CN115123012A - 一种低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车，用于基于外部电源对低压电池包进行智能补电，低压电池包包括由低压电池、电池管理系统组成的低压电池回路及设置在低压电池回路上的回路通断控制单元；其方法包括：判断低压电池是否需要补电，当需要补电时，将外部电源搭接于低压电池的正负极；判断电池管理系统处于唤醒状态还是休眠状态；当电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒；当电池管理系统处于唤醒状态时，判断低压电池包是否满足补电条件；当低压电池包满足补电条件时，回路通断控制单元导通，对低压电池进行补电。本发明可在低压电池主输出回路断开时对低压电池进行补电，并可对单独放置的低压电池进行补电。

Description

一种低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车
技术领域
本发明涉及低压电池包补电技术领域，具体涉及一种低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车。
背景技术
在低压电池领域，为了防止电池亏电，电池管理系统会控制低压电池主输出回路断开，减少外部对低压电池的消耗，同时为了减少低压电池管理系统自身的消耗，低压电池管理系统会进入休眠模式。所以此时如果有补电需要，首先是需要将低压电池管理系统唤醒，然后让低压电池管理系统控制低压电池主输出回路闭合，从而补电。
现有发明专利CN1145863804A公开了一种纯电动汽车12V蓄电池智能补电方法及系统，提出了当需要对蓄电池进行补电时，通过远程信息处理器Tbox对整车系统进行唤醒，从而实现对蓄电池的补电。其存在以下技术问题：当低压电池断电后，整车其他电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)没有供电时，就无法实现补电；且当低压电池在外部放置时，没有整车的环境，也没有其他唤醒源时，也无法补电。现有发明专利CN112677766A公开了一种基于BMS的电动汽车智能补电方法和系统，提出了通过动力电池(高压电池)对低压电池进行补电的方案。但其存在以下技术问题：当低压电池的主输出回路断开时，高压电池无法上电，也就无法通过高压电池对低压电池进行补电；且同样地，当低压电池在外部放置，没有同时存在高压电池和低压电池的整车环境时，无法对低压电池进行补电。
因此，急需提出一种低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车，用于解决现有技术中存在的当低压电池主输出回路断开时，无法对低压电池进行补电以及无法对没有整车环境，单独放置的低压电池进行补电的技术问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车，用以解决现有技术中存在的当低压电池主输出回路断开时，无法对低压电池进行补电以及无法对没有整车环境，单独放置的低压电池进行补电的技术问题。
一方面，本发明提供了一种低压电池包的智能补电方法，用于基于外部电源对低压电池包进行智能补电，所述低压电池包包括由低压电池、电池管理系统组成的低压电池回路以及设置在所述低压电池回路上的回路通断控制单元；所述低压电池包的智能补电方法包括：
判断所述低压电池是否需要补电，当所述低压电池需要补电时，将所述外部电源搭接于所述低压电池的正负极；
判断所述电池管理系统处于唤醒状态还是休眠状态；
当所述电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒；当所述电池管理系统处于唤醒状态时，判断所述低压电池包是否满足补电条件；
当所述低压电池包满足补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元导通，对所述低压电池进行补电。
在一些可能的实现方式中，所述当所述电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒，包括：
当所述电池管理系统处于休眠状态时，获取预设定时唤醒时间以及所述电池管理系统处于休眠状态的时间；
判断所述电池管理系统处于休眠状态的时间是否达到所述预设定时唤醒时间；
当所述电池管理系统处于休眠状态的时间达到所述预设定时唤醒时间时，自动唤醒所述电池管理系统。
在一些可能的实现方式中，所述低压电池包括多串单体电芯；所述补电条件包括：
所述多串单体电芯中各单体电芯的单体电压大于预设单体电压；
所述回路通断控制单元的外侧电压大于所述回路通断控制单元的内侧电压；
所述回路通断控制单元的外侧电压位于预设电压范围内。
在一些可能的实现方式中，所述回路通断控制单元为继电器或MOS管。
在一些可能的实现方式中，在所述当满足补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元导通，对所述低压电池进行补电之后，还包括：
判断所述低压电池是否满足停止补电条件；
当所述低压电池满足停止补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元断开，停止对所述低压电池进行补电。
在一些可能的实现方式中，所述停止补电条件包括：
所述多串单体电芯中的最大单体电压大于单体电压阈值；
或，
所述低压电池的剩余电量达到100％。
