CN115315872A - 用于对电池系统进行自适应充电的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本说明书实施例提供了一种用于对包括多个电池单元的电池系统(120)进行自适应充电的系统(100)和方法(600)，该方法(600)包括：接收表示每个电池单元当前状态的至少一个功能指标的当前值(S602)；基于各个电池单元的至少一个功能指标的当前值，从每个电池单元的查询表中确定至少一个功能指标的两个离散值(S606)；基于与查询表中两个确定的离散值相对应的充电参数值，确定各个电池单元的充电参数的当前值(S608)；根据为各个电池单元确定的充电参数的当前值对电池系统进行充电(S612)。

Description

用于对电池系统进行自适应充电的系统和方法
技术领域
本说明书涉及用于对电池系统进行自适应充电的系统和方法，更具体地，涉及用于基于指示电池系统中每个电池单元的当前状态的至少一个功能指标来对电池系统进行自适应充电的系统和方法。
背景技术
电力可以由电池等电源提供。电池是一种由一个或多个电化学单元组成的装置，这些电池具有外部连接，可以用于为移动电话、照明灯和电动汽车等电气设备供电。当使用电池提供电力时，电化学单元通过化学反应产生电能。
为了提供足够的电力来驱动电动汽车等大型电气设备，许多电池单元被串联和/或并联以形成电池组。电池组是电动汽车的核心部件之一，其安全性对汽车的整体安全至关重要。在多次放电/充电循环(例如，全部或部分)后，电池组的状态，例如每个电池单元的健康状态(state of health，SOH)会显著恶化。使用不适当的充电参数(例如充电电流和/或充电电压)对电池组充电可能会加速每个电池单元容量(例如电容)的衰减，甚至会导致安全问题。
传统充电方案通常使用预设充电参数，而不考虑正在充电的电池组的状态和条件。它们也不允许用户根据不同的充电偏好选择充电参数。例如，当时间受到限制时，用户可能更喜欢快速充电(例如，使用较大的充电电流充电)，但在其他情况下，用户更喜欢保护电池组的健康(例如，使用较小的充电电流充电)。然而，在传统充电方案中，充电策略是预先确定的，并且不能根据用户的偏好和/或电池组的当前状态(例如，每个电池单元的荷电状态(state of charge，SOC))来修改。
发明内容
本说明书的一些实施例提供了一种用于对包括多个电池单元的电池系统进行自适应充电的系统。该系统包括通信接口，其被配置为接收指示每个电池单元当前状态的至少一个功能指标的当前值。该系统还包括存储多个电池单元的多个查询表的存储器，每个查询表指定与各个电池单元的至少一个功能指标的多个离散值相对应的充电参数的值。该系统还包括耦合到通信接口和存储器的至少一个处理器。所述至少一个处理器被配置为基于各个电池单元的至少一个功能指标的当前值，从每个电池单元的查询表中确定至少一个功能指标的两个离散值。所述至少一个处理器还被配置为基于与查询表中两个确定的离散值相对应的充电参数的值来确定各个电池单元的充电参数的当前值。所述至少一个处理器还被配置为基于为各个电池单元确定的充电参数的当前值对电池系统进行充电。
本说明书的一些实施例还提供了一种对包括多个电池单元的电池系统进行自适应充电的方法。该方法包括通过通信接口接收指示每个电池单元的当前状态的至少一个功能指标的当前值。该方法还包括基于各个电池单元的至少一个功能指标的当前值，从每个电池单元的查询表中确定至少一个功能指标的两个离散值。每个电池单元的查询表指定与各个电池单元的至少一个功能指标的多个离散值相对应的充电参数的值。该方法还包括基于与查询表中两个确定的离散值相对应的充电参数值来确定各个电池单元的充电参数的当前值。该方法还包括基于为各个电池单元确定的充电参数的当前值使电池系统充电。
本说明书的一些实施例进一步提供了一种非暂时性计算机可读介质，该介质存储指令，当由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器执行用于对包括多个电池单元的电池系统进行自适应充电的方法。该方法包括接收指示每个电池单元的当前状态的至少一个功能指标的当前值。该方法还包括基于各个电池单元的至少一个功能指标的当前值，从每个电池单元的查询表中确定至少一个功能指标的两个离散值。每个电池单元的查询表指定与至少一个功能指标的多个离散值相对应的充电参数的值相应的电池单元。该方法还包括基于与查询表中两个确定的离散值相对应的充电参数值来确定各个电池单元的充电参数的当前值。该方法还包括基于为各个电池单元确定的充电参数的当前值对电池系统进行充电。
