CN107985090A - 动力电池的放电方法、装置、电池管理系统及电动汽车 - Google Patents

动力电池的放电方法、装置、电池管理系统及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动力电池的放电方法、装置、电池管理系统及电动汽车，其中，方法包括：采集动力电池的当前荷电状态和当前温度，并获取动力电池的最大放电功率；检测动力电池的最低单体电压，并判断最低单体电压是否小于第一预设阈值；如果小于第一预设阈值，则将最大放电功率修正至预设功率值，直至最低单体电压大于第二预设阈值时，停止修正，其中，第二预设阈值大于第一预设阈值。该方法可以根据动力电池的最低单体电压以对动力电池的最大放电功率进行修正，从而避免动力电池因过放及欠压而产生故障的情况，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。

Description

动力电池的放电方法、装置、电池管理系统及电动汽车
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池的放电方法、装置、电池管理系统及电动汽车。
背景技术
目前，动力电池作为电动汽车的储能装置，使得其对一致性及SOC(State ofCharge，荷电状态)估算偏差要求较高。相关技术中，通过基于安时积分的SOC估算进行充电末端SOC修正，从而有效保证电池的一致性，降低SOC估算偏差。
然而，放电末端并无修正，而且动力电池系统的放电功率为基于SOC及温度查表得出，一旦动力电池系统放电过程中无修正，那么随着动力电池的老化程度加深，电池一致性会变差，导致电池实际SOC与估算SOC出现偏差，进一步长期出现偏差导致SOC积累误差越来越大，而且此时错误的SOC或SOC修正跳变与过大的放电功率会降低电池的使用效率，甚至降低电池的使用寿命，亟待解决。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一目的在于提出一种动力电池的放电方法，该方法可以提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，方法简单，易于实现。
本发明的第二目的在于提出一种动力电池的放电装置。
本发明的第三目的在于提出了一种电池管理系统。
本发明的第四目的在于提出一种电动汽车。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种动力电池的放电方法，包括以下步骤：采集动力电池的当前荷电状态和当前温度，并获取所述动力电池的最大放电功率；检测所述动力电池的最低单体电压，并判断所述最低单体电压是否小于第一预设阈值；如果小于所述第一预设阈值，则将所述最大放电功率修正至预设功率值，直至所述最低单体电压大于第二预设阈值时，停止修正，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
本发明实施例的动力电池的放电方法，可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，有效避免动力电池因过放及欠压而产生故障的情况，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在所述停止修正之后，还包括：判断修正前的放电功率是否大于所述最大放电功率；如果大于所述最大放电功率，则根据当前放电功率和前一刻放电功率得到恢复功率。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述将所述最大放电功率修正至预设功率值，进一步包括：在所述最低单体电压是否小于第一预设阈值时，判断所述当前荷电状态是否大于预设比；如果大于所述预设比，则以预设修正速率修正至所述预设功率值。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在小于所述第一预设阈值之后，还包括：检测大于所述第一预设阈值的持续时间；判断所述持续时间是否大于预设时间；如果大于所述预设时间，则进一步判断是否大于所述预设比。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述第一预设阈值可以为3.0V，所述第二预设阈值可以为3.2V。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种动力电池的放电装置，包括：采集模块，用于采集动力电池的当前荷电状态和当前温度，并获取所述动力电池的最大放电功率；检测模块，用于检测所述动力电池的最低单体电压，并判断所述最低单体电压是否小于第一预设阈值；修正模块，用于在小于所述第一预设阈值时，将所述最大放电功率修正至预设功率值，直至所述最低单体电压大于第二预设阈值时，停止修正，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
本发明实施例的动力电池的放电装置，可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，有效避免动力电池因过放及欠压而产生故障的情况，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述修正模块包括：第一判断单元，用于判断修正前的放电功率是否大于所述最大放电功率；获取单元，用于在大于所述最大放电功率时，根据当前放电功率和前一刻放电功率得到恢复功率。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述修正模块进一步包括：检测单元，用于检测大于所述第一预设阈值的持续时间；第二判断单元，用于在所述最低单体电压是否小于第一预设阈值时，判断所述当前荷电状态是否大于预设比，并判断所述持续时间是否大于预设时间；修正单元，用于在大于所述预设比且大于所述预设时间时，以预设修正速率修正至所述预设功率值。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电池管理系统，其包括上述的动力电池的放电装置。该电池管理系统可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，有效避免动力电池因过放及欠压而产生故障的情况，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电动汽车，其包括上述的电池管理系统。该电动汽车可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，有效避免动力电池因过放及欠压而产生故障的情况，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的动力电池的放电方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的动力电池的放电装置的结构示意图；
