管理的装置。采用本发明，具有可对电池组中的单体电池进行充放电管理，可控制电池组中的单体电池的电压，更好地保障了电池的性能，延长了电池的寿命的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电池管理的方法及装置。
背景技术
能源与环境是当今世界的两大主题，石油资源日益缺乏，环境污染日益严重，发展新能源刻不容缓。汽车作为人们日常交通工具，是消耗能源、污染环境的一大主要因素，在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，发展新能源汽车已经成为国际社会的共识。新能源汽车产业的重点是发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车等电动汽车。电动汽车以低功耗、零污染的特点，备受关注。
动力电池作为电动汽车的唯一动力来源，是电池的关键技术之一，电池的性能直接影响到电动汽车的续航里程。电池的性能和电池的使用寿命直接关系到电动汽车的成本和性能，而电池一致性又是电池性能的重要决定因素之一，故此对电池充放电的管理控制，提高电池一致性成为提高电池汽车质量的重要技术之一。
现有技术中的动力电池在给放电或者充电的过程中，都是直接充电或者放电，且在充放电的过程中容易出现充电电压不一致或者放电电压不一致的情况，使得电池组在工作的过程中，有的单体电池电量过高，有的单体电池电量过低，现有技术在电池充放电时，没有对单体电池的电压进行管理，容易使得电池过充电或者过放电，使得电池电压不一致。然而电池电压不一致，包括电池过充电或者过放电，都有可能使得电池失水或者发热、降低电池的性能，缩短电池的寿命。
发明内容
本发明实施例提供一种电池管理的方法和一种电池管理的装置，可根据电池组中各单体电池的电压判断电压值最大的单体电池和电压值最小的单体电压，并对其进行充放电管理，可控制电池组中的单体电池的电压，更好地保障了电 池的性能，延长了电池的寿命。
本发明实施例提供了一种电池管理的方法，包括：
采集电池组中的各单体电池的电压；
根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池；
为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压；
根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。
其中，所述为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压，包括：
根据所述电压值最大的单体电池的电压设定对所述单体电池进行放电管理的最高截止电压；或
根据所述电压值最小的单体电池的电压设定对所述单体电池进行充电管理的最低截止电压。
其中，所述根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理，包括：
根据所述最高截止电压对所述电压值最大的单体电池进行放电管理；或
根据所述最低截止电压对所述电压值最小的单体电池进行充电管理。
其中，所述采集电池组中的各单体电池的电压之后，还包括：
根据采集到的所述各单体电池的电压计算所述电池组的总电压；
根据预设的放电截止电压，判断所述电池组的总电压是否低于所述放电截止电压，若判断结果为是，则使所述电池组停止放电。
其中，所述电池，包括：混合动力汽车电池、纯电动汽车电池、电动修剪机电池、不间断电源UPS中至少一种。
本发明实施例还提供了一种电池管理的装置，包括：
采集模块，用于采集电池组中的各单体电池的电压；
处理模块，用于根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池；
设置模块，用于为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池 分别设置截止电压；
均衡模块，用于根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。
其中，所述设置模块，包括：
最高电压设置单元，用于根据所述电压值最大的单体电池的电压设定对所述单体电池进行放电管理的最高截止电压；
最低电压设置单元，用于根据所述电压值最小的单体电池的电压设定对所述单体电池进行充电管理的最低截止电压。
其中，放电控制单元，用于根据所述最高截止电压对所述电压值最大的单体电池进行放电管理；
充电控制单元，用于根据所述最低截止电压对所述电压值最小的单体电池进行充电管。
其中，第一处理单元，用于根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池；
第二处理单元，用于根据采集到的所述各单体电池的电压计算所述电池组的总电压；
第三处理单元，用于根据预设的放电截止电压，判断所述电池组的总电压是否低于所述放电截止电压，若判断结果为是，则使所述电池组停止放电。
其中，所述电池，包括：混合动力汽车电池、纯电动汽车电池、电动修剪机电池、不间断电源UPS中至少一种。
