CN114567038A - 电池的充电控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种电池的充电控制方法和系统。其中，该方法可以包括：获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制。本发明解决了电池充电的效率低的技术问题。

Description

电池的充电控制方法和系统
技术领域
本公开涉及智能控制领域，尤其涉及电池的充电控制方法和系统。
背景技术
目前，随着新能源车辆的推广应用，由于车辆的充电方式的多样化以及充电功能的定制化需求增加，缺乏对多种充电方式进行功能兼容性的设计，以及缺乏在各种充电过程中进行安全高效地充电需求控制的设计，从而，存在电池的充电效率低的技术问题。
针对上述电池的充电效率低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池的充电控制方法和系统，以至少解决电池充电的效率低的技术问题。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种电池的充电控制方法，包括：获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制。
可选地，该方法还包括：响应于当前荷电状态的值处于第一阈值范围内，则确定与第一阈值范围对应的上限充电电流。
可选地，基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，该方法包括：响应于第一差异电流处于第二阈值范围内，则确定与第二阈值范围对应的电流补偿数据；基于电流补偿数据对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流。
可选地，确定第一实际充电电流满足目标条件包括以下至少之一：获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的平均充电电流；获取平均充电电流与实际充电电流之间的第二差异电流；响应于第二差异电流小于第一阈值的持续时长大于第一预定时长，则将第一标志位置为目标值；基于为目标值的第一标志位确定第一实际充电电流满足目标条件；获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的充电电流变化率；响应于充电电流变化率小于第二阈值的持续时长大于第二预定时长，则将第二标志位置为目标值；基于为目标值的第二标志位确定第一实际充电电流满足目标条件；响应于第一差异电流大于第三阈值，则将第三标志位置为目标值；基于为目标值的第三标志位确定第一实际充电电流按照目标条件。
可选地，该方法还包括：响应于第二实际充电电流大于等于第四阈值，和/或，响应于电池的输出电流与目标充电电流之间的第三差异电流大于等于第五阈值，则结束对实际充电电流进行补偿。
可选地，该方法还包括：基于车辆的负载工作电流，确定目标充电电流。
可选地，该方法还包括：将电池在对车辆进行充电时的充电数据上传至服务器，以使服务器至少运行充电数据，得到运行结果。
可选地，运行结果由服务器进行校验，得到校验结果，校验结果用于使服务器确定充电参数，基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制，该方法包括：基于第二实际充电电流和服务器下发的充电参数，对车辆进行充电控制。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电池的充电控制装置，包括：获取单元，用于获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应单元，用于响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；补偿单元，用于基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；控制单元，用于基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电池的充电控制系统，包括：服务器，用于获取车辆的充电参数；客户端，用于获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于第二实际充电电流和充电参数对车辆进行充电控制。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，用于执行本公开实施例的电池的充电控制方法。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电池的充电控制装置，包括：获取单元，用于获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应单元，用于响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；补偿单元，用于基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；控制单元，用于基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电池的充电控制系统。该系统可以包括：服务器，用于获取车辆的充电参数；客户端，用于获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于第二实际充电电流和充电参数对车辆进行充电控制。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，用于执行本公开实施例的电池的充电控制方法。
