CN103762624B - 一种电池管理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电池管理方法及装置,包括:测量目标电池的特征信息;获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括SOC和SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定;根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。本发明实施例可以实现有效延长电池寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域,尤其涉及一种电池管理方法及装置。
背景技术
分布式电池管理储能系统是指集中对多个分布式电池单元进行统一管理的系统,其中,分布式电池是指分布在多个设备上的电池,或者一个设备上部署的多个电池单元。目前的分布式电池管理储能系统主要是通过电池管理系统(Battery Management System,BMS)检测电池当前的电压,当电压低于充电特定值时,对BMS对该电池进行充电,当电池的电压到达充电截止值时,停止对该电池的充电。另外,BMS对电池的放电电流的大小,只做过流限制或者保护,在限制范围内放电电流完成由负载需求决定。
上述技术中,只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。这样就无法对电池的充电和放电次数,以及充电和放电的大小进行管理。而在实际中电池的充放电的次数以及大小都会影响电池寿命。可见,目前电池的管理技术中,无法有效延长电池寿命。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池管理方法及装置,可以解决目前电池的管理技术中,无法有效延长电池寿命的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种电池管理方法,可包括:
测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态(State Of Charge,SOC)和健康状态(State Of Health,SOH),且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述测量目标电池的特征信息之后,所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令之前,所述方法还包括:
根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;
向能量管理装置发送所述充放电管理边界值;
所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,包括:
接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令。
结合第一方面,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述测量目标电池的特征信息之后,所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令之前,所述方法还包括:
根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系,再向能量管理装置发送所述SOC和SOH;或者
向能量管理装置发送所述特征信息;
所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,包括:
接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
按照所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当所述比较结果表示执行所述目标管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,修改所述目标管理指令的内容,其中,执行修改后的目标管理指令的当前参数不超过所述充放电管理边界值;
按照所述修改后的管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述比较结果;
接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述充放电管理边界值包括第一梯度充放电管理边界值和第二梯度充放电管理边界值;
所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第一梯度充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第一梯度充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述第一梯度充放电管理边界值时,将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值进行比较,当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第二梯度充放电管理边界值时,按照所述第一梯度充放电管理边界值对所述目标电池进行充电或者放电管理;当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数超过所述第二梯度充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值的比较结果;
接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
第二方面,本发明实施例提供一种电池管理方法,可包括:
生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,包括:
计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率;
将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;
当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;
当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值。
结合第二方面的第一种可能的实现,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述生成用于对目标电池进行充放电管理的管理指令之前,所述方法还包括:
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的所述充放电管理边界值;或者
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的SOC和SOH,并计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;或者
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息,根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系,再计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式或者第二方面的第二种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述向电池管理装置发送所述目标管理指令之后,所述方法还包括:
接收所述电池管理装置发送的询问消息,所述询问消息携带比较结果,所述比较结果表示所述电池管理装置执行修改后的所述目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值;
响应所述询问消息生成应答消息,并向所述电池管理装置发送的所述应答消息;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
第三方面,本发明实施例提供一种电池管理装置,可包括:测量单元、第一获取单元和管理单元,其中:
所述测量单元,用于测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
所述第一获取单元,用于获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
所述管理单元,用于根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第二获取单元,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第一计算单元,用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;
第一发送单元,用于向能量管理装置发送所述充放电管理边界值;
所述第一获取单元用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令。
结合第三方面,在第三方面的第二种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第三获取单元,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第二发送单元,用于向能量管理装置发送所述SOC和SOH;
所述第一获取单元用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
结合第三方面,在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第三发送单元,用于向能量管理装置发送所述特征信息;
所述第一获取单元用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
结合第三方面或者第三方面的第一种可能的实现方式或者第三方面的第二种可能的实现方式或者第三方面的第三种可能的实现方式,在第三方面的第四种可能的实现方式中,所述管理单元用于按照所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
结合第三方面或者第三方面的第一种可能的实现方式或者第三方面的第二种可能的实现方式或者第三方面的第三种可能的实现方式,在第三方面的第五种可能的实现方式中,所述管理单元包括:
第一比较单元,用于将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较;
第一修改单元,用于当所述第一比较单元的比较结果表示执行所述目标管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,修改所述目标管理指令的内容,其中,执行修改后的目标管理指令的当前参数不超过所述充放电管理边界值;
第一管理子单元,用于按照所述第一修改单元修改后的管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
结合第三方面或者第三方面的第一种可能的实现方式或者第三方面的第二种可能的实现方式或者第三方面的第三种可能的实现方式,在第三方面的第六种可能的实现方式中,所述管理单元包括:
第二修改单元,用于修改所述目标管理指令的内容;
第二比较单元,用于将执行所述第二修改单元修改后的目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较;
第二管理子单元,用于当所述第二比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第一询问单元,用于当所述第二比较单元的比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述比较结果;
第三管理子单元,用于接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
结合第三方面或者第三方面的第一种可能的实现方式或者第三方面的第二种可能的实现方式或者第三方面的第三种可能的实现方式,在第三方面的第七种可能的实现方式中,所述充放电管理边界值包括第一梯度充放电管理边界值和第二梯度充放电管理边界值;
所述管理单元包括:
第三修改单元,用于修改所述目标管理指令的内容;
第三比较单元,用于将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第一梯度充放电管理边界值进行比较;