应当理解，上述一般描述和以下详细描述都只是示例性和解释性的，而不是对本说明书的限制。
附图说明
图1是根据本说明书一些实施例所示的用于对电池系统进行自适应充电的示例性系统的示意图。
图2是根据本说明书一些实施例所示的用于对电池系统自适应充电的示例性服务器的框图。
图3是根据本说明书一些实施例所示的用于基于不同充电模式确定充电参数的当前值的示意图。
图4是根据本说明书一些实施例所示的电池系统的示例性拓扑示意图。
图5是根据本说明书一些实施例所示的电池充电系统的示例性模块图。
图6是根据本说明书一些实施例所示的用于对电池系统进行自适应充电的方法的示例性流程图。
具体实施方式
现在将详细介绍示例性实施例，其示例在附图中示出。在可能的情况下，在整个附图中使用相同的标号来表示相同或类似的部分。
本说明书的实施例提供了基于电池系统内每个电池单元的当前状态，基于当前状态对电池系统进行自适应充电的系统和方法。在一些实施例中，电池系统可以是车辆(例如电动车辆)的一部分。可以使用根据每个电池单元的至少一个当前功能指标(例如，SOC和/或温度)、各个电池单元的查询表和选定的充电模式(例如，由用户选择)确定的充电参数对电池系统进行充电。这使得充电策略能够满足用户的需求和偏好，同时考虑每个电池的当前状态和状况以及车辆的健康状况。
在一些实施例中，每个电池单元的当前充电状态可以由至少一个功能指标表示，该指标包括电池单元的SOC和温度。确定的充电参数可以是充电电流。在一些实施例中，可以基于相应的查询表自适应地确定每个电池单元的充电电流，然后可以基于确定的每个电池单元的充电电流计算用于为电池系统充电的充电电流。每个查询表可以指定对应于电池单元的至少一个功能指标的多个离散值的各个电池单元的充电参数的值。可根据车辆状况(例如，车辆里程)、电池的状况(例如充电/放电循环次数)、SOH、电池的内阻和温度来确定每个电池的查询表，以及当电池处于全新状态(例如，SOH为100)时使用的充电参数等。在一些实施例中，电池SOH指示相对于其全新状态的电池的健康水平。SOH是一个百分数，0％表示完全损坏，100％表示全新。
当确定每个电池的充电参数的当前值时，可以从该电池单元的查询表中确定至少一个功能指标的两个离散值，其中至少一个功能指标的当前值在两个离散值形成的范围内。充电参数的当前值可以通过操纵与查询表中确定的离散值相对应的充电参数值来确定。在一些实施例中，充电参数的查找值根据充电模式进行操作，反映用户对电池系统充电的偏好(例如，由用户选择)。例如，充电参数的当前值可以确定为充电参数的两个查找值之间的较大值(例如，在快速模式下)或较小值(例如，保护模式)，或者两个查找值的插值(例如，托管模式)。
因此，可以基于电池系统的当前状态(例如，电池系统的每个电池单元的SOC和/或温度)和用户的个人偏好(例如，充电模式的选择)来确定电池系统的充电参数。
在一些实施例中，可以定期更新查询表，以更好地反映电池系统的当前状态和状况。在一些实施例中，充电参数的当前值可以根据各个电池单元的状态和状况定期(例如，以预定间隔)动态调整。这可以进一步提高充电性能，同时为电池系统提供更好的保护性。
图1是根据本说明书一些实施例所示的用于对电池系统(下文称为“系统100”)进行自适应充电的示例性系统100的示意图。如图1所示，系统100可以包括具有电池系统120的车辆110、用于为电池系统120充电的充电站130和用于控制充电站130自适应地为电池系统120充电(例如，生成充电参数)的服务器140。在一些实施例中，服务器140可以接收关于车辆110和电池系统120的状况的信息，并且可以基于各个电池单元的查询表来确定对应于电池系统120中各个电池单元的不同状态的充电参数的边界值。
对于每个电池单元，服务器140可以接收关于电池单元当前充电状态的信息，并基于该电池单元的查询表和用户选择的充电模式来确定该电池单元的充电参数的当前值。用户选择的充电模式可以确定如何基于从查询表中查找的数据确定充电参数的当前值。然后，服务器140可以使/指示充电站130使用确定的充电参数的当前值对电池系统120充电。
与一些实施例一致，车辆110可以是具有电动机的电动车辆，或包括内燃机和至少一个电动机的混合动力车辆。车辆110可由电池系统120供电，电池系统120包括用于向电机提供电力的电池组。电池组可以有多个串联和/或并联的电池单元(将在下文详细描述)，以提供更大的电力输出。
