CN112455286B - 一种充电控制方法及装置、电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种充电控制方法及装置、电池管理系统;涉及电池技术领域。充电控制方法包括:确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围;获取电池在当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息;根据当前充电周期SOC理论上限范围和充电信息确定当前充电周期的SOC余量;根据当前充电周期SOC理论上限范围和SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC;在当前充电周期中,当SOC达到当前充电周期的充电截止SOC时,停止电池的充电。该充电控制方法用以保证电池的安全使用。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种充电控制方法及装置、电池管理系统。
背景技术
锂离子电池由于其具有高能量密度和可循环使用等优点,被广泛应用于电动汽车等领域。然而,锂离子电池在不同的充电或放电工况下(包括不同的存储和使用温度、倍率、充放电深度等),具有不同的老化速率。通过优化电池的许用上限SOC(可以理解为充电截止SOC),可以改善电池的老化问题,延长使用寿命,提高电池的使用安全性。
目前,电池的许用上限SOC(State Of Charge,荷电状态)通常设置为一个固定阈值(通常小于100%),在电池充电达到该固定阈值之后,充电截止,以避免充电或回充过程发生析锂风险。但是,由于许用上限SOC固定,在电池的性能改变之后,该许用上限SOC可能并不能保证电池的安全使用。因此,现有的充电控制方法并不能充分保证电池的安全使用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种充电控制方法及装置、电池管理系统,用以保证电池的安全使用。
第一方面,本申请提供一种充电控制方法,包括:确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围;当前充电周期SOC理论上限范围包括:理论最大SOC值和理论最小SOC值;获取电池在当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息;充电信息包括:N个充电周期中的充电截止SOC最大值、充电截止SOC最小值、充电截止SOC平均值、以及N个充电周期中各个充电周期的理论最大SOC值;N为大于1的正整数;确定各个充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第一差值;确定当前充电周期SOC理论上限范围的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第二差值;确定各个充电周期的理论最大SOC值中最大的理论最大SOC值与充电截止SOC最大值的第三差值;确定当前充电周期SOC理论上限范围的理论最小SOC值与充电截止SOC最小值的第四差值;根据第一差值、第二差值、第三差值以及第四差值确定当前充电周期的SOC余量;根据当前充电周期SOC理论上限范围和SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC;在当前充电周期中,当SOC达到当前充电周期的充电截止SOC时,停止电池的充电。
在本申请中,与现有技术相比,充电周期的充电截止SOC会进行动态调整;动态调整的依据为:当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息以及当前充电周期SOC理论上限范围,一方面,之前的充电周期的充电信息能够代表用户的充电习惯;另一方面,当前充电周期SOC理论上限范围能够将充电截止SOC限定在与电池性能匹配的范围内,即便电池的性能改变,也能保持电池的安全使用。因此,本申请通过根据合理的SOC范围和用户的充电习惯动态调整充电截止SOC,充分保证电池的安全使用。
作为一种可能的实现方式,确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:根据当前充电周期的电池老化状态确定当前充电周期SOC理论上限范围。
在本申请中,通过根据当前充电周期的电池老化状态确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池的老化状态适配。
作为一种可能的实现方式,确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:根据电池的累计充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计充放电容量为在当前充电周期之前所累计的充放电容量。
在本申请中,通过根据在当前充电周期之前所累计的充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池的充放电容量适配。