图3为根据本发明实施例的电池管理系统的位置示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的动力电池的放电方法、装置、电池管理系统及电动汽车，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的动力电池的放电方法。
图1是本发明实施例的动力电池的放电方法的流程图。
如图1所示，该动力电池的放电方法包括以下步骤：
在步骤S101中，采集动力电池的当前荷电状态和当前温度，并获取动力电池的最大放电功率。
可以理解的是，本发明实施例的动力电池的最大功率可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度组合查表得到。其中，动力电池的当前荷电状态可以根据相关技术中对电池荷电状态的估算得到，如电量积累法、电阻测量法和电压测量法等，当前温度可以通过温度传感器直接检测，具体的可以由本领域技术人员根据实际情况进行处理，在此不作具体限制。
在步骤S102中，检测动力电池的最低单体电压，并判断最低单体电压是否小于第一预设阈值。
可以理解的是，在得到动力电池的最大放电功率后，检测动力电池的最低单体电压，并且判断最低单体电压是否满足修正条件，如是否小于一定值，在下面会进行详细描述。
在步骤S103中，如果小于第一预设阈值，则将最大放电功率修正至预设功率值，直至最低单体电压大于第二预设阈值时，停止修正，其中，第二预设阈值大于第一预设阈值。
可选地，在本发明的一个实施例中，第一预设阈值为3.0V，第二预设阈值为3.2V。
可以理解的是，本发明实施例首先对动力电池的最低单体电压进行判断，如果最低单体电压小于第一预设阈值(如第一预设阈值为3.0V，则此时最低单体电压Vmin<3.0V)，则将电池最大放电功率进行修正至预设值(如预设值可以为10KW)，并且在动力电池的最低单体电压高于第二预设阈值(如3.2V)时，退出修正策略，从而实现放电末端对电池进行修正，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在停止修正之后，本发明实施例的方法还包括：判断修正前的放电功率是否大于最大放电功率；如果大于最大放电功率，则根据当前放电功率和前一刻放电功率得到恢复功率。
可以理解的是，在停止修正之后，本发明实施例需要对修正前的放电功率进行判断，如果修正前的放电功率大于最大放电功率，则根据当前放电功率和前一刻放电功率得到恢复功率，如恢复的功率值为该时刻查表功率与前一时刻功率99％中的小者。
进一步地，在本发明的一个实施例中，将最大放电功率修正至预设功率值，进一步包括：在最低单体电压是否小于第一预设阈值时，判断当前荷电状态是否大于预设比；如果大于预设比，则以预设修正速率修正至预设功率值。
具体地，本发明实施例将最大放电功率修正至预设功率值后，需要进一步判断动力电池的当前荷电状态是否大于预设比，也就是说，判断当前动力电池的荷电状态是否大于15％，如果当前动力电池的荷电状态大于预设比(如15％)，则以0.1％/5s的速率进行修正至目标值，并且在有能量回收时退出修正。
其中，在本发明的一个实施例中，在小于第一预设阈值之后，本发明实施例的方法还包括：检测大于第一预设阈值的持续时间；判断持续时间是否大于预设时间；如果大于预设时间，则进一步判断是否大于预设比。
可以理解的是，当最低单体电压Vmin等于2.8V(在此不做具体限定)，动力电池的真实荷电状态为0％，当最低单体电压小于等于第一预设阈值(如Vmin<或＝3.0V)时，并且持续时间超过预设时间(如累计10s)，则进一步判断动力电池的当前荷电状态是否大于预设比值(如15％)。
需要说明的是，在整个放电过程中，本发明实施例可以取消单体动态压差过大故障，取消温差过大故障，取消单体电压过低一级故障，保留单体电压过低二级故障、电压过低三级故障。另外，本发明实施例的方法还可以检测整个修正过程，如果有故障，则结束充电。
根据本发明实施例提出的动力电池的放电方法，可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，解决了由于动力电池荷电状态估算偏差及真实荷电状态与动力电池放电功率不匹配导致的电池欠压问题，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的动力电池的放电装置。
图2是本发明实施例的动力电池的放电装置的结构示意图
如图2所示，该动力电池的放电装置10包括：采集模块100、检测模块200和修正模块300。
其中，采集模块100用于采集动力电池的当前荷电状态和当前温度，并获取动力电池的最大放电功率。检测模块200用于检测动力电池的最低单体电压，并判断最低单体电压是否小于第一预设阈值。修正模块300用于在小于第一预设阈值时，将最大放电功率修正至预设功率值，直至最低单体电压大于第二预设阈值时，停止修正，其中，第二预设阈值大于第一预设阈值。本发明实施例的装置10可以根据动力电池的最低单体电压以对动力电池的最大放电功率进行修正，从而避免动力电池因过放及欠压而产生故障的情况，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
进一步地，在本发明的一个实施例中，修正模块300包括：第一判断单元，用于判断修正前的放电功率是否大于最大放电功率；获取单元，用于在大于最大放电功率时，根据当前放电功率和前一刻放电功率得到恢复功率。