本发明实施例通过采集电池组中各单体电池的电压，根据各单体电池的电压处理得到电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池，并设置相应的截止电压，根据设置的截止电压对电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。本发明实施例通过对电池的充放电管理，可控制电池组中的单体电池的电压，更好地保障了电池的性能，延长了电池的寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1是本发明实施例提供的一种电池管理的方法的实施例流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电池管理的装置的实施例结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电池管理的装置的处理模块的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种电池管理的装置的设置模块的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种电池管理的装置的均衡模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例提供的电池管理的方法的实施例流程示意图。本实施例描述的电池管理的方法，包括步骤：
S101，采集电池组中的各单体电池的电压。
S102，根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池。
S103，为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压。
S104，根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。
具体实现中，电池组中充放电的过程中，可通过电压采集芯片来实时采集电池组中的各路单体电池的电压，根据采集到的各路单体电池的电压来管理相应的单体电池的充放电，从而使得电池组充放电时单体电池电压趋向一致。例如，若电池组中有24节电池，即有24路单体电池，则可采用4片电压采集芯片来实时采集这24路单体电池的电压，并根据采集到的单体电池的电压来处理得到相应的数据。通过电压采集芯片等器件采集到各路单体电池的电压之后，则可根据各单体电池的电压来处理得到单体电池电压的最大值和/或最小值。根据采集到的各单体电池的电压处理得到电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池之后，则可为电压值最大的单体电池设置对其进行放电管理的最高 截止电压，具体地，可根据该单体电池的电压，结合其他各单体电池的电压，为该电池设定其放电的截止电压，在该单体电池放电的过程中，若检测到该电池的电压低于设定的放电的截止电压，则使该单体电池停止放电。或者可为电压值最小的单体电池设置对其进行充电管理的最低截止电压，即可根据该单体电池的电压，结合其他各单体电池的电压，为该电池设定其充电的截止电压，在为该单体电池进行充电的过程中，若检测到该电池的电压高于设定的充电的截止电压，则停止对其充电。由于电池组中有多路电池，各单体电池的电压容易出现不一致，当各单体电池中出现电压值比其他单体电池的电压值高或者低的单体电池时，则可根据设定的截止电压对该电池进行充放电管理，降低电压值最大的单体电池的电压或者提高电压值最小的单体电池的电压，使其电压与其他电池的电压趋于平衡，更好地保持电池组中各单体电池电压的一致性。
具体实现中，对单体电池进行充放电管理可通过继电器等器件来实现，可通过控制与单体电池相连的继电器的吸合和断开来导通或者断开单体电池与电源相连或者消耗电阻相连的通道来实现对单体电池的充电或者放电管理。例如，当采集到各路单体电池的电压之后，分析得到2路单体电池的电压值最小，则可控制既与2路单体电池相连，又连接着电源端的继电器吸合，导通单体电池和电源的连接通道，对该单体电池进行充电，直至该单体电池的电压高于预设的最低截止电压时，则断开继电器，停止对该单体电池充电。若分析得到3路单体电池的电压值最大，则可控制既与3路单体电压相连，又连接着消耗电阻的继电器吸合，导通单体电池和消耗电阻的连接通道，通过单体电池放电来为消耗电阻提供能量，直至该单体电池的电压低于最高截止电压时，则断开继电器，使单体电池结束放电。通过上述方法对电压值最大的单体电池进行放电管理，对电压值最小的单体电池进行充电管理之后，则可重新采集该电池组的各单体电池的实时电压，根据新采集到的各单体电池的实时电压来处理得到新的电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池之后，则可对新处理得到的电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理，通过对各单体电池电压的充放电管理来使得各单体电池的电压趋向平衡，提高电池电压一致性。
具体实现中，通过采集芯片采集各路单体电池的电压之后，还可根据采集到的各路单体电池的电压来计算电池组的总电压，并可根据电池的性能指标等 参数设定该电池组的放电截止电压，当电池组的总电压低于预设的放电截止电压时，电池组则停止对外放电。本实施例中描述的电池组可包括混合动力汽车电池组、纯电动汽车电池组、电动修剪机电池组、UPS（Uninterruptible Power Supply，不间断电源）等电动设备的电池。
