CN114435182B - 一种动力电池的控制方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种动力电池的控制方法、装置、电子设备及介质，所述控制方法用于控制动力电池；动力电池中包括备用、主用电池模组；电池模组中包括备用、主用电芯，所述控制方法包括：获取主用电池模组、主用电芯的电池特性数据；获取并根据影响因素数据，和所述主用电池模组、主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线、主用电芯的电芯特性曲线；将模组特性曲线和预设的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线进行对比确定第一对比结果；将电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线确定第二对比结果；根据所述第一对比结果、第二对比结果，控制动力电池的工作状态，以实现多层次、高精度的控制。

Description

一种动力电池的控制方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本申请涉及电池管理领域，具体而言，涉及一种动力电池的控制方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

随着能源危机和环境问题的日益突出，电动汽车逐渐成为全球汽车工业领域中的一个重要组成部分和发展方向。对于电动汽车而言，动力电池在长久使用过程中的耐久性、可靠性和安全耐性问题，是电动汽车发展过程中的关键制约因素。而这些问题，跟动力电池的使用策略有着很大关系，现有的动力电池使用策略，没有充分根据动力电池中电池模组、电池模组中电芯之间的不一致性进行控制。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种动力电池的控制方法、装置、电子设备及介质，基于电池模组、电芯的特性对电池模组、电芯进行多层次的、更为精确的控制，实现更优的动力电池均衡控制策略。

本申请实施例提供的一种动力电池的控制方法，所述控制方法用于控制动力电池；所述动力电池中包括备用电池模组和多个主用电池模组；所述电池模组中包括备用电芯和多个主用电芯，所述控制方法包括以下步骤：

获取动力电池中每个主用电池模组的电池特性数据，以及获取每个主用电池模组中每个主用电芯的电池特性数据；其中，所述电池特性数据包括多个采样时间点和在每个采样时间点处采集的电池参数；

获取每个采样时间处的影响因素数据，根据所述影响因素数据和所述每个主用电池模组的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线；根据所述影响因素数据和每个主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电芯的电芯特性曲线；

将所述主用电池模组的模组特性曲线和预设的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线进行对比，确定所述主用电池模组的第一对比结果；以及将所述主用电芯的电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线，确定所述电芯的第二对比结果；其中，不同的主用电池模组对应不同的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线，不同的主用电芯对应不同的电芯最低特性曲线和电芯最优特性曲线；

根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态。

在一些实施例中，所述的动力电池的控制方法中，所述与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的预设的模组最低特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的预设的模组最优特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的预设的电芯最低特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的预设的电芯最优特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的。

在一些实施例中，所述的动力电池的控制方法中，根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态，包括：

若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之上，且模组特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第一预设阈值，则降低所述主用电池模组的输出功率；

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之上，且电芯特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第二预设阈值，则降低所述主用电芯的输出功率。

在一些实施例中，所述的动力电池的控制方法中，根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯的工作状态，包括：

若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之下，则切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态。

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下，则切断所述主用电芯，将备用电芯切换至主用工作状态。

在一些实施例中，所述的动力电池的控制方法中，所述控制方法还包括以下步骤：

若所述主用电池模组中异常电芯的数目大于预设数目，则生成一提示信息，并切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；其中，所述异常电芯为第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下。

在一些实施例中，所述的动力电池的控制方法中，所述控制方法还包括以下步骤：

根据动力电池中每个主用电池模组的模组特性曲线，确定出电量变化最快的主用电池模组；

当所述电量变化最快的主用电池模组的工作时长达到第一预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；

根据主用电池模组中每个主用电芯的电芯特性曲线，确定出电量变化最快的主用电芯；

当所述电量变化最快的主用电芯的工作时长达到第二预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电芯，将备用主用电芯切换至主用工作状态。

在一些实施例中，所述的动力电池的控制方法中，所述控制方法还包括以下步骤：

根据获取的每个主用电池模组的电池特性数据和该主用电池模组对应的影响因素数据，更新该主用电池模组的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线；

根据获取的每个主用电芯的电池特性数据和该电芯对应的影响因素数据，更新该主用电芯的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线。

在一些实施例中，还提供一种动力电池的控制装置，所述控制装置用于控制动力电池；所述动力电池中包括备用电池模组和多个主用电池模组；所述电池模组中包括备用电芯和多个主用电芯，所述控制装置包括：

