CN108808776A - 一种电池系统及电池健康状态的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电池系统及电池健康状态的检测方法,该电池系统包括处理模块和多个电池模块,多个电池模块中每个电池模块包括电池管理系统和电芯包,其中:处理模块,用于控制多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作;多个电池模块中除第一电池模块的其他电池模块的功率之和高于目标供电对象所需的功率,该第一电池模块为多个电池模块中任意一个电池模块;第一电池模块中的电池管理系统,用于记录目标时间;第一电池模块中的电池管理系统或者处理模块,用于根据该目标时间确定第一电池模块中电芯包的健康状态。本申请实施例可以检测多个电池模块中每个电池模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及一种电池系统及电池健康状态的检测方法。
背景技术
由于锂离子电池具有优秀的储能能力,目前在移动终端,机房设备,医疗器械等多领域已经广泛使用。锂离子电池的健康状态(state of health,SOH)是体现锂离子电池性能的一个重要的参数。电池的健康状态的定义为:电池当前的容量与出厂容量的百分比。若电池的健康状态低于预设阈值,则表示该电池已无法正常工作,需要被更换。现阶段,一般由多个并联的锂离子电池作为机房的备用电源,在这种情况下,检测锂离子电池健康状态的方法为:在该多个并联的锂离子电池向目标供电对象提供电能的过程中,根据供电电流和供电时间计算该多个并联的锂离子电池的健康状态。若计算出的健康状态低于预设阈值,则表示该多个锂离子电池无法正常完成供电工作,需要更换该多个锂离子电池。通过这种方式,可能存在该多个锂离子电池中部分锂离子电池能正常工作也被替换的情况。
申请内容
本申请实施例提供一种电池系统及电池健康状态的检测方法,可以检测多个电池模块中每个电池模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池系统,所述电池系统包括处理模块和多个电池模块,所述多个电池模块中每个电池模块各自包括电池管理系统和由所述电池管理系统控制的电芯包,其中:所述处理模块,用于控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作;所述多个电池模块中除第一电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,所述第一电池模块为所述多个电池模块中任意一个电池模块;所述第一电池模块中的电池管理系统,用于记录目标时间,所述目标时间为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;所述第一电池模块中的电池管理系统或者所述处理模块,用于根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
通过这种电池系统,该处理模块控制该多个电池模块中各个电池模块轮流执行放电和充电的操作,然后根据目标时间确定该每个电池模块的健康状态,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。并且,所述多个电池模块中除任意一个电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,能够保证在该多个电池模块中的任意一个电池模块在检测健康状态的过程中,除该任意一个电池模块的其他电池模块可以正常为目标供电对象提供电能,避免在电池健康状态的检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的电能的问题。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述电池系统为第一电源的备用电源;所述多个电池模块中除正在执行放电和充电的操作的电池模块之外的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。通过这种方式,若一个电池模块执行放电和充电的操作的过程中,需要该多个电池模块对目标供电对象进行供电,由于该多个电池模块中除该一个电池模块的其余电池模块的功率不小于该目标供电对象所需的功率,则该多个电池模块能够为该目标供电对象提供足够的功率,避免在电池检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的功率的问题。
结合第一方面,或者第一方面的上述任一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述处理模块,用于控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作,具体为:所述处理模块用于,向所述多个电池模块中的每个电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述电池模块放电和充电;所述每个电池模块的电池管理系统用于,根据接收到的所述第一指示信息控制所述每个电池模块的电芯包执行放电和充电的操作。
通过这种电池系统,处理模块用可以向所述多个电池模块中各个电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息以指示电池模块进行放电和充电,无需人工控制被检测电池模块的切换,能够提升检测多个电池模块的健康状态的效率。同时,所述电池模块的电芯包轮流执行先放电后充电的操作,能够使得检测完健康状态的电池模块有足够的功率作为备电电池,在对其他的一个电池模块进行健康状况的检测的过程中,检测完健康状态的电池模块与未被检测的电池模块能够一起作为备用电源,为目标供电对象提供足够的功率。
结合第一方面,或者第一方面的上述任一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,具体为:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第一健康状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第二健康状态;根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
通过这种电池系统,将所述第一健康状态和所述第二健康状态的平均值作为所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量,提高检测电池健康状态的准确性。
结合第一方面,或者第一方面的上述任一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,具体为:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。
通过这种电池系统,将所述第三健康状态和所述第四健康状态的平均值作为所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量以及荷电状态,进一步提高检测电池健康状态的准确性。
结合第一方面,或者第一方面的上述任一种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述处理模块,用于根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,具体为:接收所述第一电池模块中的电池管理系统发送的所述目标时间;根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池模块,所述电池模块为电池系统包含的多个电池模块中的一个电池模块,所述电池模块包括电池管理系统和由所述电池管理系统控制的电芯包,其中:所述电池管理系统用于,根据所述电池系统中的处理模块发送的第一指示信息控制所述电芯包执行放电和充电的操作,所述第一检测指令用于指示所述电池模块放电和充电;所述电池管理系统还用于,记录所述目标时间,所述目标时间为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;所述电池管理系统还用于,根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述电池系统中的处理模块发送所述目标时间,以用于所述处理模块确定所述电芯包的健康状态。
