CN112147524A - 电池容量校准方法、装置及存储介质、电子设备 - Google Patents

电池容量校准方法、装置及存储介质、电子设备 Download PDF

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CN112147524A CN201910580164.9A CN201910580164A CN112147524A CN 112147524 A CN112147524 A CN 112147524A CN 201910580164 A CN201910580164 A CN 201910580164A CN 112147524 A CN112147524 A CN 112147524A
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Abstract

本公开提供了一种电池容量校准方法、装置及存储介质、电子设备，涉及电池管理领域。首先在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；然后控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；接着控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；最后根据电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数，从而对电池容量性能参数修正，从而根据电池容量性能参数估算的剩余电量与实际剩余电量之间不在较大的累计误差，最终避免了电池组中的电池的电压迅速降低，触发剩余电量跳变为0的情况，保证了电动汽车的正常行驶。

Description

电池容量校准方法、装置及存储介质、电子设备
技术领域
本公开涉及电池管理领域，具体地，涉及一种电池容量校准方法、装置及存储介质、电子设备。
背景技术
在电动汽车的全寿命周期检测中，需要充分考虑电池容量性能的衰减并在电池管理系统中做出电池容量性能参数修正。若在随着电池容量性能衰减时，对电池容量性能参数进行精确的修正，根据电池容量性能参数估算的剩余电量与实际剩余电量之间存在较大的累计误差，这样可能导致行驶中估算的剩余电量仍较大时，而实际的剩余电量已经非常接近0。当电动汽车在加速、上坡等需要短时间大功率放电的场合下，可能导致电池组中的电池的电压迅速降低，触发剩余电量跳变为0，导致电动汽车不能正常行驶。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池容量校准方法、装置及存储介质、电子设备，以改善电动汽车在加速、上坡等需要短时间大功率放电的场合下，可能导致电池组中的电池的电压迅速降低，触发剩余电量跳变为0，导致电动汽车不能正常行驶的问题。
为了实现上述目的，本公开实施例第一方面提供了一种电池容量校准方法，所述方法包括：
在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；
控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；
控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；
根据所述电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数。
可选地，所述在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式包括：
响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。
可选地，所述响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式包括：
响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断电池的温度是否在预设的测试温度范围内；
当电池的温度是否在预设的测试温度范围内时，进入电池容量校准模式。
可选地，所述方法还包括：当电池的温度不在预设的测试温度范围内时，将电池的温度调整至预设的测试温度范围内，并进入电池容量校准模式。
可选地，所述响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式包括：
响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断当前的剩余电量是否低于预设的阈值；
在当前的剩余电量低于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。
可选地，在进入电池容量校准模式之前，所述方法还包括：
检测所述充放电单元是否能为所述电池正常充放电；
当所述充放电单元能为所述电池正常充放电时，进入电池容量校准模式。
可选地，所述控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压包括：
控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；
等待预设定的时间后，检测电池的电压是否回升至中间电压；
当检测到电池的电压回升至中间电压时，继续控制所述充放电单元为电池持续放电，直到电池的电压由中间电压降低至放电截止电压。
本公开实施例第二方面提供了一种电池容量校准装置，所述装置包括：
校准模式进入模块，被配置成在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；
放电控制模块，被配置成控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；
充电控制模块，被配置成控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；
参数校准模块，被配置成根据所述电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数。
本公开实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开实施例第一方面提供的方法的步骤。
本公开实施例第四方面提供了一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开实施例第一方面提供的方法的步骤。
通过上述技术方案，本公开实施例提供的一种电池容量校准方法、装置及存储介质、电子设备，首先在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；然后控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；接着控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；最后根据电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数，从而对电池容量性能参数修正，从而根据电池容量性能参数估算的剩余电量与实际剩余电量之间不在较大的累计误差，最终避免了电池组中的电池的电压迅速降低，触发剩余电量跳变为0的情况，保证了电动汽车的正常行驶。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开实施例提供的充电系统的电路连接框图；
图2是本公开实施例提供的一种电池容量校准方法的流程图；
图3是本公开实施例提供的一种电池容量校准方法的流程图；
图4是本公开实施例提供的一种电池容量校准方法的流程图；
图5是本公开实施例提供的一种电池容量校准装置的功能模块框图；
图6是本公开实施例提供的一种电池容量校准装置的功能模块框图；
