CN113253137A - 确定电池包荷电状态的装置和方法 - Google Patents

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CN113253137A CN202110632085.5A CN202110632085A CN113253137A CN 113253137 A CN113253137 A CN 113253137A CN 202110632085 A CN202110632085 A CN 202110632085A CN 113253137 A CN113253137 A CN 113253137A
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Abstract

本公开涉及一种确定电池包荷电状态的装置和方法，该装置包括：控制器，电池包和有源元件，控制器与电池包连接，电池包与有源元件构成电池包电路，且电池包中的电芯与有源元件串联，控制器，用于获取在第一通电时刻有源元件的第一元件电压和电池包电路的第一总电压，在第二通电时刻有源元件的第二元件电压和电池包电路的第二总电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量，之后根据第一元件电压，第二元件电压，第一总电压，第二总电压和电量，确定电池包的第一老化速率和有源元件的第二老化速率，再获取当前有源元件的第三元件电压，并根据第三元件电压，第一老化速率和第二老化速率，确定当前电池包的目标荷电状态。

Description

确定电池包荷电状态的装置和方法
技术领域
本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种确定电池包荷电状态的装置和方法。
背景技术
在注重可持续发展的当下，绿色环保的电动汽车得到了广泛的应用。动力电池作为电动汽车运行的动力源与储能单元，其性能的好坏直接影响整车性能。磷酸铁锂（英文：Lithium Iron Phosphate，缩写：LFP）电池具有循环寿命长、成本低、原材料丰度广、体系安全且不易发生起火等优点，是动力电池的重要选择之一。SOC（英文：State of Charge，中文：荷电状态）是对电池状态进行评估的重要参数，对电池的安全、高效的使用具有重大意义。
当前，主要是通过安时积分法，结合OCV（英文：Open Circuit Voltage，中文：开路电压）来计算LFP电池包的SOC。然而，LFP电池包的OCV-SOC曲线较为平坦，这会影响计算SOC的准确性。
发明内容
为了解决相关技术中存在的问题，本公开提供了一种确定电池包荷电状态的装置和方法。
为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种确定电池包荷电状态的装置，所述装置包括控制器，电池包和有源元件，所述控制器与所述电池包连接，所述电池包与所述有源元件构成电池包电路，且所述电池包中的电芯与所述有源元件串联；
所述控制器，用于获取在第一通电时刻所述有源元件的第一元件电压和所述电池包电路的第一总电压，在第二通电时刻所述有源元件的第二元件电压和所述电池包电路的第二总电压以及从所述第一通电时刻至所述第二通电时刻通过所述电池包电路的电量；
所述控制器，还用于根据所述第一元件电压，所述第二元件电压，所述第一总电压，所述第二总电压和所述电量，确定所述电池包的第一老化速率和所述有源元件的第二老化速率；
所述控制器，还用于获取当前所述有源元件的第三元件电压，并根据所述第三元件电压，所述第一老化速率和所述第二老化速率，确定当前所述电池包的目标荷电状态。
可选地，所述控制器用于：
将所述第一总电压与所述第一元件电压的差值，作为在所述第一通电时刻所述电池包的第一电池电压，并将所述第二总电压与所述第二元件电压的差值，作为在所述第二通电时刻所述电池包的第二电池电压；
根据所述第一电池电压和所述第二电池电压，确定所述电池包的第一荷电状态变化量；
根据所述第一元件电压和所述第二元件电压，确定所述有源元件的第二荷电状态变化量；
根据所述第一荷电状态变化量，所述第二荷电状态变化量和所述电量，确定所述第一老化速率和所述第二老化速率。
可选地，所述控制器用于：
利用第一公式，确定所述第一老化速率；
所述第一公式包括：
fLFP = QLFP -ΔQ / Δx；
其中，fLFP为所述第一老化速率，QLFP为所述电池包的第一初始容量，ΔQ为所述电量，Δx为所述第一荷电状态变化量；
利用第二公式，确定所述第二老化速率；
所述第二公式包括：
fRE = QRE -ΔQ / Δy；
其中，fRE为所述第二老化速率，QRE为所述有源元件的第二初始容量，Δy为所述第二荷电状态变化量。