通过这种电池模块,能够根据所述电池系统中的处理模块发送的第一指示信息控制所述电芯包执行放电和充电的操作,通过记录所述目标时间,可以根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述电池系统中的处理模块发送所述目标时间,以使该处理模块可以根据所述目标时间计算所述电芯包的健康状态。检测由多个这种电池模块组成的电池系统时,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述多个电池模块中除所述一个电池模块的其他电池模块的功率之和高于目标供电对象所需的功率;所述除所述一个电池模块的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
通过这种方式,若在该一个电池模块进行健康状态检测的过程中,需要该多个电池模块对目标供电对象进行供电,由于该多个电池模块中除该一个电池模块的其余电池模块的功率不小于该目标供电对象所需的功率,则该多个电池模块能够为该目标供电对象提供足够的功率,避免在电池检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的功率的问题。
结合第二方面,或者第二方面的上述任一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述电池管理系统还用于根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,具体为:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述电芯包的第一健康状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述电芯包的第二健康状态;根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述电芯包的健康状态。
通过这种电池模块,将所述第一健康状态和所述第二健康状态的平均值作为所述电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量,提高检测电池健康状态的准确性。
结合第二方面,或者第二方面的上述任一种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述电池管理系统还用于根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,具体为:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述电芯包的健康状态。
通过这种电池模块,将所述第三健康状态和所述第四健康状态的平均值作为所述电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量以及荷电状态,进一步提高检测电池健康状态的准确性。
第三方面,本申请实施例提供了一种电池健康状态的检测方法,所述方法应用于电池系统,所述电池系统包括多个电池模块和处理模块,所述多个电池模块中每个电池模块各自包括电池管理系统和由所述电池管理系统控制的电芯包,所述方法包括:电池系统控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作;所述多个电池模块中除第一电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,所述第一电池模块为所述多个电池模块中任意一个电池模块;所述电池系统记录目标时间,所述目标时间为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;所述电池系统根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
通过这种电池健康状态的检测方法,该处理模块控制该多个电池模块中各个电池模块轮流执行放电和充电的操作,然后根据每个目标时间确定该每个电池模块的健康状态,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。并且,所述多个电池模块中除任意一个电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,能够保证在该多个电池模块中的任意一个电池模块在检测健康状态的过程中,除该任意一个电池模块的其他电池模块可以正常为目标供电对象提供电能,避免在电池健康状态的检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的电能的问题。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述电池系统为第一电源的备用电源;所述多个电池模块中除正在执行放电和充电的操作的电池模块之外的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
通过这种方式,若一个电池模块执行放电和充电的操作的过程中,需要该多个电池模块对目标供电对象进行供电,由于该多个电池模块中除该一个电池模块的其余电池模块的功率不小于该目标供电对象所需的功率,则该多个电池模块能够为该目标供电对象提供足够的功率,避免在电池检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的功率的问题。
结合第三方面,或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的第二种可能的实现方式中,所述控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作,包括:所述处理模块向所述多个电池模块中的每个电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述电池模块放电和充电;所述每个电池模块的电池管理系统根据接收到的所述第一指示信息控制所述每个电池模块的电芯包执行放电和充电的操作。
通过这种方法,处理模块用可以向所述多个电池模块中各个电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息以指示电池模块进行放电和充电,无需人工控制被检测电池模块的切换,能够提升检测多个电池模块的健康状态的效率。同时,所述电池模块的电芯包轮流执行先放电后充电的操作,能够使得检测完健康状态的电池模块有足够的功率作为备电电池,在对其他的一个电池模块进行健康状况的检测的过程中,检测完健康状态的电池模块与未被检测的电池模块能够一起作为备用电源,为目标供电对象提供足够的功率。
结合第三方面,或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第一健康状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第二健康状态;根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
通过这种方法,将所述第一健康状态和所述第二健康状态的平均值作为所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量,提高检测电池健康状态的准确性。
结合第三方面,或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的第四种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。
通过这种方法,将所述第三健康状态和所述第四健康状态的平均值作为所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量以及荷电状态,进一步提高检测电池健康状态的准确性。
结合第三方面,或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的第五种可能的实现方式中,所述电池系统根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:所述处理模块接收所述第一电池模块中的电池管理系统发送的所述目标时间;所述处理模块根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
第四方面,本申请实施例提供了又一种电池健康状态的检测方法,所述方法包括:电池模块根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电池模块中的电芯包执行放电和充电的操作,所述第一检测指令用于指示所述电池模块放电和充电;所述电池模块记录目标时间,所述目标时间为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;所述电池模块根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述处理模块发送所述目标时间,以用于所述处理模块确定所述电芯包的健康状态。
