CN109991554A - 一种电池电量检测方法、装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电池技术领域,提供了一种电池电量检测方法、装置及终端设备,包括:根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;对电池进行被动均衡后,确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。通过计算均衡后的最大剩余电量和最小剩余电量,确定当前时刻电池的剩余电量,实现对充电过程中被动均衡电路的电池剩余电量进行准确估算。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域,尤其涉及一种电池电量检测方法、装置及终端设备。
背景技术
电池在生产和使用过程中的不一致性会导致电池的各个电芯的性能不一致。因此电池在长期使用过程中会使得每一并联电芯的电压有所不同,为了缓解这种不一致性带来的问题,通常会对电池进行均衡处理,目前存在被动均衡和主动均衡两种均衡方案。
被动均衡方案是在并联电芯的旁路添加一个均衡电阻,其电路结构简单,控制方便,普遍适用于现有电池组的均衡处理。但是当在各电芯旁并联一均衡电阻时,流过每个电芯的电流会有所不同,因此采用传统的通过母线电流除以并联电芯数的方法求取各个单体电芯电流的方法不再适用于被动均衡电芯的电流计算,因此传统的估计电池的剩余电量的方法并不适用在被动均衡的条件下的电池。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种电池电量检测方法、装置及终端设备,以解决目前估计电池的剩余电量的方法并不适用在被动均衡的条件下的电池的问题。
本发明的第一方面提供了一种电池电量检测方法,包括:
根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;
确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;
根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量;
根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
本发明的第二方面提供了一种电池包剩余电量获取装置,包括:
均衡模块,用于根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;
第一确定模块,用于确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
第一计算模块,用于基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;
温度模块,用于根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
第二计算模块,用于根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量;
第二确定模块,用于根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
本发明的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;
确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;
根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量;
根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;
确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;
根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量;
根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
本发明提供的一种电池电量检测方法、装置及终端设备,对充电过程中被动均衡电路中每个电芯的剩余电量进行准确的估算,通过查找与当前温度对应的电池包的最大放电容量来计算均衡后电芯的最大剩余电量和最小剩余电量,进一步确定当前时刻电池包的剩余电量,有效地解决了目前估计电池包的剩余电量的方法并不适用在被动均衡的条件下的电池的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种电池电量检测方法的实现流程示意图;
图2是采集电池参数的采集装置的结构示意图;
图3是温度与电池的最大放电容量的关系曲线示意图;
图4是本发明实施例二提供的对应实施例一步骤S101的实现流程示意图;
图5是本发明实施例三提供的对应实施例一步骤S103的实现流程示意图;
图6是温度与开路电压的关系曲线示意图;
图7是本发明实施例四提供的一种电池电量检测装置的结构示意图;
图8是本发明实施例五提供的对应实施例四中均衡模块101的结构示意图;
图9是本发明实施例六提供的对应实施例四中第一计算模块103的结构示意图;
图10是本发明实施例七提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定装置结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的装置、系统、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一:
如图1所示,本实施例提供了一种电池电量检测方法,其具体包括:
步骤S101:根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡。
在具体应用中,只有当电池处于外部接入充电(即处于充电状态时才允许均衡),在电池处于充电状态时,通过采集电池电芯的并联电压以及探测点的温度判断是否对电池进行被动均衡,若电池的某一并联电芯的并联电压及探测点的温度满足均衡开启条件,则通过控制均衡电路开闭的控制器控制均衡电路闭合,实现被动均衡。
