CN114552711A - 一种电芯控制方法、装置和bms设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电芯控制方法、装置和BMS设备,其中方法应用于BMS设备,BMS设备对电池包内多个采集单元进行电压采集,每个采集单元的正极和负极连有采集线路到BMS设备,采集单元内串联有多个单体电芯,该方法包括:获取各个采集单元的整体电压;判断各个整体电压是否达到预设电压阈值,预设电压阈值基于单体电芯相应工作状态的截止电压和采集单元内的单体电芯数量生成,预设电压阈值小于采集单元截止电压,工作状态为充电状态或放电状态;若任一整体电压达到预设电压阈值,则停止电池包的相应工作过程。本发明提供的技术方案,在保证了电芯的安全性和可靠性的前提下,减少了采集线路和采集芯片的使用,降低了采集方案的成本。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电池领域,具体涉及一种电芯控制方法、装置和BMS设备。
背景技术
在新能源电池领域,为了保证电池安全以及电池质量,对于电池的充电和放电过程,通常在BMS(Battery Management System,电池管理系统)内部对电池设置了强制停止相应过程的功能。充电过程一般以任意单体电芯最高电压达到充电上限电压为截止条件,放电过程一般以任意单体电芯最低电压达到放电下限电压为截止条件。为了满足上述条件,目前BMS采集电芯电压的方法均是采集每一个单体电芯的电压,BMS的集成方式有一体式BMS(从板和主控板一体)和主从发布式BMS,从板既可独立布置于电池包内与模组通过采集线束连接,也可以集成在模组上。其中BMS从板独立布置的方案需要大量的采集线束,占用电池包内部空间,增加装配复杂度;模组集成BMS从板方案,由于每一个电芯均需要单独采集电压,从而需要大量的采集通道,对应的采集板数量多面积大、占用空间多,特别是对于两侧出极柱的电芯,需要两侧都有从板。综上,现有技术的采集方案均会造成硬件资源、空间的使用过多,使得采集成本过高。因此,在安全地对电芯进行充放电的前提下,如何降低采集方案成本是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施方式提供了一种电芯控制方法、装置和BMS设备,从而在安全地对电芯进行充放电的前提下,降低了采集方案的成本。
根据第一方面,本发明提供了一种电芯控制方法,应用于BMS设备,所述BMS设备对电池包内多个采集单元进行电压采集,每个采集单元的正极和负极连有采集线路到所述BMS设备,所述采集单元内串联有多个单体电芯,所述方法包括:获取各个采集单元的整体电压;判断各个整体电压是否达到预设电压阈值,所述预设电压阈值基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成,所述预设电压阈值小于采集单元截止电压,所述采集单元截止电压为所述单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量的乘积,所述工作状态为充电状态或放电状态;若任一所述整体电压达到所述预设电压阈值,则停止所述电池包的相应工作过程。
可选地,在所述停止所述电池包的相应工作过程之前,所述方法还包括:计算目标整体电压相对于上一采集时刻的整体电压变化量,所述目标整体电压是达到所述预设电压阈值的整体电压;判断所述整体电压变化量是否达到预设电压变化量阈值,所述预设电压变化量阈值基于单体电芯相应工作状态的电芯容量-电压变化量曲线和所述采集单元内的单体电芯数量生成;若所述整体电压变化量达到所述预设电压变化量阈值,则返回所述停止所述电池包的相应工作过程的步骤。
可选地,若所述工作状态是充电状态,则基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成所述预设电压阈值的步骤包括:基于单体电芯之间的最大充电容量偏差计算单体电芯出现偏差时的偏差电压;计算所述偏差电压和第一数量的乘积得到中间量,所述第一数量是所述采集单元内的单体电芯数量减1;计算所述充电截止电压与所述中间量的和,得到充电状态对应的所述预设电压阈值。