通过这种方法,能够根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电芯包执行放电和充电的操作,通过记录所述目标时间,可以根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述处理模块发送所述目标时间,以使该处理模块可以根据所述目标时间计算所述电芯包的健康状态。检测由多个这种电池模块组成的电池系统时,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。
结合第四方面,在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述电池模块为电池系统包含的多个电池模块中的一个电池模块,所述多个电池模块中除所述一个电池模块的其他电池模块的功率之和高于目标供电对象所需的功率;所述除所述一个电池模块的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
通过这种方式,若在该一个电池模块进行健康状态检测的过程中,需要该多个电池模块对目标供电对象进行供电,由于该多个电池模块中除该一个电池模块的其余电池模块的功率不小于该目标供电对象所需的功率,则该多个电池模块能够为该目标供电对象提供足够的功率,避免在电池检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的功率的问题。
结合第四方面,或者第四方面的上述任一种可能的实现方式,在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,包括:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述电芯包的第一健康状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述电芯包的第二健康状态;根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述电芯包的健康状态。
通过这种方法,将所述第一健康状态和所述第二健康状态的平均值作为所述电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量,提高检测电池健康状态的准确性。
结合第四方面,或者第四方面的上述任一种可能的实现方式,在第四方面的第三种可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,具体为:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述电芯包的健康状态。
通过这种电方法,将所述第三健康状态和所述第四健康状态的平均值作为所述电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量以及荷电状态,进一步提高检测电池健康状态的准确性。
在以上任一方面的任一可能的实现方式中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,或者充电的电流为预设充电电流,或者放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流。通过这种方式,该电芯包在放电或者充电过程中的电流稳定,因此在此基础上计算出的该第一电池模块中该电芯包的健康状态更准确。
在以上任一方面的任一可能的实现方式中,其特征在于,所述放电产生的第一功率用于为目标供电对象供电,所述第一功率与第二功率之和等于目标供电对象所需的功率,所述第二功率由所述第一电源提供。通过这种方式,使得该检测电池健康状态的过程可以在该第一电源对该目标供电对象提供电能的过程中进行,不需要等到该第一电源无法对该目标供电对象提供电能时,再对电池模块的健康状态进行检测,提升了检测电池模块健康状态的效率。
在本申请实施例中,通过控制多个电池模块中的电池模块轮流执行放电和充电的操作,然后根据目标时间确定该每个电池模块的健康状态,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。并且,所述多个电池模块中除任意一个电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,能够保证在该多个电池模块中的任意一个电池模块在检测健康状态的过程中,除该任意一个电池模块的其他电池模块可以正常为目标供电对象提供电能,避免在电池健康状态的检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的电能的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,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,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的一种供电系统的架构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种电池系统的示意图;
图3是本申请实施例提供的一种电池健康状态检测方法的示意图。
图4是本申请实施例提供的一种电池模块的示意图;
图5是申请实施例提供的又一种电池健康状态检测方法的示意图。
具体实施方式
下面将对本申请实施例中的技术方案进行更详细地描述。
参见图1,是本申请实施例提供一种供电系统的架构示意图,该供电系统可包括市电,发电机,自动转换开关电器(automatic transfer switch,ATS),管理器,电源模块,目标供电对象,母线和电池系统等设备。下面对上述设备的功能进行介绍。
市电,即工频交流电,用于为该目标供电对象提供电能,以及为该电池系统提供充电电能。
发电机,是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,在市电无法正常工作时,用于为该目标供电对象提供电能,以及为该电池系统提供充电电能
自动转换开关电器,是一种开关设备,结构采用电磁驱动型,可实现两路电源的快速切换,用于选择接入市电或者发电机。
电源模块,是可以将交流电转化为直流电的充电电源,用于给目标供电对象供电,以使该目标供电对象正常工作;以及,对该电池系统充电,以使该电池系统储备电能。
管理器,是管理人员对该电池系统进行控制的设备,举例而言,可向该处理模块发送检测该电池系统中的多个电池模块的荷电状态的检测指令。需要说明的是,该管理器还可以向该处理模块发送具有其他功能的指令(例如,停止该多个电池模块充电),此处不作限制。
目标供电对象,是进行业务工作的通信设备(例如,服务器等),需要该电池系统提供电能供应。
母线,是该电池系统向该目标供电对象提供电能的主功率线路。
电池系统,是该供电系统中储备电能的模块,当市电和发电机无法正常对该目标供电对象提供电能时,可以由该电池系统对该目标供电对象提供电能。
参见图2,是本申请实施例提供的一种电池系统的示意图,该电池系统包括多个电池模块和处理模块,所述多个电池模块中每个电池模块各自包括电池管理系统(batterymanagement system,BMS)和由所述电池管理系统控制的电芯包。下面对该电池系统中的各个模块进行介绍。
多个电池模块(包括电池模块1,电池模块2,……,电池模块N,电池模块N+1,……),是该电池系统中储备电能的模块,当市电和发电机无法正常对该目标供电对象提供电能时,可以由该多个电池模块对该目标供电对象提供电能。具体的,该多个电池模块中每个电池模块包括电芯包和电池管理系统。其中,电芯包用于储存电能;电池管理系统是用于对电芯包进行管理的设备,能够监控该电芯包的状态,可以防止该电芯包出现过充电和过放电,延长电芯包的使用寿命。电池管理系统的主要功能有:电芯包荷电状态(state ofcharge,SOC)的检测,监测电芯包的工作状态(端侧电压、电流、温度等参数),检测该多个电池模块的总电压,检测该对个电池模块的总电流,显示和/或记录采集到的数据,与相连的其他设备进行通讯等。