在一些实施例中，车辆110可以在充电站130充电。在一些实施例中，车辆110和电池系统120可以配备用于检测/测量功能指标的传感器(未示出)，例如，包括指示电池系统120中每个电池单元的充电状态的充电数据102，以及指示车辆110和电池系统120的健康状况的状态数据103。在一些实施例中，传感器可以包括电池状态传感器单元，包括例如电压传感器、电流和/或温度传感器，用于测量电池系统120的电池单元的指标。在一些实施例中，传感器还可以包括车辆状况评估单元，例如里程计，用于测量车辆110的健康状况。
在一些实施例中，充电站130可以是根据从服务器140接收的充电指令104(例如，包括确定的充电参数)为插电式电动汽车的充电提供电能的基础设施，插电式电动汽车包括电动汽车、邻里电动汽车和插电式混合动力汽车。充电站130可以同时为多辆电动汽车充电。
在一些实施例中，充电站130可额外配备传感器(未示出)，用于检测/测量用于控制电池系统120充电的充电参数。例如，与充电站130耦合的电传感器(例如，电流传感器)可以监测充电参数(例如，电池系统120中每个电池单元的充电电流)，因此，一旦充电参数在某种程度上偏离从服务器140接收的确定的充电参数(例如，差异大于阈值)，则可以调整充电参数。
在一些实施例中，充电数据102可以包括指示电池单元当前状态的当前功能指标。例如，充电数据102可以包括每个电池单元的温度和SOC。电池的SOC指示电池(例如电池单元或电池系统120)相对于其容量的充电水平。SOC是一个百分比，0％表示空电量，100％表示满电量。在一些实施例中，状态数据103可以包括车辆110和电池系统120的健康状况。例如，状态数据103可以包括关于车辆110的状态的信息，例如车辆110的里程，关于电池单元的状态的信息，例如充放电循环次数、SOH、内阻和电池单元的温度，以及当电池单元处于全新状态(例如，SOH＝100)时，电池单元充电参数的边界值等。
在一些实施例中，充电数据102和状态数据103可以存储在耦合到传感器的内存和/或存储器中。例如，充电数据102和状态数据103可以以*.xls、*.xlsx、*.csv等格式存储。应当理解，存储充电数据102和状态数据103的格式不限于本说明书所公开的格式，并且可以出于其他充电目的进行修改。
在一些实施例中，充电数据102和状态数据103可以实时(例如，通过从传感器到服务器140的传输流)上传到服务器140，或者在一段时间后(例如，每隔几秒、每隔几分钟等)通过网络(未示出)集体上传到服务器140。在一些实施例中，网络可以是无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、无线网络(例如无线电波)、蜂窝网络、卫星通信网络，和/或本地或短距无线网络(例如BluetoothTM或近场通信(NFC))，用于传输电池系统120的充电相关信息。在一些其他实施例中，充电数据102和状态数据103也可以通过直接链路(例如，通过通信电缆)上传到服务器140。例如，服务器140可以是电池系统120或车辆110的集成部分，并且可以电连接到电池系统120或车辆110以接收数据。
如下文结合图2所描述的，服务器140可以基于状态数据103生成各个电池单元的充电参数的边界值，并将边界值存储在每个电池单元的查询表中。服务器140可以基于每个电池单元的充电数据102从相应的查询表中进一步确定相关值，并基于查找的值和用户选择的充电模式生成充电指令(例如，包括当前充电参数)。
在一些实施例中，系统100可以可选地包括用于显示候选充电模式的显示设备(未示出)，例如，供用户从中选择。可以想象，与图1中所示的组件相比，系统100可以包括更多或更少的组件。
图2是根据本说明书一些实施例所示的用于对电池系统120自适应充电的示例性服务器140的框图。与本说明书披露的内容一致，服务器140可以接收充电数据102和状态数据103，并且可以生成充电指令104，包括为充电站130确定的当前充电参数，以对电池系统120充电。尽管如图2所示，服务器140是物理的独立设备，但可以设想，在一些实施例中，服务器140可以实现为云软件、车辆110或电池系统120上的应用程序、虚拟服务器或在多个设备上实现的分布式服务器。例如，正如下文结合图5所描述的，查询表可由云中/远程位置的服务器确定，其余功能可由配备有车辆110或充电站130的处理器实现。与本说明书一致，服务器140可以是通用服务器或专门设计用于自适应充电电池系统的专有设备。
