CN111654075A - 电池充电控制方法、装置、电池管理系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电池充电控制方法、装置、电池管理系统以及车辆，该方法包括获取待充电电池的状态信息；在电池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择地采用第一充电模式为电池充电，或采用第二充电模式为电池充电；第一充电模式和第二充电模式用于设定不同的充电参数，其中，第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于第二充电模式所设定的第二充电截止电压；以及在电池的状态信息不满足预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式为电池充电。本实施例提供的电池充电控制方法能够根据电池的状态采用不同的充电模式为电池充电，能够提高电池的蓄电能力，从而使应用该电池的车辆具有较高的续航里程。

Description

电池充电控制方法、装置、电池管理系统以及车辆

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电池充电控制方法、装置、电池管理系统以 及车辆。

背景技术

电动汽车的动力来源于电池，在使用过程中没有化石燃料的燃烧，不会污染环境，得到了 世界各国政府的鼓励和支持。目前，电池技术是制约电动汽车发展的主要因素，其中电池的容 量是决定续航里程的关键因素。由于考虑到电池循环寿命、BMS(BatteryManagement System， 电池管理系统)采样精度等原因，目前普遍将电池的使用容量限制到实际容量的95％，这就使 得电动汽车的续航里程受到一定程度的限制。而且，由于电池性能特性，电池的放电功率大小 也影响电动汽车续航里程的长短，例如电动汽车在高速工况下的实际续航里程只有常温下电动 汽车NEDC(New European Driving Cycle，新欧洲驾驶周期)工况续航里程的70％左右。

因此，目前电动汽车的续航里程只能满足用户的短途行驶需求，而无法满足用户的长途行 驶需求。

发明内容

鉴于以上问题，本申请实施例提供一种电池充电控制方法、装置、电池管理系统、车辆以 及存储介质，以解决上述技术问题。

本申请实施例是采用以下技术方案实现的：

第一方面，本申请一些实施例提供一种电池充电控制方法，包括获取待充电电池的状态信 息；在所述电池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择地采用第一充电模式为所述 电池充电，或采用第二充电模式为所述电池充电；所述第一充电模式和所述第二充电模式用于 设定不同的充电参数，其中，所述第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于所述第二充电 模式所设定的第二充电截止电压；以及在所述电池的状态信息不满足所述预设条件时，根据充 电指令采用第一充电模式为所述电池充电。

第二方面，本申请一些实施例还提供一种电池充电控制装置，包括获取模块、第一充电模 块以及第二充电模块，获取模块用于获取待充电电池的状态信息；第一充电模块用于在所述电 池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择地采用第一充电模式为所述电池充电，或 采用第二充电模式为所述电池充电；其中，所述第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于 所述第二充电模式所设定的第二充电截止电压；第二充电模块用于在所述电池的状态信息不满 足所述预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式为所述电池充电。

第三方面，本申请一些实施例还提供一种电池管理系统，包括处理器以及存储器，所述存 储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器调用时执行上述任一项所述的 电池充电控制方法

第四方面，本申请一些实施例还提供一种车辆，包括车体、电池以及设于所述车体内的如 上述的电池管理系统，电池管理系统电连接于电池。

第五方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有 计算机程序指令，计算机程序代码可被处理器调用以执行上述任一项的电池充电控制方法。

本申请实施例提供的电池充电控制方法、装置、电池管理系统、车辆以及存储介质，通过 获取待充电电池的状态信息，在电池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择性地采 用第一充电模式为电池充电，或采用第二充电模式为电池充电；并且在电池的状态信息不满足 预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式为电池充电；其中，第一充电模式和第二充电模 式用于设定不同的充电参数，且第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于第二充电模式所 设定的第二充电截止电压。本申请中，由于第二充电截止电压大于第一充电截止电压，因此电 池通过第二充电模式充电所达到的充电容量比通过第一充电模式充电所达到的充电容量更高， 也即通过第二充电模式充电后电动汽车的续航里程比通过第一充电模式充电后电动汽车的续 航里程更长。当电池状态满足预设条件时，可以根据充电指令采用第二充电模式对电池充电， 进而提高电动汽车的续航里程，满足用户的长途行驶需求。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术 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示出了本申请实施例提供的一种电池充电控制方法的流程示意图。

图2示出了本申请实施例提供的另一种电池充电控制方法的流程示意图。

图3示出了本申请实施例提供的第一模式选择界面中选择第一充电模式的示意图。

图4示出了本申请实施例提供的第一模式选择界面中选择第二充电模式的示意图

图5示出了图2中步骤S240的流程示意图。

图6示出了本申请实施例提供的第二模式选择界面的示意图。

图7示出了本申请实施例提供的一种电池充电控制装置的模块框图。

图8示出了本申请实施例提供的一种电池管理系统的模块框图。

图9示出了本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。

图10示出了本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的模块框图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式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 方式是示例性地，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

以下针对术语进行说明：

续航里程：续航里程也称为续航能力，是指动力电池以全充满状态开始到标准规定的试验 结束时所走过的里程。

电池管理系统(Battery Management System，BMS)：负责控制电池的充电和放电以及实现 电池状态估算等功能。

电池寿命：指电池的充电周期。

电池健康状态：用于表征当前电池相对于新电池存储电能的能力，以百分比的形式表示电 池从寿命开始到寿命结束期间每个时刻(也即“当前”)所处的状态，用来定量描述当前电池的性 能状态。电池健康状态无法通过直接测量获取，而是通过模型评估得到。电池健康状态评估模 型主要包括电化学模型、等效电路模型以及经验模型。