可选地，所述控制器用于：
根据所述第三元件电压，利用预设对应关系，确定当前所述有源元件的元件荷电状态，所述预设对应关系为所述有源元件的元件电压与所述有源元件的荷电状态之间的对应关系；
利用第三公式，确定所述目标荷电状态；
所述第三公式包括：
Figure 278138DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，x为所述目标荷电状态，x0为所述电池包的第一初始荷电状态，y为所述元件荷电状态，y0为所述有源元件的第二初始荷电状态，QLFP为所述电池包的第一初始容量，QRE为所述有源元件的第二初始容量，fLFP为所述第一老化速率，fRE为所述第二老化速率。
可选地，所述装置还包括第一电压采样器和第二电压采样器，所述第一电压采样器用于采集所述有源元件的元件电压，所述第二电压采样器用于采集所述电池包电路的总电压；
所述有源元件设置在所述电池包外部；或者，所述有源元件设置在所述电池包内部。
根据本公开的第二方面，提供一种确定电池包荷电状态的方法，应用于确定电池包荷电状态的装置，所述装置包括电池包和有源元件，所述电池包与所述有源元件构成电池包电路，且所述电池包中的电芯与所述有源元件串联，所述方法包括：
获取在第一通电时刻所述有源元件的第一元件电压和所述电池包电路的第一总电压，在第二通电时刻所述有源元件的第二元件电压和所述电池包电路的第二总电压以及从所述第一通电时刻至所述第二通电时刻通过所述电池包电路的电量；
根据所述第一元件电压，所述第二元件电压，所述第一总电压，所述第二总电压和所述电量，确定所述电池包的第一老化速率和所述有源元件的第二老化速率；
获取当前所述有源元件的第三元件电压，并根据所述第三元件电压，所述第一老化速率和所述第二老化速率，确定当前所述电池包的目标荷电状态。
可选地，所述根据所述第一总电压，所述第二总电压，所述第一元件电压，所述第二元件电压和所述电量，确定所述电池包的第一老化速率和所述有源元件的第二老化速率，包括：
将所述第一总电压与所述第一元件电压的差值，作为在所述第一通电时刻所述电池包的第一电池电压，并将所述第二总电压与所述第二元件电压的差值，作为在所述第二通电时刻所述电池包的第二电池电压；
根据所述第一电池电压和所述第二电池电压，确定所述电池包的第一荷电状态变化量；
根据所述第一元件电压和所述第二元件电压，确定所述有源元件的第二荷电状态变化量；
根据所述第一荷电状态变化量，所述第二荷电状态变化量和所述电量，确定所述第一老化速率和所述第二老化速率。
可选地，所述根据所述第一荷电状态变化量，所述第二荷电状态变化量和所述电量，确定所述第一老化速率和所述第二老化速率，包括：
利用第一公式，确定所述第一老化速率；
所述第一公式包括：
fLFP = QLFP -ΔQ / Δx；
其中，fLFP为所述第一老化速率，QLFP为所述电池包的第一初始容量，ΔQ为所述电量，Δx为所述第一荷电状态变化量；
利用第二公式，确定所述第二老化速率；
所述第二公式包括：
fRE = QRE -ΔQ / Δy；
其中，fRE为所述第二老化速率，QRE为所述有源元件的第二初始容量，Δy为所述第二荷电状态变化量。
可选地，所述根据所述第三元件电压，所述第一老化速率和所述第二老化速率，确定当前所述电池包的目标荷电状态，包括：
根据所述第三元件电压，利用预设对应关系，确定当前所述有源元件的元件荷电状态，所述预设对应关系为所述有源元件的元件电压与所述有源元件的荷电状态之间的对应关系；
利用第三公式，确定所述目标荷电状态；
所述第三公式包括：
Figure 270365DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，x为所述目标荷电状态，x0为所述电池包的第一初始荷电状态，y为所述元件荷电状态，y0为所述有源元件的第二初始荷电状态，QLFP为所述电池包的第一初始容量，QRE为所述有源元件的第二初始容量，fLFP为所述第一老化速率，fRE为所述第二老化速率。
可选地，所述装置还包括第一电压采样器和第二电压采样器，所述第一电压采样器用于采集所述有源元件的元件电压，所述第二电压采样器用于采集所述电池包电路的总电压；
所述有源元件设置在所述电池包外部；或者，所述有源元件设置在所述电池包内部。