在一些可能的实现方式中，所述预设单体电压为1.5V，所述预设电压范围为12V-15V，所述单体电压阈值为3.65V。
在一些可能的实现方式中，所述判断所述低压电池是否需要补电，包括：
获取所述低压电池的剩余电量，并判断所述剩余电量是否小于预设电量；
当所述剩余电量小于预设电量时，所述低压电池需要补电，当所述剩余电量大于或等于预设电量时，所述低压电池不需要补电。
另一方面，本发明还提供了一种低压电池包的智能补电装置，用于基于外部电源对低压电池包进行智能补电，所述低压电池包包括由低压电池、电池管理系统组成的低压电池回路以及设置在所述低压电池回路上的回路通断控制单元；所述低压电池包的智能补电装置包括：
补电判断单元，用于判断所述低压电池是否需要补电，当所述低压电池需要补电时，将所述外部电源搭接于所述低压电池的正负极；
状态判断单元，用于判断所述电池管理系统处于唤醒状态还是休眠状态；
补电条件判断单元，用于当所述电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒；当所述电池管理系统处于唤醒状态时，判断所述低压电池包是否满足补电条件；
补电单元，用于当所述低压电池包满足补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元导通，对所述低压电池进行补电。
另一方面，本发明还提供了一种电动汽车，包括存储器和处理器，其中，
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行计算机程序，以实现上述任意一种可能的实现方式中所述的低压电池包的智能补电方法中的步骤。
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的低压电池包的智能补电方法，在当低压电池包满足补电条件时，可控制回路通断控制单元导通，即：当低压电池包满足补电条件时，无需外部唤醒源，控制低压电池主输出回路闭合，即可实现在低压电池主输出回路断开时也可以对低压电池进行补电的技术效果。
进一步地，本发明提供的低压电池包的智能补电方法，仅通过对低压电池包中自身的低压电池、电池管理系统、回路通断控制单元进行监测和控制即可实现对低压电池进行补电，无需整车环境，可以实现对没有整车环境，单独放置的低压电池进行补电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明提供的低压电池包的一个实施例结构示意图；
图2为本发明提供的低压电池包的智能补电方法的一个实施例流程示意图；
图3为本发明图2中S203中的等待唤醒的一个实施例流程示意图；
图4为本发明提供的停止对低压电池进行补电的一个实施例流程示意图；
图5为本发明图2中S201的一个实施例流程示意图；
图6为本发明提供的低压电池包的智能补电装置的一个实施例结构示意图；
图7为本发明提供的电动汽车的一个实施例结构示意图。
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。
应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，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发明内容的指引下，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。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明实施例提供了一种低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车，以下分别进行说明。
图1为本发明提供的低压电池包的一个实施例结构示意图，如图1所示，通过外部电源20对低压电池包10进行补电，低压电池包10包括由低压电池11、电池管理系统12组成的低压电池回路以及设置在低压电池回路上的回路通断控制单元13。
图2为本发明提供的低压电池包的智能补电方法的一个实施例流程示意图，如图2所示，低压电池包的智能补电方法包括：
S201、判断低压电池11是否需要补电，当低压电池11需要补电时，将外部电源20搭接于低压电池11的正负极；
S202、判断电池管理系统12处于唤醒状态还是休眠状态；
S203、当电池管理系统12处于休眠状态时，等待唤醒；当电池管理系统12处于唤醒状态时，判断低压电池包10是否满足补电条件；
S204、当低压电池包10满足补电条件时，电池管理系统12控制回路通断控制单元13导通，对低压电池11进行补电。
与现有技术相比，本发明实施例提供的低压电池包的智能补电方法，在当低压电池包10满足补电条件时，可控制回路通断控制单元13导通，即：当低压电池包10满足补电条件时，无需外部唤醒源，控制低压电池主输出回路闭合，即可实现在低压电池主输出回路断开时也可以对低压电池11进行补电的技术效果。
进一步地，本发明提供的低压电池包的智能补电方法，仅通过对低压电池包10中自身的低压电池11、电池管理系统12、回路通断控制单元13进行监测和控制即可实现对低压电池11进行补电，无需整车环境，可以实现对没有整车环境，单独放置的低压电池11进行补电。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，步骤S203中的当电池管理系统12处于休眠状态时，等待唤醒具体包括：