处理模块,是用于控制该多个电池模块中每个电池模块的电池管理系统的设备,举例而言,可向该多个电池模块中的任意一个电池模块的电池管理系统发送检测指令,以指示该电池管理系统检测该电池模块中的电芯包的荷电状态。需要说明的是,该处理模块还可以向多个电池模块中任意一个电池模块的电池管理系统该发送具有其他功能的指令(例如,停止该任意一个电池模块充电),此处不作限制。需要说明的是,该处理模块可以为单独的一个模块,还可以与该多个电池模块中的任意一个电池模块的电池管理系统结合在一起,实现该处理模块的功能。处理模块可以是一个硬件电路,也可以是通过处理器运行程序代码得到的功能模块。
参见图3,是本申请实施例提供一种电池健康状态检测方法的流程图,该方法可以基于图2所示的电池系统来实现,该方法包括但不限于如下步骤。
S301:电池系统控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作。
可选的,所述多个电池模块中除第一电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,所述第一电池模块为所述多个电池模块中任意一个电池模块。所述多个电池模块中除第一电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,能够保证在该第一电池模块在检测健康状态的过程中,除该第一电池模块的其他电池模块可以正常为目标供电对象提供电能,避免在电池健康状态的检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的电能的问题。
可选的,所述多个电池模块中除正在执行放电和充电的操作的电池模块之外的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。通过这种方式,若一个电池模块执行放电和充电的操作的过程中,需要该多个电池模块对目标供电对象进行供电,由于该多个电池模块中除该一个电池模块的其余电池模块的功率不小于该目标供电对象所需的功率,则该多个电池模块能够为该目标供电对象提供足够的功率,避免在电池检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的功率的问题。
可选的,所述电池系统控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作,包括:所述处理模块向所述多个电池模块中的每个电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述电池模块放电和充电;所述每个电池模块的电池管理系统根据接收到的所述第一指示信息控制所述每个电池模块的电芯包执行放电和充电的操作。
通过这种方法,处理模块用可以向所述多个电池模块中的电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息以指示电池模块进行放电和充电,无需人工控制被检测电池模块的切换,能够提升检测多个电池模块的健康状态的效率。同时,所述电池模块的电芯包轮流执行先放电后充电的操作,能够使得检测完健康状态的电池模块有足够的功率作为备电电池,在对其他的一个电池模块进行健康状况的检测的过程中,检测完健康状态的电池模块与未被检测的电池模块能够一起作为备用电源,为目标供电对象提供足够的功率。
具体的,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,或者充电的电流为预设充电电流,或者放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流。通过这种方式,该电芯包在放电或者充电过程中的电流稳定,因此在此基础上计算出的该第一电池模块中该电芯包的健康状态更准确。
下面以第一电池模块为例,介绍计算该多个电池模块中单个电池模块的健康状态的方法。
该电池系统控制第一电池模块中的电芯包执行放电和充电的操作,其中,该放电和充电的操作可以包含三种情况,下面对这三种情况进行介绍。
第一种情况,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,充电的电流不作限定。所述第一电池模块中的所述电池管理系统根据所述第一指示信息控制所述第一电池模块的电芯包执行放电和充电的操作,包括:所述第一电池模块中的所述电池管理系统调高所述第一电池模块中的所述电芯包的电压,以使所述电芯包按照预设放电电流进行放电,直至所述电芯包的电压到达截止电压;然后,控制该第一电池模块中的所述电芯包充电直至充满。
第二种情况,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流不作限定,充电的电流为预设充电电流。所述第一电池模块中的所述电池管理系统根据所述第一指示信息控制所述第一电池模块的电芯包执行放电和充电的操作,包括:所述第一电池模块中的所述电池管理系统控制该第一电池模块中的所述电芯包放电直至到达截止电压;然后,所述第一电池模块中的所述电池管理系统调低所述第一电池模块中的所述电芯包的电压,以使所述电芯包按照预设充电电流进行充电,直至所述电芯包的电压充满。
第三种情况,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流。所述第一电池模块中的所述电池管理系统根据所述第一指示信息控制所述第一电池模块的电芯包执行放电和充电的操作,包括:首先,所述第一电池模块中的所述电池管理系统调高所述第一电池模块中的所述电芯包的电压,以使所述电芯包按照预设放电电流进行放电,直至所述电芯包的电压到达截止电压。然后,所述第一电池模块中的所述电池管理系统调低所述第一电池模块中的所述电芯包的电压,以使所述电芯包按照预设充电电流进行充电,直至所述电芯包的电压充满。
可选的,该电池系统为第一电源的备用电源,所述放电产生的第一功率用于为目标供电对象供电,所述第一功率与第二功率之和等于目标供电对象所需的功率,所述第二功率由所述第一电源提供。举例而言,现目标供电对象需要100瓦的功率,其中,放电产生的第一功率为10瓦,第一电源提供的第二功率为90瓦,该第一功率和第二功率和等于目标供电对象所需的功率。另外,该第一功率和第二功率可以为其他数值,此处仅为示例。通过这种方式,使得该检测电池健康状态的过程可以在该第一电源对该目标供电对象提供电能的过程中进行,不需要等到该第一电源无法对该目标供电对象提供电能时,再对该多个电池模块的健康状态进行检测,提升了检测电池模块健康状态的效率。
S302、所述电池系统记录目标时间。
具体的,所述目标时间为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间。
针对上述提到的放电和充电的操作三种情况,至少存在三种记录所述目标时间的方式,以下对这三种方式进行介绍。
第一种记录目标时间的方式,针对上述提到的第一种情况,该第一电池模块的电池管理系统记录所述第一电池模块中按照预设放电电流放电持续的时间。
第二种记录目标时间的方式,针对上述提到的第二种情况,该第一电池模块的电池管理系统记录所述第一电池模块中按照预设充电电流充电持续的时间。
第三种记录目标时间的方式,针对上述提到的第三种情况,该第一电池模块的电池管理系统记录所述第一电池模块中按照预设放电电流放电持续的时间和按照预设充电电流充电持续的时间。
S303、所述电池系统根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
可选的,所述处理模块可以根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,具体为:所述处理模块接收所述第一电池模块中的电池管理系统发送的所述目标时间;所述处理模块根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
可选的,所述第一电池模块的电池管理系统可以根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
具体的,通过以上三种记录目标时间的方式,确定该第一电池模块中的电芯包的健康状态还存在差异,为了便于理解,下面分别讲述这三种方式下如何确定该第一电池模块中的电芯包的健康状态。
针对第一种记录目标时间的方式,根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间和预设放电电流确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。举例而言,若该第一电池模块中的电芯包按照预设放电电流放电持续的时间为t1,预设放电电流为I1,该电芯包的额定容量为Q0。该电芯包的健康状态SOH可以通过公式1-1计算,公式1-1如下:
通过这种方式,该第一电池模块中的电池管理系统可以控制该第一电池模块中的电芯包按照预设放电电流放电,然后根据该放电持续的时间确定该第一电池模块中的电芯包的健康状态。由于该电芯包在放电过程中的放电电流稳定在预设放电电流,因此在此基础上计算出的该第一电池模块中的该电芯包的健康状态更准确,提高了检测电池健康状态的准确性;同时在该电池系统中,无需人工控制电池进行充放电,提升了检测该电池健康状态的效率。
另外,根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,还可以包括:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,预设放电电流,第一荷电状态和第二荷电状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。该第一荷电状态为该电芯包未进行放电之前的荷电状态,该第二荷电状态为该电芯包电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态。
举例来说,若该第一电池模块中的电芯包按照预设放电电流放电持续的时间为t2,预设放电电流为I2,第一荷电状态为95%,第二荷电状态为5%。从荷电状态和电池容量的对应关系可知,电池从95%的荷电状态到5%的荷电状态减少的电容量为Q1,该电池管理系统预存有荷电状态和电池容量的对应关系。则,该电芯包的健康状态SOH可以通过公式1-2计算,公式1-2如下:
通过这种方式,在上种方式的基础上加入了对该第一电池模块中的电芯包的荷电状态的检测,能够得到更加准确的理论电容变换量,提高电池健康状态的准确性。
以下对第一荷电状态和第二荷电状态的获取做出介绍。在所述第一电池模块中的所述电池管理系统调高所述第一电池模块中的所述电芯包的电压之前,可以先确定该电芯包的荷电状态,该荷电状态可以称为第一荷电状态;以及在该电芯包的电压到达截止电压之后,再次确定该电芯包的荷电状态,该荷电状态可以称为第二荷电状态。另外,该电池管理系统可以根据检测到的该电芯包的开路电压,从该电芯包的开路电压与荷电状态的对应关系可以确定该电芯包的荷电状态,该电池管理系统预存有该电芯包的开路电压与荷电状态的对应关系。
针对第二种记录目标时间的方式,根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:根据按照所述预设充电电流充电持续的时间和预设充电电流确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。举例而言,若该第一电池模块中的电芯包按照预设充电电流充电持续的时间为t3,预设充电电流为I3,该电芯包的额定容量为Q0。该电芯包的健康状态SOH可以通过公式1-3计算,公式1-3如下:
通过这种方式,该第一电池模块中的电池管理系统可以控制该第一电池模块中的电芯包按照预设充电电流充电,然后根据该充电持续的时间确定该第一电池模块中的电芯包的健康状态。由于此整个放电过程中的放电电流稳定在预设放电电流,因此在此基础上计算出的该第一电池模块中该电芯包的健康状态更准确,提高了检测电池健康状态的准确性;同时在该电池系统中,无需人工控制电池进行充放电,提升了检测该电池健康状态的效率。
另外,根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,还可以包括:根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,预设充电电流,第二荷电状态和第三荷电状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。该第二荷电状态为该电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;该第三荷电状态为该电芯包充满电之后的荷电状态。
举例而言,若该第一电池模块中的电芯包按照预设放电电流充电持续的时间为t4,预设充电电流为I4,第二荷电状态为5%,第三荷电状态为90%。从荷电状态和电池容量的对应关系可知,电池从5%的荷电状态到90%的荷电状态增加的电容量为Q2,该电池管理系统预存有荷电状态和电池容量的对应关系。则,该电芯包的健康状态SOH可以通过公式1-4计算,公式1-4如下:
通过这种方式,在上种方式的基础上加入了对该第一电池模块中的电芯包的荷电状态的检测,能够得到更加准确的理论电容变换量,提高电池健康状态的准确性。
以下对第三荷电状态的获取做出介绍。在该第一电池模块中的电芯包充满之后,可以确定该电芯包的荷电状态,该荷电状态为第三荷电状态。另外,该电池管理系统可以根据检测到的该电芯包的开路电压,从该电芯包的开路电压与荷电状态的对应关系可以确定该电芯包的荷电状态,该电池管理系统预存有该电芯包的开路电压与荷电状态的对应关系。
针对第三种记录目标时间的方式,根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:根据按照所述预设放电电流充电持续的时间确定所述第一电池模块中的所述电芯包的第一健康状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述第一电池模块中的所述电芯包的第二健康状态;根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定该第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。。
举例而言,若该第一电池模块中的电芯包按照预设放电电流充电持续的时间为t5,预设放电电流为I5,该第一电池模块中的电芯包按照预设充电电流充电持续的时间为t6,预设充电电流为I6,该电芯包的额定容量为Q0。该电芯包的健康状态SOH可以通过公式1-5、1-6、1-7计算,公式1-5、1-6、1-7如下:
SOH=SOH1*a+SOH2*b 1-7
其中,SOH1表示该第一电池模块中电芯包的第一健康状态,SOH2表示该第一电池模块中的电芯包的第二健康状态,a表示第一健康状态的计算比例,b表示第二健康状态的计算比例。需要说明的是,a与b的和为1,a和b可以根据实际情况有多种取值,例如,a为0.5,b为0.5;a为0.7,b为0.3等取值。通过这种方式,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量,提高检测电池健康状态的准确性。
另外,根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:根据按照所述预设放电电流充电持续的时间,预设放电电流,第一荷电状态和第二荷电状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的第三健康状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,预设充电电流,第二荷电状态和第三荷电状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的第四健康状态;所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态为所述第三健康状态和所述第四健康状态的平均值。该第一荷电状态为该电芯包未进行放电之前的荷电状态,该第二荷电状态为该电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;该第三荷电状态为该电芯包充满电之后的荷电状态。
举例而言,若该第一电池模块中的电芯包按照预设放电电流放电持续的时间为t7,预设放电电流为I7,该第一电池模块中的电芯包按照预设充电电流放电持续的时间为t8,预设放电电流为I8,第一荷电状态为90%,第二荷电状态为10%,第三荷电状态为95%。从荷电状态和电池容量的对应关系可知,电池从90%的荷电状态到10%的荷电状态减少的电容量为Q3,电池从10%的荷电状态到95%的荷电状态增加的电容量为Q4。则,该电芯包的健康状态SOH可以通过公式1-8、1-9、1-10计算,公式1-8、1-9、1-10如下:
SOH=SOH3*c+SOH4*d 1-10
其中,SOH3表示该第一电池模块中电芯包的第三健康状态,SOH4表示该第一电池模块中的电芯包的第四健康状态,c表示第一健康状态的计算比例,d表示第二健康状态的计算比例。需要说明的是,c与d的和为1,c和d可以根据实际情况有多种取值,例如,c为0.5,d为0.5;c为0.7,d为0.3等取值。通过这种方式,在上种方式的基础上加入了对该第一电池模块中的电芯包的荷电状态的检测,能够得到更加准确的理论电容变换量,提高电池健康状态的准确性。