老化系数：材料老化后的性能的变化率，反映材料发生老化的程度。

动力电池包：能量存储装置，包括单体动力电池或动力电池模块，通常还包括电池电子部 件、高压电压、过流保护装置，电池箱以及其他外部系统(如冷却、高压辅助低压和通讯等)的 接口。

动力电池模块：由单体动力电池在物理结构和电路上连接起来的模块，是构成动力电池包 或系统的最小分组。

单体动力电池：构成动力电池模块的最小单元。一般由正极、负极、电解质、隔膜、外壳 及端子等组合而成，可实现电能与化学能之间的直接转换。

充电截止电压：指在电池充电期间，电池达到完全充电状态时的电压。

恒流充电：指对电池充电时，充电电流维持在恒定值的充电方式。

恒压充电：指对电池充电时，充电电压维持在恒定值的充电方式。

电动汽车的动力来源于电池，在使用过程中没有化石燃料的燃烧，不会污染环境，得到了 世界各国政府的鼓励和支持。作为电动汽车的动力核心--动力电池显得尤为重要，充电是电动 汽车必不可少的功能领域，目前我国插枪式充电模式分成交流充电和直流充电两种模式。

交流电动汽车充电桩，俗称“慢充”，其固定安装在电动汽车外且与交流电网连接，是为电 动汽车车载充电机(即固定安装在电动汽车上的充电机)提供交流电源的供电装置。交流充电桩 只提供电力输出，而没有充电功能，工作时需连接车载充电机为电动汽车充电，相当于只是起 了一个控制电源的作用。

直流电动汽车充电站，俗称“快充”，其固定安装在电动汽车外且与交流电网连接，是为非 车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电压采用三相四线AC 380V±15％，频率为50Hz，输出为可调直流电，工作时直接为电动汽车的动力电池充电。由 于直流充电桩采用三相四线制供电，可以提供足够的功率，输出的电压和电流调整范围大，可 以实现快速充电的要求。

交流充电受制于车载充电机输出能力，一般都比动力电池的充电电流小，充电剩余时间长， 截止充电电流小。直流充电都为大功率充电，可调整空间大，用户可以根据实际情况(如考虑 充电时间、寿命、成本、续航等)选择所需要的直流充电模式。因此直流充电更受用户的青睐。

电动汽车的动力来源于电池，在使用过程中没有化石燃料的燃烧，不会污染环境，得到了 世界各国政府的鼓励和支持。目前，电池技术是制约电动汽车发展的主要因素，其中电池的容 量是决定续航里程的关键因素。由于考虑到电池循环寿命、BMS(BatteryManagement System， 电池管理系统)采样精度等原因，目前普遍将电池的使用容量限制到实际容量的95％，这就使 得电动汽车的续航里程受到一定程度的限制。而且，由于电池性能特性，电池的放电功率大小 也影响电动汽车续航里程的长短，例如电动汽车在高速工况下的实际续航里程只有常温下电动 汽车NEDC(New European Driving Cycle，新欧洲驾驶周期)工况续航里程的70％左右。

因此，目前电动汽车的续航里程只能满足用户的短途行驶需求，而无法满足用户的长途行 驶需求。

为了解决上述技术问题，发明人经过长期研究，提出了本申请实施例中的电池充电控制方 法、装置、电池管理系统、车辆以及存储介质，该电池充电控制方法通过获取待充电电池的状 态信息，在电池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择性地采用第一充电模式为电 池充电，或采用第二充电模式为电池充电；并且在电池的状态信息不满足预设条件时，根据充 电指令采用第一充电模式为电池充电；其中，第一充电模式和第二充电模式用于设定不同的充 电参数，且第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于第二充电模式所设定的第二充电截止 电压。本申请中，由于第二充电截止电压大于第一充电截止电压，因此电池通过第二充电模式 充电所达到的充电容量比通过第一充电模式充电所达到的充电容量更高，也即通过第二充电模 式充电后电动汽车的续航里程比通过第一充电模式充电后电动汽车的续航里程更长。当电池状 态满足预设条件时，可以根据充电指令采用第二充电模式对电池充电，进而提高电动汽车的续 航里程，满足用户的长途行驶需求。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一 部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，图1示意性地示出了本申请实施例提供的电池充电控制方法100的流程示意 图。该方法可以包括以下步骤S110～步骤S130。

步骤S110：获取待充电电池的状态信息。

通过诊断电池状态，获取待充电电池的状态信息。该状态信息可以包括但不限于包括电池 电压信息、电池压差信息、电池温差信息、电池健康状态信息、采样状态信息以及电池环境温 度信息中的至少一种。

本申请实施例中，待充电电池包括但不限于包括单体动力电池、动力电池模块以及动力电 池包中的任一种。

进一步地，电池压差信息可以包括多个单体动力电池中任意两个单体动力电池之间的电压 差；电池温差信息可以包括多个单体动力电池中任意两个单体动力电池之间的温度差；采样信 息可以包括电池电压采样的连续性以及电池电压采样连续性；环境温度信息包括外部电路板温 度。

步骤S120：在电池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择性地采用第一充电 模式为电池充电，或采用第二充电模式为电池充电。