可选地,若所述工作状态是放电状态,则基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成所述预设电压阈值的步骤包括:基于单体电芯之间的最大放电容量偏差计算单体电芯出现偏差时的第二偏差电压;计算所述第二偏差电压和第一数量的乘积得到第二中间量,所述第一数量是所述采集单元内的单体电芯数量减1;计算所述放电截止电压与所述第二中间量的和,得到放电状态对应的所述预设电压阈值。
可选地,所述方法还包括:若各个整体电压均未达到所述预设电压阈值,则返回所述获取各个采集单元的整体电压的步骤。
可选地,所述方法还包括:若所述整体电压变化量未达到所述预设电压变化量阈值,则返回所述获取各个采集单元的整体电压的步骤。
根据第二方面,本发明提供了一种电芯控制装置,应用于BMS设备,所述BMS设备对电池包内多个采集单元进行电压采集,每个采集单元的正极和负极连有采集线路到所述BMS设备,所述采集单元内串联有多个单体电芯,所述装置包括:电压采集模块,用于获取各个采集单元的整体电压;第一判断模块,用于判断各个整体电压是否达到预设电压阈值,所述预设电压阈值基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成,所述预设电压阈值小于采集单元截止电压,所述采集单元截止电压为所述单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量的乘积,所述工作状态为充电状态或放电状态;控制模块,用于若任一所述整体电压达到所述预设电压阈值,则停止所述电池包的相应工作过程。
可选地,在所述停止所述电池包的相应工作过程之前,所述装置还包括:计算模块,用于计算目标整体电压相对于上一采集时刻的整体电压变化量,所述目标整体电压是达到所述预设电压阈值的整体电压;第二判断模块,用于判断所述整体电压变化量是否达到预设电压变化量阈值,所述预设电压变化量阈值基于单体电芯相应工作状态的电芯容量-电压变化量曲线和所述采集单元内的单体电芯数量生成;第二控制模块,用于若所述整体电压变化量达到所述预设电压变化量阈值,则返回所述停止所述电池包的相应工作过程的步骤。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种BMS设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行第一方面,或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
根据第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机从而执行第一方面,或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
本申请提供的技术方案,具有如下优点:
本申请提供的技术方案,将多个单体电芯划分到一个采集单元中,串联的单体电芯整体正负极分别作为采集单元的正负极,每一个采集单元使用一个采集线路或采集通道进行电芯的电压采集。由于电芯在充电或者放电时,各个电芯的容量变化速度可能存在差异,导致各个电芯的电压速度也不一致,为了保证电芯充电或者放电时的安全性,可设置采集单元在充电或者放电时的电压阈值小于理想截止电压(理想截止电压即为单体电芯的截止电压乘以采集单元内的单体电芯个数),从而在采集单元的整体电压达到预设电压阈值时,其中电压最高或者最低的单体电芯的电压,也未超过或者未较多的超过单体电芯的截止电压,从而在保证了电芯的安全性和可靠性的前提下,减少了采集线路和采集芯片的使用,降低了采集方案的成本。
此外,由于预设电压阈值小于理想截止电压,因此电芯会存在不能完全充电或完全放电的情况,为了减少电池容量的浪费,基于响应速度更快、更灵敏的电芯容量-电压变化量曲线设定电压变化量阈值作为判别指标,使电芯满足预设电压阈值后,继续进行充电或放电,当下一时刻相对当前时刻电压的变化量满足电压变化量阈值的条件时,再停止电池包的充电或放电。从而对电池包的充电或放电过程微调,使充电或放电时间少量延长,在保证电池安全可靠的前提下,减少电池容量的浪费。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1示出了本发明一个实施方式中一种电芯控制方法的步骤示意图;