本发明实施例通过采集电池组中的各单体电池的电压，并根据各单体电池的电压值情况来判定电压值最大的单体电压和/或电压值最小的单体电压，并对其进行充放电管理，使得电池组的各单体电池的电压趋向平衡，提高了电池电压的一致性，更好地保障了电池的性能、延长电池的寿命。
参见图2，为发明实施例提供的电池管理的装置的实施例结构示意图。本实施例描述的电池管理的装置的实施例结构示意图，包括：
采集模块10，用于采集电池组中的各单体电池的电压。
处理模块20，用于根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池。
设置模块30，用于为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压。
均衡模块40，用于根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。
其中，如图3，上述处理模块20，包括：
第一处理单元21，用于根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池。
第二处理单元22，用于根据采集到的所述各单体电池的电压计算所述电池组的总电压。
第三处理单元23，用于根据预设的放电截止电压，判断所述电池组的总电压是否低于所述放电截止电压，若判断结果为是，则使所述电池组停止放电。
其中，如图4，上述设置模块30，包括：
最高电压设置单元31，用于根据所述电压值最大的单体电池的电压设定对所述单体电池进行放电管理的最高截止电压。
最低电压设置单元32，用于根据所述电压值最小的单体电池的电压设定对所述单体电池进行充电管理的最低截止电压。
其中，如图5，上述均衡模块40，包括：
放电控制单元41，用于根据所述最高截止电压对所述电压值最大的单体电池进行放电管理。
充电控制单元42，用于根据所述最低截止电压对所述电压值最小的单体电池进行充电管理。
具体实现中，采集模块10可包括电压采集芯片等器件，采集模块10可通过电压采集芯片来实时采集电池组中的各路单体电池的电压，之后其他模块则可根据采集模块10采集到的各路单体电池的电压来管理相应的单体电池的充放电，从而使得电池组充放电时单体电池电压趋向一致。例如，若电池组中有24节电池，即有24路单体电池，则采集模块可采用4片电压采集芯片来实时采集这24路单体电池的电压，处理模块则可根据采集到的单体电池的电压来处理得到相应的数据。采集模块10采集到各路单体电池的电压之后，处理模块20中的第一处理单元21则可根据各单体电池的电压来处理得到单体电池电压的最大值和/或最小值。处理模块20根据采集到的各单体电池的电压处理得到电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池之后，设置模块30中的最高电压设置单元31则可为电压值最大的单体电池设置对其进行放电管理的最高截止电压，具体地，可根据该单体电池的电压，结合其他各单体电池的电压，为该电池设定其放电的截止电压，在该单体电池放电的过程中，若检测到该电池的电压低于设定的放电的截止电压，则使该单体电池停止放电。最低电压设置单元32则可为电压值最小的单体电池设置对其进行充电管理的最低截止电压，即可根据该单体电池的电压，结合其他各单体电池的电压，为该电池设定其充电的截止电压，在为该单体电池进行充电的过程中，若检测到该电池的电压高于设定的充电的截止电压，则停止对其充电。由于电池组中有多路电池，各单体电池的电压容易出现不一致，当各单体电池中出现电压值比其他单体电池的电压值高或者低的单体电池时时，则可根据设定的截止电压对该电池进行充放电管理，降低电压值最大的单体电池的电压或者提高电压值最小的单体电池的电压，使其电压与其他电池的电压趋于平衡，更好地保持电池组中各单体电池电压的一致性。
具体实现中，均衡模块40对单体电池进行充放电管理可通过继电器等器件来实现，可通过控制与单体电池相连的继电器的吸合和断开来导通或者断开单体电池与电源相连或者消耗电阻相连的通道来实现对单体电池的充电或者放电 管理。例如，当采集到各路单体电池的电压之后，分析得到2路单体电池的电压值最小，充电控制单元42则可控制既与2路单体电池相连，又连接着电源端的继电器吸合，导通单体电池和电源的连接通道，对该单体电池进行充电，直至该单体电池的电压高于预设的最低截止电压时，则断开继电器，停止对该单体电池充电。若分析得到3路单体电池的电压值最大，放电控制单元41则可控制既与3路单体电压相连，又连接着消耗电阻的继电器吸合，导通单体电池和消耗电阻的连接通道，通过单体电池放电来为消耗电阻提供能量，直至该单体电池的电压低于最高截止电压时，则断开继电器，使单体电池结束放电。均衡模块40对电压值最大的单体电池进行放电管理，对电压值最小的单体电池进行充电管理之后，采集模块10则可重新采集该电池组的各单体电池的实时电压，处理模块20根据新采集到的各单体电池的实时电压来处理得到新的电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池之后，均衡模块40则可对新处理得到的电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理，通过对各单体电池电压的充放电管理来使得各单体电池的电压趋向平衡，提高电池电压一致性。