本实施例中，在获取电池的状态信息后，根据预设条件判断上述的状态信息是否满足允许 采用第二充电模式充电的要求，其中，预设条件已给定上述的状态信息所应满足的阈值，例如， 电池电压阈值、电池压差阈值、电池温差阈值、电池健康状态阈值、采样状态限制条件以及电 池环境温度阈值等。在电池的状态信息满足预设条件中设定的阈值或者限制条件时，则可根据 充电指令采用第一充电模式或第二充电模式为电池充电。

本实施例中，第一充电模式和第二充电模式用于设定不同的充电参数，其中，第一充电模 式所设定的第一充电截止电压小于第二充电模式所设定的第二充电截止电压。也即，采用第二 充电模式为电池充满电后电池所达到的第二充电容量比采样第一充电模式为电池充满电所达 到的第二充电容量更高，其中充电容量为电池充电期间当前可使用的容量。而续航里程主要受 电池容量的影响，因此采用第二充电模式为电池充电后的第二续航里程比采用第一充电模式为 电池充电的第一续航里程更长。

由于第二充电模式所设定的第二充电截止电压大于第一充电模式所设定的第一充电截止 电压，因此采用第二充电模式充电时的电池状态比采用第一充电模式时的电池状态更加严格。 预设条件是采用第二充电模式充电时，电池状态所需满足的安全条件。当电池的状态信息满足 该预设条件时，也即说明电池在当前状态下采用第二充电模式充电不会对电池本身造成负面影 响。因此，此时根据充电指令，可以采用第一充电模式为电池充电或采用第二充电模式为电池 充电。

充电指令用于表征用户的充电请求，当用户请求第一充电模式时，即采用第一充电模式为 电池充电；当用户请求第二充电模式时，即采用第二充电模式为电池充电。用户可以根据自身 实际需求，选择请求第一充电模式或第二充电模式，进而可满足自身的短续航里程或长续航里 程的需求。

在一个具体的实施例中，当用户需要短途行驶时，用户可以请求采用第一充电模式为电池 充电，此时通过第一充电模式为电池充电之后，车辆所具备的第一续航里程足够满足用户的短 途行驶需求且兼顾较短的充电时间；当用户需要长途行驶时，用户可以请求采用第二模式为电 池充电，此时通过第二充电模式为电池充电之后，车辆所具备的第二续航里程相比第一续航里 程更长，提高了车辆续航里程，满足用户的长途行驶需求。

步骤S130：在电池的状态信息不满足预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式为电 池充电。

本实施例中，在电池的状态信息不满足预设条件时，说明电池的当前状态不适宜采用第二 充电模式充电。此时用户可以请求第一充电模式，而无法请求第二充电模式，也即根据充电指 令采用第一充电模式为电池充电，以保证电池的安全状态。

本申请实施例提供的电池充电控制方法通过获取待充电电池的状态信息，在电池的状态信 息满足预设条件时，根据充电指令可选择性地采用第一充电模式为电池充电，或采用第二充电 模式为电池充电；并且在电池的状态信息不满足预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式 为电池充电；其中，第一充电模式和第二充电模式用于设定不同的充电参数，且第一充电模式 所设定的第一充电截止电压小于第二充电模式所设定的第二充电截止电压。由于第二充电截止 电压大于第一充电截止电压，因此电池通过第二充电模式充电所达到的充电容量比通过第一充 电模式充电所达到的充电容量更高，也即在第二充电模式下的第二续航里程比第一充电模式下 的第一续航里程更长。当电池状态满足预设条件时，可以根据充电指令采用第二充电模式对电 池充电，进而提高电动汽车的续航里程，从而满足用户的长途行驶需求。

如图2所示，本申请实施例还提供另一种充电控制方法200，该充电控制方法200中定义 了第一充电模式和第二充电模式，第一充电模式和第二充电模式用于设定不同的充电参数，其 中第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于第二充电模式所设定的第二充电截止电压。本 实施中，第一充电模式可称为标准充电模式，第二充电模式可称为增续航充电模式。本实施例 中，标准充电模式是综合考虑电池寿命、充电时长等因素，默认的充电模式。例如，由于考虑 到电池循环寿命、BMS采样精度等原因，电池的使用容量被限制在实际容量的95％，也即经 标准充电模式充电后的电池容量为实际容量的95％。增续航充电模式所设定的第二充电截止电 压大于标准充电模式下的第一充电截止电压，也即增续航充电模式的容量大于标准充电模式的 容量，本实施例中，经增续航模式充电后的容量可以是实际容量的99％。本实施例中的电池可 以包括但不限于包括单体动力电池、动力电池模块以及动力电池包中的任一种。

进一步地，本实施例所提供的充电控制方法200可以包括以下步骤S210～步骤S260。

步骤S210：获取待充电电池的状态信息。

本实施例中，通过BMS诊断电池状态，获取待充电电池的状态信息。该状态信息可以包 括但不限于包括电池电压信息、电池压差信息、电池温差信息、电池健康状态信息、采样状态 信息以及电池环境温度信息中的至少一种。其中，电池电压信息包括在预设时间段内的电池电 压信息；采样状态信息包括温度采样信息以及单体电压采样信息；电池环境温度信息包括BMS 电路板温度信息。