通过上述技术方案，本公开中的确定电池包荷电状态的装置包括控制器，电池包和有源元件，电池包与有源元件构成电池包电路，且电池包中的电芯与有源元件串联，控制器，用于先获取在第一通电时刻电池包电路的第一总电压和有源元件的第一元件电压，在第二通电时刻电池包电路的第二总电压和有源元件的第二元件电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量，之后根据第一元件电压，第二元件电压，第一总电压，第二总电压和电量，确定电池包的第一老化速率和有源元件的第二老化速率，再获取当前有源元件的第三元件电压，并根据第三元件电压，第一老化速率和第二老化速率，确定当前电池包的目标荷电状态。本公开将电池包与有源元件串联后进行充放电，使得电池包电路的总电压可以随充放电时间呈单调变化，并通过电池包电路的总电压和有源元件的元件电压确定当前电池包的目标荷电状态，提高了确定电池包的荷电状态的准确性。
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是根据一示例性实施例示出的一种确定电池包荷电状态的装置的框图；
图2是根据一示例性实施例示出的另一种确定电池包荷电状态的装置的框图；
图3是根据一示例性实施例示出的又一种确定电池包荷电状态的装置的框图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种确定电池包荷电状态的方法的流程图；
图5是图4所示实施例示出的一种步骤202的流程图；
图6是图4所示实施例示出的一种步骤203的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种确定电池包荷电状态的装置的框图。如图1所示，该装置100包括控制器101，电池包102和有源元件103，控制器101与电池包102连接，电池包102与有源元件103构成电池包电路，且电池包102中的电芯与有源元件103串联。
控制器101，用于获取在第一通电时刻有源元件103的第一元件电压和电池包电路的第一总电压，在第二通电时刻有源元件103的第二元件电压和电池包电路的第二总电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量。
举例来说，为了避免由于电池包102的OCV-SOC曲线平坦对计算SOC准确性的影响，可以引入有源元件103，并通过观察有源元件103的元件电压，来计算电池包102的荷电状态（即SOC）。具体的，首先可以将电池包102与有源元件103进行串联（此时电池包102与有源元件103构成了电池包电路），当有电流通过电池包电路时，有源元件103能够产生元件电压，且该元件电压能够随充/放电时间单调变化，同时该元件电压将与电池包102的电池电压耦合，使得电池包电路的总电压（即相同时刻元件电压与电池电压之和）的曲线不再平坦，而是随充/放电时间呈单调变化。其中，有源元件103可以设置于电池包102的外部，也可以设置于电池包102的内部。
之后可以对电池包102的第一老化速率和有源元件103的第二老化速率进行测定。例如，可以由控制器101获取在第一通电时刻电池包电路的第一总电压和有源元件103的第一元件电压，在第二通电时刻电池包电路的第二总电压和有源元件103的第二元件电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量。
其中，控制器101可以是任一种具有控制功能的处理器，例如可以是BMS（英文：Battery Management System，中文：电池管理系统）。电池包102可以是任一种类型的电池包，例如LFP电池包。有源元件103可以理解成一种用于改变电池包102的电池电压的曲线形状的电路元件，例如可以是三元NMC（中文：镍钴锰酸锂）体系的电池、钴酸锂电池、无钴电池、电容器、超级电容器等有源元件。
控制器101，还用于根据第一元件电压，第二元件电压，第一总电压，第二总电压和电量，确定电池包102的第一老化速率和有源元件103的第二老化速率。
进一步的，由于控制器101与电池包102串联，则有：Vp = VLFP + VRE，其中，Vp为电池包电路的总电压，VLFP为电池包102的电池电压，VRE为有源元件103的元件电压。那么电池包102的电池电压曲线可以表示为：VLFP = Vp - VRE。因此，控制器101可以将第一总电压与第一元件电压的差值，作为在第一通电时刻电池包102的第一电池电压，并将第二总电压与第二元件电压的差值，作为在第二通电时刻电池包102的第二电池电压。然后控制器101可以根据第一电池电压和第二电池电压，确定电池包102的第一荷电状态变化量。例如，可以预先在控制器101中存储电池包102的电池电压与电池包102的荷电状态之间的对应关系（该对应关系可以是关系曲线，也可以是map表，例如该对应关系可以用VLFP = f（x’）表示，x’为电池包102的荷电状态），再根据第一电池电压和第二电池电压，利用该对应关系，确定在第一通电时刻电池包102的第一荷电状态和在第二通电时刻电池包102的第二荷电状态，并将第二荷电状态与第一荷电状态的差值作为第一荷电状态变化量。