具体实现中，采集模块10通过采集芯片采集各路单体电池的电压之后，处理模块20中的第二处理单元22可根据采集到的各路单体电池的电压来计算电池组的总电压，处理模块20中的第三处理单元23可根据电池的性能指标等参数设定该电池组的放电截止电压，当电池组的总电压低于预设的放电截止电压时，电池组则停止对外放电。本实施例中描述的电池可包括混合动力汽车电池、纯电动汽车电池、电动修剪机电池、UPS等电动设备的电池。
本发明实施例通过采集模块采集电池组中的各单体电池的电压，并通过处理模块根据各单体电池的电压值情况来判定电压值最大的单体电压和/或电压值最小的单体电压，通过均衡模块对相应的单体电压进行充放电管理，使得电池组的各单体电池的电压趋向平衡，提高了电池电压的一致性，更好地保障了电池的性能、延长电池的寿命。
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，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory， ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种电池管理的方法，其特征在于，包括：
采集电池组中的各单体电池的电压；
根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池；
为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压；
根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压，包括：
根据所述电压值最大的单体电池的电压设定对所述单体电池进行放电管理的最高截止电压；或
根据所述电压值最小的单体电池的电压设定对所述单体电池进行充电管理的最低截止电压。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理，包括：
根据所述最高截止电压对所述电压值最大的单体电池进行放电管理；或
根据所述最低截止电压对所述电压值最小的单体电池进行充电管理。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集电池组中的各单体电池的电压之后，还包括：
根据采集到的所述各单体电池的电压计算所述电池组的总电压；
根据预设的放电截止电压，判断所述电池组的总电压是否低于所述放电截止电压，若判断结果为是，则使所述电池组停止放电。
5.如权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述电池，包括：混合动力汽车电池、纯电动汽车电池、电动修剪机电池、不间断电源UPS中至少一种。
6.一种电池管理的装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集电池组中的各单体电池的电压；
处理模块，用于根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池；
设置模块，用于为所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池分别设置截止电压；
均衡模块，用于根据所述截止电压对所述电压值最大的单体电池和/或电压值最小的单体电池进行充放电管理。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设置模块，包括：
最高电压设置单元，用于根据所述电压值最大的单体电池的电压设定对所述单体电池进行放电管理的最高截止电压；
最低电压设置单元，用于根据所述电压值最小的单体电池的电压设定对所述单体电池进行充电管理的最低截止电压。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述均衡模块，包括：
放电控制单元，用于根据所述最高截止电压对所述电压值最大的单体电池进行放电管理；
充电控制单元，用于根据所述最低截止电压对所述电压值最小的单体电池进行充电管。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，包括：
第一处理单元，用于根据采集到的各单体电池的电压分析得到各单体电池中电压值最大的单体电池和/或电压值最小的电压电池；
第二处理单元，用于根据采集到的所述各单体电池的电压计算所述电池组的总电压；
第三处理单元，用于根据预设的放电截止电压，判断所述电池组的总电压是否低于所述放电截止电压，若判断结果为是，则使所述电池组停止放电。
10.如权利要求6-9任意一项所述的装置，其特征在于，所述电池，包括：混合动力汽车电池、纯电动汽车电池、电动修剪机电池、不间断电源UPS中至少一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
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Granted publication date: 20160330 Termination date: 20170531 |
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