CN112467815B - 电池管理系统被动限流的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池管理系统被动限流的控制方法及系统，电池管理系统包括：电池组、控制单元、检测模块、充电开关、以及对电池组进行限流的限流模块，控制方法包括：在电池组接入充电设备时，通过检测模块采集电池组的充电信息；控制单元根据充电信息判断电池组是否满足限流充电状态，若是，控制电池组进入限流充电状态；在电池组进入限流充电状态后，控制单元检测电池组的限流充电时间，并判断限流充电时间是否满足限流关闭条件，若是，控制限流模块关闭，并控制电池组进入正常充电状态。本发明通过充电信息实时监测，有效控制电池组充电状态与限流充电状态的切换，避免充电时间过长或者充电过流，提高电池组可靠性，延长电池组的寿命。

Description

电池管理系统被动限流的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电池管理系统的控制领域，更具体地说，涉及一种电池管理系统被动限流的控制方法及系统。

背景技术

电池组在充电过程中，由于电池组本身的特性，需要对电池组的充电状态进行实时监测，并根据电池组的充电状态进行状态保护，以避免出现过充、过压等现象而损坏电池组，以提高电池组的充电可靠性，延长电池组的寿命。

为了达到上述目的，现有技术中，一般会给电池组配置电池管理系统(BMS)，同时配置限流模块。在充电过程中，若出现异常现象，电池管理系统通常会打开限流模块进行限流，并在可满足充电条件时，关闭限流模块，重新开启充电线路，然而，现有技术均通过硬件的方式进行限流，由于现有技术限流方案的局限性，BMS对开启限流模块、关闭限流模块的切换以及限流充电时间的长短不作具体控制，进而导致出现限流充电时间过长或者达到限流条件时不进行限流而使电池组在可进行充电时不能进行充电，导致充电时间延长或者充电过流等；或者，限流充电时间过短或者未达到充电条件而重新启动充电，进而使得电池组未达到充电条件时又重新对电池组进行充电，降低了电池组的充电可靠性，或者正常充电时电流较大，有可能导致电池组无法完全充满。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电池管理系统被动限流的控制方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电池管理系统被动限流的控制方法，应用于电池管理系统，所述电池管理系统包括：电池组、控制单元、用于采集电池组的充电信息的检测模块、用于控制电池组进入正常充电状态或者限流充电状态的充电开关、以及对电池组进行限流的限流模块，所述控制方法包括：

在所述电池组接入充电设备时，通过所述检测模块采集所述电池组的充电信息；

所述控制单元根据所述充电信息判断所述电池组是否满足限流充电状态，若是，控制所述电池组进入限流充电状态；

在所述电池组进入限流充电状态后，所述控制单元检测所述电池组的限流充电时间，并判断所述限流充电时间是否满足限流关闭条件，若是，控制所述限流模块关闭，并控制所述电池组进入正常充电状态。

在一个实施例中，所述通过所述检测模块采集所述电池组正常充电的充电信息之前，执行以下步骤：

对所述电池组接入充电设备并上电；

所述控制单元控制所述充电开关打开，并关闭所述限流模块；

所述控制单元将限流充电标记位和所述限流充电时间清零。

在一个实施例中，所述充电信息包括：充电电流、电芯电压和电芯温度；

所述控制单元根据所述充电信息判断所述电池组是否满足限流充电状态，若是，控制所述电池组进入限流充电状态包括：

所述控制单元根据所述充电电流、所述电芯电压和所述电芯温度，判断所述充电电流、所述电芯电压、所述电芯温度中的任一项或多项是否满足限流充电状态，若是，控制所述电池组进入限流充电状态。

在一个实施例中，所述方法还包括：在所述电池组满足限流充电状态时，控制所述电池组进入限流充电状态包括：

所述控制单元先控制所述限流模块开启，然后断开所述充电开关，使所述电池组进入限流充电状态。

在一个实施例中，所述方法还包括：

若所述电池组不满足限流充电状态，则继续通过所述检测模块采集所述电池组正常充电的充电信息。

在一个实施例中，所述限流充电时间包括：充电电流满足限流充电状态的第一限流充电时间、电芯电压满足限流充电状态的第二限流充电时间和电芯温度满足限流充电状态的第三限流充电时间；