可选的,根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态之后,所述处理模块按照顺序控制下一个电池模块执行放电和充电的操作,然后,所述下一个电池模块中的电池管理系统,记录所述下一个电池模块对应的目标时间,所述下一个电池模块对应的目标时间为所述下一个电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述下一个电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述下一个电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;所述下一个电池模块中的电池管理系统或者所述处理模块,根据所述下一个电池模块对应的目标时间确定所述下一个电池模块的健康状态。
需要说明的是,所述下一个电池模块中的电池管理系统,根据所述第一指示信息控制所述下一个电池模块中的电芯包放电和/或充电的方式;所述下一个电池模块中的电池管理系统,记录所述下一个电池模块对应的目标时间的方式;所述下一个电池模块中的电池管理系统或者所述处理模块,根据所述下一个电池模块对应的目标时间确定所述下一个电池模块的健康状态的方式;均可以采用上述介绍的第一电池模块中使用的方式。通过这种方法,该电池系统可以按照顺序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,无需人工控制被检测电池模块的切换,提升检测多个电池模块的健康状态的效率。
下面对在图2所示方法实施例的基础上延伸出的一些可能方案进行介绍。
在一种可选的方案中,控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作之前,还可以包括,确定该多个电池模块满足检测开始条件。
具体的,该检测开始条件可以为该处理模块接收到管理器发送的开始检测电池健康状态的指令,还可以为所述多个电池模块中的至少一个电池模块在第一预设时间内无健康状态的更新。需要说明的是,还可以存在其他的检测开始条件,此处不作限定。
在又一种可选的方式中,控制所述多个电池模块各个的电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作之前,该处理模块确定该多个电池模块满足检测开始条件之后,还可以包括:该处理模块禁止该多个电池模块充电。该处理模块禁止该多个电池模块充电之后,该多个电池模块在第一预设时间内处于待机状态。需要说明的是,待机状态为该多个电池模块不进行实质性工作(充电或者放电)的状态,但如果此时需要该多个电池模块对该目标供电对象提供电能,该多个电池模块也可以对该目标供电对象提供电能。通过这种方式,能够使得该多个电池模块的开路电压稳定,避免由于开路电压不稳定而造成的检测到健康状态不准确的问题。
在又一种可选的方式中,该处理模块禁止该电源模块对该多个电池模块充电之后,该处理模块为该多个电池模块加入禁止充电的标志和/或检测健康状态的标志。通过这种方式,可以避免其他设备或者管理人员对该多个电池模块进行其他不必要的操作,避免对其他设备或者管理人员该多个电池模块的健康状态的检测结果造成影响。
在又一种可选的方式中,控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作之前,还可以包括,该处理模块对该多个电池模块进行排序。可选的,排序的方式可以为,根据所述多个电池模块中每个电池模块的上一次检测的健康状态,使用时间,距离上一次检测健康状态的时间中的至少一项进行排序。举例而言,可以根据所述多个电池模块中每个电池模块的上一次检测的健康状态从小到大的顺序进行排序,这样可以方便更加快捷地找出健康状态不合格的电池模块。
在又一种可选的方案中,该电池健康状态的检测方法还可以包括,该处理模块在检测电池健康状态的过程中,确定该多个电池模块满足检测结束条件。该检测结束条件包括所述多个电池模块中每个电池模块的健康状态计算完成,所述多个电池模块中任意一个电池模块出现异常,所述多个电池模块中任意一个电池模块的检测时间大于第二预设时间,所述多个电池模块中任意一个电池模块的电流不在预设范围内的持续时间大于第三预设时间中的至少一项。需要说明的是,还可以存在其他的检测结束条件,此处不作限定。
在又一种可选的方案中,该处理模块确定该多个电池模块满足检测结束条件之后,该处理模块还可以向管理器发送检测结果和结束原因。通过这种方式,可以使得管理人员了解检测结果和结束原因,若结束原因为异常所致,方便管理人员进行对应于该异常的维护。
在又一种可选的方案中,该处理模块确定该多个电池模块满足检测结束条件之后,该处理模块还可以清除该多个禁止充电标志和/或检测健康状态的标志。通过这种方式,使得检测结束之后,其他设备或者管理人员可以对该多个电池模块进行操作。
在图2所示的方法中,通过控制该多个电池模块中的电池模块轮流执行放电和充电的操作,然后根据目标时间确定该每个电池模块的健康状态,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。并且,所述多个电池模块中除任意一个电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,能够保证在该多个电池模块中的任意一个电池模块在检测健康状态的过程中,除该任意一个电池模块的其他电池模块可以正常为目标供电对象提供电能,避免在电池健康状态的检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的电能的问题。
参见图4,是本申请实施例提供的一种电池模块的示意图,该电池模块40包括电池管理系统401和由该电池管理系统控制的电芯包402。其中,电芯包402用于储存电能;电池管理系统401是用于对电芯包进行管理的设备,能够监控该电芯包的状态,可以防止该电芯包出现过充电和过放电,延长电芯包的使用寿命。电池管理系统的主要功能有:电芯包荷电状态的检测,监测电芯包的工作状态(端侧电压、电流、温度等参数),检测该多个电池模块的总电压,检测该对个电池模块的总电流,显示和/或记录采集到的数据,与相连的其他设备进行通讯等。
参见图5,是本申请实施例提供又一种电池健康状态检测方法的流程图,该方法可以基于图4所示的电池系统来实现,该方法包括但不限于如下步骤。
S501、电池模块根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电池模块中的电芯包执行放电和充电的操作。
其中,所述第一检测指令用于指示所述电池模块放电和充电。可选的,电池模块根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电池模块中的电芯包执行放电和充电的操作,包括:该电池模块中的电池管理系统根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电池模块中的电芯包执行放电和充电的操作。其中,该放电和充电的操作可以包含三种情况,该三种情况可以参照图3中步骤S301中介绍的该放电和充电的操作可以包含的三种情况,此处不再赘述。
S502、所述电池模块记录目标时间。
具体的,所述目标时间为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间。可选的,所述电池模块记录所述目标时间,包括:所述电池模块中的电池管理系统记录所述目标时间。具体的,记录所述目标时间的方式,可以参照图3中步骤S302中介绍的记录所述目标时间的方式,此处不再赘述。
S503、所述电池模块根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述处理模块发送所述目标时间,以用于所述处理模块确定所述电芯包的健康状态。
可选的,所述电池模块根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,包括:所述电池模块的电池管理系统根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态。具体的,根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态的方式,可以参照图3中步骤S303中介绍的如何根据目标时间确定该第一电池模块中的电芯包的健康状态的方式,此处不再赘述。
通过这种方法,能够根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电芯包执行放电和充电的操作,通过记录所述目标时间,可以根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述处理模块发送所述目标时间,以使该处理模块可以根据所述目标时间计算所述电芯包的健康状态。检测由多个这种电池模块组成的电池系统时,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。