S301、当电池管理系统12处于休眠状态时，获取预设定时唤醒时间以及电池管理系统12处于休眠状态的时间；
S302、判断电池管理系统12处于休眠状态的时间是否达到预设定时唤醒时间；
S303、当电池管理系统12处于休眠状态的时间达到预设定时唤醒时间时，自动唤醒电池管理系统12。
本发明实施例基于预设定时唤醒时间可实现对电池管理系统12的自动唤醒，无需外部唤醒源，从而可进一步确保低压电池包10在无整车环境时的补电可靠性。
应当理解的是：预设定时唤醒时间可根据实际应用场景或经验值进行设定，在本发明的一个具体实施例中，预设定时唤醒时间为8分钟。即：当电池管理系统12处于休眠状态的时间达到8分钟时，电池管理系统12会被自动唤醒。
在本发明的一些实施例中，低压电池11包括多串单体电芯，则补电条件包括：
补电条件一：多串单体电芯中各单体电芯的单体电压大于预设单体电压；
补电条件二：回路通断控制单元13的外侧电压大于回路通断控制单元13的内侧电压；
补电条件三：回路通断控制单元13的外侧电压位于预设电压范围内。
由于当单体电芯的单体电压低于预设单体电压时，表示低压电池11已经损坏，因此，通过设置补电条件一，可避免对已经损坏的低压电池11进行无效补电，提高补电的合理性。
更进一步地，由于只有当回路通断控制单元13的外侧电压大于回路通断控制单元13的内侧电压时，才表示有外部电源20接入，因此，通过设置补电条件二，可提高补电过程的可靠性。
更进一步地，本发明实施例通过设置补电条件三，可提高对低压电池11进行补电过程中的补电效果和补电安全性。
需要说明的是：如图1所示，回路通断控制单元13的外侧电压为图1中A处位置的电压，回路通断控制单元13的内侧电压为图1中B处位置的电压。
还需要说明的是：预设单体电压以及预设电压范围可根据实际应用场景进行设定或调整，在本发明的一些实施例中，预设单体电压为1.5V，预设电压范围为12V-15V。
在本发明的一些实施例中，回路通断控制单元13可为继电器或MOS管。
为了避免对低压电池11进行过充，因此，如图4所示，在步骤S204之后，还包括：
S401、判断低压电池11是否满足停止补电条件；
S402、当低压电池11满足停止补电条件时，电池管理系统12控制回路通断控制单元13断开，停止对低压电池11进行补电。
本发明实施例通过在当低压电池11满足停止补电条件时，控制回路通断控制单元13断开，停止对低压电池11进行补电，可避免对低压电池11进行过充，进一步提高低压电池11在补电过程中的安全性。
在本发明的一些实施例中，停止补电条件为：
多串单体电芯中的最大单体电压大于单体电压阈值；
或，
低压电池11的剩余电量达到100％。
当最大单体电压大于单体电压阈值或低压电池11的剩余电量达到100％时，表示低压电池11已经充满或电量已满，不能对其再进行充电，因此，通过设置上述两个停止补电条件，可避免对低压电池11进行过充，进一步提高低压电池11补电过程中的安全性。
需要说明的是：单体电压阈值可根据实际应用场景进行设定或调整，在本发明的具体实施例中，单体电压阈值为3.65V。
在本发明的一些实施例中，如图5所示，步骤S201包括：
S501、获取低压电池11的剩余电量，并判断剩余电量是否小于预设电量；
S502、当剩余电量小于预设电量时，低压电池11需要补电，当剩余电量大于或等于预设电量时，低压电池11不需要补电。
本发明实施例通过根据低压电池11的剩余电量判断低压电池11是否需要补电，可在低压电池11亏电时才对其进行补电，避免在低压电池11不亏电时对低压电池11进行冗余补电，提高补电时机的合理性。
为了更好实施本发明实施例中的低压电池包的智能补电方法，在低压电池包的智能补电方法基础之上，对应的，本发明实施例还提供了一种低压电池包的智能补电装置，用于基于外部电源对低压电池包进行智能补电，低压电池包包括由低压电池、电池管理系统组成的低压电池回路以及设置在低压电池回路上的回路通断控制单元；如图6所示，低压电池包的智能补电装置600包括：
补电判断单元601，用于判断低压电池是否需要补电，当低压电池需要补电时，将外部电源搭接于低压电池的正负极；
状态判断单元602，用于判断电池管理系统处于唤醒状态还是休眠状态；
补电条件判断单元603，用于当电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒；当电池管理系统处于唤醒状态时，判断低压电池包是否满足补电条件；
补电单元604，用于当低压电池包满足补电条件时，电池管理系统控制回路通断控制单元导通，对低压电池进行补电。
上述实施例提供的低压电池包的智能补电装置600可实现上述低压电池包的智能补电方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述低压电池包的智能补电方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
如图7所示，本发明还相应提供了一种电动汽车700。该电动汽车700包括处理器701、存储器702及显示器703。图7仅示出了电动汽车700的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
存储器702在一些实施例中可以是电动汽车700的内部存储单元，例如电动汽车700的硬盘或内存。存储器702在另一些实施例中也可以是电动汽车700的外部存储设备，例如电动汽车700上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