在一些实施例中，如图2所示，服务器140可以包括通信接口202和处理器204。在一些实施例中，服务器140还可以包括内存206和存储器208。在一些实施例中，服务器140可以在单个设备中具有不同的模块，例如集成电路(IC)芯片(实现为专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA))或具有专用功能的单独设备。在一些实施例中，服务器140的一个或多个组件可以位于云计算环境中，或者也可以位于单个位置或分布式位置。服务器140的组件可以位于集成设备中或分布在不同的位置，但通过网络(未示出)彼此通信。
通信接口202可以从车辆110或电池系统120接收数据(例如充电数据102和状态数据103)，并可以通过通信电缆、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、无线网络(例如无线电波)向充电站130发送数据(例如充电指令104)，蜂窝网络、卫星通信链路和/或本地或短程无线网络(例如BluetoothTM)或其他通信方法。在一些实施例中，通信接口202可以是综合业务数字网(ISDN)卡、电缆调制解调器、卫星调制解调器或提供数据通信连接的调制解调器。作为另一示例，通信接口202可以是局域网(LAN)卡，以提供到兼容LAN的数据通信连接。无线链路也可以由通信接口202实现。在这样的实现中，通信接口202可以通过网络发送和接收携带表示各种类型信息的数字数据流的电、电磁或光信号。
与一些实施例一致，通信接口202可以进一步将接收到的数据提供给存储器208进行存储或提供给处理器204进行处理。通信接口202还可以接收由处理器204生成的充电指令104，并将充电指令104提供给充电站130。
处理器204可以包括任何适当类型的通用或专用微处理器、数字信号处理器或微控制器。处理器204可以配置为专用于处理充电数据102和状态数据103的单独处理器模块。或者，处理器204可以配置为共享处理器模块，用于执行与自适应充电电池系统120无关的其他功能。在一些实施例中，充电数据102和状态数据103可以在单独的位置单独处理。例如，用于处理充电数据的处理器模块102可以位于车辆110或电池系统120上，并且用于处理条件数据的处理器模块103可以位于诸如云端中的远程位置。这可以节省车辆110的计算能力和通信带宽，以执行本说明书公开的电池系统120的自适应充电。
如图2所示，处理器204可以包括多个模块，例如充电参数边界值确定单元210、充电参数值范围确定单元212、充电模式选择单元214、当前充电参数确定单元216等。这些模块(以及任何相应的子模块或子单元)可以是处理器204的硬件单元(例如，集成电路的部分)，设计用于通过执行程序的至少一部分与处理器204实现的其他组件或软件单元一起使用。该程序可以存储在计算机可读介质上，并且当由处理器204执行时，其可以执行一个或多个功能。尽管图2示出了全部在一个处理器204内的单元210-216，但可以设想，这些单元可以分布在彼此相邻或远程的多个处理器之间。
在从车辆110或电池系统120接收到充电数据102和状态数据103之后，充电参数边界值确定单元210可以基于状态数据103生成充电参数的边界值。充电参数的边界值可以存储在查询表中，该查询表将边界值映射到各个电池单元的至少一个功能指标的多个离散值。在一些实施例中，充电参数可以是充电电流，功能指标可以包括SOC和电池的温度。
例如，表1示出了电池组中电池单元(x，y)的示例性查询表，指示充电电流的边界值，对应于电池单元的SOC和温度的不同值。
Figure BDA0003859168160000071
表1
如表1所示，表1的第一行包括一系列离散的SOC值，例如从10到100。表1的第一列包括工作温度b的一系列离散值，例如从-30到30。表1中查询表的每个数据点(例如，每个单元格中的值)表示对应SOC值和温度值的最大充电电流的计算边界值。例如，表1中ixy-22表示电池的最大充电电流值，对应于20的SOC值和-20℃的电池温度。
表1的每个数据点可以基于状态数据103确定，状态数据103包括关于车辆110的条件的信息(例如，车辆110的里程)、关于电池状态的信息，例如完成的充放电循环数、SOH、，当电池处于全新状态(例如SOH＝100)时，电池的内阻和温度，以及电池的充电电流等。