在又一种可选的方案中,所述电池模块为电池系统包含的多个电池模块中的一个电池模块,所述多个电池模块中除所述一个电池模块的其他电池模块的功率之和高于目标供电对象所需的功率;所述除所述一个电池模块的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
通过这种方式,若在该一个电池模块进行健康状态检测的过程中,需要该多个电池模块对目标供电对象进行供电,由于该多个电池模块中除该一个电池模块的其余电池模块的功率不小于该目标供电对象所需的功率,则该多个电池模块能够为该目标供电对象提供足够的功率,避免在电池检测过程中,无法对目标供电对象提供足够的功率的问题。
在又一种可选的方案中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,包括:所述根据按照预设放电电流放电持续的时间确定所述电芯包的第一健康状态;所述根据按照预设充电电流充电持续的时间确定所述电芯包的第二健康状态;根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述电芯包的健康状态。
通过这种方法,将所述第一健康状态和所述第二健康状态的平均值作为所述电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量,提高检测电池健康状态的准确性。
在又一种可选的方案中,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,具体为:根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述电芯包的健康状态。
通过这种电方法,将所述第三健康状态和所述第四健康状态的平均值作为所述电池模块中的所述电芯包的健康状态,能够综合考虑该电芯包进行充电、放电时的电池容量以及荷电状态,进一步提高检测电池健康状态的准确性。
在又一种可选的方案中,执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,或者充电的电流为预设充电电流,或者放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流。通过这种方式,该电芯包在放电或者充电过程中的电流稳定,因此在此基础上计算出的该第一电池模块中该电芯包的健康状态更准确。
在又一种可选的方案中,所述放电产生的第一功率用于为目标供电对象供电,所述第一功率与第二功率之和等于目标供电对象所需的功率,所述第二功率由所述第一电源提供。通过这种方式,使得该检测电池健康状态的过程可以在该第一电源对该目标供电对象提供电能的过程中进行,不需要等到该第一电源无法对该目标供电对象提供电能时,再对电池模块的健康状态进行检测,提升了检测电池模块健康状态的效率。
在图5所述的方法中,能够根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电芯包执行放电和充电的操作,通过记录所述目标时间,可以根据目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述处理模块发送所述目标时间,以使该处理模块可以根据所述目标时间计算所述电芯包的健康状态。通过这种方法,在检测由多个这种电池模块组成的电池系统时,能够按照次序检测该多个电池模块中每个模块的健康状态,提升检测电池的健康状态的准确性。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (28)
1.一种电池系统,其特征在于,所述电池系统包括处理模块和多个电池模块,所述多个电池模块中每个电池模块各自包括电池管理系统和由所述电池管理系统控制的电芯包,其中:
所述处理模块,用于控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作;所述多个电池模块中除第一电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,所述第一电池模块为所述多个电池模块中任意一个电池模块;
所述第一电池模块中的电池管理系统,用于记录目标时间,所述目标时间为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;
所述第一电池模块中的电池管理系统或者所述处理模块,用于根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
2.根据权利要求1所述的电池系统,其特征在于,所述电池系统为第一电源的备用电源;所述多个电池模块中除正在执行放电和充电的操作的电池模块之外的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
3.根据权利要求1或2所述的电池系统,其特征在于,所述处理模块,用于控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作,具体为:
所述处理模块用于,向所述多个电池模块中的每个电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述电池模块放电和充电;
所述每个电池模块的电池管理系统用于,根据接收到的所述第一指示信息控制所述每个电池模块的电芯包执行放电和充电的操作。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池系统,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,或者充电的电流为预设充电电流,或者放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电池系统,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,具体为:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第一健康状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第二健康状态;
根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
6.根据权利要求1-4任一项所述的电池系统,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,具体为:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;
根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电池系统,其特征在于,所述处理模块,用于根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,具体为:
接收所述第一电池模块中的电池管理系统发送的所述目标时间;
根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池系统,其特征在于,所述放电产生的第一功率用于为目标供电对象供电,所述第一功率与第二功率之和等于目标供电对象所需的功率,所述第二功率由所述第一电源提供。
9.一种电池模块,其特征在于,所述电池模块为电池系统包含的多个电池模块中的一个电池模块,所述电池模块包括电池管理系统和由所述电池管理系统控制的电芯包,其中:
所述电池管理系统用于,根据所述电池系统中的处理模块发送的第一指示信息控制所述电芯包执行放电和充电的操作,所述第一检测指令用于指示所述电池模块放电和充电;
所述电池管理系统还用于,记录目标时间,所述目标时间为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;
所述电池管理系统还用于,根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述电池系统中的处理模块发送所述目标时间,以用于所述处理模块确定所述电芯包的健康状态。
10.根据权利要求9所述的电池模块,所述多个电池模块中除所述一个电池模块的其他电池模块的功率之和高于目标供电对象所需的功率;所述除所述一个电池模块的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
