CN107342606B - 电池组充电的控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池组充电的控制系统和方法，涉及电池领域。该电池组充电的控制系统，包括数据芯片和充电桩；数据芯片，被配置为采集电池组的性能参数，根据所述数据芯片采集的电池组的性能参数，生成第一充电方案，将第一充电方案传输给充电桩；充电桩包括芯片接口、通讯接口和处理器；芯片接口，被配置为获取数据芯片生成的第一充电方案；通讯接口，被配置为获取电池管理系统生成的第二充电方案；处理器，被配置为对比第二充电方案与电第一充电方案，得到第一对比结果；根据第一对比结果，确定是否为电池组充电。能够避免按照错误的充电方案对电池组充电对电池组造成的过充现象。

Description

电池组充电的控制系统和方法

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池组充电的控制系统和方法。

背景技术

随着经济和科技的发展，车辆在日常生活中越来越普遍。车辆中一般设置有电池组为车辆供电。为了增加电池组的使用寿命，一般采用可循环充放电的电池组，从而能够循环使用。

充电桩可以固定在地面或墙壁，为车辆中的电池组充电或放电。当车辆需要充电时，车辆中的电池管理系统(Battery Management System，BMS)采集车辆中电池组的性能参数，根据车辆中电池组的性能参数，BMS生成充电方案，并将包括充电方案的充电指令发送给充电桩。充电桩根据接收到的充电指令中的充电方案对车辆中的电池组进行充电。但是，当BMS失效时，可能会生成错误的充电方案，并将包括错误的充电方案的充电指令发送给充电桩。充电桩根据错误的充电方案对车辆中的电池组进行充电，可能会使电池组出现过充现象，对电池组造成损害。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池组充电的控制系统和方法，能够避免按照错误的充电方案对电池组充电对电池组造成的过充现象。

一方面，本发明实施例提供了一种电池组充电的控制系统，包括数据芯片和充电桩；数据芯片，被配置为采集电池组的性能参数，并根据性能参数，生成第一充电方案，将第一充电方案传输给充电桩；充电桩包括芯片接口、通讯接口和处理器；芯片接口，被配置为获取数据芯片生成的第一充电方案；通讯接口，被配置为获取电池管理系统生成的第二充电方案；处理器，被配置为对比第二充电方案与电第一充电方案，得到第一对比结果；根据第一对比结果，确定是否为电池组充电。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池组充电的控制方法，包括：获取数据芯片采集的电池组的性能参数；根据性能参数，生成第一充电方案；获取电池管理系统生成的第二充电方案；对比第二充电方案与第一充电方案，得到第一对比结果；根据第一对比结果，确定是否为电池组充电。

本发明实施例提供了一种电池组充电的控制系统和方法，数据芯片采集电池组的性能参数，并根据数据芯片采集的电池组的性能参数生成第一充电方案，将第一充电方案传输给充电桩。充电桩可从电池管理系统获取电池管理系统生成的第二充电方案。对比第二充电方案与第一充电方案，根据对比得到的第一对比结果，确定是否为电池组充电。充电桩基于第一对比结果可以得知数据芯片或电池管理系统是否出现错误而生成了错误的充电方案，使得充电桩能够对电池组充电进行主动管理。根据第一对比结果确定是否为电池组充电，可避免按照错误的充电方案对电池组充电对电池组造成的过充现象。进而避免对电池组的伤害。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明一实施例中电池组充电的控制系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中电池组充电的控制系统的结构示意图；

图3为本发明又一实施例中电池组充电的控制系统的结构示意图；

图4为本发明一实施例中电池组充电的控制方法的流程图；

图5为本发明另一实施例中电池组充电的控制方法的流程图；

图6为本发明又一实施例中电池组充电的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

本发明实施例提供了一种电池组充电的控制系统和方法。该电池组充电的控制系统和方法可应用于车辆等用电设备，用于为车辆等用电设备充电。共同考虑电池组充电的控制系统中的数据芯片生成的充电方案和车辆等用电设备中电池管理系统生成的充电方案，避免单一来源的充电方案可能会带来的错误充电。保证对电池组充电的控制的安全性，避免电池组出现过充现象。本发明实施例中的电池组可以由一个以上的电池单体组成，电池单体可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池，在此不做限定。电池组也可以为电池包，在此不做限定。下面以电池组充电的控制系统和方法应用于车辆为例进行说明。

图1为本发明一实施例中电池组充电的控制系统10的结构示意图。如图1所示，电池组充电的控制系统10包括数据芯片11和充电桩12。其中，充电桩12包括芯片接口121、通讯接口122和处理器123。