第四管理子单元,用于当所述第三比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第一梯度充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第四比较单元,用于当所述第三比较单元的表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述第一梯度充放电管理边界值时,将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值进行比较;
第五管理子单元,所述第四比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第二梯度充放电管理边界值时,按照所述第一梯度充放电管理边界值对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第二询问单元,用于所述第四比较单元的比较结果执行所述目标修改后的管理指令的当前参数超过所述第二梯度充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述第四比较单元的比较结果;
第六管理子单元,用于接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
第四方面,本发明实施例提供一种能量管理装置,可包括:生成单元和发送单元,其中:
所述生成单元,用于生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
所述发送单元,用于向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述生成单元包括:
第一计算单元,用于计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率;
比较单元,用于将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;
第一生成子单元,用于当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;
第二生成子单元,用于当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值。
结合第四方面的第一种可选的实现方式,在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第一接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的所述充放电管理边界值。
结合第四方面的第一种可选的实现方式,在第四方面的第三种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第二接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的SOC和SOH;
第二计算单元,用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
结合第四方面的第一种可选的实现方式,在第四方面的第四种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第三接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息;
确定单元,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第三计算单元、用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
结合第四方面或者第四方面的第一种可能的实现方式或者第四方面的第二种可能的实现方式或者第四方面的第三种可能的实现方式或者第四方面的第四种可能的实现方式,在第四方面的第五种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第三接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息;
确定单元,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第三计算单元、用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
结合第四方面或者第四方面的第一种可能的实现方式或者第四方面的第二种可能的实现方式或者第四方面的第三种可能的实现方式或者第四方面的第四种可能的实现方式,在第四方面的第六种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第四接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的询问消息,所述询问消息携带比较结果,所述比较结果表示所述电池管理装置执行修改后的所述目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值;
响应单元,用于响应所述询问消息生成应答消息,并向所述电池管理装置发送的所述应答消息;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
第五方面,本发明实施例提供一种电池管理装置的结构示意图,包括:检测电路、主控制器、控制电路和开关电路,其中:
所述检测电路的输入端与目标电池连接,所述检测电路的输出端与所述主控制器的第一输入端连接,所述检测电路用于测量目标电池的特征信息,并向所述主控制器发送所述特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
所述主控制器的第一输出端与所述控制电路的受控端连接,所述主控制器的第二输出端与所述开关电路的受控端连接;所述主控制器用于获取用于对所述目标电池进行充放电管理的管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;所述主控制器还用于根据所述目标管理指令向所述控制电路发送第一控制信号,以及根据所述目标管理指令向所述开关电路发送第二控制信号;
所述控制电路串联的第一端与所述目标电池的负载连接,所述控制电路串联的第一端还与电源连接,所述控制电路串联的第二端与所述开关电路的第一端连接;所述控制电路用于根据所述第一控制信号控制对所述目标电池的充电或者放电管理的功率;
所述开关电路的第二端与所述目标电池的一端连接,所述开关电路用于根据所述第二控制信号实现对所述目标电池进行充电或者放电。
上述技术方案中,测量目标电池的特征信息,获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令;由于,按照目标管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照目标管理指令包括的放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,而所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,这样根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本发明可以实现有效延长电池寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图;
图7是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图;
图8是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的示意图;
图9是本发明实施例提供的一种电池管理装置的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图12是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图13是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图14是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图15是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图16是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图17是本发明实施例提供的一种能量管理装置的结构示意图;
图18是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图;
图19是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图;
图20是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图;
图21是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图;
图22是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图;
图23是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图24是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图;
图25是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图;
图26是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图。
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,所描述的实施例仅仅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。
本发明实施例中,对目标电池不作限定,上述目标电池可以是分布式电池中的一个或者多个电池单元(或电池组)。其中,该目标电池所属的设备同样不作限定,例如:可以是通信领域的设备(例如:基站、接入设备、计算机和服务器等包含电池的设备),还可以是其它领域的设备(例如:可再生能源发电储能装置、分布式电网储能装置、建筑物的后备电源装置、电动车、玩具、车载设备、电视设备等包含电池的设备)。另外,目标电池可以是单个设备的电池,其中,该设备也不作限定,例如:可以是通信领域的设备(例如:基站、接入设备、计算机和服务器等包含电池的设备),还可以是其它领域的设备(例如:电动车、玩具、车载设备、电视设备等包含电池的设备)。
另外,本发明实施例中,目标电池的SOC可以是目标电池的剩余容量与其充满电的状态的容量的比值。目标电池的SOH可以是用于描述目标电池的健康状况和剩余寿命。另外,本发明实施例中,电池管理装置与目标电池可以是属于不同的设备,或者电池管理装置与目标电池可以是属于同一设备。
请参阅图1,图1是本发明实施例提供的一种电池管理方法的流程示意图,如图1所示,包括以下步骤:
101、测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项。
可选的,上述目标电池的特征信息具体可以是用于表示所述目标电池的当前状态的信息。
102、获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
103、根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
可选的,上述方法具体可以是应用于管理电池的设备,例如:BMS。
上述技术方案中,测量目标电池的特征信息,获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令;由于,按照目标管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照目标管理指令包括的放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,而所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,这样根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本实施例可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图2,图2是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图,如图2所示,包括以及步骤:
201、测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项。
202、获取能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
可选的,上述能量管理装置具体可以是用于管理目标电池所属设备的能量的装置,例如:分布式电池管理储能系统中的能量管理系统。该能量管理装置具体可以是用于管理目标电池所属设备的电能、风能、太阳能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能或者地热能等能够向负载提供能源的可再生能源。
可选的,上述目标管理指令可以是用于管理一个特定时间的管理指令,上述目标管理指令可以包括多个充电时间和多个放电时间,其中,每个充电时间的充电功率可以是相同的,也可以是不同的,每个放电时间的放电功率可以是相同的,也可以是不同的。例如:上述目标管理指令可以是用于管理一周(7天)的管理指令,其中,充电时间可以是每天的0点至6点的时间段以及12点至18点的时间段,放电时间可以是每天的7点至11点的时间段以及19点至23点的时间段。
可选的,上述充电次数边界值可以是指在特定时间段(例如:1天或者2天等)内充电次数边界值,上述放电次数边界值可以是指在特定时间段内充电次数边界值;其中,该特定时间段可以作为一个周期,在特定时间段内充电次数边界值可以是将出厂时标称的总循环次数除以周期数,其中,该周期的时长为上述特定时间段的时长,这样就可以得到每个特定时间段内最大的充电或者放电的次数。例如,电池出厂的标称总循环次数为3000次,以一天为周期,则在特定时间段内充电或者放电的次数边界值为3次。另外,还可以是根据出厂时标称的总循环次数、电池计划使用的年限、电池的SOH计算充放电边界值。例如:电池出厂的标称总循环次数为3000次,使用年限为10年,当前已经使用5年,电池的SOH为80%,即电池剩余循环次数为2400次,剩余使用时间为5年,这样就可以通过电池剩余循环次数为2400次,剩余使用时间为5年计算出上述在特定时间段内充电或者放电的次数边界值。
可选的,上述充电功率边界值或者放电功率边界值可以是通过目标电池的SOC和SOH得到目标电池的充放电倍率边界值,再将该充放电倍率边界值乘以电池的容量和电压得到充电功率边界值或者放电功率边界值。另外,充电功率边界值和放电功率边界值可以是相同的。目标电池当前SOH和SOC状态下电池的充电倍率最大值为0.8C,电池容量为2Ah,电压为3.6V,则充电功率边界值和放电功率边界值为5.76W。
可选的,上述充放电管理边界值还可以包括目标电池容量边界值,该容量边界值可以是根据电池的出厂参数和SOH,修改或计算的容量边界值。例如,出厂参数中目标电池容量边界值包括下限值1%和上限值100%,而SOH为80%,那么目标电池容量边界值可以包括下限值10%,上限值90%。容量边界值可以用于控制对目标电池的充电和放电,例如:在充电过程中,当目标电池的当前容量高于上限值时,就可以停止充电,并进行放电;在充电过程中,当目标电池的当前容量低于下限值时,就可以停止放电,并进行充电。
可选的,上述第一对应关系可以包括如下至少一项:
电池的电流与SOC的对应关系、电池的电压与SOC的对应关系、电池的内阻与SOC的对应关系和电池的温度与SOC的对应关系等。
可选的,上述第一对应关系的表示形式可以是计算公式,例如:电池的电流与SOC的对应关系为如下公式:
其中,SOC0为t0时刻的电池SOC,t0时刻为参考时刻;i表示电池电流,电流为正数表示充电,电流为负数表示放电;Q是电池当前健康状态下的满充容量。例如,假设t0时刻的电池SOC为30%,以0.3库仑(C)的恒定电流充电0.5小时,则充电后电池的SOC为45%。
可选的,上述第一对应关系的表示形式可以是数据表格或者函数表示。
可选的,上述第一对应关系还可以是数学模型,该数学模型中的状态量包括SOC、电压、电流、温度和内阻等信息,这样通过该数据模型就可以获取到与上述特征信息对应的SOC。
可选的,上述第二对应关系可以是电池当前健康状态下的满充容量与SOH的对应关系,而电池当前健康状态下的满充容量是与上述特征信息一一对应的,即通过该特征信息可以计算出当前健康状态下的满充容量,即电池的特征信息与电池的SOH存在对应关系,这样通过目标电池的特征信息就可以得到目标电池的SOH。例如,假设电池的出厂额定容量为2Ah,使用一段时间后满充容量为1.7Ah,则该电池当前的SOH为85%。另外,上述第二对应关系可以是电池的剩余循环次数与SOH的对应关系,而电池的剩余循环次数是与上述特征信息一一对应的,即通过该特征信息可以计算出电池的剩余循环次数,即电池的特征信息与电池的SOH存在对应关系,这样通过目标电池的特征信息就可以得到目标电池的SOH。
203、根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
作为一种可选的实施方式,步骤203可以包括:
按照所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
例如:步骤203可以是在上述目标管理指令包括的充电时间以上述充电功率对目标电池进行充电,在上述目标管理指令包括的放电时间以上述放电功率对目标电池进行放电。
作为一种可选的实施方式,步骤203具体可以包括:
将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当所述比较结果表示执行所述目标管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,修改所述目标管理指令的内容,其中,执行修改后的目标管理指令的当前参数不超过所述充放电管理边界值;
按照所述修改后的管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,执行所述目标管理指令的当前参数可以是该目标管理指令被执行时的当前参数,由于目标管理指令的充电时间、放电时间、充电功率和放电功率已知,那么在执行该目标管理指令之前,就可以得到执行该目标管理指令的当前参数。
可选的,当前累积的充电次数可以是指在特定时间段内当前累积的充电次数,当前累积的放电次数可以是指在特定时间段内当前累积的放电次数;另外,上述充放电管理边界值也可以是指在特定时间段内的充放电管理边界值,例如:在特定时间段内的充电次数边界值,在特定时间段内的放电次数边界值。
可选的,上述将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较具体可以包括:
当执行上述管理指令为充电时,将当前累积的充电次数与充电次数边界值进行比较;将充电功率与充电功率边界值进行比较;将所述目标电池当前容量与所述容量边界值进行比较。
上述比较中上述当前参数中有一个参数超过充放电管理边界值时,就确定上述当前参数超过充放电管理边界值,反之,确定上述当前参数未超过充放电管理边界值。例如:当所述目标电池当前容量超过所述容量边界值时,就确定上述当前参数超过充放电管理边界值;当前累积充电的次数超过充电次数边界值时,就确定上述当前参数超过充放电管理边界值;当充电功率超过充电功率边界值时,就确定上述当前参数超过充放电管理边界值。
可选的,上述将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较进一步还可以包括:
当执行上述管理指令为放电时,将当前累积的放电次数与放电次数边界值进行比较;将放电功率与放电功率边界值进行比较;将所述目标电池当前容量与所述容量边界值进行比较。
上述比较中上述当前参数中有一个参数超过放放电管理边界值时,就确定上述当前参数超过放放电管理边界值,反之,确定上述当前参数未超过放放电管理边界值。
可选的,上述容量边界值具体可以包括容量上限边界值和容量下限边界值。其中,充电时,将所述目标电池当前容量与容量上限边界值进行比较,当目标电池当前容量超过容量上限边界值时,就确定上述当前参数超过充放电管理边界值。放电时,将所述目标电池当前容量与容量下限边界值进行比较,当目标电池当前容量超过容量下限边界值时,就确定上述当前参数超过充放电管理边界值。
可选的,本实施例中对目标电池进行充电时,在充电过程中当目标电池的当前容量达到容量上限边界值时,就可以停止充电;本实施例中对目标电池进行放电时,在放电过程中当目标电池的当前容量达到容量下限边界值时,就可以停止放电。其中,上述容量上限边界值可以是100%即满容量,还可以是90%等。上述容量下限边界具体可以是10%,还可以是15%等。对此本实施例不限定。
可选的,上述修改所述目标管理指令的内容可以是,当充电功率没超过充电功率边界值时,将目标管理指令中的充电功率调大,这样可以加速充电的时间。或者当放电功率没超过放电的功率边界值时,将目标管理指令中的放电功率调大,这样当目标电池的负载增加时,可以使目标电池向负载提供满足负载的功率;或者当上述当前参数中的当前累积的充电次数没有超过在充电次数边界值,且目标电池容量比较少时,就可以将充电时间提前,以增加目标电池的充电次数。
该实施方式中,通过修改目标管理指令的内容可以实现优化目标管理指令,以更容易实现延长目标电池的寿命。
作为一种可选的实施方式,步骤203可以包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述比较结果;
接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,上述修改所述目标管理指令的内容可以是修改充电时间、放电时间、充电功率和放电功率中的至少一项,其中,修改可以是根据负载的状况或者目标电池的容量进行修改。例如:检测到目标电池的当前容量低于容量下限值时,就可以是修改充电时间,以提前对目标电池进行充电;或者检测到其他的电源功率不足以供给负载且目标电池的当前放电参数值未达到边界值时,就可以调大放电的功率等。
可选的,上述应答消息可以是指示按照所述修改后的目标管理指令进行充电或者放电,或者所述应答消息指示按照所述充放电管理边界值进行充电或者放电,或者应答消息携带能量管理装置修改的管理指令,并指示按照能量管理装置修改的管理指令进行充电或者放电。
该实施方式中,通过上述询问消息就可以实现与能量管理装置协商完成对目标电池的充放电管理。
作为一种可选的实施方式,所述充放电管理边界值包括第一梯度充放电管理边界值和第二梯度充放电管理边界值。另外,所述充放电管理边界值还可以包括第三梯度充放电管理边界值等充放电管理边界值。另外,在这些梯度充放电管理边界值所限定的范围可以是递增的,例如:充放电管理边界值包括多个梯度的充放电管理边界值时,第一梯度的充放电管理边界值所限定的范围最小,第二梯度的充放电管理边界值所限定的范围略大,第二梯度的充放电管理边界值所限定的范围更大。如第一梯度的充放电管理边界值的充电功率为边界值A,第二梯度的充放电管理边界值的充电功率为边界值B,第三梯度的充放电管理边界值的充电功率为边界值C,其中,C大于A和B,且B大于A。
可选的,步骤203可以包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第一梯度充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第一梯度充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述第一梯度充放电管理边界值时,将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值进行比较,当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第二梯度充放电管理边界值时,按照所述第一梯度充放电管理边界值对所述目标电池进行充电或者放电管理;当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数超过所述第二梯度充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值的比较结果;
接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,上述应答消息可以是指示按照所述第一梯度充放电管理边界值进行充电或者放电,或者应答消息携带能量管理装置修改的管理指令,并指示按照能量管理装置修改的管理指令进行充电或者放电。
该实施方式充放电管理边界值包括多个梯度的充放电管理边界值,这样可以实现与能量管理装置协商管理目标电池。
需要说明的是,上述介绍的多种可选的实施方式,都是可以分开独立实现的或者结合多个实施方式一起实现的。
可选的,上述方法具体可以是应用于管理电池的设备,例如:BMS。
上述技术方案中,在上面实施例的基础上实现了获取能量管理装置发送的管理指令,这样在实现有效延长电池寿命的同时,还可以实现由能量管理装置统一管理。