图2示出了本发明一个实施方式中一种电芯电压采集装置的结构示意图;
图3示出了本发明一个实施方式中电芯单体充电过程和放电过程的容量-电压变化曲线图;
图4示出了本发明一个实施方式中一种电芯控制方法的流程示意图;
图5示出了本发明一个实施方式中电芯单体充电过程和放电过程的容量-电压增量的变化曲线图;
图6示出了本发明一个实施方式中两串电芯组成的采集单元充电过程的容量-电压变化曲线图和容量-电压增量的变化曲线图;
图7示出了本发明一个实施方式中三串电芯组成的采集单元充电过程的容量-电压变化曲线图和容量-电压增量的变化曲线图;
图8示出了本发明一个实施方式中八串电芯组成的采集单元充电过程的容量-电压变化曲线图和容量-电压增量的变化曲线图;
图9示出了本发明一个实施方式中一种电芯控制装置的结构示意图;
图10示出了本发明一个实施方式中一种BMS设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2,在一个实施方式中,一种电芯控制方法,应用于BMS设备,BMS设备对电池包内多个采集单元进行电压采集,每个采集单元的正极和负极连有采集线路到BMS设备,采集单元内串联有多个单体电芯,具体包括以下步骤:
步骤S101:获取各个采集单元的整体电压。
步骤S102:判断各个整体电压是否达到预设电压阈值,预设电压阈值基于单体电芯相应工作状态的截止电压和采集单元内的单体电芯数量生成,预设电压阈值小于采集单元截止电压,采集单元截止电压为单体电芯截止电压和采集单元内的单体电芯数量的乘积,工作状态为充电状态或放电状态。
步骤S103:若任一整体电压达到预设电压阈值,则停止电池包的相应工作过程。
具体地,在本实施例中,将多个单体电芯划分到一个采集单元中,串联的单体电芯整体正负极分别作为采集单元的正负极,每一个采集单元使用一个采集线路或采集通道进行电芯的电压采集。采集单元内的串联单体数通常为2-20串,采集单元电压上限为10-100V,考虑采集单元串数过多可能带来的可用容量损失更大,因此推荐2-16串,采集单元电压上限为10-80V,在实际应用过程中,为了符合绝大多数企业标准,通常采用2、3、4、6、8、12和16串作为一个采集单元。如图3所示,以磷酸铁锂电池为例,其充放电曲线具有明显的中间平坦,两端陡峭的特征,当电芯的容量充电或放电趋近于100%时,其电压值也会落在一个电压值的附近。为了降低采集方案的成本,本实施例基于采集相邻几个串联单体的总电压实现,但是这种方案会导致无法区分每个采集单元内的单体电压,带来单体过充或过放的风险。如三元电池的电压范围一般是2.8-4.3V,如果每两个单体为一个采集单元,采集单元电压为8.4V,若两个电芯充放电过程一致性最好,则两个单体都是4.2V,没有过充,若两个电芯单体一致性较差,假设两个单体分别是4.0V和4.4V,有一个单体会发生过充的风险。因此在本实施例中,为了保证电芯充电或者放电时的安全性,可设置采集单元在充电或者放电时的电压阈值小于理想截止电压(理想截止电压即为单体电芯的截止电压乘以采集单元内的单体电芯个数),从而在采集单元的整体电压达到预设电压阈值时,其中电压最高或者最低的单体电芯的电压,也未超过或者未较多的超过单体电芯的截止电压,从而在保证了电芯的安全性和可靠性的前提下,减少了采集线路和采集芯片的使用,降低了采集方案的成本。
具体地,如图4所示,在一实施例中,在停止电池包的相应工作过程之前,本发明实施例提供的一种电芯控制方法,还包括如下步骤:
步骤一:计算目标整体电压相对于上一采集时刻的整体电压变化量,目标整体电压是达到预设电压阈值的整体电压。
步骤二:判断整体电压变化量是否达到预设电压变化量阈值,预设电压变化量阈值基于单体电芯相应工作状态的电芯容量-电压变化量曲线和采集单元内的单体电芯数量生成。
步骤三:若整体电压变化量达到预设电压变化量阈值,则返回停止电池包的相应工作过程的步骤。