数据芯片11，被配置为采集电池组的性能参数，并根据性能参数，生成第一充电方案，将第一充电方案传输给充电桩12。

其中，数据芯片11在车辆处于运行状态时，可安装在车辆上。车辆上可设置芯片插槽，将数据芯片11插入芯片插槽后，数据芯片11与车辆建立连接，从而使得数据芯片11可以采集车辆的电池组的性能参数。在一个示例中，数据芯片11上可设置有处理器件，从而能够根据数据芯片11采集的车辆的电池组的性能参数，生成第一充电方案。数据芯片11将生成的第一充电方案传输给充电桩12，使得充电桩12能够得到第一充电方案。

第一充电方案是数据芯片11根据数据芯片11采集的电池组的性能参数生成的。在一个示例中，第一充电方案可包括充电电压、充电电流和充电时长等信息。

芯片接口121，被配置为获取数据芯片11生成的第一充电方案。

在一个示例中，芯片接口121可以通过数据线与数据芯片11连接，从而从数据芯片11获取数据芯片11生成的第一充电方案，将数据芯片11生成的第一充电方案传输给充电桩12中的处理器123。在另一个示例中，芯片接口121与数据芯片11能够插接，数据芯片11插接进芯片接口121后，芯片接口121可以从数据芯片11获取数据芯片11生成到的第一充电方案，将数据芯片11生成的第一充电方案传输给充电桩12中的处理器123。数据芯片11与芯片接口121还可通过无线通讯方式传输第一充电方案。数据芯片11与芯片接口121之间的数据传输方式在此并不限定。

通讯接口122，被配置为获取电池管理系统生成的第二充电方案。

在一个示例中，通讯接口122可以通过数据线或无线传输方式与车辆的电池管理系统通信连接，从而获取电池管理系统生成的第二充电方案。第二充电方案可包括充电电压、充电电流和充电时长等信息。

处理器123，被配置为对比第二充电方案与第一充电方案，得到第一对比结果；根据第一对比结果，确定是否为电池组充电。

其中，第二充电方案与第一充电方案可能相同，也可能不同。因此，可以根据对比第二充电方案与第一充电方案得到的第一对比结果，确定是否为电池组充电。

若电池管理系统失效，可能会导致电池管理系统生成的第二充电方案为错误的充电方案。若数据芯片11采集的电池组的性能参数有误，或者，数据芯片11发生运行错误，可能会导致数据芯片11生成的第一充电方案是错误的充电方案。综合考虑电池管理系统生成的第二充电方案和数据芯片11生成的第一充电方案，从而形成双层保障。当数据芯片11出现错误时，或者，电池管理系统出现错误时，能够及时发现，从而避免按照错误的充电方案为电池组充电对电池组造成的过充现象。

本发明实施例提供的电池组充电的控制系统10，数据芯片11采集电池组的性能参数，并根据数据芯片采集的电池组的性能参数生成第一充电方案，将第一充电方案传输给充电桩12。充电桩12可从电池管理系统获取电池管理系统生成的第二充电方案。对比第二充电方案与第一充电方案，根据对比得到的第一对比结果，确定是否为电池组充电。充电桩12基于第一对比结果可以得知数据芯片11或电池管理系统是否出现错误而生成了错误的充电方案，使得充电桩12能够对电池组充电进行主动管理。根据第一对比结果确定是否为电池组充电，可避免按照错误的充电方案对电池组充电对电池组造成的过充现象。进而避免对电池组的伤害。

图2为本发明另一实施例中电池组充电的控制系统10的结构示意图。图2与图1的不同之处在于，电池组充电的控制系统10还可以包括电池管理系统13。其中，电池管理系统13可以安装于车辆中。

电池管理系统13被配置为采集电池组的性能参数，根据电池管理系统13采集的电池组的性能参数，生成第二充电方案，并将第二充电方案传输给充电桩12。

上述实施例中充电桩12的处理器123可具体被配置为：若第一对比结果包括的第二充电方案与第一充电方案的偏差在预设的正常范围内，采用第二充电方案或第一充电方案为电池组充电。若第二充电方案与第一充电方案的偏差不在预设的正常范围内，拒绝为电池组充电。

其中，由于第二充电方案与第一充电方案均是根据电池组的性能参数生成的。

因此，若第二充电方案与第一充电方案的偏差在预设的正常范围内，表示数据芯片11和电池管理系统13均正常工作，并未发生错误。可以选取第一充电方案为电池组进行充电，也可以选取第二充电方案为电池组进行充电。