第一获取模块，用于获取动力电池中每个主用电池模组的电池特性数据，以及获取每个主用电池模组中每个主用电芯的电池特性数据；其中，所述电池特性数据包括多个采样时间点和在每个采样时间点处采集的电池参数；

第二获取模块，用于获取每个采样时间处的影响因素数据，根据所述影响因素数据和所述每个主用电池模组的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线；根据所述影响因素数据和每个主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电芯的电芯特性曲线；

对比模块，用于将所述主用电池模组的模组特性曲线和预设的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线进行对比，确定所述主用电池模组的第一对比结果；以及将所述主用电芯的电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线，确定所述电芯的第二对比结果；其中，不同的主用电池模组对应不同的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线，不同的主用电芯对应不同的电芯最低特性曲线和电芯最优特性曲线；

第一控制模块，用于根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态。

在一些实施例中，还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行所述的动力电池的控制方法的步骤。

在一些实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行所述的动力电池的控制方法的步骤。

本申请提出一种动力电池的控制方法、装置、电子设备及介质，在动力电池中设置备用电池模组，在电池模组中设置备用电芯，在动力电池的使用过程中，去监测每一个主用电池模组的电池特性曲线，以及电池模组红每个电芯的电池特性曲线，并且在厂家提供的最低标称曲线的基础上，根据每个电池模组和每个电芯的实际工作状态上对其进行修正，使得不同的电池模组、不同的电芯都对应其定制的电池特性曲线，并结合实际的工作状态，分别监测每个主用电池模组，每个主用电芯的工作状态，据此分别控制每个电池、每个电芯的工作状态，实现对动力电池的精细化、准确化控制，从而提高动力电池在长久使用过程中的耐久性、可靠性和安全耐性。

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示出了本申请实施例所述的动力电池的控制方法的方法流程图；

图2示出了本申请实施例所述的所述动力电池的电池模组的电路原理图；

图3示出了本申请实施例所述的所述电池模组的电芯的电路原理图；

图4示出了本申请实施例所述的模组特性曲线示意图；

图5示出了本申请实施例所述的另一种动力电池的控制方法的方法流程图；

图6示出了本申请实施例所述的动力电池的控制转置的结构流程图；

图7示出了本申请实施例所述的电子设备的结构流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。 应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。 此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

动力电池从组成上，从小到大分别是：动力电池、电池模组、电芯；动力电池通常包括多个电池模组，一个电池模组包括多个电芯。

随着能源危机和环境问题的日益突出，电动汽车逐渐成为全球汽车工业领域中的一个重要组成部分和发展方向。对于电动汽车而言，动力电池在长久使用过程中的耐久性、可靠性和安全耐性问题，是电动汽车发展过程中的关键制约因素。

为了增加动力电池的耐久性和可靠性，通常会设计一些均衡策略，这些均衡策略通常基于动力电池整体进行管理。一般新能源厂商会针对某种类型的蓄电池材料、某种固定类型的动力电池，根据动力电池和电池模组的硬件特性、物理特性、工作环境进行模拟、开发和测试，得到指导性的最低标称曲线，电池特性曲线通常用于反映电池的充电状态和放电状态。在动力电池使用过程中采用固定的方法去计算和使用动力电池的电池荷电状态，例如安时积分法、扩展卡尔曼滤波法，根据电池荷电状态和指导性的最低标称曲线去控制动力电池的工作状态，进行均衡策略，例如调整动力电池的充放电速率等等。

现有的控制方法存在以下问题：一：安时积分法算法简单，在保证电流采样精度情况下比较可靠，但鲁棒性不强。扩展卡尔曼滤波法算法比较复杂，实现难度较大，但鲁棒性强。两种算法都有一定限制。二：新能源厂商给出的指导性的最低标称曲线，是针对一类动力电池的，而对于该类动力电池下具体的不同的动力电池，由于模组数量不同，模组中电芯的数量不同，生产批次不同，在生产过程中所采用的材料的原料商不同等等，其实际工作中的电池特性曲线与指导性的最低标称曲线并不完全匹配；最低标称曲线针对整个动力电池，并非单独的电池模组或者电芯；而且不同的工作环境、新旧程度不同的动力电池，其工作过程中的电池特性曲线也很难与指导性的最低标称曲线匹配。