具体地,由于预设电压阈值小于理想截止电压,因此电芯会存在不能完全充电或完全放电的情况。如图5所示,是单体电芯的电芯容量-电压变化量曲线(下面称为电压增量曲线),充电时98%SOC以上电压增量曲线急速上升,从几毫伏/1%SOC上升到700毫伏/1%SOC;放电时2%SOC以下电压增量曲线急速下降,从几毫伏/1%SOC下降到近3000毫伏/1%SOC,充放电末端的电压增量数值都急速增加2-3个数量级。图中电压增量的单位为mV/Ah,不同容量此数值会有不同,但比例是相同的。因此,当电芯容量即将满充或者即将满放时,对应的电压变化量会产生大幅度变化,以此为标准设定电压变化量阈值作为第二指标。以充电为例,当采集单元满足预设电压阈值这一指标时,可能还未满足电压变化量阈值。即便继续充电,电压变化量阈值也会较快满足,不会导致充电时间过长。从而使得电池包可以在安全的前提下,尽量达到满充或者满放的目的,相比现有技术对单体电芯进行电压控制的方案,通常损失的电量可以控制在1%容量以内。设定电压变化量阈值的具体步骤,可以根据实际经验,先识别电芯单体容量不过充或者不过放时对应的电压变化量,然后计算电压变化量和采集单元中电芯单体数量的乘积,得到采集单元整体的电压变化量阈值。也可以在计算乘积之后,再进行多次试验,凭专家经验对上述乘积进行微调得到电压变化量阈值,本发明并不以此为限。
具体地,在一实施例中,若当前处于充电状态,生成预设电压阈值的具体地步骤包括:
步骤四:基于单体电芯之间的最大充电容量偏差计算单体电芯出现偏差时的偏差电压。
步骤五:计算偏差电压和第一数量的乘积得到中间量,第一数量是采集单元内的单体电芯数量减1。
步骤六:计算充电截止电压与中间量的和,得到充电状态对应的预设电压阈值。
具体地,在本实施例中,为了进一步提高预设电压阈值设定的准确率,最大限度的保证电芯单体不会过充。首先获取单体电芯之间的最大充电容量偏差,假设采集单元内电芯的一致性较差,最差情况对应的容量偏差会达到40%,即最快充满的电芯容量达到100%时,其他电芯容量只达到60%。最大容量偏差即为40%。电芯充电时电芯容量与电压是正相关的关系,因此基于最大容量偏差和截止电压可以通过查询电压-容量变化曲线得到单体电芯出现偏差时的偏差电压。假设100%SOC对应的截止电压为3.7V,查询电压-容量变化曲线得到60%SOC对应的电压为3.35V,那么此时的偏差电压即为3.35V。除了到达截止电压的电芯外,其他电芯按照3.35V的电压进行计算:求取偏差电压和第一数量的乘积得到中间量,第一数量是采集单元内的单体电芯数量减1,例如采集单元中有10个电芯,除了最先到达截止电压的电芯外,其他电芯总电压阈值设为9乘以3.35的结果,即中间量,然后再将中间量与截止电压3.7V进行求和计算,得到充电状态对应的预设电压阈值。从而保证采集单元的整体电压达到预设电压阈值时,采集单元内的任何电芯肯定不会出现过充的现象,进一步提高电芯的安全性与可靠性。
具体地,在一实施例中,若当前处于放电状态,生成预设电压阈值的具体地步骤包括:
步骤七:基于单体电芯之间的最大放电容量偏差计算单体电芯出现偏差时的第二偏差电压。
步骤八:计算第二偏差电压和第一数量的乘积得到第二中间量,第一数量是采集单元内的单体电芯数量减1。
步骤九:计算放电截止电压与第二中间量的和,得到放电状态对应的预设电压阈值。
具体地,放电过程与充电过程设定预设电压阈值的原理相同,可参考上述步骤四至步骤六的详细描述,在此不再赘述。
具体地,在一实施例中,本发明实施例提供的一种电芯控制方法,还包括如下步骤:
步骤十:若各个整体电压均未达到预设电压阈值,则返回获取各个采集单元的整体电压的步骤。
具体地,若第一次指标判别各个采集单元的整体电压均未达到预设电压阈值,则进入下一次采集和判别,从而使得采集工作周期性的执行,进一步保证电池包能够及时停止工作,避免出现安全隐患,避免对电池包产生损害。
具体地,在一实施例中,本发明实施例提供的一种电芯控制方法,还包括如下步骤:
步骤十一:若整体电压变化量未达到预设电压变化量阈值,则返回获取各个采集单元的整体电压的步骤。
具体地,若满足第一次指标的各个采集单元在第二次指标判别时,整体电压均未达到预设电压变化量阈值,则进入下一次电芯电压采集的步骤,从而使得采集工作周期性的执行,进一步保证电池包能够及时停止工作,避免出现安全隐患,避免对电池包产生损害。
具体地,在一实施例中,基于如下具体实施例,具体解释本申请提供的技术方案:
(1)两串的采集单元