例如，表1中的数据点ixy-ab(例如，第a行和第b列中的值)可以根据等式(1)确定：
ixy-ab＝f(MI,Tc,SOH,R,Te,Inewxy) (1)
其中f是多个参数的函数，参数包括MI(车辆110的里程)、T(电池的充放电循环次数)、SOH(电池的健康状态)、R(电池的内阻R)、Te(电池的温度)，以及Inewxy(SOH＝100时充电参数表的边界值)。
可以预期，也可以考虑除电池SOC和电池温度之外的任何合适的功能指标。表1中离散值的跨度不限于表中所示的示例。在确定充电参数时，可以使用其他大小的跨度或不均匀跨度，以提供更精确的查找功能(例如，用于确定值范围)。例如，对应于更常见的工作场景，如20％-95％的SOC和10℃-25℃的温度，可以使用更小的SOC和温度跨度。
在一些实施例中，充电参数边界值确定单元210可以基于状态数据103的变化定期更新每个电池单元的表1，以更好地反映车辆110和电池系统120的动态健康状况。例如，每次电池单元的SOH发生一定程度的变化(例如，变化大于预定阈值)时，可以更新表1。
在一些实施例中，充电参数值范围确定212可以基于充电数据102从查询表(例如，表1)中确定值范围。例如，充电数据102可以包括电池系统120中每个电池单元的功能指标的当前值(例如，每个电池单元的SOC和温度)。可以基于这样的方式来确定值范围，即使得由充电数据102提供的电池单元的当前SOC和温度落在该值范围内。在一些实施例中，值范围由表1中的两个数据点分别定义为其上限和下限。
例如，在表1的电池单元(x，y)中，当电池单元具有当前SOC和温度值为(a1，b1)∈(a,b),(a’,b’)时，可以为电池单元标识为当前SOC和温度值(a,b)和(a’,b’)。(a,b)和(a’,b’)是表1中确定的两个数据点，其经过严格调整以涵盖(a1，b1)。例如，a和a’是表1中满足a1∈(a,a’)的最接近的温度值，而b和b’是表1中满足b1∈(b,b’)的最接近SOC值。
在一些实施例中，充电模式选择单元214可以从多个候选充电模式中选择充电模式。例如，多个候选充电模式可以包括快速模式、保护模式和托管模式。每种充电模式规定了一种不同的算法，用于处理表1中确定的数据点，以确定充电参数的当前值。在一些实施例中，充电模式选择单元214可以在显示器上呈现多个候选充电模式，供用户基于用户的需要和/或偏好进行选择。
在一些实施例中，当前充电参数确定单元216可以基于选定的充电模式确定充电参数的当前值。本充电参数确定单元216可以根据与选定的充电模式相关联的确定方法来操作与查询表中的两个确定数据点相对应的充电参数的值。
例如，图3示出了根据本说明书实施例的基于不同充电模式确定充电参数当前值的示意图。如图3所示，当选择快速模式时，可以将充电参数的当前值确定为对应于两个确定数据点的充电参数值之间的较大值。例如，电池的充电电流可以由
Figure BDA0003859168160000081
确定。当选择保护模式时，充电参数的当前值可确定为与两个确定数据点对应的充电参数值之间的较小值。例如，电池的充电电流可以由
Figure BDA0003859168160000082
确定。当选择托管模式时，充电参数的当前值可以确定为对应于两个确定数据点的充电参数值的插值。例如，可以在忽略表1中两个确定的离散值中的温差引起的影响的前提下(例如，
Figure BDA0003859168160000085
)，通过
Figure BDA0003859168160000083
Figure BDA0003859168160000084
确定电池的充电电流。
可以预见，多个候选充电模式不限于本说明书公开的充电模式。还可以提供实现用于确定当前充电参数的其他合适方法的其他合适充电模式，供用户选择。在一些实施例中，充电模式可以由服务器140根据车辆或电池系统的状况或与充电事件相关的情况自动选择，而无需用户输入。
在一些实施例中，可以基于为电池系统120的每个电池单元确定的当前充电电流和电池系统120中电池单元连接的拓扑结构来确定为电池系统120充电的总充电电流。例如，图4是根据本说明书一些实施例的电池系统120的示例性拓扑示意图。如图4所示，电池系统120可以包括并联连接的m个电池组，每个电池组包括串联连接的n个电池单元。在一些实施例中，电池系统120在温度为a℃和SOC为b下的充电电流可确定为Iab＝n*min(Ixy-ab)，其中min(Ixy-ab)表示电池系统120内所有确定的电池单元当前充电电流中的最小当前充电电流。