其次，控制器101可以根据第一元件电压和第二元件电压，确定有源元件103的第二荷电状态变化量。例如，可以预先在控制器101中存储有源元件103的元件电压与有源元件103的荷电状态之间的对应关系（该对应关系可以是关系曲线，也可以是map表，例如该对应关系可以用VRE = F（y）表示，y为有源元件103的荷电状态），再根据第一元件电压和第二元件电压，利用该对应关系，确定在第一通电时刻有源元件103的第三荷电状态和在第二通电时刻有源元件103的第四荷电状态，并将第四荷电状态与第三荷电状态的差值作为第二荷电状态变化量。
最后，控制器101可以根据第一荷电状态变化量，第二荷电状态变化量和电量，确定第一老化速率和第二老化速率。例如，控制器101可以利用第一公式，确定第一老化速率。其中，第一公式包括：fLFP = QLFP -ΔQ / Δx。fLFP为第一老化速率，QLFP为电池包102的第一初始容量，ΔQ为电量，Δx为第一荷电状态变化量。同时，控制器101可以利用第二公式，确定第二老化速率。其中，第二公式包括：fRE = QRE -ΔQ / Δy。fRE为第二老化速率，QRE为有源元件103的第二初始容量，Δy为第二荷电状态变化量。
控制器101，还用于获取当前有源元件103的第三元件电压，并根据第三元件电压，第一老化速率和第二老化速率，确定当前电池包102的目标荷电状态。
示例地，控制器101可以先根据第三元件电压，利用预设对应关系，确定当前有源元件103的元件荷电状态。其中，预设对应关系为有源元件103的元件电压与有源元件103的荷电状态之间的对应关系，预设对应关系即为上述的VRE = F（y），通过该预设对应关系可以得到任一时刻有源元件103的元件荷电状态。
然后，控制器101可以利用第三公式，确定目标荷电状态。其中，第三公式包括：
Figure 965788DEST_PATH_IMAGE002
。x为目标荷电状态，x0为电池包102的第一初始荷电状态，y为元件荷电状态，y0为有源元件103的第二初始荷电状态，QLFP为电池包的第一初始容量，QRE为有源元件103的第二初始容量，fLFP为第一老化速率，fRE为第二老化速率。由第三公式可知，确定目标荷电状态的过程，实际上是通过有源元件103的元件荷电状态来推断目标荷电状态的过程，采用这样的方式，能够避免由于电池包102的OCV-SOC曲线平坦对计算目标荷电状态准确性的影响，从而确保获得准确的目标荷电状态。进一步的，控制器101在获取到准确的目标荷电状态后，可以将目标荷电状态引入到电池包102的其它状态参数的估算中。例如，可以将目标荷电状态引入到电池包102的SOH（英文：State of Health，中文：寿命状态）、SOE（英文：StateofEnergy，中文：电池净累计充放电容量）、功率以及剩余里程的估算。
需要说明的是，为了进一步提高确定电池包102的荷电状态的准确性，控制器101可以周期性的对第一老化速率和第二老化速率进行更新（例如，每一个月更新一次），即周期性的根据第一总电压，第二总电压，第一元件电压，第二元件电压和电量，确定第一老化速率和第二老化速率。
综上所述，本公开中的确定电池包荷电状态的装置包括控制器，电池包和有源元件，电池包与有源元件构成电池包电路，且电池包中的电芯与有源元件串联，控制器，用于先获取在第一通电时刻电池包电路的第一总电压和有源元件的第一元件电压，在第二通电时刻电池包电路的第二总电压和有源元件的第二元件电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量，之后根据第一元件电压，第二元件电压，第一总电压，第二总电压和电量，确定电池包的第一老化速率和有源元件的第二老化速率，再获取当前有源元件的第三元件电压，并根据第三元件电压，第一老化速率和第二老化速率，确定当前电池包的目标荷电状态。本公开将电池包与有源元件串联后进行充放电，使得电池包电路的总电压可以随充放电时间呈单调变化，并通过电池包电路的总电压和有源元件的元件电压确定当前电池包的目标荷电状态，提高了确定电池包的荷电状态的准确性。
示例地，第三公式可以通过以下方式推导得到：
假设初始状态时，电池包102的第一初始荷电状态为x0，有源元件103的第二初始荷电状态为y0，则任意时刻有源元件103的荷电状态为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，电池包102的荷电状态为：
Figure 4151DEST_PATH_IMAGE004
，其中，I为流过电池包电路的电流，当电池包102充电时I＞ 0，当电池包102放电时I＜ 0。对
Figure 544854DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 280336DEST_PATH_IMAGE006