如图6所示,将充电第一截止阈值设置为3.5V(即总电压阈值7V),第二截止阈值设置为350mV/Ah。一致性最差的情况,如一个单体是3.35V,一个单体是3.65V,这是两个单体SOC相差40%以上的极端情况,也不会造成过充;一致性最好的情况下,可以充电到两个单体电压都到3.5V,再继续充电到两个单体电压增量都到350mV/Ah,推算可以充电到99.8%SOC,相比单体电压控制只损失0.2%SOC的电量。
(2)三串的采集单元
如图7所示,将充电第一截止阈值设置为3.45V(即总电压阈值10.35V),第二截止阈值设置为225mV/Ah。一致性最差的情况,如两个单体是3.35V,一个单体是3.65V,这是其中一个单体SOC离群40%以上的极端情况,也不会造成过充;一致性最好的情况下,可以充电到三个单体电压都到3.45V,再继续充电到两个单体电压增量都到225mV/Ah,推算可以充电到99.7%SOC,相比单体电压控制的方案只损失0.3%SOC的电量。
(3)八串的采集单元
如图8所示,将充电第一截止阈值设置为3.4V(即总电压阈值27.2V),第二截止阈值设置为90mV/Ah。一致性最差的情况,如七个单体都是3.365V,一个单体是3.65V,这是其中一个单体SOC离群40%以上的极端情况,也不会造成过充;一致性最好的情况下,即可以充电到八个单体电压都到3.4V,再继续充电到两个单体电压都到90mV/Ah,推算可以充电到99.35%SOC,相比单体电压控制的方案只损失0.65%SOC的电量。
通过上述步骤,本申请提供的技术方案,将多个单体电芯划分到一个采集单元中,串联的单体电芯整体正负极分别作为采集单元的正负极,每一个采集单元使用一个采集线路或采集通道进行电芯的电压采集。由于电芯在充电或者放电时,各个电芯的容量变化速度可能存在差异,导致各个电芯的电压速度也不一致,为了保证电芯充电或者放电时的安全性,可设置采集单元在充电或者放电时的电压阈值小于理想截止电压(理想截止电压即为单体电芯的截止电压乘以采集单元内的单体电芯个数),从而在采集单元的整体电压达到预设电压阈值时,其中电压最高或者最低的单体电芯的电压,也未超过或者未较多的超过单体电芯的截止电压,从而在保证了电芯的安全性和可靠性的前提下,减少了采集线路和采集芯片的使用,降低了采集方案的成本。
此外,由于预设电压阈值小于理想截止电压,因此电芯会存在不能完全充电或完全放电的情况,为了减少电池容量的浪费,基于响应速度更快、更灵敏的电芯容量-电压变化量曲线设定电压变化量阈值作为判别指标,使电芯满足预设电压阈值后,继续进行充电或放电,当下一时刻相对当前时刻电压的变化量满足电压变化量阈值的条件时,再停止电池包的充电或放电。从而对电池包的充电或放电过程微调,使充电或放电时间少量延长,在保证电池安全可靠的前提下,减少电池容量的浪费。
如图9所示,本实施例还提供了一种电芯控制装置,应用于BMS设备,BMS设备对电池包内多个采集单元进行电压采集,每个采集单元的正极和负极连有采集线路到BMS设备,采集单元内串联有多个单体电芯,该装置包括:
电压采集模块101,用于获取各个采集单元的整体电压。详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述,在此不再进行赘述。
第一判断模块102,用于判断各个整体电压是否达到预设电压阈值,预设电压阈值基于单体电芯相应工作状态的截止电压和采集单元内的单体电芯数量生成,预设电压阈值小于采集单元截止电压,采集单元截止电压为单体电芯截止电压和采集单元内的单体电芯数量的乘积,工作状态为充电状态或放电状态。详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述,在此不再进行赘述。
控制模块103,用于若任一整体电压达到预设电压阈值,则停止电池包的相应工作过程。详细内容参见上述方法实施例中步骤S103的相关描述,在此不再进行赘述。
具体地,在一实施例中,在停止电池包的相应工作过程之前,本发明实施例提供的一种电芯控制装置,还包括:
计算模块,用于计算目标整体电压相对于上一采集时刻的整体电压变化量,目标整体电压是达到预设电压阈值的整体电压。详细内容参见上述方法实施例中步骤一的相关描述,在此不再进行赘述。
第二判断模块,用于判断整体电压变化量是否达到预设电压变化量阈值,预设电压变化量阈值基于单体电芯相应工作状态的电芯容量-电压变化量曲线和采集单元内的单体电芯数量生成。详细内容参见上述方法实施例中步骤二的相关描述,在此不再进行赘述。