处理器701在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器702中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的低压电池包的智能补电程序。
显示器703用于显示在电动汽车700的信息以及用于显示可视化的用户界面。电动汽车700的部件701-703通过系统总线相互通信。
在一实施例中，当处理器701执行存储器702中的低压电池包的智能补电程序时，可实现步骤S201-步骤S204中的步骤。
应当理解的是：处理器701在执行存储器702中的低压电池包的智能补电程序时，除了上面的功能之外，还可实现其它功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件(如处理器，控制器等)来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上对本发明所提供的低压电池包的智能补电方法、装置及电动汽车进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种低压电池包的智能补电方法，其特征在于，用于基于外部电源对低压电池包进行智能补电，所述低压电池包包括由低压电池、电池管理系统组成的低压电池回路以及设置在所述低压电池回路上的回路通断控制单元；所述低压电池包的智能补电方法包括：
判断所述低压电池是否需要补电，当所述低压电池需要补电时，将所述外部电源搭接于所述低压电池的正负极；
判断所述电池管理系统处于唤醒状态还是休眠状态；
当所述电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒；当所述电池管理系统处于唤醒状态时，判断所述低压电池包是否满足补电条件；
当所述低压电池包满足补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元导通，对所述低压电池进行补电。
2.根据权利要求1所述的低压电池包的智能补电方法，其特征在于，所述当所述电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒，包括：
当所述电池管理系统处于休眠状态时，获取预设定时唤醒时间以及所述电池管理系统处于休眠状态的时间；
判断所述电池管理系统处于休眠状态的时间是否达到所述预设定时唤醒时间；
当所述电池管理系统处于休眠状态的时间达到所述预设定时唤醒时间时，自动唤醒所述电池管理系统。
3.根据权利要求1所述的低压电池包的智能补电方法，其特征在于，所述低压电池包括多串单体电芯；所述补电条件包括：
所述多串单体电芯中各单体电芯的单体电压大于预设单体电压；
所述回路通断控制单元的外侧电压大于所述回路通断控制单元的内侧电压；
所述回路通断控制单元的外侧电压位于预设电压范围内。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的低压电池包的智能补电方法，其特征在于，所述回路通断控制单元为继电器或MOS管。
5.根据权利要求3所述的低压电池包的智能补电方法，其特征在于，在所述当满足补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元导通，对所述低压电池进行补电之后，还包括：
判断所述低压电池是否满足停止补电条件；
当所述低压电池满足停止补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元断开，停止对所述低压电池进行补电。
6.根据权利要求5所述的低压电池包的智能补电方法，其特征在于，所述停止补电条件包括：
所述多串单体电芯中的最大单体电压大于单体电压阈值；
或，
所述低压电池的剩余电量达到100％。
7.根据权利要求6所述的低压电池包的智能补电方法，其特征在于，所述预设单体电压为1.5V，所述预设电压范围为12V-15V，所述单体电压阈值为3.65V。
8.根据权利要求1所述的低压电池包的智能补电方法，其特征在于，所述判断所述低压电池是否需要补电，包括：
获取所述低压电池的剩余电量，并判断所述剩余电量是否小于预设电量；
当所述剩余电量小于预设电量时，所述低压电池需要补电，当所述剩余电量大于或等于预设电量时，所述低压电池不需要补电。
9.一种低压电池包的智能补电装置，其特征在于，用于基于外部电源对低压电池包进行智能补电，所述低压电池包包括由低压电池、电池管理系统组成的低压电池回路以及设置在所述低压电池回路上的回路通断控制单元；所述低压电池包的智能补电装置包括：
补电判断单元，用于判断所述低压电池是否需要补电，当所述低压电池需要补电时，将所述外部电源搭接于所述低压电池的正负极；
状态判断单元，用于判断所述电池管理系统处于唤醒状态还是休眠状态；
补电条件判断单元，用于当所述电池管理系统处于休眠状态时，等待唤醒；当所述电池管理系统处于唤醒状态时，判断所述低压电池包是否满足补电条件；
补电单元，用于当所述低压电池包满足补电条件时，电池管理系统控制所述回路通断控制单元导通，对所述低压电池进行补电。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行计算机程序，以实现上述权利要求1至8中任意一项所述的低压电池包的智能补电方法中的步骤。
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