请参阅图3,图3是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图,如图3所示,包括以下步骤:
301、测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项。
302、根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
可选的,确定目标电池的SOC和SOH可以参考第二个方法实施例中对SOC和SOH的描述,此处不作重复说明。
303、计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
可选的,计算所述充放电管理边界值可以参考第二个方法实施例中对充放电管理边界值的描述,此处不作重复说明。
304、向能量管理装置发送所述充放电管理边界值。
可选的,能量管理装置接收到上述充放电管理边界值后,就可以生成目标管理指令。
305、接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令。
306、根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
需要说明的是,本实施例可以结合上面实施例描述的实施方式一起实现,例如:本实施例中的步骤306可以实现上面实施例描述步骤203的各种实施方式,另外,本实施例中的管理指令可以是上面实施例中描述的任一实施方式的管理指令。此处不作重复说明。
上述技术方案中,在上面实施例的基础上实现了生成充放电管理边界值,并接收到由能量管理装置发送的管理指令,并根据该管理指令对目标电池进行充放电管理,且还可以实现延长电池寿命。
请参阅图4,图4是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图,如图4所示,包括以下步骤:
401、测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项。
402、根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
403、向能量管理装置发送所述SOC和SOH。
可选的,能量管理装置接收到上述目标电池的SOC和SOH后,就可以生成充放电管理边界值,再生成目标管理指令。
404、接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
405、根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
需要说明的是,本实施例可以结合上面实施例描述的实施方式一起实现,例如:本实施例中的步骤405可以实现上面实施例描述步骤203的各种实施方式,另外,本实施例中的管理指令可以是上面实施例中描述的任一实施方式的管理指令。此处不作重复说明。
上述技术方案中,在上面实施例的基础上实现了生成SOC和SOH,并接收到由能量管理装置发送的管理指令,并根据该管理指令对目标电池进行充放电管理,且还可以实现延长电池寿命。
请参阅图5,图5是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图,如图5所示,包括以下步骤:
501、测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项。
502、向能量管理装置发送所述特征信息。
可选的,能量管理装置接收到上述特征信息后,就可以确定目标电池的SOC和SOH后,再生成充放电管理边界值,最后生成目标管理指令。
503、接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
504、根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
需要说明的是,本实施例可以结合上面实施例描述的实施方式一起实现,例如:本实施例中的步骤504可以实现上面实施例描述步骤203的各种实施方式,另外,本实施例中的管理指令可以是上面实施例中描述的任一实施方式的管理指令。此处不作重复说明。
上述技术方案中,在上面实施例的基础上实现测量目标电池的特征信息,并向能量管理装置发送该特征信息,再接收到由能量管理装置发送的管理指令,并根据该管理指令对目标电池进行充放电管理,且还可以实现延长电池寿命。
请参阅图6,图6是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图,如图6所示,包括以下步骤:
601、生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
602、向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
可选的,上述电池管理装置接收到上述管理指令后,就可以对所述目标电池进行充电或者放电管理。另外,上述电池管理装置具体可以是用于管理目标电池的装置,例如:BMS。
可选的,上述方法具体可以是应用于用于管理目标电池所属设备的能量的装置,例如:分布式电池管理储能系统中的能量管理系统。该能量管理装置具体可以是管理目标电池所属设备的电能、风能、太阳能等能够向负载提供能源的能量。其中,该装置具体可以是基站、服务器、计算机等设备。本实施例对此不作限定。
上述技术方案中,生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值。再向电池管理装置发送所述目标管理指令,这样根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本实施例可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图7,图7是本发明实施例提供的另一种电池管理方法的流程示意图,如图7所示,包括以下步骤:
701、计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,所述管理参数包括:所述目标电池的负载关联的参数和所述目标电池的负载的电源关联的参数中的至少一项。
可选的,上述所述目标电池的负载关联的参数包括但不限于:负载的预测功率值、负载的实际功率值等。上述所述目标电池的负载的电源关联的参数包括但不限于:可再生能源的预测发电功能值、可再生能源的实际发电功能值和电价。其中,可再生能源具体可以是风能或者太阳能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能或者地热能等。由于上述负载关联的参数、所述目标电池的负载的电源关联的参数和目标电池的输出功率是一一对应的,而目标电池的输出功率是由管理指令确定,这样就可以得到上述负载关联的参数、所述目标电池的负载的电源关联的参数和目标电池的管理指令是一一对应的。由于向负载输出功率的可以是目标电池和可再生能源,这样当目标电池的负载的预测功率值比较小时,即负载需求的功率比较小,且可再生能源的输出功率稳定时,步骤701就可以生成放电功率比较小的候选管理指令,另外,当放电功率比较小时,那么候选管理指令包括的放电时间也可以延长,至少候选管理指令包括的放电时间也会随放电时间变而变化,但充电功率可以是不变。或者可再生能源的预测发电功能值比较充大时,负载不变时,步骤701就可以生成放电功率比较小的候选管理指令;或者当电价比较贵时,步骤701就可以生成充电或者放电次数比较少的候选管理指令等。另外,由于生能源的预测发电功能值、可再生能源的实际发电功能值、电价、负载的预测功率值和负载的实际功率值在某一段时间内可以是存在多个发变化,这样步骤701可以计算与当前的管理参数对应的多个管理指令,再从这多个管理指令中选择一个作为候选管理指令。例如:选择管理指令被执行时充电成本最低或者输出功率最稳定的管理指令作为候选管理指令等,对此本实施例不作限定。另外,本实施例中还可以是通过上述管理参数建立能量调度模型,该模型状态量包括上述管理参数和管理指令,在该能量调度模型中管理参数与管理指令存在对应关系,当管理参数已知后,就可以通过该能量调度模型得到至少一个管理指令,再从这至少一个管理指令选择一个作为候选管理指令。
703、将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;其中,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
704、当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令。
705、当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值。
可选的,当充电功率超过充电功率边界时,修改充电功率和充电时间,例如:减少充电功率,以及延长充电时间;当放电功率超过放电功率边界时,修改放电功率和放电时间,例如:减少放电功率,以及延长放电时间等;当充电次数超过充电次数边界值时,修改充电时间,例如:将充电时间延长、并减少充电功率,或者将放电时间延长,并减少放电功率;当放电次数超过充电次数边界值时,修改放电时间,例如:将放电时间延长,并减少放电功率,或者将充电时间延长、并减少充电功率等。
706、向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
作为一种可选的实施方式,在步骤701之前,所述方法还可以包括:
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的所述充放电管理边界值。
作为一种可选的实施方式,在步骤701之前,所述方法还可以包括:
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的SOC和SOH,并计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
作为一种可选的实施方式,在步骤701之前,所述方法还可以包括:
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息,根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系,再计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
作为一种可选的实施方式,在步骤706之后,所述方法还可以包括:
接收所述电池管理装置发送的询问消息,所述询问消息携带比较结果,所述比较结果表示所述电池管理装置执行修改后的所述目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值;
响应所述询问消息生成应答消息,并向所述电池管理装置发送的所述应答消息;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,上述应答消息可以是指示按照所述修改后的所述目标管理指令进行充电或者放电,或者所述应答消息指示按照所述充放电管理边界值进行充电或者放电,或者应答消息携带修改管理指令,并指示按照修改管理指令进行充电或者放电。其中,修改管理指令可以是在所述修改后的所述目标管理指令的基础上修改得到管理指令。
可选的,上述目标管理指令可以是用于管理一个特定时间的管理指令,上述目标管理指令可以包括多个充电时间和多个放电时间,其中,每个充电时间的充电功率可以是相同的,也可以是不同的,每个放电时间的放电功率可以是相同的,也可以是不同的。例如:上述目标管理指令可以是用于管理一周(7天)的管理指令,其中,充电时间可以是每天的0点至6点的时间段以及12点至18点的时间段,放电时间可以是每天的7点至11点的时间段以及19点至23点的时间段,另外,每个充电时间的充电功率可以是不同的,也可以是相同。每个放电时间的放电功率可以是不同的,也可以是相同。
可选的,上述方法具体可以是应用于用于管理目标电池所属设备的能量的装置,例如:分布式电池管理储能系统中的能量管理系统。该能量管理装置具体可以是管理目标电池所属设备的电能、风能、太阳能等能够向负载提供能源的能量。其中,该装置具体可以是基站、服务器、计算机等设备。本实施例对此不作限定。
上述技术方案中,计算与当前的管理参数对应的候选管理指令;将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值;向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。这样可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图8,图8是本发明实施例提供另一种电池管理方法的示意图,如图8所示,包括以下步骤:
801、BMS测量目标电池的特征信息,所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