步骤S102:确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量。
在具体应用中,在电池开始充电前,获取该时刻的电池温度和各个电芯的电压,通过查找图6得到电芯对应的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量。
在具体应用中,在电池完成被动均衡后,通过采集电池的各个电芯的电压、母线电流以及电池的探测点的当前温度来确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量。
在具体应用中,首先通过采集电池实时采集均衡后每一均衡电路的均衡电压和母线电流,根据每一均衡电路的均衡电压和母线电流计算均衡电流,基于母线电流和均衡电流计算每个电芯的电芯电流,进而计算流过每个电芯的电荷量(库伦数)。
在具体应用中,如图2所示,采集电池参数的采集装置包括数据采集传感器、微处理器以及上位机,上述数据采集传感器包括电压采集传感器、电流采集传感器以及温度采集传感器。通过上述数据采集传感器采集每一均衡电路的均衡电压、母线电流以及探测点温度。电压采集传感器采集每一均衡电流的均衡电压,电流采集传感器采集母线电流,温度采集传感器采集探测点的温度。各个数据采集传感器(电压采集传感器、电流采集传感器以及温度采集传感器)实时向微处理器上报相关数据(各个单体电芯的并联电压值、母线电流值以及探测点的温度值),微处理器收到相关信息后进行再对电池包的剩余电量进行估算,以得到较为准确的实时剩余电量,并通过上位机进行显示。需要说明的是,上述数据采集传感器可以与上述微处理器有线通信连接,也可以与上述微处理器无线通信连接,在此不加以赘述。
在具体应用中,根据每一均衡电路的均衡电压和母线电流计算均衡电流的计算公式如下:
其中,VBalance(t)为均衡电压,IBalance(t)为均衡电流,R为均衡电阻。
基于母线电流和均衡电流计算每个电芯的电芯电流的计算公式如下:
其中,IBattery(t)为电芯电流,I(t)为母线电流,IBalance(t)为均衡电流,NP为电芯串数。
在计算得到电芯电流后,根据电芯电流计采样间隔时间计算流过每个电芯的电荷量(库伦数)的计算公式如下:
其中,ΔtSimple为采样间隔时间。
在具体应用中,若电池未进行均衡,则流过每个电芯的电荷量(库伦数)为:
在具体应用中,电芯的最大初始剩余电量是指在测试时(当前时刻)各个电芯中剩余电量最多的电芯的剩余电量,电芯的最小初始剩余电量是指在测试时(当前时刻)各个电芯中剩余电量最少的电芯的剩余电量。
在具体应用中,先读取各个电芯的并联电压,再将各个电芯的并联电压从小到大排列,挑选其中并联电压最大值的电芯和并联电压最小值的电芯,读取对应电芯初始剩余电量,将并联电压最大值的电芯对应的剩余电量作为电芯的最大初始剩余电量,将并联电压最小值的电芯对应的剩余电量作为电芯的最小初始剩余电量。
步骤S103:基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量。
在具体应用中,通过电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量设置电池包的上电权重,再根据电池包的上电权重、电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量计算得到电池包的初始剩余电量。
在具体应用中,上述通过电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量设置电池包的上电权重的上电权重计算公式如下:
电池包的初始剩余电量的计算公式如下:
SOCPack(0)=ω1·SOCMax(0)+ω2·SOCMin(0);
其中,SOCMax(0)为电芯的最大初始剩余电量,SOCMin(0)为电芯的最小初始剩余电量、SOCPack(0)为电池包的初始剩余电量。
步骤S104:根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量。
在具体应用中,通过温度传感器采集多个采集点的温度以确定电池的当前温度。在一个实施例中,上述电池的当前温度的计算公式为:
其中,Ti为第i个采集点的采集到的温度,n为采集点的个数,n为正整数且n≥1。
在具体应用中,基于实验室条件下对电池进行测试,进行不同温度下的最大放电容量测试,得到如图3所示的最大放电容量曲线。
在具体应用中,通过采集和计算得到电池的当前温度,根据电池的当前温度查找图3,获取对应的电池的最大放电容量。
在具体应用中,上述在实验室条件下对电池进行测试可以采用现有的测试方法进行测试,并将测试得到的数据结果存储在数据库中,在采集到电池的当前温度后,通过存储测试数据的数据库获取到该当前温度对应的最大放电容量。
步骤S105:根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量。
在具体应用中,通过递推公式分别计算任一时刻(t)电芯的并联电压最大值(VBatMax)对应的剩余电量(SoCMax(t))和电芯的并联电压最小值(VBatMin)对应的剩余电量(SoCMin(t)),其中,上述递推公式为:
其中,CP(t)为流过电芯的电荷量(库伦数),Ca为该时刻的当前温度下该单体电芯的最大放电容量,SOCMax(0)为该单体电芯的最大初始剩余电量,SOCMin(0)为该单体电芯的最小初始剩余电量,η为充放电效率。
步骤S106:根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
在具体应用中,计算每一电芯的剩余电量,计算公式如下:
SOCk(t)=SOCk(0)-η·C(t)/Ca;
计算当前时刻电池包的剩余电量,计算公式如下:
SOCPack(t)=ω1·SoCMax(t)+ω2·SoCMin(t)+b。
在一个实施例中,上述电池电量检测方法还包括以下步骤:
步骤S107:根据电池的工作状态、当前时刻单体电芯的最大剩余电量以及当前时刻的电池包剩余电量,更新所述电池上电权重的权重因子。
在具体应用中,当电池处于充电状态,且SOCPack(t)>1-ΔSOCMax(t)时,更新电池初始权重的权重因子的计算公式为:
其他情况时,更新电池初始权重的权重因子的计算公式为:
其中,SOCPack(t)为当前时刻的电池剩余电量,ΔSOCMax(t)为当前时刻电池包中电芯的最大剩余电量差,SoCMax(t)为当前时刻电池中电芯的最大剩余电量,SoCMin(t)为当前时刻电池中电芯的最小剩余电量。
能够对充电过程中被动均衡电路中每个电芯的剩余电量进行准确的估算,避免均衡对电芯剩余电量估算的影响。并且电池在充电过程中电池的剩余电量不断向电池中最大剩余电量值靠近,最大剩余电量的权重不断增加,最小剩余电量的权重逐渐减小,当到达设定最大剩余电量上限值时,当前时刻的电池的剩余电量和最大剩余电量同时到达上限值,有效避免单体电芯的过充。
本实施例提供的一种电池电量检测方法,能够对充电过程中被动均衡电路中每个电芯的剩余电量进行准确的估算,通过查找与当前温度对应的电池包的最大放电容量来计算均衡后电芯的最大剩余电量和最小剩余电量,进一步确定当前时刻电池包的剩余电量,有效地解决了目前估计电池包的剩余电量的方法并不适用在被动均衡的条件下的电池的问题。
实施例二:
如图4所示,在本实施例中,实施例一中的步骤S101具体包括:
步骤S201:判断电池是否处于充电状态。
在具体应用中,电池的工作状态包括充电状态和放电状态,只有当电池处于充电状态时才允许对电池的电芯进行被动均衡。
步骤S202:若所述电池处于充电状态,则持续获取各个电芯的并联电压,以及探测点的温度。
在具体应用中,在电池充电过程中,通过电压传感器实时获取各个电芯的并联电压VBat,通过温度传感器实时获取探测点的温度TPack。
步骤S203:判断电芯在第一预设间隔时间段内的并联电压最大值以及探测点温度是否满足第一均衡开启条件。
在具体应用中,通过判断电芯在第一预设间隔时间段(tE1)内的采集到的并联电压中的并联电压最大值(VBatMax)与电芯探测点温度(TPack)是否均满足第一均衡开启条件。
在本实施例中,上述第一均衡开启条件为:当且仅当在tE1时间段内并联电压最大值(VBatMax)均大于均衡开启电压阈值(VE1),并且所有电芯探测点温度(TPack)均小于均衡开启温度阈值(TE),即VBatMax>VE1&TPack<TE时,满足第一均衡开启条件。
步骤S204:若满足第一均衡开启条件,则计算各个电芯的并联电压与电芯最小并联电压的差值。
步骤S205:判断在第二预设间隔时间段内是否存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯。
步骤S206:若存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯,则控制对应电芯的均衡开启。
在具体应用中,在具体应用中,当满足第一均衡开启条件时,通过计算第i串并联电芯的并联电压值与电芯最小并联电芯电压(VBatMin)的差值。判断在第二预设间隔时间段内是否存在并联电压持续大于均衡开启电压差阈值(ΔVBat)的电芯。
若在第二预设间隔时间段内,第i串并联电芯的并联电压值持续大于均衡开启电压差阈值(ΔVBat),即则开启第i串电芯的均衡,具体的,通过闭合均衡开关开启第i串电芯的均衡,其中,均衡开关可以为开关管、也可以为继电器,上述开关管可以为MOSFET管,在此不加以限制。
在一个实施例中,若电池管理系统(BMS)持续(在第三预设间隔时间段内)监测到已开启均衡的并联电芯的电压与此时电芯并联电压最小值之差持续小于均衡开启电压差阈值,则断开该串电芯的均衡开关,结束均衡。
在一个实施例中,若在电池进行充电均衡的过程中,电池管理系统(BMS)连续监测到任意一个电芯温度探测点的温度持续大于均衡开启温度阈值,断开所有均衡开关,结束均衡。
在一个实施例中,若电池管理系统(BMS)在第四预设间隔时间段内监测到所有电芯温度探测点的温度均小于均衡开启温度阈值,则重新检测并联电压是否满足第一均衡开启条件。
在一个实施例中,若充电结束,则断开所有均衡开关,结束被动均衡过程。
需要说明的是,上述第一预设间隔时间段、第二预设间隔时间段、均衡开启电压阈值、均衡开启电压差阈值、第三预设间隔时间段、第四预设间隔时间段是根据实际需求进行设置的,在此不加以限制。
实施例三:
如图5所示,在本实施例中,实施例一中的步骤S103具体包括:
步骤S301:根据静置时间确定各个电芯的初始剩余电量。
在具体应用中,在实验室条件下对电池进行测试,具体为不同温度下的开路电压测试,得到如图6所示的不同温度下的不同开路电压曲线。
在具体应用中,上述在实验室条件下对电池进行测试可以采用现有的测试方法进行测试,并将测试得到的数据结果存储在数据库中。
在具体应用中,通过读取微处理器上电前静置时间,判断静置时间是否大于1小时。若静置时间大于1小时,则通过温度与开路电压的关系曲线图(图6)获取此时每个电芯的初始剩余电量;若静置时间小于1小时,则判断静置前是否完全充满电,如果静置前未完全充满电则读取寄存器中上次微处理器下电时每个电芯的剩余电量,作为此时每个单体电芯的初始剩余电量,如果静置前完全充满电则电池的初始剩余电量为1。
步骤S302:比较各个电芯的初始剩余电量,获取电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量。
在具体应用中,再将各个电芯的并联电压从小到大排列,挑选其中并联电压最大值的电芯和并联电压最小值的电芯,读取对应电芯初始剩余电量,将并联电压最大值的电芯对应的剩余电量作为电芯的最大初始剩余电量,将并联电压最小值的电芯对应的剩余电量作为电芯的最小初始剩余电量。
步骤S303:根据所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量确定电池的上电权重。
在具体应用中,电池的上电权重的计算公式如下:
其中,SOCMax(0)为电芯的最大初始剩余电量,SOCMin(0)为电芯的最小初始剩余电量。
步骤S304:根据所述电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量及电池的上电权重计算电池包的初始剩余电量。
在具体应用中,计算电池包的初始剩余电量的计算公式如下:
SOCPack(t)=ω1·SoCMax(t)+ω2·SoCMin(t)+b。
实施例四:
如图7所示,本实施例提供一种电池电量检测装置100,用于执行实施例一中的方法步骤,其包括均衡模块101、第一确定模块102、第一计算模块103、温度模块104、第二计算模块105以及第二确定模块106。