若第二充电方案与第一充电方案的偏差不在预设的正常范围内，表明数据芯片11或电池管理系统13出现错误，第一充电方案或第二充电方案为错误的充电方案。需要拒绝为电池组充电。在拒绝为电池组充电的基础上，还可以生成并发出提示信息或报警信息，从而使操作人员或用户得知充电过程发生问题，需要调整或修复。

图3为本发明又一实施例中电池组充电的控制系统10的结构示意图。图3与图2的不同之处在于，电池组充电的控制系统10还可以包括整车控制器14。其中，整车控制器14可以安装于车辆中。

整车控制器14被配置为生成电池组所在车辆的行驶行为参数，并将行驶行为参数传输给数据芯片11。

其中，行驶行为参数可表明用户在驾驶车辆时的行为习惯以及车辆的习惯数据。在一个示例中，行驶行为参数包括车辆加速状况、车辆刹车状况、车辆行驶速度、安全故障状况、能量分配状况中的一项以上。车辆加速状况可包括在最近的预设时间段内的加速次数和加速度数值等信息。车辆刹车状况可包括在最近的预设时间段内的刹车次数等信息。车辆行驶速度可包括在最近的预设时间段内的车辆平均速度和不同时间点的实时速度等信息。安全故障状况可包括在最近的预设时间段内出现的安全故障的次数和安全故障的种类等信息。能量分配状况可包括车辆消耗的电量的具体分布等信息。需要说明的是行驶行为参数还可以包括其他能够表明用户驾驶车辆时的行为习惯以及车辆的习惯数据，在此并不限定。

在一个示例中，数据芯片11还被配置为获取电池组所在车辆的行驶行为参数，根据行驶行为参数和数据芯片11采集的电池组的性能参数，生成第三充电方案，并将第三充电方案传输给充电桩12。

比如，数据芯片11在车辆行驶过程中安装在车辆上，且数据芯片11与整车控制器14通信连接。从而使得数据芯片11可以从整车控制器14获取电池组所在车辆的行驶行为参数。当数据芯片11与充电桩12进行通信时，可将数据芯片11根据行驶行为参数和电池组的性能参数生成的第三充电方案传输给充电桩12。

处理器123还被配置为对比第三充电方案与第二充电方案，得到第二对比结果。根据第二对比结果，确定是否为电池组充电。

其中，数据芯片11根据行驶行为参数和数据芯片11采集的电池组的性能参数生成的第三充电方案与上述实施例中的第一充电方案相比，第三充电方案针对车辆中的电池组充电更加精准。

若电池管理系统13失效，可能会导致电池管理系统13生成的第二充电方案为错误的充电方案。若数据芯片11采集的电池组的性能参数有误，或者，数据芯片11发生运行错误，或者，整车控制器14运行发生错误，可能会导致数据芯片11生成的第三充电方案是错误的。综合考虑电池管理系统13生成的第二充电方案和数据芯片11生成的第三充电方案，从而形成双层保障。当数据芯片11出现错误时，或者，电池管理系统13出现错误时，或者，整车控制器14出现错误时，能够及时发现，从而避免按照错误的充电方案对电池组充电对电池组造成的过充现象。

处理器123还具体被配置为：若第二对比结果包括的第三充电方案与第二充电方案的偏差在预设的正常范围内，采用第三充电方案或第二充电方案为电池组充电。若第二对比结果包括的第三充电方案与第二充电方案的偏差不在预设的正常范围内，拒绝为电池组充电。

若第三充电方案与第二充电方案的偏差在预设的正常范围内，表示数据芯片11、电池管理系统13和整车控制器14均正常工作，并未发生错误。可以选取第三充电方案对电池组进行充电，也可以选取第二充电方案对电池组进行充电。需要说明的是，若第三充电方案与第二充电方案的偏差在预设的正常范围内，选择第三充电方案对电池组进行充电，对电池组的针对性更强，充电效果可更佳。若第三充电方案与第二充电方案的偏差不在预设的正常范围内，表明数据芯片11、电池管理系统13或整车控制器14出现错误，第三充电方案或第二充电方案为错误的充电方案。需要拒绝为电池组充电。在拒绝为电池组充电的基础上，还可以生成并发出提示信息或报警信息，从而使操作人员或用户得知充电过程发生问题，需要调整或修复。