基于此，本申请提出一种动力电池的控制方法，在动力电池中设置备用电池模组，在电池模组中设置备用电芯，在动力电池的使用过程中，去监测每一个主用电池模组的电池特性曲线，以及电池模组红每个电芯的电池特性曲线，并且在厂家提供的最低标称曲线的基础上，根据每个电池模组和每个电芯的实际工作状态上对其进行修正，使得不同的电池模组、不同的电芯都对应其定制的电池特性曲线，并结合实际的工作状态，分别监测每个主用电池模组，每个主用电芯的工作状态，据此分别控制每个电池、每个电芯的工作状态，实现对动力电池的精细化、准确化控制，从而提高动力电池在长久使用过程中的耐久性、可靠性和安全耐性。

如图1所示，一种动力电池的控制方法，所述方法用于控制动力电池；所述动力电池中包括备用电池模组和多个主用电池模组；所述电池模组中包括备用电芯和多个主用电芯，所述方法包括以下步骤：

S101、获取动力电池中每个主用电池模组的电池特性数据，以及获取每个主用电池模组中每个主用电芯的电池特性数据；其中，所述电池特性数据包括多个采样时间点和在每个采样时间点处采集的电池参数；

S102、获取每个采样时间处的影响因素数据，根据所述影响因素数据和所述每个主用电池模组的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线；根据所述影响因素数据和每个主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电芯的电芯特性曲线；

S103、将所述主用电池模组的模组特性曲线和预设的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线进行对比，确定所述主用电池模组的第一对比结果；以及将所述主用电芯的电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线，确定所述电芯的第二对比结果；其中，不同的主用电池模组对应不同的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线，不同的主用电芯对应不同的电芯最低特性曲线和电芯最优特性曲线；

S104、根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态。

如图2所示，所述动力电池200中包括多个主用电池模组201、备用电池模组202和选通电路203，选通电路203用于导通或关断主用电池模组201、备用电池模组202，从而切换主用电池模组201、切换备用电池模组202的工作状态。

如图3所示，所述主用电池模组201中包括多个主用电芯2011、备用电芯2012和选通电路203，选通电路203用于导通或关断主用电芯2011、备用电芯2012，从而切换主用电芯2011、切换备用电芯2012的工作状态。

其中，所述主用电池模组和备用电池模组、主用电芯和备用电芯的比例可以是5:1到10:1，每个厂商可以根据实际产品的电子设计、结构设计、成本因素等方面，考虑预留的比例。

所述选通电路为开关电路，用来控制每个模组和电芯是否处于工作状态，根据第一对比结果和第二对比结果，例如当工作负载较小或者出现健康状况时，可以关闭某个模组、关闭某个电芯、和/或打开备用模组、打开备用电芯。也可以为负载均衡考虑，关闭某个模组、关闭某个电芯、和/或打开备用模组、打开备用电芯。

其中，所述主用电池模组，是指处于工作状态的电池模组；所述备用电池模组，是指未处于工作状态的电池模组；所述主用电池模组和备用电池模组并非指特定的模组。

所述主用电芯，是指处于工作状态的电芯；所述备用电芯，是指未处于工作状态的电芯；所述主用电芯和备用电芯并非指特定的模组。

在所述步骤S101中，所述电池特性数据中的电池参数包括模组电压、模组电流、电芯电压和电芯电流等等。

在汽车启动后，即开始按照一定的采样频率采集处于工作状态的电池模组、电芯的电池特性数据。

在所述步骤S102中，所述影响因素数据至少包括环境因素数据，例如所述动力电池中的温度数据、湿度数据。

根据所述影响因素数据和所述每个主用电池模组的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线；所述模组特性曲线表征了所述主用模组的电池电量和时间关系，所述电池电量，是根据模组电压、模组电流、额定容量、充放电功率、再结合影响因素进行修正计算得到的，例如使用安时积分法测量得到。

根据所述影响因素数据和每个主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电芯的电芯特性曲线，所述电芯特性曲线表征了主用电芯的电池电量和时间关系，所述电池电量，是根据电芯电压、电芯电流额定容量、充放电功率、再结合影响因素进行修正计算得到的，例如使用安时积分法测量得到。