在一些实施例中，当前充电参数确定单元216可以基于定期接收对电池单元的功能指标的当前值的测量(例如，定期测量的充电数据102)，动态调整每个电池单元的充电电流。电池系统120的充电电流可以相应地更新。例如，可以按预定间隔测量充电数据102并将其发送到服务器140，并且可以相应地动态调整每个电池单元的充电电流的当前值。
在一些实施例中，当前充电参数确定单元216可以进一步生成包括充电电流的充电指令104，用于为电池系统120充电。充电指令可使充电站130基于服务器140确定的当前充电电流对电池系统120充电。
在一些实施例中，服务器140还可以包括内存206和存储器208。内存206和存储器208可以包括提供用于存储处理器204可能需要处理的任何类型的信息的任何适当类型的大容量存储器。内存206和存储器208可以是易失性或非易失性、磁性、半导体、磁带、光学、可移动、不可移动或其他类型的存储设备或有形(即非暂时性)计算机可读介质，包括但不限于ROM、闪存、动态RAM和静态RAM。内存206和/或存储器208可以配置为存储一个或多个计算机程序，这些程序可以由处理器204执行，以对本说明书公开的电池系统120进行自适应充电。例如，内存206和/或存储器208可被配置为存储可由处理器204执行的程序，以生成包含充电参数边界值的查询表，基于电池系统中每个电池单元的测量状态和条件确定查询表中的离散值，确定每个电池单元的当前充电参数，并生成电池系统充电说明。
内存206和/或存储器208可以进一步配置为存储处理器204使用的信息和数据。例如，内存206和/或存储器208可以配置为存储各种类型的数据(例如，充电数据102、状态数据103等)。内存206和/或存储器208还可以存储中间数据，例如查询表、为每个电池单元确定的当前充电参数等。可以永久存储、定期删除或在处理某些数据段后立即忽略各种类型的数据。
图5示出了根据本说明书实施例的示例性电池充电系统500的框图。如图5所示，电池充电系统500可以包括评估系统510、电池系统520和充电站530。在一些实施例中，评估系统510可以评估车辆和/或电池系统健康状况，确定查询表等。例如，评估系统510可以包括图2中的充电参数边界值确定单元210，用于基于从电池系统520接收的状况数据103确定查询表。
电池系统520可以是车辆(例如，图1中的车辆110)的一部分，并且可以包括电池管理系统(battery management system，BMS)模块、接口模块和电池组。在一些实施例中，BMS可被配置为管理电池的充电(例如，确定充电参数并相应地生成充电指令)，并监测电池状态。例如，BMS模块可以包括充电参数值范围确定单元212和图2中的当前充电参数确定单元216，以确定电池组的充电参数并相应地生成充电指令。接口模块可被配置为允许用户选择充电模式为电池组充电。例如，接口模块可以与图2中的充电模式选择单元214协作，以允许用户基于用户的偏好选择充电模式。电池组可以是图4中的电池组400。
在一些实施例中，充电站530可以接收充电指令(例如，充电指令104)，包括电池系统520中电池组的充电参数。
图6示出了根据本说明书实施例的用于对电池系统120自适应充电的示例性方法600的流程图。在一些实施例中，方法600可以由系统100和/或500实现。方法600可以包括如下所述的步骤S602-S612。应当理解，一些步骤可以是可选的，以执行本说明书提供的公开。此外，一些步骤可以同时执行，或者以与图6所示不同的顺序执行。
在步骤S602中，服务器140可以接收与电池系统120中的每个电池单元相关联的充电数据(例如，充电数据102)和与车辆110和电池系统120相关联的状态数据(例如，状态数据103)。在一些实施例中，充电数据102可以包括至少一个功能指标的当前值。例如，充电数据102可以包括每个相应电池单元的温度和SOC。在一些实施例中，状态数据103可以包括关于车辆110的状态(例如，车辆110的里程)的信息，关于各个电池单元的状态的信息，例如充放电循环次数、SOH、内阻和电池单元的温度，以及当电池单元处于全新状态(例如，SOH＝100)时，电池单元充电参数的边界值等。
在步骤S604中，可以基于状态数据103确定每个电池单元的查询表。例如，可以根据上述公式(1)确定每个查询表。