在一个示例中，上述各实施例中的电池组的性能参数可包括电池组结构、电池组基本容量、电池组分布、电池组荷电状态、电池组健康状况、电池组温度分布、电池组中的单体电芯分布、电池组中的单体电芯电压、电池组中的单体电芯荷电状态、电池组中的单体电芯的直流电阻中的一项以上。还可以包括其他能够指示电池组性能的参数，在此并不限定。

图4为本发明一实施例中电池组充电的控制方法的流程图。如图4所示，电池组充电的控制方法包括步骤201-步骤205。

在步骤201中，获取数据芯片采集的电池组的性能参数。

在步骤202中，根据性能参数，生成第一充电方案。

在步骤203中，获取电池管理系统生成的第二充电方案。

在步骤204中，对比第二充电方案与第一充电方案，得到第一对比结果。

在步骤205中，根据第一对比结果，确定是否为电池组充电。

本发明实施例提供了一种电池组充电的控制方法，由数据芯片采集电池组的性能参数。根据数据芯片采集到的电池组的性能参数，生成第一充电方案。获取电池管理系统生成的第二充电方案。对比第二充电方案与第一充电方案，根据对比得到的第一对比结果，确定是否为电池组充电。基于第一对比结果可以得知数据芯片或电池管理系统是否出现错误而生成了错误的充电方案。根据第一对比结果确定是否为电池组充电，可避免按照错误的充电方案对电池组充电对电池组造成的过充现象。进而避免对电池组的伤害。

图5为本发明另一实施例中电池组充电的控制方法的流程图。图5与图4的不同之处在于，图4中的步骤205可以细化为图5中的步骤2051或步骤2052。

其中，第一对比结果包括第一充电方案与电池管理系统生成的第二充电方案的偏差在预设的正常范围内，或，第一对比结果包括第一充电方案与电池管理系统生成的第二充电方案的偏差不在预设的正常范围内。

在步骤2051中，若第一对比结果包括的第二充电方案与第一充电方案的偏差在预设的正常范围内，采用第二充电方案或第一充电方案为电池组充电。

在步骤2052中，若第一对比结果包括的第二充电方案与第一充电方案的偏差不在预设的正常范围内，拒绝为电池组充电。

图6为本发明又一实施例中电池组充电的控制方法的流程图。图6与图4的不同之处在于，电池组充电的控制方法还可以包括步骤206-步骤209。

在步骤206中，获取电池组所在车辆的行驶行为参数。

在步骤207中，根据行驶行为参数和数据芯片采集的电池组的性能参数，生成第三充电方案。

在步骤208中，对比第三充电方案与第二充电方案，得到第二对比结果。

在一个示例中，第二对比结果可包括第三充电方案与第二充电方案的偏差在预设的正常范围内，或，第三充电方案与第二充电方案的偏差不在预设的正常范围内。

在步骤209中，根据第二对比结果，确定是否为电池组充电。

在一个示例中，步骤209的内容可具体细化为若第二对比结果包括的第三充电方案与第二充电方案的偏差在预设的正常范围内，采用第三充电方案或第二充电方案为电池组充电。或者，步骤209的内容可具体细化为若第二结果包括的第三充电方案与第二充电方案的偏差不在预设的正常范围内，拒绝为电池组充电。

在一个示例中，上述实施例中电池组的性能参数包括电池组结构、电池组基本容量、电池组分布、电池组荷电状态、电池组健康状况、电池组温度分布、电池组中的单体电芯分布、电池组中的单体电芯电压、电池组中的单体电芯荷电状态、电池组中的单体电芯的直流电阻中的一项以上。

行驶行为参数包括车辆加速状况、车辆刹车状况、车辆行驶速度、安全故障状况、能量分配状况中的一项以上。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法实施例而言，相关之处可以参见装置实施例的说明部分。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

Claims (14)