在本发明实施例中，获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制，也就是说，在本公开中，在充电的过程中，通过基于电池实时需求充电电流与实际充电电流的差异，同时结合车用负载工作电流值，确定当前充电电流需求值，进而解决了电池的充电效率低的技术问题，达到了提高电池的充电效率的技术效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
图1是根据本公开实施例的一种电池的充电控制方法的流程图；
图2是根据本公开实施例的另一种电池的充电控制方法的示意图；
图3是根据本公开实施例的一种兼容多模式充电控制架构的示意图；
图4是根据本公开实施例的一种自动识别充电需求补偿控制方法的示意图；
图5是根据本公开实施例的一种云-边协同智能充电管理方法的示意图；
图6是根据本公开实施例的一种电池的充电控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
下面对本公开实施例的电池的充电控制方法进行介绍。
图1是根据本公开实施例的一种电池的充电控制方法的流程图，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S101，获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流。
在本公开上述步骤S101提供的技术方案中，可以获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流，比如，在对车辆进行充电时，通过电流采集模块实时采集电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流。
在该实施例中，第一实际电流的充电方式可以对交流充电、直流充电、无线充电和换电站内充电方式，在此不做具体限制。
步骤S102，响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流。
在本公开上述步骤S102提供的技术方案中，在车辆的充电过程中，可以基于电池实时需求充电电流及实际充电电流差异，同时结合车用负载工作电流值，确定当前充电电流需求值。
在该实施例中，可以响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，比如，当检测到第一实际电流满足目标条件时，产生表示该信息的信号，响应于该信号，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流。
在该实施例中，目标条件可以是开启充电需求自动补偿控制功能的条件，该开启条件可以是以下至少之一：电流稳定条件满足标志位、充电电流变化率条件满足标志位和充电电流差值条件满足标志位都置1。
在该实施例中，目标充电电流可以是实时需求充电电流，差异电流可以是实时需求充电电流和实际充电电流之间的差值，其中，实际需求充电电流值可通过查表或模型计算等方式获得，在此不做具体限制。
步骤S103，基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流。
在本公开上述步骤S103提供的技术方案中，可以根据充电过程中电池的荷电状态(SOC)值和最低温度值，设定充电需求电流补偿上限值，其中，电池SOC，用于表示电池的剩余容量，其数值上可以定义为剩余容量占电池容量的比值。
在该实施例中，第二实际充电电流可以是补偿后的实际充电电流，可以基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，比如，通过计算实时需求充电电流和实际充电电流之间的差值后，基于该差值对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流。
在该实施例中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流，比如，补偿后的实际充电电流不会超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流，可以根据不同电池容量可划分多SOC段制定补偿电流上限值。
步骤S104，基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制。
在本公开上述步骤S104提供的技术方案中，在基于电池实时需求充电电流及实际充电电流差异，同时结合车用负载工作电流值，确定当前充电电流需求值之后，对当前的实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流。
在该实施例中，可以基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制，比如，基于补偿后的实际充电电流对车辆进行充电控制。
通过上述步骤S101至步骤S104，获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制，也就是说，在本公开中，在充电的过程中，通过基于电池实时需求充电电流与实际充电电流的差异，同时结合车用负载工作电流值，确定当前充电电流需求值，进而解决了电池的充电效率低的技术问题，达到了提高电池的充电效率的技术效果。
下面对该实施例的上述方法进行进一步地详细介绍。
作为一种可选的实施方式，响应于当前荷电状态的值处于第一阈值范围内，则确定与第一阈值范围对应的上限充电电流。
在该实施例中，可以响应于当前荷电状态的值处于第一阈值范围内，则确定与第一阈值范围对应的上限充电电流，比如，当检测到当前荷电状态的值处于第一阈值范围内时，产生用于表示该信息的信号，响应于该信号，确定与第一阈值范围对应的上限充电电流。