进行合并转化后得到第三公式，即
Figure 615502DEST_PATH_IMAGE002
。
可选地，装置100还包括第一电压采样器104和第二电压采样器105，第一电压采样器104用于采集有源元件103的元件电压，第二电压采样器105用于采集电池包电路的总电压。
有源元件103设置在电池包102外部。或者，有源元件103设置在电池包102内部。
示例地，装置100可以包括用于采集有源元件103的元件电压的第一电压采样器104，以及用于采集电池包电路的总电压的第二电压采样器105。在一种场景中，如图2所示，有源元件103可以设置在电池包102外部，第一电压采样器104用于采集有源元件103的元件电压，第二电压采样器105用于采集电池包电路的总电压。需要说明的是，有源元件103的容量需要不低于电池包102的容量。
在另一种场景中，如图3所示，有源元件103可以设置在电池包102内部（此时有源元件103与电池包102内部的电芯进行混串）。同样的，第一电压采样器104用于采集有源元件103的元件电压，第二电压采样器105用于采集电池包电路的总电压。另外，当有源元件103在电池包102内与任意LFP电芯串联时，需要满足以下条件：1）有源元件103的尺寸要与电池包102相匹配，若电池包102中有多排电芯串联，且只有一个有源元件103时，有源元件103的尺寸要与电池包102的电芯完全一致。2）有源元件103的容量要与电池包102相匹配，例如，有源元件103与电池包102需要在任意时刻时均满足：QRE - fRE≥ QLFP - fLFP。3）电池包102的电芯与有源元件103串联成包时，SOC要合理匹配，例如，有源元件103与电池包102需要满足：
Figure 547686DEST_PATH_IMAGE007
。
综上所述，本公开中的确定电池包荷电状态的装置包括控制器，电池包和有源元件，电池包与有源元件构成电池包电路，且电池包中的电芯与有源元件串联，控制器，用于先获取在第一通电时刻电池包电路的第一总电压和有源元件的第一元件电压，在第二通电时刻电池包电路的第二总电压和有源元件的第二元件电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量，之后根据第一元件电压，第二元件电压，第一总电压，第二总电压和电量，确定电池包的第一老化速率和有源元件的第二老化速率，再获取当前有源元件的第三元件电压，并根据第三元件电压，第一老化速率和第二老化速率，确定当前电池包的目标荷电状态。本公开将电池包与有源元件串联后进行充放电，使得电池包电路的总电压可以随充放电时间呈单调变化，并通过电池包电路的总电压和有源元件的元件电压确定当前电池包的目标荷电状态，提高了确定电池包的荷电状态的准确性。
图4是根据一示例性实施例示出的一种确定电池包荷电状态的方法的流程图。如图4所示，应用于确定电池包荷电状态的装置，该装置包括电池包和有源元件，电池包与有源元件构成电池包电路，且电池包中的电芯与有源元件串联，该方法可以包括以下步骤：
步骤201，获取在第一通电时刻有源元件的第一元件电压和电池包电路的第一总电压，在第二通电时刻有源元件的第二元件电压和电池包电路的第二总电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量。
步骤202，根据第一元件电压，第二元件电压，第一总电压，第二总电压和电量，确定电池包的第一老化速率和有源元件的第二老化速率。
步骤203，获取当前有源元件的第三元件电压，并根据第三元件电压，第一老化速率和第二老化速率，确定当前电池包的目标荷电状态。
图5是图4所示实施例示出的一种步骤202的流程图。如图5所示，步骤202可以包括以下步骤：
步骤2021，将第一总电压与第一元件电压的差值，作为在第一通电时刻电池包的第一电池电压，并将第二总电压与第二元件电压的差值，作为在第二通电时刻电池包的第二电池电压。
步骤2022，根据第一电池电压和第二电池电压，确定电池包的第一荷电状态变化量。
步骤2023，根据第一元件电压和第二元件电压，确定有源元件的第二荷电状态变化量。
步骤2024，根据第一荷电状态变化量，第二荷电状态变化量和电量，确定第一老化速率和第二老化速率。
可选地，步骤2024可以通过以下方式实现：
利用第一公式，确定第一老化速率。
第一公式包括：fLFP = QLFP -ΔQ / Δx。
其中，fLFP为第一老化速率，QLFP为电池包的第一初始容量，ΔQ为电量，Δx为第一荷电状态变化量。
利用第二公式，确定第二老化速率。
第二公式包括：fRE = QRE -ΔQ / Δy。