图7是本公开实施例提供的一种电子设备的电路连接框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开实施例提供了一种电池容量校准方法，应用于电池容量校准设备102，电池容量校准设备102应用于电动汽车107的充电系统。如图1所示，充电系统包括电池组、与电池组匹配的电池容量校准设备102以及充放电单元101；电池容量校准设备102与充放电单元101电连接，充放电单元101与连接到电网106的充电柜105之间通过插件及通讯线通讯连接。如果上述充电柜105对电动汽车107输出电能为直流电，则该充电柜105必须既能将电网106的电能转换为电池组充电所需电压、电流对电池组充电，也能将电池组中储存的电能放电并将电能输出至电网106。如果充电柜105对电动汽车107输出电能为交流电，则电动汽车107需既能将电网106的电能转换为电池组充电所需电压、电流对电池组进行充电，也能将电池组中储存电能放电输出至电网106的车载充电机104；电池组的充电工况或放电工况，可由电池容量校准设备102根据用户需求以及与充电柜105之间交互而确定。
其中，电动汽车107的电池组由多个电池以串并联的方式连接组成；以串并联的方式连接的多个电池103中，任一串联支路中的其中一个电池103的电压上升至充电截止电压时，即该串联支路已充满电；任一串联支路中的电池103的电压下降至放电截止电压时，即该串联支路已放完电；电池容量校准设备102可以对所有电池103的电压进行实时监测，并进行电压对比，检测任一串联支路中的其中一个电池103的电压是否为充电截止电压或充电截止电压。基于上述的硬件环境，如图2所示，所述方法包括：
S21：在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式。
具体地，预设的电池容量校准条件可以为响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令。具体地，例如，用户采用按下开关或在操作界面的菜单中触发容量修正功能等形式向电池容量校准设备102输入容量修正指令，则电池容量校准设备102判断充电柜或车载充电机104能否正常实现充放电功能，如果能，则进入电池容量校准模式。
另外，预设的电池容量校准条件还可以为当距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。电池容量校准设备102在进入电池容量校准模式时，记录时间/行驶里程,。例如，上一次进入电池容量校准模式的时间为2019年1月1日(若尚未进行过容量校准操作，则以整车出厂时刻为作为参考时间)，预设的阈值为3个月，则到了2019年4月1日时，则自动进入电池容量校准模式；再例如，上一次进入电池容量校准模式的行驶里程为5000公里，预设的阈值为3000公里，当行驶里程到了8000公里时，则自动进入电池容量校准模式。
可选地，在响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断当前的剩余电量是否低于预设的阈值(例如，30％)；在当前的剩余电量低于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。可以理解地，在进入电池容量校准模式之前，对剩余电量设置上述的阈值条件，从而避免后续进入电池容量校准模式后放电时间过长。
S22：控制充放电单元101为电池103持续放电，直至电池103的电压降低至放电截止电压。
本实施例中，充放电单元101包含上述的车载充电机104。可以理解地，当前记录的电池103的剩余电量是可能存在误差的，因此，需要将电池103放电至放电截止电压，然后充电，以重新记录电池103的剩余电量。
S23：控制充放电单元101持续向电池103充电，直到电池103的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池103的总电量。
在充电过程中，在电池103的电压未达充电截止电压之前，电池容量校准设备102可以按照对电池103充电的推荐功率值发出恒流充电的电流需求，并以电流积分法计算充入容量，如果电池103电压已达充电截止电压，则停止充电，并记录充电全过程中充入的总电量。
S24：根据所述电池103的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数。
例如，将电池103的总电量与额定总电量的比值作为电池容量性能参数(State OfHealth，SOH)对当前的电池容量性能参数更新，从而校准电池容量性能参数，并将电压已达充电截止电压后的电池103的剩余电量(State of Charge，SOC)更新为100％；在车辆行驶的过程中，电池103的剩余电量均以更新后的电压已达充电截止电压的电量作为基准计算剩余电量。
本公开实施例提供的一种电池容量校准方法，首先在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；然后控制充放电单元101为电池103持续放电，直至电池103的电压降低至放电截止电压；接着控制充放电单元101持续向电池103充电，直到电池103的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池103的总电量；最后根据电池103的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数，从而对电池容量性能参数修正，从而根据电池容量性能参数估算的剩余电量与实际剩余电量之间不在较大的累计误差，最终避免了电池组中的电池103的电压迅速降低，触发剩余电量跳变为0的情况，保证了电动汽车的正常行驶。
可选地，如图3所示，上述的S21包括：
S31：响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断电池103的温度是否在预设的测试温度范围内；如果是，则执行S32；如果否，则执行S33。
其中，可以在电池103安装温度传感器，用于检测电池103的温度，并将电池103的温度传输至电池容量校准设备102。
S32：进入电池容量校准模式。
S33：将电池103的温度调整至预设的测试温度范围内，并进入电池容量校准模式。
考虑到在低温环境或高温环境下的电池103的最大充电容量不同，从而对电池容量性能参数校准的精确度存在一定的影响，为此，可排除低温环境或高温环境对电池容量性能参数的修正的精确度的干扰，因而需要对电池103的温度进行检测，当电池103的温度不在预设的测试温度范围时，需要将电池103的温度调整至预设的测试温度范围内。将电池103的温度调整至预设的测试温度范围内的方式可以为例如，当温度过高时，对电池103的温度进行降温，当温度过低时，对电池103的温度进行升温。
可选地，如图4所示，S23可以包括：
S41：控制充放电单元101为电池103持续放电，直至电池103的电压降低至放电截止电压。
S42：等待预设定的时间后，检测电池103的电压是否回升至中间电压，如果是，则执行S43。
S43：继续控制所述充放电单元101为电池103持续放电，直到电池103的电压由中间电压降低至放电截止电压，记录充电过程中充入电池103的总电量。
考虑到在当电池103的电压第一次下降至放电截止电压时，由于电压不稳定的因素，在一段时间后，电压可能回升至某一中间电压，从而导致电池103的电压并未真正到达放电截止电压，也造成最终对电池容量性能参数校准的精确，因此，在电池103的电压第一次下降至放电截止电压后，需要等待预设定的时间(例如，10s)，若检测到电池103的电压回升至中间电压，则继续为电池103持续放电，直到电池103的电压由中间电压重新降低至放电截止电压；从而避免了一次性放电不到位，造成对电池容量性能参数校准不精确的情况。
如图5所示，本公开实施例提供了一种电池容量校准装置500，所述装置包括校准模式进入模块501、放电控制模块502、充电控制模块503以及参数校准模块504。其中，
校准模式进入模块501被配置成在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式。