所述在所述电池组进入限流充电状态后，所述控制单元检测电池组的限流充电时间，并判断所述限流充电时间是否满足限流关闭条件包括：

在所述电池组进入限流充电状态后，所述控制单元将所述第一限流充电时间与第一限流开启释放时间进行比较、将所述第二限流充电时间与第二限流开启释放时间进行比较和将第三限流充电时间与第三限流开启释放时间进行比较；

若所述第一限流充电时间大于所述第一限流开启释放时间、所述第二限流充电时间大于所述第二限流开启释放时间和所述第三限流充电时间大于所述第三限流开启释放时间，则所述限流充电时间满足限流关闭条件。

在一个实施例中，所述方法还包括：

若所述限流充电时间不满足限流关闭条件，则执行以下步骤：

判断所述电池组在限流充电状态中的限流充电电流是否持续大于限流充电故障阈值；

若是，控制所述电池组进入充电过流保护状态。

在一个实施例中，所述控制所述电池组进入充电过流保护状态包括：

所述控制单元控制所述限流模块和所述充电开关关闭，以控制所述电流组进入充电过流保护状态。

在一个实施例中，所述方法还包括：

若所述电池组在限流充电状态中的限流充电电流小于所述限流充电故障阈值，则继续检测电池组的限流充电时间。

在一个实施例中，所述方法还包括：

若所述电池组在限流充电状态中的限流充电电流大于所述限流充电故障阈值，则输出所述限流模块故障信号。

在一个实施例中，所述若是，控制所述限流模块关闭，并控制所述电池组进入正常充电状态包括：

所述控制单元控制所述充电开关打开，然后关闭所述限流模块；

所述控制单元将限流标记位和限流充电时间清零。

本发明还提供一种电池管理系统，包括：电池组、控制单元、检测模块、充电开关、限流模块、以及用于存储计算机程序的存储器；

所述检测模块用于在所述电池组接入充电设备时，采集所述电池组正常充电的充电信息，所述充电开关用于控制所述电池组进入正常充电状态或者限流充电状态，所述限流模块用于对所述电池组进行限流；

所述控制单元用于根据所述存储器所存储的计算机程序执行以上任一项所述的电池管理系统被动限流的控制方法。

实施本发明的电池管理系统被动限流的控制方法，具有以下有益效果：该控制方法包括：在电池组接入充电设备时，通过检测模块采集电池组充电的充电信息；控制单元根据充电信息判断电池组是否满足限流充电状态，若是，控制电池组进入限流充电状态；在电池组进入限流充电状态后，控制单元检测电池组的限流充电时间，并判断限流充电时间是否满足限流关闭条件，若是，控制电池组进入正常充电状态。本发明通过设置限流充电开启条件、以及对限流充电时间进行实时监测，可以有效地控制电池组充电状态与限流充电状态的切换，避免充电时间过长或者充电过流，提高了电池组的充电可靠性，延长电池组的寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的电池管理系统的结构示意图；

图2是本发明电池管理系统被动限流的控制方法一实施例的流程示意图；

图3是本发明电池管理系统被动限流的控制方法另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

参考图1，为本发明提供的电池管理系统的结构示意图。该电池管理系统可以在电池组11充电过程中进行被动限流控制，有效保护电池组11。如图1所示，该电池管理系统包括：电池组11、控制单元12、用于采集电池组充电信息的检测模块、用于控制电池组11进入充电状态或者限流充电状态的充电开关14、以及对电池组11进行限流的限流模块15。如图1所示，充电开关14和限流模块15均受控于控制单元12。

参考图2，为本发明实施例提供的电池管理系统被动限流的控制方法，该控制方法包括：步骤S101、步骤S102和步骤S103。

步骤S101、在电池组11接入充电设备20时，通过电流检测模块采集电池组11充电的充电信息。

步骤S102、控制单元12根据充电信息判断电池组11是否满足限流充电状态，若是，控制电池组11进入限流充电状态。

步骤S103、在电池组11进入限流充电状态后，控制单元12检测电池组11的限流充电时间，并判断限流充电时间是否满足限流关闭条件，若是，控制限流模块关闭，并控制电池组11进入正常充电状态。

进一步地，在步骤S101之前在电池组11接入充电设备20时，通过检测模块采集电池组11正常充电的充电信息之前，执行以下步骤：

步骤S101-0、对电池组11接入充电设备20并上电。

步骤S101-1、控制单元12控制充电开关14打开，并关闭限流模块15；控制单元12将限流充电标记位和限流充电时间清零。其中，限流充电标记位包括：电流触发标记位、电芯电压触发标记位和电芯温度触发标记位。