其中，fRE为第二老化速率，QRE为有源元件的第二初始容量，Δy为第二荷电状态变化量。
图6是图4所示实施例示出的一种步骤203的流程图。如图6所示，步骤203可以包括以下步骤：
步骤2031，根据第三元件电压，利用预设对应关系，确定当前有源元件的元件荷电状态，预设对应关系为有源元件的元件电压与有源元件的荷电状态之间的对应关系。
步骤2032，利用第三公式，确定目标荷电状态。
其中，第三公式包括：
Figure 892080DEST_PATH_IMAGE008
。x为目标荷电状态，x0为电池包的第一初始荷电状态，y为元件荷电状态，y0为有源元件的第二初始荷电状态，QLFP为电池包的第一初始容量，QRE为有源元件的第二初始容量，fLFP为第一老化速率，fRE为第二老化速率。
可选地，该装置还包括第一电压采样器和第二电压采样器，第一电压采样器用于采集有源元件的元件电压，第二电压采样器用于采集电池包电路的总电压。
有源元件设置在电池包外部。或者，有源元件设置在电池包内部。
综上所述，本公开中的确定电池包荷电状态的装置包括控制器，电池包和有源元件，电池包与有源元件构成电池包电路，且电池包中的电芯与有源元件串联，控制器，用于先获取在第一通电时刻电池包电路的第一总电压和有源元件的第一元件电压，在第二通电时刻电池包电路的第二总电压和有源元件的第二元件电压以及从第一通电时刻至第二通电时刻通过电池包电路的电量，之后根据第一元件电压，第二元件电压，第一总电压，第二总电压和电量，确定电池包的第一老化速率和有源元件的第二老化速率，再获取当前有源元件的第三元件电压，并根据第三元件电压，第一老化速率和第二老化速率，确定当前电池包的目标荷电状态。本公开将电池包与有源元件串联后进行充放电，使得电池包电路的总电压可以随充放电时间呈单调变化，并通过电池包电路的总电压和有源元件的元件电压确定当前电池包的目标荷电状态，提高了确定电池包的荷电状态的准确性。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
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，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
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)

1.一种确定电池包荷电状态的装置，其特征在于，所述装置包括控制器，电池包和有源元件，所述控制器与所述电池包连接，所述电池包与所述有源元件构成电池包电路，且所述电池包中的电芯与所述有源元件串联；
所述控制器，用于获取在第一通电时刻所述有源元件的第一元件电压和所述电池包电路的第一总电压，在第二通电时刻所述有源元件的第二元件电压和所述电池包电路的第二总电压以及从所述第一通电时刻至所述第二通电时刻通过所述电池包电路的电量；
所述控制器，还用于根据所述第一元件电压，所述第二元件电压，所述第一总电压，所述第二总电压和所述电量，确定所述电池包的第一老化速率和所述有源元件的第二老化速率；
所述控制器，还用于获取当前所述有源元件的第三元件电压，并根据所述第三元件电压，所述第一老化速率和所述第二老化速率，确定当前所述电池包的目标荷电状态。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器用于：
将所述第一总电压与所述第一元件电压的差值，作为在所述第一通电时刻所述电池包的第一电池电压，并将所述第二总电压与所述第二元件电压的差值，作为在所述第二通电时刻所述电池包的第二电池电压；
根据所述第一电池电压和所述第二电池电压，确定所述电池包的第一荷电状态变化量；
根据所述第一元件电压和所述第二元件电压，确定所述有源元件的第二荷电状态变化量；
根据所述第一荷电状态变化量，所述第二荷电状态变化量和所述电量，确定所述第一老化速率和所述第二老化速率。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器用于：
利用第一公式，确定所述第一老化速率；
所述第一公式包括：
fLFP = QLFP -ΔQ / Δx；
其中，fLFP为所述第一老化速率，QLFP为所述电池包的第一初始容量，ΔQ为所述电量，Δx为所述第一荷电状态变化量；
利用第二公式，确定所述第二老化速率；
所述第二公式包括：
fRE = QRE -ΔQ / Δy；
其中，fRE为所述第二老化速率，QRE为所述有源元件的第二初始容量，Δy为所述第二荷电状态变化量。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器用于：