进一步地，电池压差信息可以包括多个单体动力电池中任意两个单体动力电池之间的电压 差，电池温差信息可以包括多个单体动力电池中任意两个单体动力电池之间的温度差；采样状 态信息可以包括电池电压采样的连续性以及电池电压采样连续性；环境温度信息包括外部电路 板温度。

步骤S220：判断电池的状态信息是否满足预设条件。

由于第一充电截止电压是标准充电模式下所设定的截止电压，且标准充电模式是综合考虑 电池寿命、充电时长等因素而默认的充电模式，因此电池的任意状态下均可将电池电压充电至 该第一充电截止电压。当电池电压需要充电至大于该第一充电截止电压时，此时对电池状态更 加严格。本实施例中，通过判断电池的状态信息是否满足预设条件，进而判断电池的当前状态 是否能够将电池电压升高至大于该第一充电截止电压。

本实施例中，电池可以包括多个单体动力电池。预设条件可以包括但不限于包括以下限制 条件中的至少一个：在预设时间段内电池电压小于或等于第一充电截止电压、多个单体动力电 池中任意两个单体动力电池之间的压差小于30mv、多个单体动力电池中任意两个单体动力电 池之间的温差小于8℃、电池健康状态评估大于或等于80％、电池无温度采样断线和单体电压 采样断线以及BMS电路板温度小于或等于85℃。进一步地，上述的预设时间段可以是在24 小时之内。在一些实施方式中，预设条件可以不限于上述的限制条件。

进一步地，可以根据对电池寿命影响的严重程度，来确定上述限制条件的优先级。例如， 若预设时间段内电池电压大于该第一充电截止电压时，将电池电压充电至大于该第一充电截止 电压对电池寿命影响最为严重，即可将“预设时间段内电池电压小于或等于该第一充电截止电 压”作为第一优先级的第一限制条件。那么预设条件可包括该第一限制条件“预设时间段内电池 电压小于或等于该第一充电截止电压”，当状态信息满足该第一限制条件时，即可认为电池的 状态信息已满足预设条件，此时允许将电池电压升高至大于第一充电截止电压，也即允许采用 第二充电模式对电池充电。通过将对电池寿命影响最严重的因素作为限制条件，只有满足该预 设条件才能将电池电压升高至大于第一充电截止电压，进而将对电池的影响控制在预期范围之 内，保证电池的性能。

在一些实施方式中，作为更加严格的条件限制，可以结合多个较高优先级的限制条件作为 该预设条件。例如，若“多个单体动力电池中任意两个单体动力电池之间的压差小于30mv”为 第二优先级的第二限制条件，预设条件中可同时包括第一限制条件“预设时间段内电池电压小 于或等于该第一充电截止电压”和第二限制条件“多个单体动力电池中任意两个单体动力电池 之间的压差小于30mv”，只有当状态信息同时满足第一限制条件和第二限制条件时，才认为电 池的状态信息已满足预设条件，此时允许将电池电压升高至大于第一充电截止电压，也即允许 采用第二充电模式对电池充电。通过更加严格的条件限制，在电池电压升高至大于第一充电截 止电压时对电池的影响逐步减小，进一步保证电池的安全和性能。

在一些实施方式中，作为更加严格的条件限制，该预设条件可以包括上述所有的限制条件。 只有当状态信息同时满足上述所有的限制条件时，才允许将电池电压升高至大于第一充电截止 电压，此时不会对电池的性能造成影响。进一步地，可以根据上述限制条件的优先级作为判断 顺序依次判断是否满足上述的限制条件，在依次判断的过程中，若状态信息满足高优先级的限 制条件而不满足低优先级的限制条件，可以针对未满足的限制条件对当前状态下的电池的影响 进行评估，若评估结果在可控范围之内，此时也可允许将电池电压升高至大于第一充电截止电 压。通过上述的条件判断规则，使得电池的充电过程更为灵活可控。

进一步地，在本实施例中，上述各预设条件的优先级由高至低的排列顺序可以依次为：(a) 在预设时间段内电池电压小于或等于所述第一充电截止电压；(b)多个单体动力电池中任意两 个单体动力电池之间的压差小于30mv；(c)多个单体动力电池中任意两个单体动力电池之间的 温差小于8℃；(d)电池健康状态大于或等于80％；(e)电池无温度采样断线和单体电压采样断 线；(f)电路板温度小于或等于85℃。当判断电池的状态信息是否满足预设条件时，可以根据 电池当前的寿命以及优先级次序确定预设条件，例如，在一些实施例中，若当前电池寿命为 100％时，预设条件可以包括较高优先级条件，如包括上述的条件(a)；又如，在另一些实施例 中，若当前电池寿命为95％～85％时，预设条件可以包括较高优先级条件以及次优先级条件， 如包括上述的条件(a)、(b)、(c)；再如，若当前电池寿命为低于85％时，预设条件可以包括上 述所有的限制条件；由此，本实施例的方法能够根据电池寿命灵活设置不同的预设条件，使得 电池的充电过程更为灵活可控，并兼顾电池的寿命和安全。

进一步地，上述的预设条件也是在电池电压升高至第二充电截止电压时所需满足的安全条 件。若电池的状态信息满足该预设条件，则说明电池的当前状态允许将电池电压充电到第一充 电截止电压至第二充电截止电压之间，此时可执行步骤S230～步骤S250；若电池的状态信息 不满足该预设条件，即说明电池的当前状态不允许将电池电压充电至大于该第一充电截止电压， 此时可执行步骤S260。