在该实施例中，第一阈值范围可以是根据不同电池容量划分的多荷电状态(SOC)段，根据不同电池容量划分的多荷电状态(SOC)段指定补偿电流上限值。
举例而言，当SOC≥SOC1时，补偿电流上限值为0A，SOC1取值范围90％～95％；当SOC2≤SOC<SOC1时，补偿电流上限值为I4，I4取值范围10A～20A，SOC2取值范围70％～80％；当SOC<SOC2时，补偿电流上限值为I5，I5取值范围20A～30A。
该实施例通过响应于当前荷电状态的值处于第一阈值范围内，则确定与第一阈值范围对应的上限充电电流，这样可以防止过充电，从而达到了在提升充电效率的同时降低了电池过充电的风险的效果。
作为一种可选的实施方式，步骤S103，基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，该方法包括：响应于第一差异电流处于第二阈值范围内，则确定与第二阈值范围对应的电流补偿数据；基于电流补偿数据对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流。
在该实施例中，可以响应于第一差异电流处于第二阈值范围内，则确定与第二阈值范围对应的电流补偿数据，比如，当检测到第一差异电流处于第二阈值范围内，产生用于表示该信息的信号，响应于该信号，确定与第二阈值范围对应的电流补偿数据。
在该实施例中，电流补偿数据可以是电流补偿速率。
在该实施例中，可以基于电流补偿数据对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，比如，基于电流补偿速率判断当前充电电流的稳定性，根据第一差异电流值(ΔI)的范围，调节实际发给充电设备的充电电流请求信号。
举例而言，当ΔI＞ΔI1时，以i1A/s的速率增大实际请求电流；当ΔI2<ΔI≤ΔI1时，实际请求电流保持不变；当ΔI≤ΔI2时，以i2A/s的速率减低实际请求电流；当ΔI＜0A时，且维持时间t3，实际请求电流等于电池实际需求充电电流值。
作为一种可选的实施方式，确定第一实际充电电流满足目标条件包括以下至少之一：获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的平均充电电流；获取平均充电电流与实际充电电流之间的第二差异电流；响应于第二差异电流小于第一阈值的持续时长大于第一预定时长，则将第一标志位置为目标值；基于为目标值的第一标志位确定第一实际充电电流满足目标条件；获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的充电电流变化率；响应于充电电流变化率小于第二阈值的持续时长大于第二预定时长，则将第二标志位置为目标值；基于为目标值的第二标志位确定第一实际充电电流满足目标条件；响应于第一差异电流大于第三阈值，则将第三标志位置为目标值；基于为目标值的第三标志位确定第一实际充电电流按照目标条件。
在该实施例中，可以获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的平均充电电流，获取平均充电电流与实际充电电流之间的第二差异电流，然后响应于第二差异电流小于第一阈值的持续时长大于第一预定时长，则将第一标志位置为目标值，再基于为目标值的第一标志位确定第一实际充电电流满足目标条件，比如，充电开始后，计算t1时间内的实时充电电流的平均值与实时充电电流的差值，当差值小I1，且维持时间大于t2，充电电流稳定条件满足标志位置1，否则，充电电流稳定条件满足标志位置0。
在该实施例中，可以获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的充电电流变化率，然后响应于充电电流变化率小于第二阈值的持续时长大于第二预定时长，则将第二标志位置为目标值，再基于为目标值的第二标志位确定第一实际充电电流满足目标条件，比如，在获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的充电电流变化率之后，当检测到充电电流变化率小于第二阈值的持续时长大于第二预定时长，产生用于表示该信息的信号，响应于该信号，将第二标志位置为目标值，再基于为目标值的第二标志位确定第一实际充电电流满足目标条件。
举例而言，计算t1时间内的实时充电电流变化率，当实时充电电流变化率小于I2A/s，且持续时间大于t4时，电流变化率条件满足标志位置1，否则，充电电流变化率条件满足标志位置0。
在该实施例中，可以响应于第一差异电流大于第三阈值，则将第三标志位置为目标值，然后基于为目标值的第三标志位确定第一实际充电电流按照目标条件，比如，当检测到第一差异电流大于第三阈值时，产生表示该信息的信号，响应于该信号，将第三标志位置为目标值，然后基于为目标值的第三标志位确定第一实际充电电流按照目标条件。
举例而言，计算实时充电电流与充电电池实际需要的充电电流值(MAP)电流的差值，当差值大于I3A时，充电电流差值条件满足标志位置1，否则，充电电流差值条件满足标志位置0。
作为一种可选的实施方式，该方法还包括：响应于第二实际充电电流大于等于第四阈值，和/或，响应于电池的输出电流与目标充电电流之间的第三差异电流大于等于第五阈值，则结束对实际充电电流进行补偿。
在该实施例中，可以响应于第二实际充电电流大于等于第四阈值，和/或，响应于电池的输出电流与目标充电电流之间的第三差异电流大于等于第五阈值，则结束对实际充电电流进行补偿，比如，当检测到第二实际充电电流大于等于第四阈值，和/或，电池的输出电流与目标充电电流之间的第三差异电流大于等于第五阈值，产生用于表示该信息的信号，响应于该信号，结束对实际充电电流进行补偿。