根据所述第三元件电压，利用预设对应关系，确定当前所述有源元件的元件荷电状态，所述预设对应关系为所述有源元件的元件电压与所述有源元件的荷电状态之间的对应关系；
利用第三公式，确定所述目标荷电状态；
所述第三公式包括：
Figure 815376DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，x为所述目标荷电状态，x0为所述电池包的第一初始荷电状态，y为所述元件荷电状态，y0为所述有源元件的第二初始荷电状态，QLFP为所述电池包的第一初始容量，QRE为所述有源元件的第二初始容量，fLFP为所述第一老化速率，fRE为所述第二老化速率。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一电压采样器和第二电压采样器，所述第一电压采样器用于采集所述有源元件的元件电压，所述第二电压采样器用于采集所述电池包电路的总电压；
所述有源元件设置在所述电池包外部；或者，所述有源元件设置在所述电池包内部。
6.一种确定电池包荷电状态的方法，其特征在于，应用于确定电池包荷电状态的装置，所述装置包括电池包和有源元件，所述电池包与所述有源元件构成电池包电路，且所述电池包中的电芯与所述有源元件串联，所述方法包括：
获取在第一通电时刻所述有源元件的第一元件电压和所述电池包电路的第一总电压，在第二通电时刻所述有源元件的第二元件电压和所述电池包电路的第二总电压以及从所述第一通电时刻至所述第二通电时刻通过所述电池包电路的电量；
根据所述第一元件电压，所述第二元件电压，所述第一总电压，所述第二总电压和所述电量，确定所述电池包的第一老化速率和所述有源元件的第二老化速率；
获取当前所述有源元件的第三元件电压，并根据所述第三元件电压，所述第一老化速率和所述第二老化速率，确定当前所述电池包的目标荷电状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一元件电压，所述第二元件电压，所述第一总电压，所述第二总电压和所述电量，确定所述电池包的第一老化速率和所述有源元件的第二老化速率，包括：
将所述第一总电压与所述第一元件电压的差值，作为在所述第一通电时刻所述电池包的第一电池电压，并将所述第二总电压与所述第二元件电压的差值，作为在所述第二通电时刻所述电池包的第二电池电压；
根据所述第一电池电压和所述第二电池电压，确定所述电池包的第一荷电状态变化量；
根据所述第一元件电压和所述第二元件电压，确定所述有源元件的第二荷电状态变化量；
根据所述第一荷电状态变化量，所述第二荷电状态变化量和所述电量，确定所述第一老化速率和所述第二老化速率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一荷电状态变化量，所述第二荷电状态变化量和所述电量，确定所述第一老化速率和所述第二老化速率，包括：
利用第一公式，确定所述第一老化速率；
所述第一公式包括：
fLFP = QLFP -ΔQ / Δx；
其中，fLFP为所述第一老化速率，QLFP为所述电池包的第一初始容量，ΔQ为所述电量，Δx为所述第一荷电状态变化量；
利用第二公式，确定所述第二老化速率；
所述第二公式包括：
fRE = QRE -ΔQ / Δy；
其中，fRE为所述第二老化速率，QRE为所述有源元件的第二初始容量，Δy为所述第二荷电状态变化量。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三元件电压，所述第一老化速率和所述第二老化速率，确定当前所述电池包的目标荷电状态，包括：
根据所述第三元件电压，利用预设对应关系，确定当前所述有源元件的元件荷电状态，所述预设对应关系为所述有源元件的元件电压与所述有源元件的荷电状态之间的对应关系；
利用第三公式，确定所述目标荷电状态；
所述第三公式包括：
Figure 772968DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，x为所述目标荷电状态，x0为所述电池包的第一初始荷电状态，y为所述元件荷电状态，y0为所述有源元件的第二初始荷电状态，QLFP为所述电池包的第一初始容量，QRE为所述有源元件的第二初始容量，fLFP为所述第一老化速率，fRE为所述第二老化速率。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述装置还包括第一电压采样器和第二电压采样器，所述第一电压采样器用于采集所述有源元件的元件电压，所述第二电压采样器用于采集所述电池包电路的总电压；
所述有源元件设置在所述电池包外部；或者，所述有源元件设置在所述电池包内部。
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