本发明实施例中，电池组11的充电信息包括：充电电流、电芯电压和电芯温度。据此，步骤S102、控制单元12根据电池组11的充电信息判断电池组11是否满足限流充电状态，若是，控制电池组11进入限流充电状态包括：控制单元12根据充电电流、电芯电压和电芯温度，判断充电电流、电芯电压和电芯温度中的任一项或者多项是否满足限流充电状态，若是，控制电池组11进入限流充电状态。具体的，在电池组11正常充电时，控制单元12实时监测电池组的充电电流、电芯电压和电芯温度，如果充电电流、电芯电压和电芯温度中的任意一项或者多项满足限流充电状态，控制单元12即控制电池组11进入限流充电状态，同时对相应的标记位进行记位设置。例如，若充电电流大于限流开启电流，则判断充电电流满足限流充电状态，此时，电流触发标记位进行记位，且控制单元12控制电池组11进入限流充电状态。或者，若电芯电压大于限流开启电压，则判断电芯电压满足限流充电状态，此时，电芯电压触发标记位进行记位，且控制单元12同时控制电池组11进入限流充电状态。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，判断电芯电压是否满足限流充电状态也可以通过判断电芯电压是否小于某一低压阈值，若是，则判断电芯电压满足限流充电状态。或者，判断电芯电压是否在某一个电压范围内，若是，则判断电芯电压满足限流充电状态。其中，低压阈值、电压范围取决于电池组，本发明不作具体限定。其中，当电芯电压小于某一低压阈值时，通过开启限流模块15对电池组进行充电，可以以小电流对电池进行充电，可保证电池组可完全充满，同时还可以保证电池组充电的安全性和可靠性。或者，若电芯温度大于限流开启温度，则判断电芯温度满足限流充电状态，此时，电芯温度触发标记位进行记位，且控制单元12同时控制电池组11进入限流充电状态。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，判断电芯温度是否满足限流充电状态也可以通过判断电芯温度是否小于一低温阈值，若是，则判断电芯温度满足限流充电状态。若是，判断电芯温度是否在某一个温度范围内，若是，则判断电芯温度满足限流充电状态。其中，低温阈值、温度范围取决于电池组，本发明不作具体限定。或者充电电流、电芯电压、电芯温度中的任意两项或者三项均满足限流充电状态，控制单元12即控制电池组11进入限流充电状态，其具体过程与单个条件满足相同，在此不再赘述。进一步地，本发明实施例的电池管理系统被动限流的控制方法还包括：在电池组11满足限流充电状态时，控制电池组11进入限流充电状态具体包括：控制单元12先控制限流模块15打开，然后再断开充电开关14，使电池组11进入限流充电状态。

进一步地，本发明实施例的电池管理系统被动限流的控制方法还包括：

若电池组11不满足限流充电状态，则继续通过检测模块采集电池组11正常充电的充电信息。可以理解地，在此，若限流标记位和限流充电时间不为零，则控制单元12将限流标记位和限流充电时间清零。

进一步地，检测模块可以包括电流检测模块、电芯电压检测模块和电芯温度检测模块。其中，电流检测模块用于检测电池组11的充电电流，电芯电压检测模块用于检测电池组11的电芯电压，电芯温度检测模块用于检测电池组11的电芯温度。

本发明实施例中，限流充电时间包括：充电电流满足限流充电状态的第一限流充电时间、电芯电压满足限流充电状态的第二限流充电时间和电芯温度满足限流充电状态的第三限流充电时间。

进一步地，在电池组11进入限流充电状态后，控制单元12检测电池组11的限流充电时间，并判断限流充电时间是否满足限流关闭条件具体包括：在电池组11进入限流充电状态后，控制单元12分别将第一限流充电时间与第一限流开启释放时间进行比较、将第二限流充电时间与第二限流开启释放时间进行比较和将第三限流充电时间与第三限流开启释放时间进行比较；若第一限流充电时间大于第一限流开启释放时间、第二限流充电时间大于第二限流开启释放时间和第三限流充电时间大于第三限流开启释放时间，则限流充电时间满足限流关闭条件。可以理解地，这三个比较动作可以同时进行，也可以不同时进行，具体根据充电电流、电芯电压、电芯温度各自的实际变化确定。