进一步地，在本发明的一个实施例中，修正模块300进一步包括：检测单元，用于检测大于第一预设阈值的持续时间；第二判断单元，用于在最低单体电压是否小于第一预设阈值时，判断当前荷电状态是否大于预设比，并判断持续时间是否大于预设时间；修正单元，用于在大于预设比且大于预设时间时，以预设修正速率修正至预设功率值。
需要说明的是，前述对动力电池的放电方法实施例的解释说明也适用于该实施例的动力电池的放电装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的动力电池的放电装置，可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，解决了由于动力电池荷电状态估算偏差及真实荷电状态与动力电池放电功率不匹配导致的电池欠压问题，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，提高电池系统循环寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
并且，本发明实施例还提出了一种电池管理系统，该电池管理系统包括上述的动力电池的放电装置。如图3所示，本发明实施例的电池管理系统与整车控制器及电机等执行机构相连接，并且可以进行单体电压检测、总电流检测、总电压检测盒温度检测等。本发明实施例的电池管理系统可以通过判断动力电池的最低单体电压以对动力电池的最大放电功率进行修正，从而避免动力电池因过放及欠压而产生故障，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
需要说明的是，前述对动力电池的放电方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电池管理系统，此处不再赘述。
本发明实施例提出的电池管理系统，可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，解决了由于动力电池荷电状态估算偏差及真实荷电状态与动力电池放电功率不匹配导致的电池欠压问题，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，提高电池系统循环寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
此外，本发明实施例还提出了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的电池管理系统。该电动汽车可以通过动力电池的当前荷电状态和当前温度得到动力电池的最大放电功率，从而根据动力电池的最低单体电压对动力电池的最大放电功率进行修正，解决了由于动力电池荷电状态估算偏差及真实荷电状态与动力电池放电功率不匹配导致的电池欠压问题，提高电池的使用效率，提升电池的使用寿命，有效保证电池的可靠性，方法简单，易于实现。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种动力电池的放电方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集动力电池的当前荷电状态和当前温度，并获取所述动力电池的最大放电功率；
检测所述动力电池的最低单体电压，并判断所述最低单体电压是否小于第一预设阈值；以及
如果小于所述第一预设阈值，则将所述最大放电功率修正至预设功率值，直至所述最低单体电压大于第二预设阈值时，停止修正，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
2.根据权利要求1所述的动力电池的放电方法，其特征在于，在所述停止修正之后，还包括：
判断修正前的放电功率是否大于所述最大放电功率；
如果大于所述最大放电功率，则根据当前放电功率和前一刻放电功率得到恢复功率。
3.根据权利要求1或2所述的动力电池的放电方法，其特征在于，所述将所述最大放电功率修正至预设功率值，进一步包括：
在所述最低单体电压是否小于第一预设阈值时，判断所述当前荷电状态是否大于预设比；
如果大于所述预设比，则以预设修正速率修正至所述预设功率值。
4.根据权利要求3所述的动力电池的放电方法，其特征在于，在小于所述第一预设阈值之后，还包括：
检测大于所述第一预设阈值的持续时间；
判断所述持续时间是否大于预设时间；
如果大于所述预设时间，则进一步判断是否大于所述预设比。
5.根据权利要求1所述的动力电池的放电方法，其特征在于，所述第一预设阈值为3.0V，所述第二预设阈值为3.2V。
6.一种动力电池的放电装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集动力电池的当前荷电状态和当前温度，并获取所述动力电池的最大放电功率；
检测模块，用于检测所述动力电池的最低单体电压，并判断所述最低单体电压是否小于第一预设阈值；以及
修正模块，用于在小于所述第一预设阈值时，将所述最大放电功率修正至预设功率值，直至所述最低单体电压大于第二预设阈值时，停止修正，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
7.根据权利要求6所述的动力电池的放电装置，其特征在于，所述修正模块包括：
第一判断单元，用于判断修正前的放电功率是否大于所述最大放电功率；
获取单元，用于在大于所述最大放电功率时，根据当前放电功率和前一刻放电功率得到恢复功率。
8.根据权利要求6或7所述的动力电池的放电装置，其特征在于，所述修正模块进一步包括：
检测单元，用于检测大于所述第一预设阈值的持续时间；
第二判断单元，用于在所述最低单体电压是否小于第一预设阈值时，判断所述当前荷电状态是否大于预设比，并判断所述持续时间是否大于预设时间；
修正单元，用于在大于所述预设比且大于所述预设时间时，以预设修正速率修正至所述预设功率值。
9.一种电池管理系统，其特征在于，包括：如权利要求6-8任一项所述的动力电池的放电装置。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求9所述的电池管理系统。
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