作为一种可能的实现方式,确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:根据电池的累计充放电容量和累计充放电容量对应的温度折算系数确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计充放电容量为在当前充电周期之前所累计的充放电容量。
在本申请中,通过结合温度折算系数与在当前充电周期之前所累计的充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池在温度限定条件下的充放电容量适配。
作为一种可能的实现方式,确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:根据累计行进里程确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计行进里程为截至当前时刻所累计的行进里程。
在本申请中,通过根据截至当前时刻所累计的行进里程确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池的性能改变(通常来说行进里程增加,电池性能会对应下降)适配。
作为一种可能的实现方式,根据当前充电周期SOC理论上限范围和SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC,包括:将当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最小SOC值与SOC余量之和与当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最大SOC值中的较小值确定为当前充电周期的充电截止SOC。
在本申请中,通过将当前充电周期SOC理论上限范围与SOC余量结合,确定出一个较小的SOC值,将其作为充电截止SOC,充分保证电池的安全使用。
第二方面,本申请提供一种充电控制装置,包括用于实现第一方面以及第一方面的任意一种可能的实现方式中所述的充电控制方法的各个功能模块。
第三方面,本申请提供一种电池管理系统,包括:处理器;以及,与处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被处理器执行的指令,指令被处理器执行,以使处理器能够执行第一方面以及第一方面的任意一种可能的实现方式中所述的充电控制方法。
第四方面,本申请实施例提供一种电动车辆,包括:电池与第三方面所述的电池管理系统。
第五方面,本申请实施例提供一种可读存储介质,该可读存储介质上存储有指令,该指令被处理器运行时执行如第一方面以及第一方面的任意一种可能的实现方式中所述的充电控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的充电控制方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的充电控制装置的结构框图;
图3为本申请实施例提供的电池管理系统的结构示意图。
图标:200-充电控制装置;210-获取模块;220-处理模块;300-电池管理系统;310-处理器;320-存储器。
具体实施方式
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描述。
本申请实施例提供的充电控制方法可以应用于电动车辆,包括:电动汽车、电动摩托车等。除了电动车辆,该充电控制方法也可以应用于其他电动设备(采用动力电池作为电源的设备)。
不管是电动车辆,还是电动设备,通常都设置有电池管理系统,电池管理系统和电池构成电池系统,该电池管理系统用于对电池进行管理,比如对电池状态、电池容量等各种参数进行管理;比如对电池进行充电控制。因此,该充电控制方法所应用的硬件环境可以为电池对应的电池管理系统。
对于该电池管理系统,除了与电池连接,以实现对电池的管理,还与电动车辆或者电动设备的其他模块连接(包括电性连接、物理连接等可实施的连接关系),电池管理系统与这些模块之间可以传输数据,比如:电动车辆的电池管理系统将电池的充电状态等信息发送给整车控制器,整车控制器将充电状态等信息进行反馈(例如显示)。再比如:电池管理系统接收整车控制器发送的控制指令,电池管理系统再依据控制指令对动力电池进行相应地管理。
在电池进行充电时,某些情况下,用户会主动结束充电,比如:拔除充电线;在大多数情况下,用户不会主动结束充电,此时,便通过电池管理系统对电池的充电进行控制。
请参照图1,为本申请实施例提供的充电控制方法的流程图,该方法包括:
步骤110:确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围。其中,当前充电周期SOC理论上限范围包括:理论最大SOC值和理论最小SOC值。
步骤120:获取电池在当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息。其中,充电信息包括:N个充电周期中的充电截止SOC最大值、充电截止SOC最小值、充电截止SOC平均值、以及N个充电周期中各个充电周期的理论最大SOC值;N为大于1的正整数。
步骤130:确定各个充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第一差值。