在所述步骤S103中，如图4所示，将所述主用电池模组的模组特性曲线402和预设的模组最低特性曲线403、模组最优特性曲线401进行对比，确定所述主用电池模组的第一对比结果；

同样的，将所述主用电芯的电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线，确定所述电芯的第二对比结果；其中，不同的主用电池模组对应不同的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线，不同的主用电芯对应不同的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线。

也就是说，每个主用电池模组，都对应一个定制的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线；每个主用电芯，都对一个一个定制的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线。

本申请实施例中，所述与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的预设的模组最低特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的预设的模组最优特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的预设的电芯最低特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的预设的电芯最优特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的。

所述动力电池的最低标称曲线，是电池厂家提供的指导性的、针对该种型号动力电池的最低标称曲线，能够反映动力电池的电池特性，但是忽略了电池模组、电芯之间的个体差异性，以及随着长久的使用，所述电池模组、电芯的电池特定会发生改变。例如，全新的电池模组，容量大、最大放电功率大,放电时间长；而电池模组使用时间久了之后，容量变小、最大放电功率降低,放电时间变短，这个时候指导性的最低标称曲线已经不能很好的反映动力电池特性了，与具体的模组、电芯的电池特性更是出现了较大偏差。

基于此，本申请实施例在电池厂家提供的指导性的、针对该种型号动力电池的最低标称曲线基础上，根据每一次采集的模组特性数据、电池特性数据，对该种型号动力电池的最低标称曲线基础进行修正，得到模组最低特性曲线、模组最优特性曲线、电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线。

其中，模组最低特性曲线表征了模组在最大放电功率下的电量变化情况，模组最优特性曲线表征了模组在最佳工况下的电量变化情况；电芯最低特性曲线表征了电芯在最大放电功率下的电量变化情况，电芯最优特性曲线表征了电芯在最佳工况下的电量变化情况。

在一些实施例中，模组或电芯在最大放电功率下的电量变化情况可以通过测试得到。

模组或电芯在最佳工况下的电量变化情况可以通过迭代更新得到。最佳工况是指合适的环境下、驾驶人进行合适的操作时，模组或电芯能够达到的最佳的放电情况。因此，可以选择模组的历史的模组特性曲线中，最佳的一条模组特性曲线作为模组最优特性曲线；选择电芯的历史的电芯特性曲线中，最佳的一条电芯特性曲线作为模组最优特性曲线。

在一些实施例中，所述模组最优特性曲线、电芯最优特性曲线可以根据多条模组特性曲线、多条电芯特性曲线分别进行融合得到。

根据每一次采集的模组特性数据、电池特性数据，对该种型号动力电池的最低标称曲线基础进行修正，可以通过卡尔曼修正实现。

也就是说，如图5所示，所述的动力电池的控制方法还包括以下步骤：

S501、根据获取的每个主用电池模组的电池特性数据和该主用电池模组对应的影响因素数据，更新该主用电池模组的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线；

S502、根据获取的每个主用电芯的电池特性数据和该电芯对应的影响因素数据，更新该主用电芯的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线。

本申请实施例通过根据获取的模组、电芯的电池特性数据，对原始的动力电池的最低标称曲线进行及时的修正，从而使得模组最低标称曲线、模组最优特性曲线、电芯最低标称曲线、电芯最优特性曲线是针对每个模组、电芯的近况生成的，从而更加准确的反映每个模组、电芯的正常的工作变化情况，以据此对所述动力电池进行更加准确的控制。

在所述步骤S104中，根据所述第一对比结果和第二对比结果分别对应不同异常等级，不同异常等级的第一对比结果对应针对动力电池的不同控制策略；不同异常等级的第二对比结果对应针对动力电池的不同控制策略。

具体的，所述不同异常等级包括第一异常等级和第二异常等级，第一异常等级低于第二异常等级。

针对第一异常等级，具体的，本申请实施例中，根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态，包括：

若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之上，且模组特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第一预设阈值，则降低所述主用电池模组的输出功率；

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之上，且电芯特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第二预设阈值，则降低所述主用电芯的输出功率。

也就是说，当主用电池模组的模组特性曲线靠近了预设的模组最低特性曲线时，判定该主用电池模组为第一异常等级，则降低所述主用电池模组的输出功率。主用电芯的电芯特性曲线靠近了预设的电芯最低特性曲线时，判定该主用电芯为第一异常等级，则降低所述主用电芯的输出功率。