均衡模块101用于根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡。
第一确定模块102用于确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量。
第一计算模块103用于基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量。
温度模块104用于根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
第二计算模块105用于根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量。
第二确定模块106用于根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
在一个实施例中,上述电池电量检测装置100还包括更新模块。
上述更新模块用于根据电池的工作状态、当前时刻单体电芯的最大剩余电量以及当前时刻的电池包剩余电量,更新所述电池上电权重的权重因子。
需要说明的是,本发明实施例提供的电池电量检测装置,由于与本发明图1所示方法实施例基于同一构思,其带来的技术效果与本发明图1所示方法实施例相同,具体内容可参见本发明图1所示方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
因此,本实施例提供的一种电池电量检测装置,同样能够对充电过程中被动均衡电路中每个电芯的剩余电量进行准确的估算,通过查找与当前温度对应的电池包的最大放电容量来计算均衡后电芯的最大剩余电量和最小剩余电量,进一步确定当前时刻电池包的剩余电量,有效地解决了目前估计电池包的剩余电量的方法并不适用在被动均衡的条件下的电池的问题。
实施例五:
如图8所示,在本实施例中,实施例三中的均衡模块101包括用于执行图4所对应的实施例中的方法步骤的结构,其包括第一判断单元201、获取单元202、第二判断单元203、差值计算单元204、第三判断单元205以及开启单元206。
第一判断单元201用于判断电池是否处于充电状态。
获取单元202用于若所述电池处于充电状态,则持续获取各个电芯的并联电压,以及探测点的温度。
第二判断单元203用于判断电芯在第一预设间隔时间段内的并联电压最大值以及探测点温度是否满足第一均衡开启条件。
差值计算单元204用于若满足第一均衡开启条件,则计算各个电芯的并联电压与电芯最小并联电压的差值。
第三判断单元205用于判断在第二预设间隔时间段内是否存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯。
开启单元206用于若存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯,则控制对应电芯的均衡开启。
实施例六:
如图9所示,在本实施例中,实施例三中的第一计算模块103包括用于执行图5所对应的实施例中的方法步骤的结构,其包括第一确定单元301、电量获取单元302、第二确定单元303以及计算单元304。
第一确定单元301用于根据静置时间确定各个电芯的初始剩余电量。
电量获取单元302用于比较各个电芯的初始剩余电量,获取电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量。
第二确定单元303用于根据所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量确定电池的上电权重。
计算单元304用于根据所述电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量及电池的上电权重计算电池包的初始剩余电量。
实施例七:
图10是本发明实施例七提供的终端设备的示意图。如图10所示,该实施例的终端设备7包括:处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72,例如程序。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个图片处理方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S106。或者,所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述装置实施例中各模块/单元的功能,例如图7所示模块101至106的功能。
示例性的,所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中,并由所述处理器70执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序72在所述终端设备7中的执行过程。例如,所述计算机程序72可以被分割成均衡模块、第一确定模块、第一计算模块、温度模块、第二计算模块以及第二确定模块,各模块具体功能如下:
均衡模块,用于根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;
第一确定模块,用于确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
第一计算模块,用于基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;
温度模块,用于根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
第二计算模块,用于根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量;