步骤140:确定当前充电周期SOC理论上限范围的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第二差值。
步骤150:确定各个充电周期的理论最大SOC值中最大的理论最大SOC值与充电截止SOC最大值的第三差值。
步骤160:确定当前充电周期SOC理论上限范围的理论最小SOC值与充电截止SOC最小值的第四差值。
步骤170:根据第一差值、第二差值、第三差值以及第四差值确定当前充电周期的SOC余量。
步骤180:根据当前充电周期SOC理论上限范围和SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC。
步骤190:在当前充电周期中,当SOC达到当前充电周期的充电截止SOC时,停止电池的充电。
与现有技术相比,充电周期的充电截止SOC会进行动态调整;动态调整的依据为:当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息以及当前充电周期SOC理论上限范围,一方面,之前的充电周期的充电信息能够代表用户的充电习惯;另一方面,当前充电周期SOC理论上限范围能够将充电截止SOC限定在与电池性能匹配的范围内,即便电池的性能改变,也能保持电池的安全使用。因此,本申请通过根据合理的SOC范围和用户的充电习惯动态调整充电截止SOC,充分保证电池的安全使用。
接下来对步骤110-步骤190的详细实施方式进行介绍。
在步骤110-步骤190中,针对当前充电周期的充电状态进行控制,可以理解,电池管理系统的充电控制是实时的,因此,针对每一个充电周期都按照步骤110-步骤190的流程进行充电控制。
对于电池来说,从开始充电到结束充电的过程可以称之为充电周期,从开始放电到结束放电的过程可以称之为放电周期。比如:假设当前是电池第1次进行充电,则当前充电周期为第1个充电周期;在电池第1次进行充电之后,电池进行第1次放电,则该放电周期为第1个放电周期。假设当前是电池第10次进行充电,则当前充电周期为第10个充电周期;在电池第10次进行充电之后,电池进行第10次放电,则该放电周期为第10个放电周期。
对于电池管理系统来说,可以对各个充电周期进行计数,以及对各个充电周期的充电信息进行记录;当然,也可以对各个放电周期进行计算,以及对各个放电周期的放电信息进行记录。为了便于记录,电池管理系统通常将充电周期和放电周期合并到一起记录,即,将开始充电-结束充电-开始放电-结束放电作为一个完整的周期进行记录。比如:第1个充电周期+第1个放电周期为第1个完整的周期。
在步骤110中,涉及充电周期的SOC理论上限范围,该SOC理论上限范围中包括:理论最大SOC值和理论最小SOC值,比如:假设理论最大SOC值为95%,理论最小SOC值为80%,则SOC理论上限范围为[80%,95%]。SOC理论上限范围取决于电池的性能,比如:随着电池的使用时间的增长,电池的性能下降,SOC理论上限范围中的理论最大SOC值相应地降低,理论最小SOC值也可能降低。
为了确定各个充电周期的SOC理论上限范围,可以预先在电池管理系统中定义SOC理论上限范围的确定规则,在对电池的充电进行控制时,再结合预先定义的确定规则对SOC理论上限范围进行确定。
在本申请实施例中,提供四种可选的确定规则,基于这四种可选的确定规则,步骤110也对应有四种可选的实施方式,接下来分别对这四种可选的实施方式进行介绍。
步骤110的第一种可选的实施方式,包括:根据当前充电周期的电池老化状态确定当前充电周期SOC理论上限范围。
在第一种可选的实施方式中,可以预先设定电池老化状态与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,比如:,。其中,代表理论最大SOC值,代表理论最小SOC值,SOH(State of Health,健康状态)代表电池老化状态。电池管理系统先进行电池的SOH的估算,然后基于预先设定的SOH与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,在电池的SOH已知的情况下,便能确定出理论最大SOC值和理论最小SOC值,SOC理论上限范围也对应确定。
除了预先设定SOH与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,电池管理系统还可以预先标定不同的SOH与理论最大SOC值和理论最小SOC值的映射表。电池管理系统先进行电池的SOH的估算,然后基于预先标定的不同的SOH与理论最大SOC值和理论最小SOC值的映射表,在电池的SOH已知的情况下,便能确定出理论最大SOC值和理论最小SOC值,SOC理论上限范围也对应确定。
其中,电池的SOH的估算属于本领域成熟的技术,在本申请实施例不作详细介绍。以及,电池的SOH与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,或者映射表,可以在不同的应用场景中,结合用户的经验或者大量的已有数据进行确定,在本申请实施例也不作详细介绍。比如,通常来说,电池的老化越严重,理论最大SOC值相应的越小。
在本申请实施例中,通过根据当前充电周期的电池老化状态确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池的老化状态适配。