步骤S230：响应于充电指令。

本实施例中，当电池的状态信息满足该预设条件时，电池的当前状态允许将电池电压充电 到第一充电截止电压至第二充电截止电压之间，也即允许采用第一充电模式为电池充电，同时 也允许第二充电模式为电池充电。此时可以发送第一充电使能信号与第二充电使能信号至中控 台。本实施例中，该中控台可以是CDU(Central Display Unit，中央显示装置)，CDU是车辆的 中控显示屏幕，其用于与用户交互。当中控台接收到第一充电使能信号与第二充电使能信号时， 显示第一模式选择界面。如图3所示，该第一模式选择界面可以包括不同的显示区域，例如第 一显示区域a用于显示充电时间、第二显示区域b用于显示充电状态、第三显示区域c用于显 示第一充电模式选择按键、第四显示区域d用于显示第二充电模式选择按键。用户可以通过第 一充电模式选择按键或第二充电模式选择按键下发充电指令。其中，充电状态可以在电池充电 期间显示为“正在充电”。

充电指令包括第一模式请求指令以及第二模式请求指令。如图3所示，当用户选择第一充 电模式时，第一充电模式选择按键显示高亮、第二充电模式选择按键显示灰暗，此时充电控制 装置接收来自中控台发送的第一模式请求指令。如图4所示，图4的显示界面与图3相同。当 用户选择第二充电模式时，第二充电模式选择按键显示高亮、第一充电模式选择按键显示灰暗， 此时接收来自中控台发送的第二模式请求指令。

进一步地，在步骤S230中，充电控制装置响应于充电指令，并根据充电指令启用相应的 充电模式为电池充电。若充电指令为第一模式请求指令，则可执行步骤S240；若充电指令为 第二模式请求指令，则可执行步骤S250。

步骤S240：采用第二充电模式为电池充电。

本实施例中，若充电指令为第二模式请求指令，则采用第二充电模式为电池充电。

在本实施例中，采用第二充电模式为电池的充电过程包括第一充电阶段和第二充电阶段。 在第一充电阶段，对电池充电使电池电压升高至第一预设电压后进入第二充电阶段；其中，第 一预设电压的电压值与第一充电截止电压的电压值相等。在第一充电阶段结束时，电池的充电 容量与第一充电模式下电池的满容量相等，例如，若第一充电模式的使用容量为实际容量的 95％，那此时电池的充电容量也即为实际容量的95％。在第二充电阶段，对电池充电使电池电 压从第一预设电压升高至第二预设电压，并在电池电压达到第二预设电压时结束对电池的充电； 其中第二预设电压为第二充电截至电压。

在一个具体的实施例中，以三元材料锂离子电池为例，该电池正常使用范围在2.5～4.2V 之间，实际容量为168AH。假设第一充电模式下的使用容量为实际容量的95％，第一充电模 式的使用容量即为159.6AH，第一充电截至电压为4.15V，电池充满电的最小充电电流为16.8A。 假设第二充电模式下的使用容量为实际容量的99％，第二充电模式的使用容量即为166.3AH， 第二充电截至电压为4.185V，电池充满电的最小充电电流为5A。那么在第一充电阶段，将电 池电压升高至4.15V，也即与第一充电模式设定的第一充电截至电压的电压值相等，此时电池 的充电容量达到第一充电模式下的满容量159.6AH。在第二充电阶段，电池电压从4.15V升高 至4.185V，4.185V为第二充电模式设定的第二充电截至电压，当电池电压为4.185V时说明电 池充电容量已达到第二充电模式下的满容量166.3AH，电池已充满电，并已具备相对较高的容 量。

具体而言，如图5所示，第一充电阶段的充电过程，可包括步骤S241～步骤S243。

步骤S241：在第一充电阶段，根据温度参数以及老化系数，确定电池的最大充电电流。

其中，温度参数可以包括但不限于包括环境温度以及电池温度中的至少一个。

电池在不同温度、不同电压时允许的最大充电电流不一样，本实施例的充电控制方法根据 电池的当前温度、当前电压确定电池正常老化的最大允许充电电流。同时，由于电池在不同的 生命周期的老化系数不一样，因此最大充电电流还需乘以当前生命周期所对应的老化系数。例 如，当电池的生命周期处于初期时，需乘以初期所对应的老化系数；当电池的生命周期处于中 期时，需乘以中期所对应的老化系数；当电池的生命周期处于末期时，需乘以末期所对应的老 化系数。

进一步地，环境温度包括充电插座的温度，当充电插座的温度超过预设温度阈值时，则降 低最大充电电流的电流值；当充电插座的温度降低至预设温度阈值以下时，则恢复原有的最大 充电电流的电流值。本实施例中，通过BMS检测电池的环境温度。

步骤S242：根据最大充电电流进行恒流充电，将电池电压升高至第三预设电压。

在此阶段，根据最大充电电流进行恒流充电，此时进入快速充电阶段，直至将电池电压升 高至第三预设电压，该第三预设电压小于第一预设电压。在一个具体地实施例中，该第三预设 电压为4.14V，当电池电压首次充电至4.14V时，即可执行步骤S243。