模组特性曲线和最低特性曲线的参数差值、电芯特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值，可以是每个采样时间点上的参数差值的均值。所述参数可以是电压、电流、电池电量、内阻。当所述模组特性曲线表征时间和电池电量之间的关系时，则所述参数为电池电量，所述第一预设阈值可以是5%-10%等等。

本申请实施例中，针对第二异常等级，所述的动力电池的控制方法中，根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯的工作状态，还包括：

若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之下，则切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态。

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下，则切断所述主用电芯，将备用电芯切换至主用工作状态。

所述预设时间段，可以是最近的预设时长，例如最近2分钟内的模组特性曲线、电池特性曲线。

也就是说，在监测过程中，当某个电芯的关键参数（例如电池电量）突然低于电芯最低特性曲线时，则判定该电芯为第二异常等级，立刻切断该电芯、停止其工作状态，并将备用电芯切换到工作状态，以及记录异常电芯的编号。

当某个模组的关键参数（例如电池电量）突然低于模组最低特性曲线时，则判定该模组为第二异常等级，立刻切断该模组、停止其工作状态，并将备用模组切换到工作状态，以及记录异常模组的编号。

记录异常电芯的编号、异常模组的编号，便于对动力电池的数据进行分析，检修动力电池。

本申请实施例将模组和电芯的对比结果进行了分类，根据模组特性曲线和电芯特性曲线，在主用电池模组和主用电芯出现异常趋势时，调整主用电池模组和主用电芯自身的工作状态，以使所述主用电池模组和主用电芯恢复，而在主用电池模组和主用电芯已经出现异常趋势时，则停止使用该主用电池模组或主用电芯，启用备用电池模组和备用电芯，从而使得所述主用电池模组和主用电芯恢复，控制策略更加灵活，精准。

本申请实施例中，所述的动力电池的控制方法，所述控制方法还包括以下步骤：

若所述主用电池模组中异常电芯的数目大于预设数目，则生成一提示信息，并切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；其中，所述异常电芯为第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下。

也就是说，当电池模组中某个电芯异常时，既不用提醒驾驶人，又无需切换至备用电池模组，因为有备用电芯，使得电池模组有一定的容错率；但是当一个模组中有多个电芯异常时，例如超过20%的电芯异常，即使模组的模组特性曲线是正常的，也需要提示驾驶人某个电池模组异常，以使驾驶人进行检测和更换，这里从另一个判断标准，判断是否存在异常的电池模组，以提供更加准确的控制策略。

本申请实施例中，所述的动力电池的控制方法还包括以下步骤：

根据动力电池中每个主用电池模组的模组特性曲线，确定出电量变化最快的主用电池模组；

当所述电量变化最快的主用电池模组的工作时长达到第一预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；

根据主用电池模组中每个主用电芯的电芯特性曲线，确定出电量变化最快的主用电芯；

当所述电量变化最快的主用电芯的工作时长达到第二预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电芯，将备用主用电芯切换至主用工作状态。

由于模组特性曲线、电芯特性曲线能够反映电池电量和时间之间的关系，因此，可以确定每个主用电池模组、主用电芯的充放电倍率。充放电倍率越高，短时间经过的电流越大，反之亦然。在电池的使用中，每一种电池都有合适自己的充电倍率，若使用大倍率充放，随着充电倍率的加大，电池的衰减速率也快速增加。以锂电池为例，电池倍率越大，锂离子脱嵌和插嵌的速度越快，锂离子游动速度增加，来不及进入正负极的会在负极表面行程LiF，或者以金属锂形态沉积在极片表面，导致了Li缺失，极片内部结构坍塌，活性物质减少，可嵌入的锂离子位置减少，并且一定程度上加大了电解液的消耗，增加了电池内阻。因此，这里从另一个均衡维度出发，对电量变化快的主用电池模组、主用电芯进行调控，使其停止工作，切换至备用电池模组、备用电芯，使得主用电池模组、主用电芯得到恢复，预防主用电池模组、主用电芯出现异常，也能有效减少充放电较快的电池模组和电芯的使用频度，减少因电芯、电池模组长期快速充放电而出现的异常结果，通过均衡延长整个动力电池的使用寿命。