步骤110的第二种可选的实施方式,包括:根据电池的累计充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计充放电容量为在当前充电周期之前所累计的充放电容量。
在第二种可选的实施方式中,可以预先设定累计充放电容量与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,比如:,。其中,代表理论最大SOC值,代表理论最小SOC值,P代表累计充放电容量。电池管理系统先获取电池在当前充电周期之前所累计的充放电容量,然后基于预先设定累计充放电容量与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,在电池的充放电容量已知的情况下,便能确定出理论最大SOC值和理论最小SOC值,SOC理论上限范围也对应确定。
除了预先设定累计充放电容量与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,电池管理系统还可以预先标定不同的累计充放电容量与理论最大SOC值和理论最小SOC值的映射表。电池管理系统先获取电池在当前充电周期之前所累计的充放电容量,然后基于预先标定的不同的累计充放电容量与理论最大SOC值和理论最小SOC值的映射表,在累计充放电容量已知的情况下,便能确定出理论最大SOC值和理论最小SOC值,SOC理论上限范围也对应确定。
其中,电池的累计充放电容量为电池管理系统实时记录并更新的数据,因此,可以直接从已有的记录中获取累计充放电容量。以及,电池的累计充放电容量与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,或者映射表,可以在不同的应用场景中,结合用户的经验或者大量的已有数据进行确定,在本申请实施例也不作详细介绍。比如,通常来说,电池的累计充放电容量越大,理论最大SOC值相应的越小。
在本申请实施例中,通过根据在当前充电周期之前所累计的充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池的充放电容量适配。
步骤110的第三种可选的实施方式,包括:根据电池的累计充放电容量和累计充放电容量对应的温度折算系数确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计充放电容量为在当前充电周期之前所累计的充放电容量。
在第三种可选的实施方式中,在第二种可选的实施方式的基础上,结合了温度折算系数,因此,可以先确定温度折算系数,以及基于温度折算系数和累计充放电容量确定出温度折算后的累计充放电容量,然后再基于温度折算后的累计充放电容量确定理论最大SOC值和理论最小SOC值。
其中,基于温度折算后的累计充放电容量确定理论最大SOC值和理论最小SOC值的实施方式可以参照第二种实施方式,即:预先定义对应关系或者预先标定映射表。
关于温度折算系数的确定,作为一种可选的实施方式:预先标定不同温度下,充电周期和SOH之间的映射关系;基于该映射关系,可获得在相同的SOH下,不同的温度与指定的温度之间的等效充电周期数;最后基于等效充电周期数,确定温度折算系数。为了便于理解,作为举例:假设T1温度下,第300个充电周期对应的SOH为95%;25℃条件下,第200个充电周期对应的SOH为95%;则,温度折算系数便为:300/200=1.5。
在实际应用时,可以将SOH、不同温度下的充电周期数,以及温度折算系数整合为一个总的映射表,在确定温度折算系数时,可以直接基于该映射表进行计算。作为举例,请参照表1,为一种可选的映射表的示例,其中,Cycle代表充电周期数。其中,选取25℃作为参照温度,在实际应用时,也可以选取其他温度值作为参照温度。
进一步地,电池管理系统中预设累计充放电容量的温度折算方式,在基于温度折算系数和累计充放电容量确定出温度折算后的累计充放电容量时,按照预设的温度折算方式,在温度折算系数和累计充放电容量已知的情况下,便可以确定温度折算后的累计充放电容量。
在本申请实施例中,通过结合温度折算系数与在当前充电周期之前所累计的充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池在温度限定条件下的充放电容量适配。
步骤110的第四种可选的实施方式,包括:根据累计行进里程确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计行进里程为截至当前时刻所累计的行进里程。该种实施方式适用于电动车辆。
在第四种可选的实施方式中,可以预先设定累计行进里程与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,比如:,。其中,代表理论最大SOC值,代表理论最小SOC值,D代表累计行进里程。电池管理系统先获取电动车辆截至当前时刻所累计的行进里程,然后基于预先设定的累计行进里程与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,在电池的累计行进里程已知的情况下,便能确定出理论最大SOC值和理论最小SOC值,SOC理论上限范围也对应确定。