第二控制模块,用于若整体电压变化量达到预设电压变化量阈值,则返回停止电池包的相应工作过程的步骤。详细内容参见上述方法实施例中步骤三的相关描述,在此不再进行赘述。
本发明实施例提供的一种电芯控制装置,用于执行上述实施例提供的一种电芯控制方法,其实现方式与原理相同,详细内容参见上述方法实施例的相关描述,不再赘述。
通过上述各个组成部分的协同合作,本申请提供的技术方案,将多个单体电芯划分到一个采集单元中,串联的单体电芯整体正负极分别作为采集单元的正负极,每一个采集单元使用一个采集线路或采集通道进行电芯的电压采集。由于电芯在充电或者放电时,各个电芯的容量变化速度可能存在差异,导致各个电芯的电压速度也不一致,为了保证电芯充电或者放电时的安全性,可设置采集单元在充电或者放电时的电压阈值小于理想截止电压(理想截止电压即为单体电芯的截止电压乘以采集单元内的单体电芯个数),从而在采集单元的整体电压达到预设电压阈值时,其中电压最高或者最低的单体电芯的电压,也未超过或者未较多的超过单体电芯的截止电压,从而在保证了电芯的安全性和可靠性的前提下,减少了采集线路和采集芯片的使用,降低了采集方案的成本。
此外,由于预设电压阈值小于理想截止电压,因此电芯会存在不能完全充电或完全放电的情况,为了减少电池容量的浪费,基于响应速度更快、更灵敏的电芯容量-电压变化量曲线设定电压变化量阈值作为判别指标,使电芯满足预设电压阈值后,继续进行充电或放电,当下一时刻相对当前时刻电压的变化量满足电压变化量阈值的条件时,再停止电池包的充电或放电。从而对电池包的充电或放电过程微调,使充电或放电时间少量延长,在保证电池安全可靠的前提下,减少电池容量的浪费。
图10示出了本发明实施例的一种BMS设备,该设备包括处理器901和存储器902,可以通过总线或者其他方式连接,图10中以通过总线连接为例。
处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如上述方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的方法。
存储器902可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外,存储器902可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器902中,当被处理器901执行时,执行上述方法实施例中的方法。
上述BMS设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解,此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种电芯控制方法,其特征在于,应用于BMS设备,所述BMS设备对电池包内多个采集单元进行电压采集,每个采集单元的正极和负极连有采集线路到所述BMS设备,所述采集单元内串联有多个单体电芯,所述方法包括:
获取各个采集单元的整体电压;
判断各个整体电压是否达到预设电压阈值,所述预设电压阈值基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成,所述预设电压阈值小于采集单元截止电压,所述采集单元截止电压为所述单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量的乘积,所述工作状态为充电状态或放电状态;
若任一所述整体电压达到所述预设电压阈值,则停止所述电池包的相应工作过程。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述停止所述电池包的相应工作过程之前,所述方法还包括:
计算目标整体电压相对于上一采集时刻的整体电压变化量,所述目标整体电压是达到所述预设电压阈值的整体电压;
判断所述整体电压变化量是否达到预设电压变化量阈值,所述预设电压变化量阈值基于单体电芯相应工作状态的电芯容量-电压变化量曲线和所述采集单元内的单体电芯数量生成;