此外，电池模组的使用寿命一般在1000次左右，为了达到使用次数均衡，统计每个电池模组、每个电芯的充放电次数，以根据充电次数切换备用电池模组、备用电芯，达到使用次数均衡的目标。

本申请实施例中还提供一种动力电池的控制装置，所述控制装置用于控制动力电池；所述动力电池中包括备用电池模组和多个主用电池模组；所述电池模组中包括备用电芯和多个主用电芯，如图6所示，所述控制装置包括：

第一获取模块601，用于获取动力电池中每个主用电池模组的电池特性数据，以及获取每个主用电池模组中每个主用电芯的电池特性数据；其中，所述电池特性数据包括多个采样时间点和在每个采样时间点处采集的电池参数；

第二获取模块602，用于获取每个采样时间处的影响因素数据，根据所述影响因素数据和所述每个主用电池模组的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线；根据所述影响因素数据和每个主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电芯的电芯特性曲线；

对比模块603，用于将所述主用电池模组的模组特性曲线和预设的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线进行对比，确定所述主用电池模组的第一对比结果；以及将所述主用电芯的电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线，确定所述电芯的第二对比结果；其中，不同的主用电池模组对应不同的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线，不同的主用电芯对应不同的电芯最低特性曲线和电芯最优特性曲线；

第一控制模块604，用于根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态。

在一些实施例中，所述对比模块中，所述与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的预设的模组最低特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的预设的模组最优特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的预设的电芯最低特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的预设的电芯最优特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的。

在一些实施例中，所述第一控制模块，在根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态时，具体用于：若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之上，且模组特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第一预设阈值，则降低所述主用电池模组的输出功率；

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之上，且电芯特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第二预设阈值，则降低所述主用电芯的输出功率。

在一些实施例中，所述第一控制模块，在根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态时，具体用于：若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之下，则切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态。

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下，则切断所述主用电芯，将备用电芯切换至主用工作状态。

在一些实施例中，所述控制装置还包括：

第二控制模块，用于在所述主用电池模组中异常电芯的数目大于预设数目时，生成一提示信息，并切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；其中，所述异常电芯为第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下。

在一些实施例中，所述控制装置还包括：

第三控制模块，用于根据动力电池中每个主用电池模组的模组特性曲线，确定出电量变化最快的主用电池模组；

当所述电量变化最快的主用电池模组的工作时长达到第一预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；

根据主用电池模组中每个主用电芯的电芯特性曲线，确定出电量变化最快的主用电芯；

当所述电量变化最快的主用电芯的工作时长达到第二预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电芯，将备用主用电芯切换至主用工作状态。

在一些实施例中，所述控制装置还包括：

更新模块，用于根据获取的每个主用电池模组的电池特性数据和该主用电池模组对应的影响因素数据，更新该主用电池模组的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线；

根据获取的每个主用电芯的电池特性数据和该电芯对应的影响因素数据，更新该主用电芯的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线。

本申请实施例中的控制装置，通过根据获取的模组、电芯的电池特性数据，对原始的动力电池的最低标称曲线进行及时的修正，从而使得模组最低标称曲线、模组最优特性曲线、电芯最低标称曲线、电芯最优特性曲线是针对每个模组、电芯的近况生成的，从而更加准确的反映每个模组、电芯的正常的工作变化情况，以据此对所述动力电池进行更加准确的控制。

如图7所示，本申请实施例中还提供一种电子设备700，包括：处理器702、存储器701和总线，所述存储器701存储有所述处理器702可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器702与所述存储器701之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器702执行时执行所述的动力电池的控制方法的步骤。

本申请实施例中一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行所述的动力电池的控制方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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，所述模块的划分，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，多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，平台服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种动力电池的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于控制动力电池；所述动力电池中包括备用电池模组和多个主用电池模组；所述电池模组中包括备用电芯和多个主用电芯，所述控制方法包括以下步骤：获取动力电池中每个主用电池模组的电池特性数据，以及获取每个主用电池模组中每个主用电芯的电池特性数据；其中，所述电池特性数据包括多个采样时间点和在每个采样时间点处采集的电池参数；

获取每个采样时间点处的影响因素数据，根据所述影响因素数据和所述每个主用电池模组的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线；根据所述影响因素数据和每个主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电芯的电芯特性曲线；