步骤S243：通过恒压充电方式，将电池电压从第三预设电压升高至第一预设电压后进入 第二充电阶段。

当电池电压首次升高至第三预设电压时，为了不破坏电池结构，此时进入恒压充电阶段， 通过恒流充电方式，将电池电压从第三预设电压升高至第一预设电压。在恒压充电期间，随着 电池充电容量的增加，电池电压会逐渐接近第一预设电压，为了维持电压的恒定，此时充电电 流会逐渐降低。在一个具体地实施例中，当电池电压升高至4.14V之后，进入恒压充电阶段， 此时充电电流每3秒降低10A，当充电电流降低至16.8A且电池电压上升至4.15V时，即表示 电池的充电容量已达到第一充电模式下的满容量159.6AH。进一步地，在第二充电阶段，通过 恒压充电方式，将电池电压充电从第一预设电压升高至第二预设电压。该第二预设电压也即第 二充电模式所设定的第二充电截至电压。通过恒压充电方式，使得第二充电阶段能够在保证电 池安全的情况下持续对电池充电。

在一个具体地实施例中，当电池电压达到4.15V且持续3秒，即进入第二充电阶段。在第 二充电阶段，充电电流每3秒降低2A，当充电电流降低至5A且电池电压上升至4.185V持续 1秒，即表示电池的充电容量已达到第二充电模式下的满容量166.3AH，此时则结束对电池的 充电。

本实施例中，第一充电模式为默认的充电模式，且第一充电模式下电池的使用容量未达到 实际容量，也即第一充电模式下还存在电池预留容量。第二充电模式合理利用了第一充电模式 下的电池预留容量，使得第二充电模式下电池的使用容量相比于第一充电模式下电池的使用容 量更高，通过第二充电模式对电池充满电后的续航里程也相比于通过第一充电模式对电池充满 电后的续航里程更长。因此，当用户选择采用第二充电模式为电池充电后能够进行长途的行驶， 满足用户的需求。同时，先行诊断电池的状态，再根据电池的状态决定是否允许用户采用第二 充电模式对电池充电，避免用户在电池状态不符合第二充电模式的安全条件下主观频繁地使用 第二充电模式对电池充电而损坏电池，进而延长电池的使用寿命并保护电池。

步骤S250：采用第一充电模式为电池充电。

本实施例中，若充电指令为第一模式请求指令，则采用第一充电模式为电池充电。

在采用第一充电模式为电池充电期间，对电池充电使电池电压升高至第四预设电压，并在 电池电压达到第四预设电压时结束对电池的充电；其中，第四预设电压为第一充电模式所设定 的第一充电截止电压。进一步地，在采用第一充电模式为电池充电期间，包括恒流充电阶段以 及恒压充电阶段。

在恒流充电阶段，根据温度参数以及老化系数，确定电池的最大充电电流，其中温度参数 包括环境温度以及电池温度中的至少一个；再根据最大充电电流进行恒流充电，将电池电压升 高至第三预设电压，其中第三预设电压小于第四预设电压。电池在不同温度、不同电压时允许 的最大充电电流不一样，根据电池的当前温度、当前电压确定电池正常老化的最大允许充电电 流。同时，由于电池在不同的生命周期的老化系数不一样，因此最大充电电流还需乘以当前生 命周期所对应的老化系数。

环境温度包括充电插座的温度，当充电插座的温度超过预设温度阈值时，则降低最大充电 电流的电流值；当充电插座的温度降低至预设温度阈值以下时，则恢复原有的最大充电电流的 电流值。在此阶段，根据最大充电电流进行恒流充电，此时进入快速充电阶段，直至将电池电 压升高至第三预设电压。在一个具体地实施例中，该第三预设电压为4.14V，当电池电压首次 充电至4.14V时，即可进入恒压充电阶段。

在恒压充电阶段，将电池电压从第三预设电压升高至第四预设电压。当电池电压首次升高 至第三预设电压时，为了不破坏电池结构，此时进入恒压充电阶段，通过恒流充电方式，将电 池电压从第三预设电压升高至第四预设电压，并结束对电池的充电。在恒压充电期间，随着电 池充电容量的增加，电池电压会逐渐接近第四预设电压，为了维持电压的恒定，此时充电电流 会逐渐降低。

在一个具体地实施例中，当电池电压升高至4.14V之后，进入恒压充电阶段，此时充电电 流每3秒降低10A，当充电电流降低至16.8A且电池电压上升至4.15V时，即表示电池的充电 容量已达到第一充电模式下的满容量159.6AH，此时电池已充满电。

在一些实施方式中，在电池的状态信息满足预设条件时，该电池充电控制方法还可以包括： 在电池充电期间，根据充电指令调整当前充电模式。其中，在采用第一充电模式对电池充电期 间，若接收到第二模式请求指令，则将第一充电模式切换为第二充电模式；在采用第二充电模 式对电池充电期间，若接收到第一模式请求指令，则将第二充电模式切换为第一充电模式。

具体而言，在电池充电过程中，用户可以通过第一模式选择界面改变当前充电模式，当充 电模式发生改变时，电池的充电剩余时间则根据改变后的充电模式来对电池充电。例如，若当 前充电模式为第一充电模式且电池未充满电，此时若用户通过第一模式选择界面下发第二模式 请求指令，则将第一充电模式切换为第二充电模式，并在剩余充电时间内将电池充电容量充至 第二充电模式所允许的使用容量；若当前充电模式为第二充电模式且电池的充电容量未超过第 一充电模式的使用容量，此时若用户通过第一模式选择界面下发第一模式请求指令，则将第二 充电模式切换为第一充电模式，并在剩余充电时间内将电池充电容量充至第一充电模式所允许 的使用容量。通过上述操作，能够给用户提供选择空间，使得用户可以根据自身需求随意切换 充电模式，提高了充电的灵活性。