在步骤S606中，可以基于电池单元的充电数据102来确定来自每个电池单元的查询表的至少一个功能指标的两个离散值(例如，两个确定的数据点)。例如，在表1的电池单元(x，y)中，当电池单元具有当前SOC和温度值为(a1，b1)∈(a,b),(a’,b’)时，可以为电池单元标识为当前SOC和温度值(a,b)和(a’,b’)。(a,b)和(a’,b’)是表1中确定的两个数据点，其经过严格调整以涵盖(a1，b1)。例如，a和a’是表1中满足a1∈(a,a’)的最接近的温度值，而b和b’是表1中满足b1∈(b,b’)的最接近SOC值。
在步骤S608中，基于确定的数据点和用户选择的充电模式来确定各个电池单元的充电参数的当前值。在一些实施例中，充电模式可以从快速模式、保护模式和托管模式中选择。充电参数可以根据充电模式的选择来确定。在一个示例中，充电参数的当前值可以确定为与快速模式中的两个确定数据点对应的充电参数值之间的较大值。在另一个示例中，充电参数的当前值可以确定为与保护模式中的两个确定数据点对应的充电参数值之间的较小值。在又一示例中，充电参数的当前值可以确定为对应于托管模式中的两个确定数据点的充电参数值的插值。
在步骤S610中，可以基于为各个电池单元确定的充电参数的当前值来确定电池系统的充电参数的总值。例如，电池系统(例如，电池系统120)可以具有m个并联的电池组，每个电池组包括n个串联的电池单元。这种电池系统的充电参数可确定为Iab＝n*min(Ixy-ab)，其中min(Ixy-ab)表示电池系统内温度为a℃、SOC为b的电池单元(x，y)确定的所有当前充电电流中的最小当前充电电流。
在步骤S612中，服务器140生成指示电池系统的充电参数的充电指令(例如，充电指令104)。在一些实施例中，充电指令提供给充电站130，其中电池系统根据充电指令充电。
在一些实施例中，方法600还可以包括定期更新查询表，以更好地反映电池系统的当前健康状况和工作环境。在一些实施例中，方法600还可以包括基于定期测量电池系统的当前状态(例如，在预定间隔内测量各个电池单元的功能指标的当前值)动态调整充电参数的当前值。这可以进一步提高充电性能，同时为电池系统提供更好的保护性。
本说明书的另一方面涉及存储指令的非暂时性计算机可读介质，当执行指令时，会导致一个或多个处理器执行上述方法。计算机可读介质可以包括易失性或非易失性、磁性、半导体、磁带、光学、可移动、不可移动或其他类型的计算机可读介质或计算机可读存储设备。例如，计算机可读介质可以是存储有计算机指令的存储设备或存储模块，如所公开的。在一些实施例中，计算机可读介质可以是具有存储在其上的计算机指令的磁盘或闪存驱动器。
对于本领域技术人员来说，显而易见的是，可以对所公开的系统和相关方法进行各种修改和变化。鉴于所公开系统和相关方法的说明书和实施例，其他实施例对本领域技术人员而言将是显而易见的。
本说明书和示例仅被视为示例性的，其真实范围由权利要求及其等同物表示。

Claims (20)

1.一种用于对包括多个电池单元的电池系统进行自适应充电的系统，包括：
通信接口，其被配置为接收指示每个电池单元的当前状态的至少一个功能指标的当前值；
存储器，用于存储多个电池单元的多个查询表，每个查询表指定与各个电池单元的至少一个功能指标的多个离散值相对应的充电参数的值；以及
耦合到通信接口和存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：
基于各个电池单元的至少一个功能指标的当前值，从查询表中为每个电池单元确定至少一个功能指标的两个离散值；
基于与所述查询表中确定的离散值相对应的充电参数值，确定相应电池单元的充电参数的当前值；以及
基于为各个电池单元确定的所述充电参数的当前值对电池系统进行充电。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池系统的所述至少一个功能指标包括所述电池单元的温度或所述电池单元的荷电状态(SOC)中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每个电池单元的所述查询表为每组所述荷电状态(SOC)和所述温度的离散值指定充电参数的值。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电参数为用于对所述电池系统充电的充电电流。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个功能指标的当前值介于两个确定的所述离散值之间。