进一步地，该电池管理系统被动限流的控制方法还包括：若限流充电时间不满足限流关闭条件，则执行以下步骤：

判断电池组11在限流充电状态中的限流充电电流是否持续大于限流充电故障阈值。

若是，控制电池组11进入充电过流保护状态。

其中，控制电池组11进入充电过流保护状态具体可以通过以下方式实现：

控制单元12控制限流模块15和充电开关14关闭，以控制电流组11进入充电过流保护状态。

进一步地，该电池管理系统被动限流的控制方法还可以包括：

若电池组11在限流充电状态中的限流充电电流小于限流充电故障阈值，则继续检测电池组11的限流充电时间。

进一步地，该电池管理系统被动限流的控制方法还可以包括：

若电池组11在限流充电状态中的限流充电电流大于限流充电故障阈值，则输出限流模块15故障信号。通过输出限流模块15故障信号，可以实现故障提醒，以告知相关人员及时作出相关处理动作。

进一步地，本发明实施例中，若电池组的限流充电时间满足限流关闭条件，则控制限流模块15关闭，并控制电池组11进入正常充电状态具体可以包括：

控制单元12控制充电开关14打开，然后关闭限流模块15，且控制单元12同时将限流标记位和限流充电时间清零。其中，本发明实施例的电池管理系统被动限流的控制方法的具体流程如图3所示。

具体的，如图3所示，当电池组11接入充电设备20并开始上电后，控制单元12先打开充电开关14，然后关闭限流模块15，同时将存储在控制单元12内的限流标记位和限流充电时间清零，并通过检测模块实时采集电池组11的充电信息(充电电流、电芯电压和电芯温度)，接着判断充电电流、电芯电压和电芯温度中的任意一项或者多项是否满足限流开启条件(即满足限流充电状态)，若不满足，说明电池组11充电正常，保持充电开关14打开，使电池组11继续以充电回路进行充电；若满足，则控制单元12先控制限流模块15打开，然后断开充电开关14，使电池组11进入限流充电状态，限流充电电流经过限流模块15给电池组11进行限流充电。同时，在电池组11进入限流充电状态后，开始监测限流充电时间，并将限流充电时间与限流开启释放时间进行比较判断，若限流充电时间大于限流开启释放时间(即控制单元12分别将第一限流充电时间与第一限流开启释放时间进行比较、将第二限流充电时间与第二限流开启释放时间进行比较和将第三限流充电时间与第三限流开启释放时间进行比较；若第一限流充电时间大于第一限流开启释放时间、第二限流充电时间大于第二限流开启释放时间和第三限流充电时间大于第三限流开启释放时间，则限流充电时间满足限流关闭条件)，控制单元12控制充电开关14打开，并关闭限流模块15，同时将限流充电时间和限流标记位清零，使电池组11返回正常充电状态(需要说明的是，本发明实施例所指的正常充电状态为通过充电支路对电池组11进行充电的状态)；若限流充电时间不满足限流关闭条件，则进一步地判断限流充电电流是否持续大于限流充电故障阈值，若是，说明限流模块15故障，不能起到限流的作用，此时，控制单元12控制限流模块15和充电开关14断开，使电池组11进入过流保护状态，同时输出充电过流告警信号，以提醒电池组11过流充电预警；若限流充电电流小于限流充电故障阈值，说明限流模块15正常工作，可达到限流的作用，此时，继续监测限流充电时间。

本发明实施例的电池管理系统被动限流的控制方法，通过设置限流充电开启阈值和限流开启释放时间，可以有效地控制电池组11在充电状态与限流充电状态之间的准确切换，同时还可以对限流充电时间进行实时监测，以避免限流充电时间过长导致电池组11不能有效充电而降低充电效率的问题，也可以避免限流充电时间过短导致电池组11过充的问题，提高了电池组11充电的可靠性，延长电池组11的寿命。

进一步地，本发明通过设置限流充电故障阈值可以有效地检测出限流模块15是否正常，可以确保限流是否有效，避免限流模块15故障而不能真正起到限流作用的问题。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池管理系统被动限流的控制方法，应用于电池管理系统，所述电池管理系统包括：电池组、控制单元、用于采集电池组的充电信息的检测模块、用于控制电池组进入正常充电状态或者限流充电状态的充电开关、以及对电池组进行限流的限流模块，其特征在于，所述控制方法包括：