举例而言，当实时充电电流≥电池实际需求充电电流值*K时，实时充电电流过流标志位置1，否则，实时充电电流过流标志位置0，其中，K为充电过流保护系数；当|充电设备输出电流-电池实际需求充电电流值≥I6时，充电设备输出电流过流标志位置1，否则，充电设备输出电流过流标志位置0，当实时充电电流过流标志位或充电设备输出电流过流标志位置1时，关闭充电需求自补偿控制功能。
作为一种可选的实施方式，该方法还包括：基于车辆的负载工作电流，确定目标充电电流。
在该实施例中，可以基于车辆的负载工作电流，确定目标充电电流，比如，充电过程中，基于电池实时需求充电电流及实际充电电流差异，同时结合车用负载工作电流值，确定当前充电电流需求值。
作为一种可选的实施方式，该方法还包括：将电池在对车辆进行充电时的充电数据上传至服务器，以使服务器至少运行充电数据，得到运行结果。
在该实施例中，可以将电池在对车辆进行充电时的充电数据上传至服务器，以使服务器至少运行充电数据，得到运行结果，比如，在云端增设充电校验功能，通过边缘上传的充电数据，在云端同步运行充电控制功能。
在该实施例中，充电数据包括但不限于充电设备最大充电电流/电压、充电电流响应速率、充电设备高压化匹配参数、充电时间。
作为一种可选的实施方式，运行结果由服务器进行校验，得到校验结果，校验结果用于使服务器确定充电参数，基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制，该方法包括：基于第二实际充电电流和服务器下发的充电参数，对车辆进行充电控制。
在该实施例中，运行结果可以由服务器进行校验，得到校验结果，校验结果用于使服务器确定充电参数，基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制，比如，通过边缘上传的充电数据，在云端同步运行充电控制功能，运用与边缘相同的充电控制架构，对边缘和云端运行结果进行监控校验，和充电时间对比。
举例而言，对云端-车载边缘端(云-边)交互数据增加保护加密策略，可以确保数据传输的安全性，对充电控制进行双重保护，也可通过云端进行多样本充电数据统计，进而优化边缘的充电控制功能，此外，还可通过云端数据监控平台对不同区域、不同品牌充电设备的能力识别，以及不同时段的用电功率统计，发送充电设备能力统计参数、充电需求安全保护参数等信息给边缘，并由数据协同交互模块进行数据解析校验处理，并与充电需求计算模块交互，实现云-边协同充电需求的智能化管理。
在该实施例中，可以基于第二实际充电电流和服务器下发的充电参数，对车辆进行充电控制，比如，基于补偿后的实际充电电流和服务器下发的充电参数，对车辆进行充电控制。
该实施例通过基于第二实际充电电流和服务器下发的充电参数，对车辆进行充电控制，这样就可以通过云端数据监控平台对不同区域、不同品牌充电设备的能力识别，实现云-边协同充电需求的智能化管理，以达到提高电池的充电效率的效果。
在本公开上述实施例中，通过判断是否满足充电需求补偿控制的条件，在开启充电需求补偿控制功能之后，进行充电需求补偿值的计算，根据不同电池容量可划分多荷电状态段指定补偿电流上限值，然后执行电流补偿速率自适应调整策略，再判断是否满足充电需求补偿控制的条件，来停止充电需求补偿控制，进而解决了电池的充电效率低的技术问题，达到了提高电池的充电效率的技术效果。
实施例2
下面结合优选的实施例对本公开的电池的充电控制方法作进一步地介绍。
在相关技术中，新能源汽车的充电方式主要包括直流充电、交流充电、无线充电、换电站内充电，随着电动汽车保有量的增加，几种充电方式在控制功能架构中的兼容性设计，以及在各种充电过程中安全高效的充电需求控制是亟待解决的技术问题。
本公开提供了一种电池充电控制方法、装置、系统及车辆，包括兼容多模式充电控制架构、电池充电需求补偿自识别控制方法、云-边协同智能充电管理方法，以及应用所述电池充电控制方法的车辆、电池系统、电池管理系统、充电控制器、电池储能充电控制设备等。
图2是根据本公开实施例的另一种电池充电控制方法的示意图，如图2所示，包括兼容多模式充电控制架构、电池充电需求补偿自识别控制方法、云-边协同智能充电管理方法，以及应用所述电池充电控制方法的车辆、电池系统、电池管理系统、充电控制器、电池储能充电控制设备等。
其中，兼容多模式充电控制架构，包括充电模式识别模块、充电模式仲裁模块、充电开始/停止控制模块、充电交互控制模块、充电状态判断模块、充电需求计算模块、充电需求输出控制模块、充电剩余时间计算模块、充电安全监控模块、数据协同交互模块、数据采集计算模块、充电信息显示、用户自定义操作功能控制模块。所述兼容多模式充电控制架构覆盖范围包括但不限于直流充电、交流充电、无线充电、换电站内充电等主要充电方式，权衡不同充电模式的充电效率增加充电模式仲裁模块对充电流程进行高效管控，考虑产品的可靠性、可用性、可维护性、安全性，将标准功能(国标要求的标准流程)进行整合，并与可扩展功能(充电需求计算、充电信息显示、用户自定义操作功能控制、云-边协同交互控制等)进行解耦，增设充电安全模块对充电全部过程、操作环节进行监控，在保证高效充电的同时加强了过程管控的安全性。
电池自识别充电需求补偿控制方法由充电控制架构中的充电需求计算模块实现，其可以包括充电需求电流补偿上限设置功能、补偿电流速率自适应调整功能、开启/关闭安全控制功能。所述自识别充电需求补偿控制方法包括但不限于直流充电、交流充电、无线充电、换电站内充电等主要充电方式，采用多SOC段设定充电需求电流补偿上限的方法，在提升充电效率的同时降低了电池过充电的风险。根据实时充电电流与电池实际需求充电电流的差值以及电流的稳定性判断，增设补偿电流速率自适应调整策略，可兼容不同充电设备的电流响应速率，防止充电设备的电流响应速率不同导致的充电电流过补偿(过充电)或欠补偿(充电慢)。