802、BMS根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
803、BMS计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;
804、BMS向能量管理系统发送所述充放电管理边界值;
805、能量管理系统计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,所述管理参数包括:所述目标电池的负载关联的参数和所述目标电池的负载的电源关联的参数中的至少一项;
806、能量管理系统将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;
807、能量管理系统当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;
808、能量管理系统当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值;
808、能量管理系统向BMS发送目标管理指令;
809、BMS根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
下面为本发明装置实施例,本发明装置实施例用于执行本发明方法实施例一至八实现的方法,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,具体技术细节未揭示的,请参照本发明实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五、实施例六、实施例七和实施例八。
请参阅图9,图9是本发明实施例提供的一种电池管理装置的结构示意图,如图9所示,包括:测量单元91、第一获取单元92和管理单元93,其中:
测量单元91,用于测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项。
第一获取单元92,用于获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
管理单元93,用于根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
可选的,上述装置具体可以是应用于管理电池的设备,例如:BMS。
上述技术方案中,测量目标电池的特征信息,获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令;由于,按照目标管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照目标管理指令包括的放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,而所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,这样根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本实施例可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图10,图10是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图,如图10所示,包括:测量单元101、第一获取单元102和管理单元103,其中:
测量单元101,用于测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项。
第一获取单元102,用于获取能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系。
可选的,上述能量管理装置具体可以是用于管理目标电池所属设备的能量的装置,例如:分布式电池管理储能系统中的能量管理系统。该能量管理装置具体可以是用于管理目标电池所属设备的电能、风能、太阳能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能或者地热能等能够向负载提供能源的可再生能源。
可选的,上述目标管理指令可以是用于管理一个特定时间的管理指令,上述目标管理指令可以包括多个充电时间和多个放电时间,其中,每个充电时间的充电功率可以是相同的,也可以是不同的,每个放电时间的放电功率可以是相同的,也可以是不同的。例如:上述目标管理指令可以是用于管理一周(7天)的管理指令,其中,充电时间可以是每天的0点至6点的时间段以及12点至18点的时间段,放电时间可以是每天的7点至11点的时间段以及19点至23点的时间段,另外,每个充电时间的充电功率可以是不同的,也可以是相同。每个放电时间的放电功率可以是不同的,也可以是相同。
可选的,上述充电次数边界值可以是指在特定时间段(例如:1天或者2天等)内充电次数边界值,上述放电次数边界值可以是指在特定时间段内充电次数边界值;其中,该特定时间段可以作为一个周期,在特定时间段内充电次数边界值可以是将出厂时标称的总循环次数除以周期数,其中,该周期的时长为上述特定时间段的时长,这样就可以得到每个特定时间段内最大的充电或者放电的次数。
可选的,上述充放电管理边界值还可以包括目标电池容量边界值,该容量边界值可以是根据电池的出厂参数和SOH,修改或计算的容量边界值。例如,出厂参数中目标电池容量边界值包括下限值1%和上限值100%,而SOH为80%,那么目标电池容量边界值可以包括下限值10%,上限值90%。容量边界值可以用于控制对目标电池的充电和放电,例如:在充电过程中,当目标电池的当前容量高于上限值时,就可以停止充电,并进行放电;在充电过程中,当目标电池的当前容量低于下限值时,就可以停止放电,并进行充电。
管理单元103,用于根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
作为一种可选的实施方式,管理单元103可以用于按照所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
例如:管理单元103可以是在上述目标管理指令包括的充电时间以上述充电功率对目标电池进行充电,在上述目标管理指令包括的放电时间以上述放电功率对目标电池进行放电。
作为一种可选的实施方式,如图11所示,管理单元103可以包括:
第一比较单元1031,用于将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较;
第一修改单元1032,用于当所述第一比较单元1031的比较结果表示执行所述目标管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,修改所述目标管理指令的内容,其中,执行修改后的目标管理指令的当前参数不超过所述充放电管理边界值;
第一管理子单元1033,用于按照所述第一修改单元修改后的管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
该实施方式中,通过修改目标管理指令的内容可以实现优化目标管理指令,以更容易实现延长目标电池的寿命。
作为一种可选的实施方式,如图12所示,管理单元103可以包括:
第二修改单元1034,用于修改所述目标管理指令的内容;
第二比较单元1035,用于将执行所述第二修改单元修改后的目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较;
第二管理子单元1036,用于当所述第二比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第一询问单元1037,用于当所述第二比较单元的比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述比较结果;
第三管理子单元1038,用于接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
该实施方式中,通过上述询问消息就可以实现与能量管理装置协商完成对目标电池的充放电管理。
作为一种可选的实施方式,所述充放电管理边界值包括第一梯度充放电管理边界值和第二梯度充放电管理边界值;如图13所示,管理单元103可以包括:
第三修改单元1039,用于修改所述目标管理指令的内容;
第三比较单元10310,用于将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第一梯度充放电管理边界值进行比较;
第四管理子单元10311,用于当所述第三比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第一梯度充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第四比较单元10312,用于当所述第三比较单元的表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述第一梯度充放电管理边界值时,将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值进行比较;
第五管理子单元10313,所述第四比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第二梯度充放电管理边界值时,按照所述第一梯度充放电管理边界值对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第二询问单元10314,用于所述第四比较单元的比较结果执行所述目标修改后的管理指令的当前参数超过所述第二梯度充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述第四比较单元的比较结果;
第六管理子单元10315,用于接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
该实施方式充放电管理边界值包括多个梯度的充放电管理边界值,这样可以实现与能量管理装置协商管理目标电池。
作为一种可选的实施方式,如图14所示,所述装置还可以包括:
第二获取单元104,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第一计算单元105,用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;
第一发送单元106,用于向能量管理装置发送所述充放电管理边界值;
第一获取单元102可以用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令。
作为一种可选的实施方式,如图15所示,所述装置还可以包括:
第三获取单元107,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第二发送单元108,用于向能量管理装置发送所述SOC和SOH;
所述第一获取单元102可以用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
作为一种可选的实施方式,如图16所示,所述装置还可以包括:
第三发送单元109,用于向能量管理装置发送所述特征信息;
第一获取单元102可以用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
需要说明的是,上述介绍的多种可选的实施方式,都是可以分开独立实现的或者结合多个实施方式一起实现的。
可选的,上述装置具体可以是应用于管理电池的设备,例如:BMS。
上述技术方案中,在上面实施例的基础上实现了获取能量管理装置发送的管理指令,这样在实现有效延长电池寿命的同时,还可以实现由能量管理装置统一管理。
请参阅图17,图17是本发明实施例提供的一种能量管理装置的结构示意图,如图17所示,包括:生成单元171和发送单元172,其中:
生成单元171,用于生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
发送单元172,用于向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
可选的,上述装置具体可以是应用于用于管理目标电池所属设备的能量的装置,例如:分布式电池管理储能系统中的能量管理系统。该能量管理装置具体可以是管理目标电池所属设备的电能、风能、太阳能等能够向负载提供能源的能量。其中,该装置具体可以是基站、服务器、计算机等设备。本实施例对此不作限定。