步骤S260：根据充电指令采用第一充电模式为电池充电。

本实施例中，当电池的状态信息不满足预设条件时，则根据充电指令采用第一充电模式为 电池充电。

当电池的状态信息不满足预设条件时，也即表明电池的当前状态不允许将带电池电压充电 至高于第一充电截止电压，因此允许采用第一充电模式为电池充电，而不允许采用第二充电模 式为电池充电。

进一步地，此时发送第一充电使能信号至中控台。当中控台接收到第一充电使能信号时， 显示第二模式选择界面。如图6所示，该第二模式选择界面同样可以多个显示区域。其中第一 显示区域A显示充电时间、第二显示区域B显示充电状态、第三显示区域C显示第一充电模 式选择按键。用户可以通过第一充电模式选择按键下发充电指令。其中，充电状态可以在电池 充电期间显示为“正在充电”。

此时充电指令为第一模式请求指令。当接收来自中控台发送的第一模式请求指令时，相应 地采用第一充电模式为电池充电。采用第一充电模式为电池充电的过程具体可以参考步骤 S250，在此不再赘述。

在一些实施方式中，该电池充电控制方法还可以包括：在电池充电期间，检测电池的当前 温度，并根据当前温度和预设温度范围之间的关系，对电池进行升温或降温处理，以将当前温 度维持在预设温度范围内。

具体而言，在采用第一充电模式或采用第二充电模式为电池充电期间，BMS持续检测电 池的温度，若电池温度低于预设温度范围，则启动车辆加热膜加热至该预设温度范围，使电池 温度维持在该预设温度范围直至充电结束；若电池温度高于预设温度范围，则启动车辆冷却空 调，使电池温度维持在该预设温度范围直至充电结束。通过在电池充电过程中将电池温度维持 在预设温度范围，进而保护电池并使得电池能够正常充电，提高电池的寿命。

本实施例提供的电池充电控制方法，通过第二充电模式合理利用默认的第一充电模式所预 留的电池容量，在采用第二充电模式为电池充电后提高车辆的续航里程。同时，通过诊断电池 状态来决定是否允许采用第二充电模式为电池充电，进而避免用户在电池状态不符合使用第二 充电模式的安全条件下主观频繁地采用第二充电模式为电池充电而损坏电池。最后，在允许采 用第二充电模式为电池充电的情况下，根据充电指令可选择性地采用第一充电模式为电池充电 或采用第二充电模式为电池充电，使得用户能够根据自身需求选择短续航里程或长续航里程， 进而满足用户在不用场景下的充电需求，提高用户体验，加强人车的信息交互，并提高了电动 汽车的市场竞争力。

如图7所示，本申请实施例还提供一种电池充电控制装置300，该电池充电控制装置300 包括：获取模块310、第一充电模块320以及第二充电模块330。其中，获取模块310用于获 取待充电电池的状态信息；第一充电模块320用于在电池的状态信息满足预设条件时，根据充 电指令可选择地采用第一充电模式为电池充电，或采用第二充电模式为电池充电；第二充电模 块330用于在电池的状态信息不满足预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式为电池充电。

在一些实施方式中，该电池充电控制装置300还包括判断模块340，判断模块340用于判 断电池的状态信息是否满足预设条件。

在一些实施方式中，第一充电模块320包括响应单元321、第一充电单元322以及第二充 电单元323。其中，响应单元321用于响应于充电指令；第一充电单元322用于采用第一充电 模式为电池充电；第二充电单元323用于采用第二充电模式为电池充电。

其中，第二充电单元323包括电流确定单元324、恒流充电单元325以及恒压充电单元326。 电流确定单元324用于在第一充电阶段，根据温度参数以及老化系数，确定电池的最大充电电 流；恒流充电单元325用于根据最大充电电流进行恒流充电，将电池电压升高至第三预设电压； 恒压充电单326元用于通过恒压充电方式，将电池电压从第三预设电压升高至第一预设电压后 进入第二充电阶段。

在一些实施方式中，第二充电模块330包括第三充电单元331，第三充电单元331用于根 据充电指令采用第一充电模式为电池充电。

本申请实施例提供的电池充电控制装置，通过获取待充电电池的状态信息，在电池的状态 信息满足预设条件时，根据充电指令可选择性地采用第一充电模式为电池充电，或采用第二充 电模式为电池充电；并且在电池的状态信息不满足预设条件时，根据充电指令采用第一充电模 式为电池充电；其中，第一充电模式和第二充电模式用于设定不同的充电参数，且第一充电模 式所设定的第一充电截止电压小于第二充电模式所设定的第二充电截止电压。由于第二充电截 止电压大于第一充电截止电压，因此电池通过第二充电模式充电所达到的充电容量比通过第一 充电模式充电所达到的充电容量更高，也即通过第二充电模式充电后车辆的第二续航里程比通 过第一充电模式充电后车辆的第一续航里程更长。当电池状态满足预设条件时，可以根据充电 指令采用第二充电模式对电池充电，进而提高电动汽车的续航里程，从而满足用户的使用需求。