在所述电池组接入充电设备时，通过所述检测模块采集所述电池组的充电信息；

所述控制单元根据所述充电信息判断所述电池组是否满足限流充电状态，若是，控制所述电池组进入限流充电状态；

在所述电池组进入限流充电状态后，所述控制单元检测所述电池组的限流充电时间，并判断所述限流充电时间是否满足限流关闭条件，若是，控制所述限流模块关闭，并控制所述电池组进入正常充电状态；

其中，所述充电信息包括：充电电流、电芯电压和电芯温度；

所述控制单元根据所述充电信息判断所述电池组是否满足限流充电状态，若是，控制所述电池组进入限流充电状态包括：

所述控制单元根据所述充电电流、所述电芯电压和所述电芯温度，判断所述充电电流、所述电芯电压、所述电芯温度中的三项是否均满足限流充电状态，若是，控制所述电池组进入限流充电状态；

所述限流充电时间包括：所述充电电流满足限流充电状态的第一限流充电时间、所述电芯电压满足限流充电状态的第二限流充电时间和所述电芯温度满足限流充电状态的第三限流充电时间；

所述在所述电池组进入限流充电状态后，所述控制单元检测电池组的限流充电时间，并判断所述限流充电时间是否满足限流关闭条件包括：

在所述电池组进入限流充电状态后，所述控制单元将所述第一限流充电时间与第一限流开启释放时间进行比较、将所述第二限流充电时间与第二限流开启释放时间进行比较和将第三限流充电时间与第三限流开启释放时间进行比较；

若所述第一限流充电时间大于所述第一限流开启释放时间、所述第二限流充电时间大于所述第二限流开启释放时间和所述第三限流充电时间大于所述第三限流开启释放时间，则所述限流充电时间满足限流关闭条件；

在所述电池组满足限流充电状态时，控制所述电池组进入限流充电状态包括：所述控制单元先控制所述限流模块开启，然后断开所述充电开关，使所述电池组进入限流充电状态。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统被动限流的控制方法，其特征在于，所述通过所述检测模块采集所述电池组正常充电的充电信息之前，执行以下步骤：

对所述电池组接入充电设备并上电；

所述控制单元控制所述充电开关打开，并关闭所述限流模块；

所述控制单元将限流充电标记位和所述限流充电时间清零。

3.根据权利要求1所述的电池管理系统被动限流的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述电池组不满足限流充电状态，则继续通过所述检测模块采集所述电池组正常充电的充电信息限流充电状态。

4.根据权利要求1所述的电池管理系统被动限流的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述限流充电时间不满足限流关闭条件，则执行以下步骤：

判断所述电池组在限流充电状态中的限流充电电流是否持续大于限流充电故障阈值；

若是，控制所述电池组进入充电过流保护状态。

5.根据权利要求4所述的电池管理系统被动限流的控制方法，其特征在于，所述控制所述电池组进入充电过流保护状态包括：

所述控制单元控制所述限流模块和所述充电开关关闭，以控制所述电流组进入充电过流保护状态。

6.根据权利要求4所述的电池管理系统被动限流的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述电池组在限流充电状态中的限流充电电流小于所述限流充电故障阈值，则继续检测电池组的限流充电时间。

7.根据权利要求4所述的电池管理系统被动限流的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述电池组在限流充电状态中的限流充电电流大于所述限流充电故障阈值，则输出所述限流模块故障信号。

8.根据权利要求1所述的电池管理系统被动限流的控制方法，其特征在于，所述若是，控制所述限流模块关闭，并控制所述电池组进入正常充电状态包括：

所述控制单元控制所述充电开关打开，然后关闭所述限流模块；

所述控制单元将限流标记位和限流充电时间清零。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括：电池组、控制单元、检测模块、充电开关、限流模块、以及用于存储计算机程序的存储器；

所述检测模块用于在所述电池组接入充电设备时，采集所述电池组正常充电的充电信息，所述充电开关用于控制所述电池组进入正常充电状态或者限流充电状态，所述限流模块用于对所述电池组进行限流；

所述控制单元用于根据所述存储器所存储的计算机程序执行权利要求1-8任一项所述的电池管理系统被动限流的控制方法。

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