除了预先设定累计行进里程与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,电池管理系统还可以预先标定不同的累计行进里程与理论最大SOC值和理论最小SOC值的映射表。电池管理系统先获取电动车辆截至当前时刻所累计的行进里程,然后基于预先标定的不同的累计行进里程与理论最大SOC值和理论最小SOC值的映射表,在累计行进里程已知的情况下,便能确定出理论最大SOC值和理论最小SOC值,SOC理论上限范围也对应确定。
其中,电动车辆的累计行进里程由整车控制器进行监控,因此,电池管理系统可以直接从整车控制器处请求截至当前时刻所累计的行进里程。以及,电池的累计行进里程与理论最大SOC值和理论最小SOC值之间的关系,或者映射表,可以在不同的应用场景中,结合用户的经验或者大量的已有数据进行确定,在本申请实施例也不作详细介绍。比如,通常来说,电池的累计行进里程越大,理论最大SOC值相应的越小。
在本申请实施例中,通过根据截至当前时刻所累计的行进里程确定当前充电周期SOC理论上限范围,使该理论上限范围与电池的性能改变(通常来说行进里程增加,电池性能会对应下降)适配。
在本申请实施例中,这四种实施方式可以单独实施,也可以结合实施。在单独实施时,采用其中的任意一种确定SOC理论上限范围即可。在结合实施时,比如:采用其中的至少两种实施方式分别计算出至少两个SOC理论上限范围,然后结合至少两个SOC理论上限范围确定最终的SOC理论上限范围。其中,在确定最终的SOC理论上限范围时,可以采用平均值、加权平均等实施方式,在本申请实施例中不作限定。
在步骤120中,获取当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息。在充电信息中,包括:N个充电周期中的充电截止SOC最大值、充电截止SOC最小值、充电截止SOC平均值、以及N个充电周期中各个充电周期的理论最大SOC值。
可以理解,对于之前的N个充电周期来说,电池管理系统记录有对应的SOC理论上限范围和充电截止SOC。因此,在步骤120中,可以先获取N个充电周期的SOC理论上限范围和充电截止SOC,然后根据N个充电周期的SOC理论上限范围确定充电信息。其中,充电截止SOC最大值为N个充电周期的充电截止SOC中的最大SOC;充电截止SOC最小值为N个充电周期的充电截止SOC中的最小SOC;充电截止SOC平均值为N个充电周期的充电截止SOC的平均值。N个充电周期中各个充电周期的理论最大SOC值可以直接从SOC理论上限范围中获取。
对于充电截止SOC平均值,可以基于N个充电周期的充电截止SOC,通过算术平均、几何平均等常用的平均值计算方式确定,即,充电截止SOC平均值可以是N个充电周期的充电截止SOC的算术平均值、几何平均值等。以及,在本申请实施例中,涉及到平均值的部分,均可以采用包括不限于:算术平均,几何平均,平方平均(均方根平均),调和平均,加权平均等常用的平均值计算方式。
在本申请实施例中,N为大于1的正整数。在实际应用时,每完成一个充电周期的充电控制,N值可以相应的增加,N值的初始值可以为2。比如:在第1个充电周期和第2个充电周期,可以采用固定的充电SOC截止值;在第3个充电周期,N取2;在第4个充电周期,N=3;在前10个充电周期,N的取值都依次增加1;在第10个充电周期之后,N的取值可以固定不变,比如固定取值为10。总之,N的取值可以结合实际的应用场景进行合理的选取,在本申请实施例中不作限定。
在步骤130中,确定各个充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第一差值。举例来说,当前充电周期为第20个充电周期,N的取值为10,则依次计算第10-20个充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的差值。
在步骤140中,确定当前充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第二差值。举例来说,当前充电周期为第20个充电周期,N的取值为10,则计算第20个充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的差值。
在步骤150中,确定各个充电周期的理论最大SOC值中最大的理论最大SOC值与充电截止SOC最大值的第三差值。举例来说,当前充电周期为第20个充电周期,N的取值为10,第10个充电周期的理论最大SOC值最大,则计算第10个充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC最大值的差值。
在步骤160中,确定当前充电周期SOC理论上限范围的理论最小SOC值与充电截止SOC最小值的第四差值。举例来说,当前充电周期为第20个充电周期,N的取值为10,则计算第20个充电周期的理论最小SOC值与充电截止SOC最小值的差值。
在步骤170中,根据第一差值、第二差值、第三差值以及第四差值确定当前充电周期的SOC余量。作为一种可选的实施方式,步骤170包括:通过加权平均函数将第一差值、第二差值、第三差值以及第四差值进行加权平均,获得当前充电周期的SOC余量。
在本申请实施例中,除了通过加权平均函数确定SOC余量,还可以采用取四个差值中的最小差值,或者最大差值等实施方式来确定SOC余量。结合不同的应用场景,可以采用不同的实施方式,在此不作限定。