云-边协同智能充电管理方法，包括：云端①和边缘端②，可以实现充电控制功能、对边缘和云端运行结果监控校验的功能、充电数据统计功能(正常充电数据、异常充电数据等)、数据协同交互功能。在云端增设充电校验功能，通过边缘上传的充电数据，在云端同步运行充电控制功能，运用与边缘相同的充电控制架构，对边缘和云端运行结果进行监控校验，和充电时间对比。对云-边交互数据增加保护加密策略，确保数据传输的安全性，该方法可对充电控制进行双重保护，也可通过云端①进行多样本充电数据统计，进而优化边缘端②的充电控制功能。此外，还可通过云端数据监控平台对不同区域、不同品牌充电设备的能力识别，以及不同时段的用电功率统计，发送充电设备能力统计参数、充电需求安全保护参数等信息给边缘，并由数据协同交互模块进行数据解析校验处理，并与充电需求计算模块交互，实现云-边协同充电需求的智能化管理。
图3是根据本公开实施例的一种兼容多模式充电控制系统的示意图，如图3所示，该系统可以包括充电模式识别模块、充电模式仲裁模块、充电开始/停止控制模块、充电交互控制模块、充电状态判断模块、充电需求计算模块、充电需求输出控制模块、充电剩余时间计算模块、充电安全监控模块、数据协同交互模块、数据采集计算模块、充电信息显示、用户自定义操作功能控制模块。
下面对该充电控制架构的各个模块进行介绍。
数据采集计算模块：包括单体电压采集模块、电池温度采集模块、电流采集模块、SOC计算模块，用于实时采集和计算电池的单体电压最值、电池温度最值、温度均值、电流、SOC等信息，并作为充电开始/停止控制、充电需求计算、充电剩余时间计算、充电安全监控模块的数据基础。
充电模式识别模块，用于包括但不限于对交流充电、直流充电、无线充电、换电站内充电等充电枪连接信号、无线对位信号、换电站内模式信号进行识别，作为充电模式冲裁模块的数据输入。
充电模式仲裁模块，用于对充电模式识别模块输出的充电枪连接信号、无线对位信号、换电站内模式信号进行优先级判断，并根据充电交互控制模块输出的充电流程交互状态切换充电模式。
充电开始/停止控制模块，用于基于电池单体电压、温度、电流、SOC等数据以及当前所处的充电模式，结合用户自定义操作功能控制，判断充电开始和停止。此模块输出充电截止SOC、充电截止保护电压信号给充电需求计算、充电剩余时间计算、充电安全监控模块。
充电交互控制模块，包括但不限于与交流车载充电设备、直流充电设备、无线车载充电设备、换电站内充电设备交互的流程控制模块，通过充电模式仲裁模块输出的充电模式信号在不同充电流程间进行切换，并输出流程交互状态信号给充电状态判断、充电需求计算、充电安全监控、充电模式仲裁模块，此模块还可以包括电池平台高压化升压充电的流程交互控制。
充电状态判断模块，用于根据充电交互控制模块输出的流程控制状态和充电安全监控模块输出的安全控制状态，判断当前的充电状态是空闲、充电中、充电正常完成、充电异常停止，并输出充电状态信息给充电信息显示模块。
充电需求计算模块，用于基于电池单体电压、温度、电流、SOC等数据以及当前所处的充电模式，通过离线查表或模型计算等方式得到电池实际需求充电电流、电压，结合电池自识别充电需求补偿控制方法，对电池充电需求进行实时精准计算。此模块输出充电请求电压、充电请求电流以及充电请求方式(恒压/恒流)给充电安全监控、充电剩余时间计算、数据协同交互模块，此模块还可以包括电池平台高压化升压充电的充电需求计算功能。
充电需求输出控制模块，用于结合充电安全模块的输出限制信号实现对电池充电需求的安全控制，并输出充电请求电压、充电请求电流以及充电请求方式(恒压/恒流)给对应模式的充电设备。
充电剩余时间计算模块，用于基于电池单体电压、温度、电流、SOC等数据以及当前所处的充电模式，结合充电需求进行充电剩余时间计算，并将充电剩余时间信息输出给充电信息显示模块。
充电安全监控模块，用于对充电需求计算、充电交互控制、充电开始/停止控制、用户自定义操作功能控制、数据协同交互、数据采集计算模块以及充电设备交互信息进行实时监控，当识别出采集数据异常、需求计算异常、充电交互信息异常等情况，对充电需求进行输出限制，异常情况严重时停止充电流程和与充电设备的交互。
数据协同交互模块，用于实现云-边协同智能充电管理功能，接收云端数据监控平台的充电参数数据，进行数据解析校验处理，并与充电需求计算模块交互，协同进行充电需求的管理。
充电信息显示模块，用于接收充电状态、充电剩余时间信息，进行数据转换处理，并在边缘显示设备或其他客户端设备上显示。
用户自定义操作功能控制模块，用于将用户通过操作边缘控制界面或其他客户端设备设置充电开始/停止条件或其他充电信息的控制信号进行转换处理，并输出给充电开始/停止控制模块、充电安全监控模块。
图4是根据本公开实施例的一种自动识别充电需求补偿控制方法的示意图，如图4所示，该方法由充电控制架构中的充电需求计算模块实现，该方法可以包括以下步骤：
步骤S401，开启条件判断，判断开启条件是否都满足。
步骤S402，判断充电需求补偿控制是否结束。
步骤S403，在达到充电补偿控制开启条件后，根据荷电状态分段指定补偿上限值。
步骤S404，计算电流补偿值。
步骤S405，根据电流差值调整补偿速率。
其中，用于实现自动识别充电需求补偿控制方法的充电需求计算模块，包括：充电需求电流补偿上限设置功能、补偿电流速率自适应调整功能、开启/关闭安全控制功能，在充电过程中，基于电池实时需求充电电流及实际充电电流差异，同时结合车用负载工作电流值，确定当前充电电流需求值。
下面对开启/关闭安全控制功能的开启条件进行介绍。
开启条件一，充电开始后，计算t1时间内的实时充电电流的平均值与实时充电电流的差值，当差值小于I1，且维持时间大于t2，充电电流稳定条件满足标志位置1，否则，充电电流稳定条件满足标志位置0。
开启条件二，计算t1时间内的实时充电电流变化率，当实时充电电流变化率小于I2A/s，且持续时间大于t4时，电流变化率条件满足标志位置1，否则，充电电流变化率条件满足标志位置0。
开启条件三，计算实时充电电流与充电MAP电流(电池实际需要的充电电流值)的差值，当差值大于I3A时，充电电流差值条件满足标志位置1，否则，充电电流差值条件满足标志位置0。