上述技术方案中,生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值。再向电池管理装置发送所述目标管理指令,这样根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本实施例可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图18,图18是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图,如图18所示,包括:生成单元181和发送单元182,生成单元181可以包括第一计算单元1811、比较单元1812、第一生成子单元1813和第二生成子单元1814,其中:
第一计算单元1811,用于计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,所述管理参数包括:所述目标电池的负载关联的参数和所述目标电池的负载的电源关联的参数中的至少一项;
比较单元1812,用于将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;
第一生成子单元1813,用于当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;
第二生成子单元1814,用于当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值。
发送单元182,用于向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
作为一种可选的实施方式,如图19所示,所述装置还可以包括:
第一接收单元183,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的所述充放电管理边界值。
作为一种可选的实施方式,如图20所示,所述装置还可以包括:
第二接收单元184,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的SOC和SOH;
第二计算单元185,用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
作为一种可选的实施方式,如图21所示,所述装置还可以包括:
第三接收单元186,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息;
确定单元187,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第三计算单元188、用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
作为一种可选的实施方式,如图22所示,所述装置还可以包括:
第四接收单元189,用于接收所述电池管理装置发送的询问消息,所述询问消息携带比较结果,所述比较结果表示所述电池管理装置执行修改后的所述目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值;
响应单元190,用于响应所述询问消息生成应答消息,并向所述电池管理装置发送的所述应答消息;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,上述应答消息可以是指示按照所述修改后的所述目标管理指令进行充电或者放电,或者所述应答消息指示按照所述充放电管理边界值进行充电或者放电,或者应答消息携带修改管理指令,并指示按照修改管理指令进行充电或者放电。其中,修改管理指令可以是在所述修改后的所述目标管理指令的基础上修改得到管理指令。
可选的,上述装置具体可以是应用于用于管理目标电池所属设备的能量的装置,例如:分布式电池管理储能系统中的能量管理系统。该能量管理装置具体可以是管理目标电池所属设备的电能、风能、太阳能等能够向负载提供能源的能量。其中,该装置具体可以是基站、服务器、计算机等设备。本实施例对此不作限定。
上述技术方案中,上述技术方案中,计算与当前的管理参数对应的候选管理指令;将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值;向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。这样可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图23,图23是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图,如图23所示,包括:存储器231,以及分别与存储器231连接的处理器232,其中,存储器231用于存储一组程序代码,处理器232用于设备存储器231存储的程序代码执行如下操作:
测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
可选的,所述装置还可以包括发射器233和接收器234,其中:
处理器232在执行测量目标电池的特征信息的操作之前,在执行获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令之后,处理器232还可以用于执行如下操作:
根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;
通过所述发射器233向能量管理装置发送所述充放电管理边界值;
处理器232执行的获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令的操作,可以包括:
通过所述接收器234接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令。
可选的,处理器232在执行测量目标电池的特征信息的操作之前,在执行获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令之后,处理器232还可以用于执行如下操作:
根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
通过所述发射器233向能量管理装置发送所述SOC和SOH;
处理器232执行的获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令的操作,可以包括:
通过所述接收器234接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
可选的,处理器232在执行测量目标电池的特征信息的操作之前,在执行获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令之后,处理器232还可以用于执行如下操作:
通过所述发射器233向能量管理装置发送所述特征信息;
处理器232执行的获取用于对所述目标电池进行充放电管理的管理指令的操作,可以包括:
通过所述接收器234接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
可选的,处理器232执行的根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理的操作,可以包括:
按照所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
可选的,处理器232执行的根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,可以包括:
将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当所述比较结果表示执行所述目标管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,修改所述目标管理指令的内容,其中,执行修改后的目标管理指令的当前参数不超过所述充放电管理边界值;
按照所述修改后的管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,处理器232执行的根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,可以包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值时,通过发射器233向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述比较结果;
通过接收器234接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,所述充放电管理边界值包括第一梯度充放电管理边界值和第二梯度充放电管理边界值;处理器232执行的根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,可以包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第一梯度充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第一梯度充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述第一梯度充放电管理边界值时,将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值进行比较,当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第二梯度充放电管理边界值时,按照所述第一梯度充放电管理边界值对所述目标电池进行充电或者放电管理;当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数超过所述第二梯度充放电管理边界值时,通过发射器233向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值的比较结果;
通过接收器234接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
可选的,上述装置具体可以是应用于管理电池的设备,例如:BMS。
上述技术方案中,测量目标电池的特征信息,获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令;由于,按照目标管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照目标管理指令包括的放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,而所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,这样根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本实施例可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图24,图24是本发明实施例提供的另一种能量管理装置的结构示意图,如图24所示,包括:发射器241和存储器242,以及分别与发射器241和存储器242连接的处理器243,其中,存储器242用于存储一组程序代码,处理器243用于调用存储器242存储的程序代码执行如下操作:
生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
通过发射器241向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
可选的,处理器224执行的生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令的操作,可以包括:
计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,所述管理参数包括:所述目标电池的负载关联的参数和所述目标电池的负载的电源关联的参数中的至少一项;
将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;
当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;
当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值。
可选的,所述装置还可以包括接收器244,其中:
处理器243执行的计算与当前的管理参数对应的候选管理指令的操作之前,还可以用于执行如下操作:
通过接收器244接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的所述充放电管理边界值。
处理器243执行的计算与当前的管理参数对应的候选管理指令的操作之前,还可以用于执行如下操作:
通过接收器244接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的SOC和SOH,并计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
处理器243执行的计算与当前的管理参数对应的候选管理指令的操作之前,还可以用于执行如下操作:
通过接收器244接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息,根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系,再计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
可选的,处理器243执行的向电池管理装置发送所述目标管理指令的操作之后,还可以用于执行如下操作:
通过接收器244接收所述电池管理装置发送的询问消息,所述询问消息携带比较结果,所述比较结果表示所述电池管理装置执行修改后的所述目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值
响应所述询问消息生成应答消息,并通过发射器241向所述电池管理装置发送的所述应答消息;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
上述技术方案中,生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值。再向电池管理装置发送所述目标管理指令,这样根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本实施例可以实现有效延长电池寿命。
请参阅图25,图25是本发明实施例提供的另一种电池管理装置的结构示意图,如图25所示,包括:检测电路251、主控制器252、控制电路253和开关电路254,其中:
检测电路251的输入端与目标电池连接,所述检测电路251的输出端与所述主控制器252的第一输入端连接,所述检测电路251用于测量目标电池的特征信息,并向所述主控制器252发送所述特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
主控制器252的第一输出端与所述控制电路253的受控端连接,所述主控制器252的第二输出端与所述开关电路254的受控端连接;所述主控制器252用于获取用于对所述目标电池进行充放电管理的管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;所述主控制器252还用于根据所述目标管理指令向所述控制电路253发送第一控制信号,以及根据所述目标管理指令向所述开关电路254发送第二控制信号;
控制电路253串联的第一端与所述目标电池的负载连接,所述控制电路253串联的第一端还与电源连接,所述控制电路253串联的第二端与所述开关电路254的第一端连接;所述控制电路253用于根据所述第一控制信号控制对所述目标电池的充电或者放电管理的功率;
开关电路254的第二端与所述目标电池的一端连接,所述开关电路254用于根据所述第二控制信号实现对所述目标电池进行充电或者放电。
可选的,上述检测电路具体可以是通过连接目标电池的两端,以测量目标电池的电压、电流、温度和内阻等特征信息。另外,当上述目标电池为至少一组电池组,且每组电池组为多个串联电池时,所述检测电路可以是为每组电池组配置一个检测电路。另外,每个检测电路可以检测该电池组的每个电池的特征信息,另外,每个检测电路还可以检测到该电池组的端电压和电流。对于一组电池组,可以如图26所示,为每个单个电池配置一个检测电路,另外,还配置一个检测电路串联在该电池组的母线中,其中,该母线具体可以是为直流母线用于连接电池组的负载和电源。
可选的,上述主控制器252具体可以是微控制器(Microcontroller Unit,MCU),其中,该主控制器252还配置有网络接器或者有线接口,主控制器252还可以通过网络接器或者有线接口获取用于对所述目标电池进行充放电管理的管理指令。其中,获取的过程可以参考前面方法实施例介绍获取管理指令的过程。
可选的,上述控制电路253具体可以实现根据上述第一控制信号控制目标电池充电的功率以及目标电池放电的功率;例如:控制电路253可以是直流/直流(Direct Current/Direct Current,DC/DC)双向功率变换电路,控制电路253还可以是直流/直流(Direct Current/Alternating Current,DC/AC)和AC/DC两种工作模式的双向功率变换电路,即该电路可以控制目标电池的充电功率,以及控制目标电池的放电功率。控制电路253还可以是包括充电控制电路253和放电控制电路253,其中,充电控制电路253用于控制目标电池充电的功率,放电控制电路253用于控制目标电池放电的功率;另外,充电控制电路253可以是DC/DC单向功率变换电路或者AC/DC单向功率变换电路,放电控制电路253可以是DC/DC单向功率变换电路或者DC/AC单向功率变换电路。另外,上述控制电路253还可以是配置可以根据上述第一控制信号控制电流方向和功率大小的电路;例如:控制电流流向目标电池时,就实现对目标电池进行充电;控制电流流出目标电池时,就实现对目标电池进行放电。另外,控制电路253具体可以是通过直流母线与目标电池的负载以及电源连接,例如:如图25所示,控制电路253串联在直流母线与开关电路254之间,其中,该直流母线分别与负载以及电源连接。
可选的,上述开关电路254具体可以是包括充两组串联的开关电路,例如:如图26所示,每个组开关电路为一个二极管与开关并联的电路,另外,需要注意的是,在这两组开关电路中一组开关电路的二极管必须是与另一组开关电路的二极管的正负极方向是相反的,即如图26所示,二极管D2负极与二极管D1的负极连接。这样可以避免两组开关电路的二极管同时导通,从而无法控制对目标电池的充放电管理。在图26所示中,当开关S1闭合、开关S2断开时,二极管D2导通,在电池外部,电流从电池的负极流向电池的正极,在电池的内部,电流从电池的正极流向电池的负极,从而对电池进行充电;当开关S2闭合、开关S1断开时,二极管D1导通,在电池外部,电流从电池的正极流向电池的负极,在电池的内部,电流从电池的负极流向电池的正极,从而对电池进行放电;当开关S2闭合、开关S1闭合时,在电池外部,电流从电池的正极流向电池的负极,在电池的内部,电流从电池的负极流向电池的正极,从而对电池进行放电。另外,上述每组开关电路还可以是由多个开关与多个二极管并联构成的开关电路。另外,上述开关具体可以是功率可控开关。
可选的,上述装置具体可以是应用于管理电池的设备,例如:BMS。
上述技术方案中,电池管理装置包括检测电路、主控制器、控制电路和开关电路,检测电路的输入端与目标电池连接,所述检测电路的输出端与所述主控制器的第一输入端连接,所述检测电路用于测量目标电池的特征信息,并向所述主控制器发送所述特征信息;主控制器的第一输出端与所述控制电路的受控端连接,所述主控制器的第二输出端与所述开关电路的受控端连接;所述主控制器用于获取用于对所述目标电池进行充放电管理的管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;所述主控制器还用于根据所述目标管理指令向所述控制电路发送第一控制信号,以及根据所述目标管理指令向所述开关电路发送第二控制信号;控制电路串联的第一端与所述目标电池的负载连接,所述控制电路串联的第一端还与电源连接,所述控制电路串联的第二端与所述开关电路的第一端连接;所述控制电路用于根据所述第一控制信号控制对所述目标电池的充电或者放电管理的功率;开关电路的第二端与所述目标电池的一端连接,所述开关电路用于根据所述第二控制信号实现对所述目标电池进行充电或者放电管理。这样在管理过程中的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率就不会超过目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,相比现有技术只要电池电压到达特定值就进行充电,另外,对放电的次数以及放电电流都不作管理。本实施例可以实现有效延长电池寿命。
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一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)或随机存取存储器(Random Access Memory,简称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 (26)
1.一种电池管理方法,其特征在于,包括:
测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测量目标电池的特征信息之后,所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令之前,所述方法还包括:
根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;
向能量管理装置发送所述充放电管理边界值;
所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,包括:
接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测量目标电池的特征信息之后,所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令之前,所述方法还包括:
根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系,再向能量管理装置发送所述SOC和SOH;或者
向能量管理装置发送所述特征信息;
所述获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,包括:
接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
按照所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当所述比较结果表示执行所述目标管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,修改所述目标管理指令的内容,其中,执行修改后的目标管理指令的当前参数不超过所述充放电管理边界值;
按照所述修改后的管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
6.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述比较结果;
接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
7.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述充放电管理边界值包括第一梯度充放电管理边界值和第二梯度充放电管理边界值;
所述根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理,包括:
修改所述目标管理指令的内容;
将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第一梯度充放电管理边界值进行比较,当比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第一梯度充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
当比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述第一梯度充放电管理边界值时,将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值进行比较,当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第二梯度充放电管理边界值时,按照所述第一梯度充放电管理边界值对所述目标电池进行充电或者放电管理;当执行所述目标修改后的管理指令的当前参数超过所述第二梯度充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值的比较结果;
接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
8.一种电池管理方法,其特征在于,包括:
生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述目标电池的特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,包括:
计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,所述管理参数包括:所述目标电池的负载关联的参数和所述目标电池的负载的电源关联的参数中的至少一项;
将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;
当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;
当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述计算与当前的管理参数对应的候选管理指令之前,所述方法还包括:
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的所述充放电管理边界值;或者
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的SOC和SOH,并计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;或者
接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息,根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系,再计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
11.如权利要求8-10中任一项所述的方法,其特征在于,所述向电池管理装置发送所述目标管理指令之后,所述方法还包括:
接收所述电池管理装置发送的询问消息,所述询问消息携带比较结果,所述比较结果表示所述电池管理装置执行修改后的所述目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值;
响应所述询问消息生成应答消息,并向所述电池管理装置发送的所述应答消息;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
12.一种电池管理装置,其特征在于,包括:测量单元、第一获取单元和管理单元,其中:
所述测量单元,用于测量目标电池的特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
所述第一获取单元,用于获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
所述管理单元,用于根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二获取单元,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第一计算单元,用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH;
第一发送单元,用于向能量管理装置发送所述充放电管理边界值;
所述第一获取单元用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令。
14.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第三获取单元,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第二发送单元,用于向能量管理装置发送所述SOC和SOH;
所述第一获取单元用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
15.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第三发送单元,用于向能量管理装置发送所述特征信息;
所述第一获取单元用于接收所述能量管理装置发送的用于对所述目标电池进行充放电管理的所述目标管理指令和所述充放电管理边界值。
16.如权利要求12-15中任一项所述的装置,其特征在于,所述管理单元用于按照所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
17.如权利要求12-15中任一项所述的装置,其特征在于,所述管理单元包括:
第一比较单元,用于将执行所述目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较;
第一修改单元,用于当所述第一比较单元的比较结果表示执行所述目标管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,修改所述目标管理指令的内容,其中,执行修改后的目标管理指令的当前参数不超过所述充放电管理边界值;
第一管理子单元,用于按照所述第一修改单元修改后的管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
18.如权利要求13-15中任一项所述的装置,其特征在于,所述管理单元包括:
第二修改单元,用于修改所述目标管理指令的内容;
第二比较单元,用于将执行所述第二修改单元修改后的目标管理指令的当前参数与所述充放电管理边界值进行比较;
第二管理子单元,用于当所述第二比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第一询问单元,用于当所述第二比较单元的比较结果表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述比较结果;
第三管理子单元,用于接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
19.如权利要求13-15中任一项所述的装置,其特征在于,所述充放电管理边界值包括第一梯度充放电管理边界值和第二梯度充放电管理边界值;
所述管理单元包括:
第三修改单元,用于修改所述目标管理指令的内容;
第三比较单元,用于将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第一梯度充放电管理边界值进行比较;
第四管理子单元,用于当所述第三比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第一梯度充放电管理边界值时,按照所述修改后的目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第四比较单元,用于当所述第三比较单元的表示执行所述修改后的目标管理指令的当前参数超过所述第一梯度充放电管理边界值时,将执行所述修改后的目标管理指令的当前参数与所述第二梯度充放电管理边界值进行比较;
第五管理子单元,所述第四比较单元的比较结果表示执行所述目标修改后的管理指令的当前参数未超过所述第二梯度充放电管理边界值时,按照所述第一梯度充放电管理边界值对所述目标电池进行充电或者放电管理;
第二询问单元,用于所述第四比较单元的比较结果执行所述目标修改后的管理指令的当前参数超过所述第二梯度充放电管理边界值时,向所述能量管理装置发送询问消息,所述询问消息携带所述第四比较单元的比较结果;
第六管理子单元,用于接收所述能量管理装置响应所述询问消息的应答消息,并按照所述应答消息对所述目标电池进行充电或者放电管理;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
20.一种能量管理装置,其特征在于,包括:生成单元和发送单元,其中:
所述生成单元,用于生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述目标电池的特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
所述发送单元,用于向电池管理装置发送所述目标管理指令,以使所述电池管理装置根据所述目标管理指令对所述目标电池进行充电或者放电管理。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述生成单元包括:
第一计算单元,用于计算与当前的管理参数对应的候选管理指令,候选管理指令包括充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,所述管理参数包括:所述目标电池的负载关联的参数和所述目标电池的负载的电源关联的参数中的至少一项;
比较单元,用于将按照所述候选管理指令包括的充电时间进行充电的充电次数、按照所述候选管理指令包括的放电时间进行充电的放电次数、充电功率和放电功率与所述充放电管理边界值进行比较;
第一生成子单元,用于当所述放电次数、充电功率和放电功率不超过所述充放电管理边界值时,将所述候选管理指令作为用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令;
第二生成子单元,用于当所述充电次数、放电次数、充电功率和放电功率中存在超过所述充放电管理边界值的参数时,修改所述候选管理指令,以生成用于对目标电池进行充放电管理的目标管理指令,所述目标管理指令被执行的充电次数、放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的所述充放电管理边界值。
23.如权利要求21所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的SOC和SOH;
第二计算单元,用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
24.如权利要求21所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第三接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的所述目标电池的特征信息;
确定单元,用于根据所述特征信息确定所述目标电池的SOC和SOH,其中,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;
第三计算单元、用于计算所述目标电池当前状态下的所述充放电管理边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH。
25.如权利要求20-24中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第四接收单元,用于接收所述电池管理装置发送的询问消息,所述询问消息携带比较结果,所述比较结果表示所述电池管理装置执行修改后的所述目标管理指令的当前参数超过所述充放电管理边界值;
响应单元,用于响应所述询问消息生成应答消息,并向所述电池管理装置发送的所述应答消息;
其中,所述当前参数包括如下至少一项:
当前累积的充电次数、充电功率、当前累积的放电次数、放电功率和所述目标电池当前容量;
所述充放电管理边界值还包括所述目标电池当前状态下的容量边界值。
26.一种电池管理装置,其特征在于,包括:检测电路、主控制器、控制电路和开关电路,其中:
所述检测电路的输入端与目标电池连接,所述检测电路的输出端与所述主控制器的第一输入端连接,所述检测电路用于测量目标电池的特征信息,并向所述主控制器发送所述特征信息;所述特征信息包括电压、电流、内阻和温度中的至少一项;
所述主控制器的第一输出端与所述控制电路的受控端连接,所述主控制器的第二输出端与所述开关电路的受控端连接;所述主控制器用于获取用于对所述目标电池进行充放电管理的目标管理指令,其中,所述目标管理指令包括:充电时间、放电时间、充电功率和放电功率,且按照所述充电时间进行充电的充电次数、按照所述放电时间进行放电的放电次数、充电功率和放电功率不超过充放电管理边界值,所述充放电管理边界值包括所述目标电池当前状态下允许的充电次数边界值、放电次数边界值、充电功率边界值和放电功率边界值,所述当前状态包括荷电状态SOC和健康状态SOH,且所述SOC和SOH均根据所述特征信息确定,其中所述SOC与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第一对应关系,所述SOH与所述特征信息中的电压、电流、内阻和温度中的至少一项形成第二对应关系;所述主控制器还用于根据所述目标管理指令向所述控制电路发送第一控制信号,以及根据所述目标管理指令向所述开关电路发送第二控制信号;
所述控制电路串联的第一端与所述目标电池的负载连接,所述控制电路串联的第一端还与电源连接,所述控制电路串联的第二端与所述开关电路的第一端连接;所述控制电路用于根据所述第一控制信号控制对所述目标电池的充电或者放电管理的功率;
所述开关电路的第二端与所述目标电池的一端连接,所述开关电路用于根据所述第二控制信号实现对所述目标电池进行充电或者放电。
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