第二确定模块,用于根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端管理服务器等计算设备。所述终端设备可包括,但不仅限于,处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解,图10仅仅是终端设备7的示例,并不构成对终端设备7的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元,例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备7的外部存储设备,例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述无线终端中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述设置为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,设置为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并设置为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或系统、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池电量检测方法,其特征在于,包括:
根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;
确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;
根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量;
根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡,包括:
判断电池是否处于充电状态;
若所述电池处于充电状态,则持续获取各个电芯的并联电压,以及探测点的温度;
判断电芯在第一预设间隔时间段内的并联电压最大值以及探测点温度是否满足第一均衡开启条件;
若满足第一均衡开启条件,则计算各个电芯的并联电压与电芯最小并联电压的差值;
判断在第二预设间隔时间段内是否存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯;
若存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯,则控制对应电芯的均衡开启。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量计算电池包的初始剩余电量,包括:
根据静置时间确定各个电芯的初始剩余电量;
比较各个电芯的初始剩余电量,获取电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
根据所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量确定电池的上电权重;
根据所述电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量及电池的上电权重计算电池包的初始剩余电量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
根据电池的工作状态、当前时刻单体电芯的最大剩余电量以及当前时刻的电池剩余电量,更新所述电池上电权重的权重因子。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据电池的工作状态、当前时刻单体电芯的最大剩余电量以及当前时刻的电池剩余电量,更新所述电池上电权重的权重因子,包括:
当电池处于充电状态,且SOCPack(t)>1-ΔSOCMax(t)时,更新电池初始权重的权重因子的计算公式为:
其他情况时,更新电池初始权重的权重因子的计算公式为:
其中,SoCpack(t)为当前时刻的电池剩余电量,ΔSOCMax(t)为当前时刻电池包中电芯的最大剩余电量差,SoCMax(t)为当前时刻电池中电芯的最大剩余电量,SoCMin(t)为当前时刻电池中电芯的最小剩余电量。
6.一种电池电量检测装置,其特征在于,包括:
均衡模块,用于根据电池的工作状态、电芯的并联电压以及探测点的温度对电池进行被动均衡;
第一确定模块,用于确定电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
第一计算模块,用于基于所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量,计算电池包的初始剩余电量;
温度模块,用于根据电池的当前温度,确定电池的最大放电容量;
第二计算模块,用于根据电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量、最大放电容量以及电芯的电荷量,计算当前时刻的电芯的最大剩余电量和最小剩余电量;
第二确定模块,用于根据电池包的初始剩余电量、电芯的最大初始剩余电量、当前时刻电芯的最大剩余电量和当前时刻电芯的最小剩余电量,确定当前时刻电池包的剩余电量。
7.根据权利要求6所述的电池电量检测装置,其特征在于,所述均衡模块包括:
第一判断单元,用于判断电池是否处于充电状态;
获取单元,用于若所述电池处于充电状态,则持续获取各个电芯的并联电压,以及探测点的温度;
第二判断单元,用于判断电芯在第一预设间隔时间段内的并联电压最大值以及探测点温度是否满足第一均衡开启条件;
差值计算单元,用于若满足第一均衡开启条件,则计算各个电芯的并联电压与电芯最小并联电压的差值;
第三判断单元,用于判断在第二预设间隔时间段内是否存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯;
开启单元,用于若存在与最小并联电压的差值持续大于均衡开启电压差阈值的电芯,则控制对应电芯的均衡开启。
8.根据权利要求6所述的电池电量检测装置,其特征在于,所述第一计算模块包括:
第一确定单元,用于根据静置时间确定各个电芯的初始剩余电量;
电量获取单元,用于比较各个电芯的初始剩余电量,获取电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量;
第二确定单元,用于根据所述电芯的最大初始剩余电量和最小初始剩余电量确定电池的上电权重;
计算单元,用于根据所述电芯的最大初始剩余电量、最小初始剩余电量及电池的上电权重计算电池包的初始剩余电量。
9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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