当充电电流稳定条件满足标志位、充电电流变化率条件满足标志位、充电电流差值条件满足标志位都置1时，开启充电需求自补偿控制功能。
下面对充电需求电流补偿上限设置功能进行介绍。
步骤一，根据充电过程中电池SOC值和最低温度值，设定充电需求电流补偿上限值，比如，当SOC≥SOC1时，补偿电流上限值为0A，SOC1取值范围90％～95％；当SOC2≤SOC<SOC1时，补偿电流上限值为I4，I4取值范围10A～20A，SOC2取值范围70％～80％；当SOC<SOC2时，补偿电流上限值为I5，I5取值范围20A～30A。
需要说明的是，可以根据不同电池容量可划分多SOC段制定补偿电流上限值，不限于上述SOC分段。
步骤二，计算实时充电电流与电池实际需求充电电流的差值ΔI，ΔI＝实时充电电流-电池实际需求充电电流值，其中，电池实际需求充电电流值可通过查表或模型计算等方式获得。
下面对补偿电流速率自适应调整功能进行介绍。
步骤三，当ΔI在时间t3内偏差不超过±2A，可判断此时充电电流稳定，根据ΔI的范围，调节实际发给充电设备的充电电流请求信号，比如，当ΔI＞ΔI1时，以i1A/s的速率增大实际请求电流；当ΔI2<ΔI≤ΔI1时，实际请求电流保持不变；当ΔI≤ΔI2时，以i2A/s的速率减低实际请求电流；当ΔI＜0A时，且维持时间t3，实际请求电流等于电池实际需求充电电流值，其补偿充电电流值不超过该SOC阶段的补偿上限。
当电池实际需求充电电流值变化时，令实际请求电流等于电池实际需求充电电流值，待实时充电电流再次稳定后，满足开启条件，重复步骤一至步骤三。
下面对开启/关闭安全控制功能的停止条件进行介绍。
关闭条件一，当实时充电电流≥电池实际需求充电电流值*K时，实时充电电流过流标志位置1，否则，实时充电电流过流标志位置0，其中，K为充电过流保护系数。
关闭条件二，当|充电设备输出电流-电池实际需求充电电流值≥I6时，充电设备输出电流过流标志位置1，否则，充电设备输出电流过流标志位置0。
当实时充电电流过流标志位或充电设备输出电流过流标志位置1时，关闭充电需求自补偿控制功能。
图5是根据本公开实施例的一种云-边协同智能充电管理方法的示意图，如图5所示，该方法包括：云端充电控制功能、对边缘和云端运行结果监控校验的功能、充电数据统计功能(正常充电数据、异常充电数据等)、数据协同交互功能。
在云端增设充电校验功能，通过边缘上传的充电数据，在云端同步运行充电控制功能，运用与边缘相同的充电控制架构，对边缘和云端运行结果进行监控校验，和充电时间对比。对云-边交互数据增加保护加密策略，确保数据传输的安全性。此方法可对充电控制进行双重保护，也可通过云端进行多样本充电数据统计，进而优化边缘的充电控制功能。此外，还可通过云端数据监控平台对不同区域、不同品牌充电设备的能力识别，以及不同时段的用电功率统计，发送充电设备能力统计参数、充电需求安全保护参数等信息给边缘，并由数据协同交互模块进行数据解析校验处理，并与充电需求计算模块交互，实现云-边协同充电需求的智能化管理。
云端数据监控平台与边缘协同交互的充电数据包括但不限于充电设备最大充电电流/电压、充电电流响应速率、充电设备高压化匹配参数、充电时间等，增设此模块可优化充电时的用户体验，可扩展实现用户定制化的充电使用需求。
相关技术中，提供了一种电动汽车交直流组合充电控制系统，包括交直流组合充电接口识别模块、交直流组合充电握手模块、充电模式选择及参数配置模块、人机交互模块、充电结算模块、充电异常处理模块；保障电动汽车可靠、灵活接入电网进行充电，采用交直流组合充电可以提高充电的灵活性，提高充电车位的使用效率，减少充电站的土地建设面积，从而节约土地，减少基础建设成本，而本公开提出了一种兼容多模式的充电控制架构，增加充电模式仲裁模块，权衡不同充电模式的充电效率对充电流程进行高效管控，且控制交互流程中不仅兼容交直流充电，也可覆盖换电、无线充电等模式，并利用与云端监控平台交互管理的方式提高充电效率。
相关技术中，提供了一种电容式触摸屏感应器的充电电流补偿方法，首先，在一预设时间T内，用预先设定的驱动电流I，依次驱动每一条电容式触摸屏的扫描线，量测到每个扫描线的信号电压输；然后，将信号电压输出与的扫描线的预定电压值进行比较，得到电压偏差值；再根据电容操作预设值以及上述电压偏差值，算出所述电流变化差值，最后求出每一条电容式触摸屏的扫描线的实际驱动电流，其可以增强触控感应的灵敏度，令处理过程快捷方便，工作性能稳定可靠，而本公开利用实时充电电流与电池实际充电需求的差值进行补偿计算，不用电压偏差值进行补偿计算，避免了电压采样误差的影响，且更具功能应用对象的兼容性。
相关技术中，提供了一种可提升充电质量的充电桩系统，在该系统中，浪涌保护装置，连接于充电电网的输入端，用于消除在接通充电桩时的瞬时剧烈脉冲；谐波过滤装置，用于过滤充电电压和电流的多次谐波；智能监测控制模块，用于实时监测和控制电网的电压和电流，电路补偿模块的电压和电流以及充电终端模块的电压和电流；电路补偿模块，用于对充电电压和电流进行实时补偿；充电终端模块，对电动汽车的电池组进行充电，并且与电动汽车的电池管理系统进行通信，该系统能够有效地抵抗干扰，消除充电系统的谐波，实时跟踪电池组的充电状态，对充电电流和电压进行实时的控制和调整，提高了充电桩的充电质量，而本公开采用多SOC段设定充电需求电流补偿上限的方法，在提升充电效率的同时降低了电池过充电的风险。根据实时充电电流与电池实际需求充电电流的差值以及电流的稳定性判断，增设补偿电流速率自适应调整策略，可兼容不同充电设备的电流响应速率，防止充电设备的电流响应速率不同导致的充电电流过补偿(过充电)或欠补偿(充电慢)。