将所述主用电池模组的模组特性曲线和预设的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线进行对比，确定所述主用电池模组的第一对比结果；以及将所述主用电芯的电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线进行对比，确定所述主用电芯的第二对比结果；其中，不同的主用电池模组对应不同的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线，不同的主用电芯对应不同的电芯最低特性曲线和电芯最优特性曲线；

根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态。

2.根据权利要求1所述的动力电池的控制方法，其特征在于，与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的预设的模组最低特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电池模组的模组特性曲线进行对比的模组最优特性曲线，是根据该主用电池模组历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的预设的电芯最低特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据、动力电池的最低标称曲线所生成的；

所述与主用电芯的电芯特性曲线进行对比的电芯最优特性曲线，是根据该主用电芯历史的电池特性数据和影响因素数据所生成的。

3.根据权利要求1所述的动力电池的控制方法，其特征在于，根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态，包括：

若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之上，且模组特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第一预设阈值，则降低所述主用电池模组的输出功率；

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之上，且电芯特性曲线和最低特性曲线之间的参数差值小于第二预设阈值，则降低所述主用电芯的输出功率。

4.根据权利要求1所述的动力电池的控制方法，其特征在于，根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯的工作状态，包括：

若预设时间段中，所述第一对比结果为：主用电池模组的模组特性曲线位于预设的模组最低特性曲线之下，则切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；

若预设时间段中，所述第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下，则切断所述主用电芯，将备用电芯切换至主用工作状态。

5.根据权利要求1所述的动力电池的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：

若所述主用电池模组中异常电芯的数目大于预设数目，则生成一提示信息，并切断所述主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；其中，所述异常电芯的第二对比结果为：主用电芯的电芯特性曲线位于预设的电芯最低特性曲线之下。

6.根据权利要求1所述的动力电池的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：

根据动力电池中每个主用电池模组的模组特性曲线，确定出电量变化最快的主用电池模组；

当所述电量变化最快的主用电池模组的工作时长达到第一预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电池模组，将备用电池模组切换至主用工作状态；

根据主用电池模组中每个主用电芯的电芯特性曲线，确定出电量变化最快的主用电芯；

当所述电量变化最快的主用电芯的工作时长达到第二预设时长时，则切断所述电量变化最快的主用电芯，将备用主用电芯切换至主用工作状态。

7.根据权利要求1所述的动力电池的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：

根据获取的每个主用电池模组的电池特性数据和该主用电池模组对应的影响因素数据，更新该主用电池模组的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线；

根据获取的每个主用电芯的电池特性数据和该电芯对应的影响因素数据，更新该主用电芯的模组最低标称曲线、模组最优特性曲线。

8.一种动力电池的控制装置，其特征在于，所述控制装置用于控制动力电池；所述动力电池中包括备用电池模组和多个主用电池模组；所述电池模组中包括备用电芯和多个主用电芯，所述控制装置包括：

第一获取模块，用于获取动力电池中每个主用电池模组的电池特性数据，以及获取每个主用电池模组中每个主用电芯的电池特性数据；其中，所述电池特性数据包括多个采样时间点和在每个采样时间点处采集的电池参数；

第二获取模块，用于获取每个采样时间点处的影响因素数据，根据所述影响因素数据和所述每个主用电池模组的电池特性数据，生成每个主用电池模组的模组特性曲线；根据所述影响因素数据和每个主用电芯的电池特性数据，生成每个主用电芯的电芯特性曲线；

对比模块，用于将所述主用电池模组的模组特性曲线和预设的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线进行对比，确定所述主用电池模组的第一对比结果；以及将所述主用电芯的电芯特性曲线和预设的电芯最低特性曲线、电芯最优特性曲线进行对比，确定所述主用电芯的第二对比结果；其中，不同的主用电池模组对应不同的模组最低特性曲线、模组最优特性曲线，不同的主用电芯对应不同的电芯最低特性曲线和电芯最优特性曲线；

第一控制模块，用于根据所述第一对比结果，控制所述主用电池模组、备用电池模组的工作状态；根据所述第二对比结果，控制所述主用电芯、备用电芯的工作状态。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任意一项所述的动力电池的控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任意一项所述的动力电池的控制方法的步骤。

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