11.根据权利要求9或10所述的电池模块,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,或者充电的电流为预设充电电流,或者放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流。
12.根据权利要求9-11任一项所述的电池模块,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流;所述电池管理系统还用于根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,具体为:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述电芯包的第一健康状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述电芯包的第二健康状态;
根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述电芯包的健康状态。
13.根据权利要求9-11任一项所述的电池模块,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流;所述电池管理系统还用于根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,具体为:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;
根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述电芯包的健康状态。
14.根据权利要求9-13任一项所述的电池模块,其特征在于,所述放电产生的第一功率用于为目标供电对象供电,所述第一功率与第二功率之和等于目标供电对象所需的功率,所述第二功率由所述第一电源提供。
15.一种电池健康状态的检测方法,其特征在于,所述方法应用于电池系统,所述电池系统包括多个电池模块和处理模块,所述多个电池模块中每个电池模块各自包括电池管理系统和由所述电池管理系统控制的电芯包,所述方法包括:
电池系统控制所述多个电池模块中的各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作;所述多个电池模块中除第一电池模块的其他电池模块的电芯包的功率之和高于目标供电对象所需的功率,所述第一电池模块为所述多个电池模块中任意一个电池模块;
所述电池系统记录目标时间,所述目标时间为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述第一电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;
所述电池系统根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述电池系统为第一电源的备用电源;所述多个电池模块中除正在执行放电和充电的操作的电池模块之外的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于,所述电池系统控制所述多个电池模块中各个电池模块的电芯包轮流执行放电和充电的操作,包括:
所述处理模块向所述多个电池模块中的每个电池模块的电池管理系统轮流发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述电池模块放电和充电;
所述每个电池模块的电池管理系统根据接收到的所述第一指示信息控制所述每个电池模块的电芯包执行放电和充电的操作。
18.根据权利要求15-17任一项所述的方法,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,或者充电的电流为预设充电电流,或者放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流。
19.根据权利要求15-18任一项所述的方法,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第一健康状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述第一电池模块中电芯包的第二健康状态;
根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
20.根据权利要求15-18任一项所述的电池系统,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述第一电池模块中的电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;
根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述第一电池模块中的所述电芯包的健康状态。
21.根据权利要求15-20任一项所述的方法,其特征在于,所述电池系统根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态,包括:
所述处理模块接收所述第一电池模块中的电池管理系统发送的所述目标时间;
所述处理模块根据所述目标时间确定所述第一电池模块中电芯包的健康状态。
22.根据权利要求15-21任一项所述的方法,其特征在于,所述放电产生的第一功率用于为目标供电对象供电,所述第一功率与第二功率之和等于目标供电对象所需的功率,所述第二功率由所述第一电源提供。
23.一种电池健康状态的检测方法,其特征在于,包括:
电池模块根据处理模块发送的第一指示信息控制所述电池模块中的电芯包执行放电和充电的操作,所述第一检测指令用于指示所述电池模块放电和充电;
所述电池模块记录目标时间,所述目标时间为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包充电持续的时间,或者为所述电池模块中的电芯包放电持续的时间和充电持续的时间;
所述电池模块根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态;或者向所述处理模块发送所述目标时间,以用于所述处理模块确定所述电芯包的健康状态。
24.根据权利要求23所述的方法,所述电池模块为电池系统包含的多个电池模块中的一个电池模块,所述多个电池模块中除所述一个电池模块的其他电池模块的功率之和高于目标供电对象所需的功率;所述除所述一个电池模块的其他电池模块用于在所述第一电源无法对所述目标供电对象供电时为所述目标供电对象供电。
25.根据权利要求23或24所述的方法,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流,或者充电的电流为预设充电电流,或者放电的电流为所述预设放电电流且充电的电流为所述预设充电电流。
26.根据权利要求23-25任一项所述的方法,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,包括:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间确定所述电芯包的第一健康状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间确定所述电芯包的第二健康状态;
根据所述第一健康状态和所述第二健康状态确定所述电芯包的健康状态。
27.根据权利要求23-25所述的方法,其特征在于,所述执行充电和放电的操作的过程中,放电的电流为预设放电电流且充电的电流为预设充电电流;所述根据所述目标时间确定所述电芯包的健康状态,包括:
根据按照所述预设放电电流放电持续的时间,第一荷电状态,第二荷电状态确定所述电芯包的第三健康状态,所述第一荷电状态为所述电芯包未进行放电之前的荷电状态,所述第二荷电状态为所述电芯包放电直至截止电压之后,未进行充电之前的荷电状态;
根据按照所述预设充电电流充电持续的时间,所述第二荷电状态,第三荷电状态确定所述电芯包的第四健康状态,所述第三荷电状态为所述电芯包充满电之后的荷电状态;
根据所述第三健康状态和所述第四健康状态确定所述电芯包的健康状态。
28.根据权利要求23-27任一项所述的方法,其特征在于,所述放电产生的第一功率用于为目标供电对象供电,所述第一功率与第二功率之和等于目标供电对象所需的功率,所述第二功率由所述第一电源提供。
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GR01 | Patent grant | ||
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