在步骤180中,根据当前充电周期SOC理论上限范围和SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC。作为一种可选的实施方式,步骤180包括:将当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最小SOC值与SOC余量之和与当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最大SOC值中的较小值确定为当前充电周期的充电截止SOC。
举例来说,假设当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最小SOC值为SOC1,理论最大SOC值为SOC2,SOC余量为△SOC,则:当前充电周期的充电截止SOC=min(SOC1+△SOC,SOC2)。
在本申请实施例中,通过将当前充电周期SOC理论上限范围与SOC余量结合,确定出一个较小的SOC值,将其作为充电截止SOC,充分保证电池的安全使用。
在本申请实施例中,步骤180除了采用这种实施方式,还可以采用其他可选的实施方式,比如:预先标定一个标准SOC余量,然后结合步骤170中确定的SOC余量与该标准SOC余量确定最终的SOC余量。结合方式可以是:将步骤170中确定的SOC余量与该标准SOC余量进行加权平均,加权平均后的结果为最终的SOC余量;将步骤170中确定的SOC余量与该标准SOC余量的较小/较大的SOC余量确定为最终的SOC余量。
在步骤190中,在当前充电周期中,当SOC达到当前充电周期的充电截止SOC时,停止电池的充电。举例来说,假设当前充电周期的充电截止SOC为90%,则在SOC到达90%时,电池管理系统停止电池的充电。对于电池管理系统停止电池的充电的实施方式,为本领域成熟的技术,在本申请实施例中不作详细介绍。
在步骤190之后,电池管理系统记录刚结束的充电周期的充电信息,包括:步骤110中确定的理论SOC上限范围,以及步骤180中确定的充电截止SOC,以便于电池管理系统在下一个充电周期可以继续按照步骤110-步骤190的流程进行充电控制。
请参照图2,本申请实施例中还提供一种充电控制装置200,包括:获取模块210和处理模块220。
处理模块220,用于:确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围;当前充电周期SOC理论上限范围包括:理论最大SOC值和理论最小SOC值。
获取模块210,用于:获取电池在当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息;充电信息包括:N个充电周期中的充电截止SOC最大值、充电截止SOC最小值、充电截止SOC平均值、以及N个充电周期中各个充电周期的理论最大SOC值;N为大于1的正整数。
处理模块220还用于:确定各个充电周期的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第一差值;确定当前充电周期SOC理论上限范围的理论最大SOC值与充电截止SOC平均值的第二差值;确定各个充电周期的理论最大SOC值中最大的理论最大SOC值与充电截止SOC最大值的第三差值;确定当前充电周期SOC理论上限范围的理论最小SOC值与充电截止SOC最小值的第四差值;根据第一差值、第二差值、第三差值以及第四差值确定当前充电周期的SOC余量;根据当前充电周期SOC理论上限范围和SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC;在当前充电周期中,当SOC达到当前充电周期的充电截止SOC时,停止电池的充电。
在本申请实施例中,处理模块220具体用于:根据当前充电周期的电池老化状态确定当前充电周期SOC理论上限范围。
在本申请实施例中,处理模块220具体还用于:根据电池的累计充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计充放电容量为在当前充电周期之前所累计的充放电容量。
在本申请实施例中,处理模块220具体还用于:根据电池的累计充放电容量和累计充放电容量对应的温度折算系数确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计充放电容量为在当前充电周期之前所累计的充放电容量。
在本申请实施例中,处理模块220具体还用于:根据累计行进里程确定当前充电周期SOC理论上限范围;累计行进里程为截至当前时刻所累计的行进里程。
在本申请实施例中,处理模块220具体还用于:将当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最小SOC值与SOC余量之和与当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最大SOC值中的较小值确定为当前充电周期的充电截止SOC。
图2所示的充电控制装置200的各个功能模块与前述实施例所介绍的充电控制方法的各个步骤一一对应,因此,充电控制装置200的各个功能模块的实施方式参照与其对应的方法步骤的实施方式,在本申请实施例中不作重复介绍。