可选地，校准模式进入模块501可以被具体配置成响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。
可选地，校准模式进入模块501还可以被具体配置成响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断电池103的温度是否在预设的测试温度范围内；当电池103的温度是否在预设的测试温度范围内时，进入电池容量校准模式；当电池103的温度不在预设的测试温度范围内时，将电池103的温度调整至预设的测试温度范围内，并进入电池容量校准模式。
可选地，校准模式进入模块501还可以被具体配置成响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断当前的剩余电量是否低于预设的阈值；在当前的剩余电量低于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。
校准模式进入模块501还可以被具体配置成检测所述充放电单元101是否能为所述电池103正常充放电；当所述充放电单元101能为所述电池103正常充放电时，进入电池容量校准模式。
放电控制模块502被配置成控制充放电单元101为电池103持续放电，直至电池103的电压降低至放电截止电压。
充电控制模块503被配置成控制充放电单元101持续向电池103充电，直到电池103的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池103的总电量。
参数校准模块504被配置成根据所述电池103的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数。
可选地，如图6所示，放电控制模块502具体包括：
放电子模块601，被配置成控制充放电单元101为电池103持续放电，直至电池103的电压降低至放电截止电压。
电压检测子模块602，被配置成等待预设定的时间后，检测电池103的电压是否回升至中间电压。
放电子模块601还被配置成当检测到电池103的电压回升至中间电压时，继续控制所述充放电单元101为电池103持续放电，直到电池103的电压由中间电压降低至放电截止电压。
本公开实施例提供的一种电池容量校准装置，可以实现如下功能，在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；根据电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数，从而对电池容量性能参数修正，从而根据电池容量性能参数估算的剩余电量与实际剩余电量之间不在较大的累计误差，最终避免了电池组中的电池的电压迅速降低，触发剩余电量跳变为0的情况，保证了电动汽车的正常行驶。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图7所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。
其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的电池容量校准方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此，相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。
在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的电池容量校准方法。例如，电池容量校准方法包括如下流程：在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；
控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；根据所述电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的电池容量校准方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的电池容量校准方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的电池容量校准方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器732，上述程序指令可由电子设备700的处理器722执行以完成上述的电池容量校准方法。
在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的电池容量校准方法的代码部分。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池容量校准方法，其特征在于，所述方法包括：
在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；
控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；
控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；
根据所述电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式包括：
响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式包括：
响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断电池的温度是否在预设的测试温度范围内；
当电池的温度是否在预设的测试温度范围内时，进入电池容量校准模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当电池的温度不在预设的测试温度范围内时，将电池的温度调整至预设的测试温度范围内，并进入电池容量校准模式。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，进入电池容量校准模式包括：
响应到用户触发操作界面而生成的容量校准指令或距离上一次进入电池容量校准模式的时间/行驶里程大于预设的阈值时，判断当前的剩余电量是否低于预设的阈值；
在当前的剩余电量低于预设的阈值时，进入电池容量校准模式。
6.根据权利要求1-5所述的任一所述的方法，其特征在于，在进入电池容量校准模式之前，所述方法还包括：
检测所述充放电单元是否能为所述电池正常充放电；
当所述充放电单元能为所述电池正常充放电时，进入电池容量校准模式。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压包括：
控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；
等待预设定的时间后，检测电池的电压是否回升至中间电压；
当检测到电池的电压回升至中间电压时，继续控制所述充放电单元为电池持续放电，直到电池的电压由中间电压降低至放电截止电压。
8.一种电池容量校准装置，其特征在于，所述装置包括：
校准模式进入模块，被配置成在达到预设的电池容量校准条件时，进入电池容量校准模式；
放电控制模块，被配置成控制充放电单元为电池持续放电，直至电池的电压降低至放电截止电压；
充电控制模块，被配置成控制充放电单元持续向电池充电，直到电池的电压升高至充电截止电压，并记录充电过程中充入电池的总电量；
参数校准模块，被配置成根据所述电池的总电量与额定总电量校准电池容量性能参数。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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