相关技术中，提供了一种基于云边协同的多级边缘计算体系架构及其实现方法，基于云边系统的多级边缘计算体系架构包括核心云数据中心、边缘数据节点和配网侧与用户侧设备，边缘数据节点基于就近采集数据的规则进行数据采集并将采集的数据上传至核心云数据中心，用于核心云数据中心的数据分析和利用，其中边缘数据节点包括区域边缘计算节点和站级边缘计算节点；边缘数据节点和本地配网侧与用户侧已配置的电力设备、边缘中间设备共同组成三级路由结构并基于高速电力线载波进行数据的传输，而本公开在云端增设充电校验功能，通过边缘上传的充电数据，在云端同步运行充电控制功能，运用与边缘相同的充电控制架构，对边缘和云端运行结果进行监控校验，和充电时间对比。本发明可对充电控制进行双重保护，也可通过云端进行多样本充电数据统计，进而优化边缘的充电控制功能。
在本公开的上述实施例中，提供一种电池充电控制方法、装置、系统及车辆，包括：兼容多模式充电控制架构、电池充电需求补偿自识别控制方法、云-边协同智能充电管理方法，以及应用所述电池充电控制方法的车辆、电池系统、电池管理系统、充电控制器、电池储能充电控制设备等，实现了提高多种充电方式的充电控制功能兼容性，通过自识别充电需求补偿控制，可在缩短充电时间的同时保证电池充电安全性，采用云-边协同的智能管理方式，对充电控制功能增加了双重安全保护的同时，增加充电关键参数交互策略，可优化用户的充电体验，从而解决了电池的充电效率低的技术问题，达到了提高电池的充电效率的技术效果。
实施例3
本公开实施例还提供了一种用于执行图1所示实施例的电池的充电控制的方法的电池的充电控制装置。
图6是根据本公开实施例的一种电池的充电控制装置的示意图，如图6所示，该电池的充电控制装置60可以包括：获取单元61、响应单元62、补偿单元63、控制单元64。
获取单元61，用于获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；
响应单元62，用于响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；
补偿单元63，用于基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；
控制单元64，基于第二实际充电电流对车辆进行充电控制。
可选地，该装置还包括：第一响应单元，用于响应于当前荷电状态的值处于第一阈值范围内，则确定与第一阈值范围对应的上限充电电流。
可选地，补偿单元63包括：第一响应模块，用于响应于第一差异电流处于第二阈值范围内，则确定与第二阈值范围对应的电流补偿数据；补偿模块，用于基于电流补偿数据对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流。
可选地，该装置包括：第一确定单元，用于确定第一实际电流满足目标条件，其中，第一确定单元包括以下至少之一：第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块，其中，第一确定模块包括：第一获取子模块，用于获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的平均充电电流；第二获取子模块，用于获取平均充电电流与实际充电电流之间的第二差异电流；第一响应子模块，用于响应于第二差异电流小于第一阈值的持续时长大于第一预定时长，则将第一标志位置为目标值；第一确定子模块，用于基于为目标值的第一标志位确定第一实际充电电流满足目标条件；第二确定模块包括：第三获取子模块，用于获取电池在对车辆进行充电的第一时长内的充电电流变化率；第二响应子模块，用于响应于充电电流变化率小于第二阈值的持续时长大于第二预定时长，则将第二标志位置为目标值；第二确定子模块，用于基于为目标值的第二标志位确定第一实际充电电流满足目标条件；第三确定子模块包括：第三响应子模块，用于响应于第一差异电流大于第三阈值，则将第三标志位置为目标值；第三确定子模块，用于基于为目标值的第三标志位确定第一实际充电电流按照目标条件。
可选地，该装置还包括：第二响应单元，用于响应于第二实际充电电流大于等于第四阈值，和/或，响应于电池的输出电流与目标充电电流之间的第三差异电流大于等于第五阈值，则结束对实际充电电流进行补偿。
可选地，该装置还包括：第二确定单元，用于基于车辆的负载工作电流，确定目标充电电流。
可选地，该装置还包括：上传单元，用于将电池在对车辆进行充电时的充电数据上传至服务器，以使服务器至少运行充电数据，得到运行结果。
可选地，运行结果由服务器进行校验，得到校验结果，校验结果用于使服务器确定充电参数，控制单元64包括：控制模块，用于基于第二实际充电电流和服务器下发的充电参数，对车辆进行充电控制。
在该实施例的电池的充电控制装置中，通过获取单元61，获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应单元62，响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；补偿单元63，基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；控制单元64，基于第二实际充电电流和充电参数对车辆进行充电控制，进而解决了电池的充电效率低的技术问题，达到了提高电池的充电效率的技术效果。
实施例4
根据本发明实施例，还提供了一种电池的充电控制系统。该系统可以包括：服务器，用于获取车辆的充电参数；客户端，用于获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于第一实际充电电流满足目标条件，则获取第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，目标充电电流为车辆需要的充电电流；基于第一差异电流对实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，第二实际充电电流未超过电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于第二实际充电电流和充电参数对车辆进行充电控制。