如图8所示，本申请实施例还提供一种电池管理系统400，该电池管理系统400包括处理 器410以及存储器420，存储器420存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器410调 用时实执行上述的电池充电控制方法100或电池充电控制方法200。

处理器410可以包括一个或者多个处理核。处理器410利用各种接口和线路连接整个电池 管理系统内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器420内的指令、程序、代码集或指令集， 以及调用存储在存储器420内的数据，执行电池管理系统的各种功能和处理数据。可选地，处 理器410可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－ Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少 一种硬件形式来实现。处理器410可集成中央处理器410(Central Processing Unit，CPU)、图像 处理器410(Graphics ProcessingUnit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU 主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解 调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器410中，单独 通过一块通信芯片进行实现。

存储器420可以包括随机存储器420(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存 储器420(Read-Only Memory)。存储器420图可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。 存储器420图可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的 指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于 实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备图在使用中所创建的数据 (比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。

如图9所示，本申请实施例还提供一种车辆500，该车辆500包括车体510、电池520以 及上述的电池管理系统400，上述的电池管理系统400设于车体510内，电池管理系统400电 连接于电池520。

本实施例中，电池520可以包括但不限于单体动力电池、动力电池模块以及动力电池包中 的任一种。

进一步地，该车辆500还包括中控台，该中控台设于车体510内。

如图10所示，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质600，该计算机可读取存储 介质600中存储有计算机程序指令610，计算机程序指令610可被处理器调用以执行上述实施 例中所描述的方法。

计算机可读取存储介质可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、 硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读取存储介质包括非易失性计算机可读 取存储介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读取存储介质600具有 执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计 算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码可以例如以适当 形式进行压缩。

以上，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已 以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例， 但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、 等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电池充电控制方法，其特征在于，包括：

获取待充电电池的状态信息；

在所述电池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择地采用第一充电模式为所述电池充电，或采用第二充电模式为所述电池充电；所述第一充电模式和所述第二充电模式用于设定不同的充电参数，其中，所述第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于所述第二充电模式所设定的第二充电截止电压；以及

在所述电池的状态信息不满足所述预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式为所述电池充电。

2.如权利要求1所述的电池充电控制方法，其特征在于，采用第二充电模式为所述电池充电，包括：

在第一充电阶段，对所述电池充电使电池电压升高至第一预设电压后进入第二充电阶段；其中，所述第一预设电压的电压值与所述第一充电截止电压的电压值相等；

在第二充电阶段，对所述电池充电使所述电池电压从所述第一预设电压升高至第二预设电压，并在所述电池电压达到所述第二预设电压时结束对所述电池的充电；其中，所述第二预设电压为所述第二充电截止电压。

3.如权利要求2所述的电池充电控制方法，其特征在于，所述在第一充电阶段，对所述电池充电使电池电压升高至第一预设电压后进入第二充电阶段，包括：

在第一充电阶段，根据温度参数以及电池老化系数，确定所述电池的最大充电电流，其中，所述温度参数包括环境温度以及电池温度中的至少一个；

根据所述最大充电电流进行恒流充电，将所述电池电压升高至第三预设电压；所述第三预设电压小于所述第一预设电压；以及

通过恒压充电方式，将所述电池电压从所述第三预设电压升高至所述第一预设电压后进入第二充电阶段。

4.如权利要求2所述的电池充电控制方法，其特征在于，所述在第二充电阶段，对所述电池充电使所述电池电压从所述第一预设电压升高至第二预设电压，包括：

在第二充电阶段，通过恒压充电方式，将所述电池电压从所述第一预设电压升高至所述第二预设电压。

5.如权利要求1所述的电池充电控制方法，其特征在于，采用第一充电模式为所述电池充电，包括：

对所述电池充电使所电池电压升高至第四预设电压，并在所述电池电压达到所述第四预设电压时结束充电；其中，所述第四预设电压为所述第一充电截至电压。

6.如权利要求1～5中任一项所述的电池充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电池充电期间，检测所述电池的当前温度；以及

根据所述当前温度和预设温度范围之间的关系，对所述电池进行升温或降温处理，以将所述电池的温度维持在预设温度范围内。

7.如权利要求1～5中任一项所述的电池充电控制方法，其特征在于，所述电池包括多个单体动力电池，所述预设条件包括以下条件中的至少一个：在预设时间段内电池电压小于或等于所述第一充电截止电压、多个所述单体动力电池中任意两个所述单体动力电池之间的压差均小于30mv、多个所述单体动力电池中任意两个所述单体动力电池之间的温差均小于8℃、电池健康状态大于或等于80％、电池无温度采样断线和单体电压采样断线以及电路板温度小于或等于85℃。

8.一种电池充电控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待充电电池的状态信息；

第一充电模块，用于在所述电池的状态信息满足预设条件时，根据充电指令可选择地采用第一充电模式为所述电池充电，或采用第二充电模式为所述电池充电；其中，所述第一充电模式所设定的第一充电截止电压小于所述第二充电模式所设定的第二充电截止电压；以及

第二充电模块，用于在所述电池的状态信息不满足所述预设条件时，根据充电指令采用第一充电模式为所述电池充电。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器调用时执行权利要求1～9任一项所述的电池充电控制方法。

10.一种车辆，其特征在于，包括车体、电池以及设于所述车体内的如上述权利要求9所述的电池管理系统，所述电池管理系统电连接于所述电池。

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