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信接口进一步被配置为接收选定的充电模式，以及，为确定各个电池单元的充电参数的当前值，所述至少一个处理器被配置为根据所述选定的充电模式处理与所述查询表中的两个确定的所述离散值相对应的充电参数的值。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述选定的充电模式为快速模式，所述当前值被确定为与两个确定的所述离散值相对应的充电参数值中的较大值。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述选定的充电模式为保护模式，所述当前值被确定为与两个确定的所述离散值相对应的充电参数值中的较小值。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述选定的充电模式为托管模式，所述当前值基于与两个确定的所述离散值相对应的充电参数值的插值来确定。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器进一步被配置为基于定期测量的各个电池单元的功能指标的当前值，动态调整每个电池单元的充电参数的当前值。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器进一步被配置为基于每个电池单元的当前状态定期更新每个电池单元的查询表。
12.一种用于对包括多个电池单元的电池系统进行自适应充电的方法，包括：
接收指示每个电池单元当前状态的至少一个功能指标的当前值；
基于各个电池单元的至少一个功能指标的当前值，从每个电池单元的查询表中确定至少一个功能指标的两个离散值，其中，所述查询表指定与各个电池单元的至少一个功能指标的多个离散值相对应的充电参数的值；
基于与所述查询表中两个确定的所述离散值相对应的充电参数值，确定各个电池单元的充电参数的当前值；以及
基于为各个电池单元确定的所述充电参数的当前值对电池系统进行充电。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述电池系统的所述至少一个功能指标包括所述电池单元的温度或所述电池单元的荷电状态(SOC)中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，每个电池单元的所述查询表为每组所述荷电状态(SOC)和所述温度的离散值指定充电参数的值。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述充电参数为用于对所述电池系统充电的充电电流。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一个功能指标的当前值介于两个确定的所述离散值之间。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括接收选定的充电模式，所述确定各个电池单元的充电参数的当前值还包括根据所述选定的充电模式处理与所述查询表中的两个确定的所述离散值相对应的充电参数的值。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括基于定期测量的各个电池单元的功能指标的定期测量的当前值，动态调整每个电池单元的充电参数的当前值。
19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括基于每个电池单元的当前状态定期更新查询表。
20.一种非暂时性计算机可读介质，用于存储指令，当由一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行用于对包括多个电池单元的电池系统进行自适应充电的方法，所述方法包括：
接收指示每个电池单元当前状态的至少一个功能指标的当前值；
基于各个电池单元的至少一个功能指标的当前值，从每个电池单元的查询表中确定至少一个功能指标的两个离散值，其中，所述查询表指定与各个电池单元的至少一个功能指标的多个离散值相对应的充电参数的值；
基于与所述查询表中两个确定的所述离散值相对应的充电参数值，确定各个电池单元的充电参数的当前值；以及
基于为各个电池单元确定的所述充电参数的当前值对电池系统进行充电。
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