请参照图3,本申请实施例中还提供一种电池管理系统300,包括:处理器310;以及,与处理器310通信连接的存储器320;其中,存储器320存储有可被处理器310执行的指令,指令被处理器310执行,以使处理器310能够执行本申请实施例所提供的充电控制方法。
其中,处理器310和存储器320之间直接或间接地电连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件之间可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。充电控制方法分别包括至少一个可以以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器320中的软件功能模块。
处理器310可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。处理器310可以是通用处理器,包括CPU (Central Processing Unit,中央处理器)、NP (Network Processor,网络处理器)等;还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列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。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。
存储器320可以存储各种软件程序以及模块,如本申请实施例提供的充电控制方法及装置对应的程序指令/模块。处理器310通过运行存储在存储器320中的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现本申请实施例中的技术方案。
存储器320可以包括但不限于RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),ROM(Read Only Memory,只读存储器),PROM(Programmable Read-Only Memory,可编程只读存储器),EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦除只读存储器),EEPROM(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,电可擦除只读存储器)等。
在本申请实施例中,还提供一种电动车辆,包括动力电池以及图3所示的电池管理系统300,以及还包括整车控制器,以及其他电动车辆所具有的基本结构或者组件。
在本申请实施例中,还提供一种可读存储介质,该可读存储介质上存储有指令,该指令被处理器运行时执行本申请实施例提供的充电控制方法。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,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信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,作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,作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。
再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种充电控制方法,其特征在于,包括:
确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围;所述当前充电周期SOC理论上限范围包括:理论最大SOC值和理论最小SOC值;
获取所述电池在当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息;所述充电信息包括:所述N个充电周期中的充电截止SOC最大值、充电截止SOC最小值、充电截止SOC平均值、以及所述N个充电周期中各个充电周期的理论最大SOC值;所述N为大于1的正整数;
确定所述各个充电周期的理论最大SOC值与所述充电截止SOC平均值的第一差值;
确定所述当前充电周期SOC理论上限范围的理论最大SOC值与所述充电截止SOC平均值的第二差值;
确定所述各个充电周期的理论最大SOC值中最大的理论最大SOC值与所述充电截止SOC最大值的第三差值;
确定所述当前充电周期SOC理论上限范围的理论最小SOC值与所述充电截止SOC最小值的第四差值;
根据所述第一差值、所述第二差值、所述第三差值以及所述第四差值,确定所述当前充电周期的SOC余量;
根据所述当前充电周期SOC理论上限范围和所述SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC;
在当前充电周期中,当SOC达到所述当前充电周期的充电截止SOC时,停止所述电池的充电;
其中,所述根据所述第一差值、所述第二差值、所述第三差值以及所述第四差值,确定所述当前充电周期的SOC余量,包括:
通过加权平均函数将所述第一差值、所述第二差值、所述第三差值以及所述第四差值进行加权平均,获得所述当前充电周期的SOC余量。
2.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:
根据当前充电周期的电池老化状态确定当前充电周期SOC理论上限范围。
3.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:
根据所述电池的累计充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围;所述累计充放电容量为在所述当前充电周期之前所累计的充放电容量。
4.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:
根据所述电池的累计充放电容量和所述累计充放电容量对应的温度折算系数确定当前充电周期SOC理论上限范围;所述累计充放电容量为在所述当前充电周期之前所累计的充放电容量。
5.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围,包括:
根据累计行进里程确定当前充电周期SOC理论上限范围;所述累计行进里程为截至当前时刻所累计的行进里程。
6.根据权利要求1-5任一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述根据所述当前充电周期SOC理论上限范围和所述SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC,包括:
将所述当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最小SOC值与所述SOC余量之和与所述当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最大SOC值中的较小值确定为当前充电周期的充电截止SOC。
7.一种充电控制装置,其特征在于,包括:
处理模块,用于确定电池的当前充电周期SOC理论上限范围;所述当前充电周期SOC理论上限范围包括:理论最大SOC值和理论最小SOC值;
获取模块,用于获取所述电池在当前充电周期之前的N个充电周期的充电信息;所述充电信息包括:所述N个充电周期中的充电截止SOC最大值、充电截止SOC最小值、充电截止SOC平均值、以及所述N个充电周期中各个充电周期的理论最大SOC值;所述N为大于1的正整数;
所述处理模块还用于:
确定所述各个充电周期的理论最大SOC值与所述充电截止SOC平均值的第一差值;
确定所述当前充电周期SOC理论上限范围的理论最大SOC值与所述充电截止SOC平均值的第二差值;
确定所述各个充电周期的理论最大SOC值中最大的理论最大SOC值与所述充电截止SOC最大值的第三差值;
确定所述当前充电周期SOC理论上限范围的理论最小SOC值与所述充电截止SOC最小值的第四差值;
根据所述第一差值、所述第二差值、所述第三差值以及所述第四差值确定所述当前充电周期的SOC余量;
根据所述当前充电周期SOC理论上限范围和所述SOC余量确定当前充电周期的充电截止SOC;
在当前充电周期中,当SOC达到所述当前充电周期的充电截止SOC时,停止所述电池的充电;
所述处理模块具体用于:通过加权平均函数将所述第一差值、所述第二差值、所述第三差值以及所述第四差值进行加权平均,获得所述当前充电周期的SOC余量。
8.根据权利要求7所述的充电控制装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:根据当前充电周期的电池老化状态确定当前充电周期SOC理论上限范围。
9.根据权利要求7所述的充电控制装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:根据所述电池的累计充放电容量确定当前充电周期SOC理论上限范围;所述累计充放电容量为在所述当前充电周期之前所累计的充放电容量。
10.根据权利要求7所述的充电控制装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:根据所述电池的累计充放电容量和所述累计充放电容量对应的温度折算系数确定当前充电周期SOC理论上限范围;所述累计充放电容量为在所述当前充电周期之前所累计的充放电容量。
11.根据权利要求7所述的充电控制装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:根据累计行进里程确定当前充电周期SOC理论上限范围;所述累计行进里程为截至当前时刻所累计的行进里程。
12.根据权利要求7-11任一项所述的充电控制装置,其特征在于,所述处理模块具体还用于:将所述当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最小SOC值与所述SOC余量之和与所述当前充电周期SOC理论上限范围中的理论最大SOC值中的较小值确定为当前充电周期的充电截止SOC。
13.一种电池管理系统,其特征在于,包括:处理器;以及,与所述处理器通信连接的存储器;
其中,所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令,所述指令被所述处理器执行,以使所述处理器能够执行权利要求1至6中任一项所述的充电控制方法。
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