1.一种电池组充电的控制系统，其特征在于，包括数据芯片、充电桩和电池管理系统；

所述数据芯片，被配置为采集电池组的性能参数，并根据所述性能参数生成第一充电方案，将所述第一充电方案传输给所述充电桩；

所述电池管理系统，被配置为采集所述电池组的性能参数，根据所述电池管理系统采集的所述电池组的性能参数，生成第二充电方案，并将所述第二充电方案传输给所述充电桩；

所述充电桩包括芯片接口、通讯接口和处理器；

所述芯片接口，被配置为获取所述数据芯片生成的第一充电方案；

所述通讯接口，被配置为获取电池管理系统生成的第二充电方案；

所述处理器，被配置为对比所述第二充电方案与所述第一充电方案，得到第一对比结果；根据所述第一对比结果，确定是否为所述电池组充电。

2.根据权利要求1所述的电池组充电的控制系统，其特征在于，所述处理器具体被配置为：

若所述第一对比结果包括的所述第二充电方案与所述第一充电方案的偏差在预设的范围内，采用所述第二充电方案或所述第一充电方案为所述电池组充电；

若所述第一对比结果包括的所述第二充电方案与所述第一充电方案的偏差不在预设的范围内，拒绝为所述电池组充电。

3.根据权利要求1所述的电池组充电的控制系统，其特征在于，所述数据芯片还被配置为：获取所述电池组所在车辆的行驶行为参数；根据所述行驶行为参数和所述数据芯片采集的所述电池组的性能参数，生成第三充电方案，将所述第三充电方案传输给所述充电桩；

所述处理器还被配置为：对比所述第三充电方案与所述第二充电方案，得到第二对比结果；根据所述第二对比结果，确定是否为所述电池组充电。

4.根据权利要求3所述的电池组充电的控制系统，其特征在于，所述处理器还具体被配置为：

若所述第二对比结果包括的所述第三充电方案与所述第二充电方案的偏差在预设的范围内，采用所述第三充电方案或所述第二充电方案为所述电池组充电；

若所述第二对比结果包括的所述第三充电方案与所述第二充电方案的偏差不在预设的范围内，拒绝为所述电池组充电。

5.根据权利要求3或4中任意一项所述的电池组充电的控制系统，其特征在于还包括整车控制器，所述整车控制器被配置为生成所述电池组所在车辆的行驶行为参数，并将所述行驶行为参数传输给数据芯片。

6.根据权利要求1或3所述的电池组充电的控制系统，其特征在于，所述电池组的性能参数包括电池组结构、电池组基本容量、电池组分布、电池组荷电状态、电池组健康状况、电池组温度分布、所述电池组中的单体电芯分布、所述电池组中的单体电芯电压、所述电池组中的单体电芯荷电状态、所述电池组中的单体电芯的直流电阻中的一项以上。

7.根据权利要求3所述的电池组充电的控制系统，其特征在于，所述行驶行为参数包括车辆加速状况、车辆刹车状况、车辆行驶速度、安全故障状况、能量分配状况中的一项以上。

8.根据权利要求1所述的电池组充电的控制系统，其特征在于，所述芯片接口与所述数据芯片能够插接。

9.一种电池组充电的控制方法，其特征在于，包括：

获取数据芯片采集的电池组的性能参数；

根据所述性能参数，生成第一充电方案；

获取电池管理系统生成的第二充电方案；

对比所述第二充电方案与所述第一充电方案，得到第一对比结果；

根据所述第一对比结果，确定是否为所述电池组充电。

10.根据权利要求9所述的电池组充电的控制方法，其特征在于，所述根据第一对比结果，确定是否为所述电池组充电，包括：

若所述第一对比结果包括的所述第二充电方案与所述第一充电方案的偏差在预设的范围内，采用所述第二充电方案或所述第一充电方案为所述电池组充电；

若所述第一对比结果包括的所述第二充电方案与所述第一充电方案的偏差不在预设的范围内，拒绝为所述电池组充电。

11.根据权利要求9所述的电池组充电的控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述电池组所在车辆的行驶行为参数；

根据所述行驶行为参数和所述数据芯片采集的所述电池组的性能参数，生成第三充电方案；

对比所述第三充电方案与所述第二充电方案，得到第二对比结果；

根据所述第二对比结果，确定是否为所述电池组充电。

12.根据权利要求11所述的电池组充电的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二对比结果，确定是否为所述电池组充电，包括：

若所述第二对比结果包括的所述第三充电方案与所述第二充电方案的偏差在预设的范围内，采用所述第三充电方案或所述第二充电方案为所述电池组充电；

若所述第二对比结果包括的所述第三充电方案与所述第二充电方案的偏差不在预设的范围内，拒绝为所述电池组充电。

13.根据权利要求9或11所述的电池组充电的控制方法，其特征在于，所述电池组的性能参数包括电池组结构、电池组基本容量、电池组分布、电池组荷电状态、电池组健康状况、电池组温度分布、所述电池组中的单体电芯分布、所述电池组中的单体电芯电压、所述电池组中的单体电芯荷电状态、所述电池组中的单体电芯的直流电阻中的一项以上。

14.根据权利要求11所述的电池组充电的控制方法，其特征在于，所述行驶行为参数包括车辆加速状况、车辆刹车状况、车辆行驶速度、安全故障状况、能量分配状况中的一项以上。

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