实施例5
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种车辆，用于执行本公开实施例的电池的充电控制方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，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接口，单元或模型的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述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，在本发明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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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全部或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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池的充电控制方法，其特征在于，包括：
获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；
响应于所述第一实际充电电流满足目标条件，则获取所述第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，所述目标充电电流为所述车辆需要的充电电流；
基于所述第一差异电流对所述实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，所述第二实际充电电流未超过所述电池在当前荷电状态下的上限充电电流；
基于所述第二实际充电电流对所述车辆进行充电控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述当前荷电状态的值处于第一阈值范围内，则确定与所述第一阈值范围对应的所述上限充电电流。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于第一差异电流对所述实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，包括：
响应于所述第一差异电流处于第二阈值范围内，则确定与所述第二阈值范围对应的电流补偿数据；
基于所述电流补偿数据对所述实际充电电流进行补偿，得到所述第二实际充电电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一实际充电电流满足所述目标条件包括以下至少之一：
获取所述电池在对所述车辆进行充电的第一时长内的平均充电电流；获取所述平均充电电流与所述实际充电电流之间的第二差异电流；响应于所述第二差异电流小于第一阈值的持续时长大于第一预定时长，则将第一标志位置为目标值；基于为所述目标值的所述第一标志位确定所述第一实际充电电流满足所述目标条件；
获取所述电池在对所述车辆进行充电的第一时长内的充电电流变化率；响应于所述充电电流变化率小于第二阈值的持续时长大于第二预定时长，则将第二标志位置为所述目标值；基于为所述目标值的所述第二标志位确定所述第一实际充电电流满足所述目标条件；
响应于所述第一差异电流大于第三阈值，则将第三标志位置为所述目标值；基于为所述目标值的所述第三标志位确定所述第一实际充电电流按照所述目标条件。
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：
响应于所述第二实际充电电流大于等于第四阈值，和/或，响应于所述电池的输出电流与所述目标充电电流之间的第三差异电流大于等于第五阈值，则结束对所述实际充电电流进行补偿。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述车辆的负载工作电流，确定所述目标充电电流。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述电池在对所述车辆进行充电时的充电数据上传至服务器，以使所述服务器至少运行所述充电数据，得到运行结果。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述运行结果由所述服务器进行校验，得到校验结果，所述校验结果用于使所述服务器确定充电参数，基于所述第二实际充电电流对所述车辆进行充电控制，包括：
基于所述第二实际充电电流和所述服务器下发的所述充电参数，对所述车辆进行充电控制。
9.一种电池的充电控制系统，其特征在于，包括：
服务器，用于获取车辆的充电参数；
客户端，用于获取电池在对车辆进行充电时的第一实际充电电流；响应于所述第一实际充电电流满足目标条件，则获取所述第一实际充电电流和目标充电电流之间的第一差异电流，其中，所述目标充电电流为所述车辆需要的充电电流；基于所述第一差异电流对所述实际充电电流进行补偿，得到第二实际充电电流，其中，所述第二实际充电电流未超过所述电池在当前荷电状态下的上限充电电流；基于所述第二实际充电电流和所述充电参数对所述车辆进行充电控制。
10.一种车辆，其特征在于，用于执行权利要求1-8中任意一项所述的电池的充电控制方法。
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