若所述整体电压变化量达到所述预设电压变化量阈值,则返回所述停止所述电池包的相应工作过程的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述工作状态是充电状态,则基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成所述预设电压阈值的步骤包括:
基于单体电芯之间的最大充电容量偏差计算单体电芯出现偏差时的偏差电压;
计算所述偏差电压和第一数量的乘积得到中间量,所述第一数量是所述采集单元内的单体电芯数量减1;
计算所述充电截止电压与所述中间量的和,得到充电状态对应的所述预设电压阈值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述工作状态是放电状态,则基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成所述预设电压阈值的步骤包括:
基于单体电芯之间的最大放电容量偏差计算单体电芯出现偏差时的第二偏差电压;
计算所述第二偏差电压和第一数量的乘积得到第二中间量,所述第一数量是所述采集单元内的单体电芯数量减1;
计算所述放电截止电压与所述第二中间量的和,得到放电状态对应的所述预设电压阈值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若各个整体电压均未达到所述预设电压阈值,则返回所述获取各个采集单元的整体电压的步骤。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述整体电压变化量未达到所述预设电压变化量阈值,则返回所述获取各个采集单元的整体电压的步骤。
7.一种电芯控制装置,其特征在于,应用于BMS设备,所述BMS设备对电池包内多个采集单元进行电压采集,每个采集单元的正极和负极连有采集线路到所述BMS设备,所述采集单元内串联有多个单体电芯,所述装置包括:
电压采集模块,用于获取各个采集单元的整体电压;
第一判断模块,用于判断各个整体电压是否达到预设电压阈值,所述预设电压阈值基于单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量生成,所述预设电压阈值小于采集单元截止电压,所述采集单元截止电压为所述单体电芯相应工作状态的截止电压和所述采集单元内的单体电芯数量的乘积,所述工作状态为充电状态或放电状态;
控制模块,用于若任一所述整体电压达到所述预设电压阈值,则停止所述电池包的相应工作过程。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,在所述停止所述电池包的相应工作过程之前,所述装置还包括:
计算模块,用于计算目标整体电压相对于上一采集时刻的整体电压变化量,所述目标整体电压是达到所述预设电压阈值的整体电压;
第二判断模块,用于判断所述整体电压变化量是否达到预设电压变化量阈值,所述预设电压变化量阈值基于单体电芯相应工作状态的电芯容量-电压变化量曲线和所述采集单元内的单体电芯数量生成;
第二控制模块,用于若所述整体电压变化量达到所述预设电压变化量阈值,则返回所述停止所述电池包的相应工作过程的步骤。
9.一种BMS设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机从而执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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CN202210189271.0A CN114552711A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种电芯控制方法、装置和bms设备 |
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CN115064798A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-09-16 | 如果新能源科技(江苏)股份有限公司 | 一种电池的控制方法、电池和电池管理系统 |
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