CN115882090A - 电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组，该方法应用于自控实现系统中，每个电池内部分别设置有电芯参数采集模块，该方法包括：电芯参数采集模块采集目标电池的当前状态信号并提供给数据分析处理模块；数据分析处理模块对当前状态信号执行数据转换操作得到当前状态值并根据当前状态值执行自控控制操作；当电池数量为多个时，电池分组控制模块根据预先确定出的分组条件对所有电池执行分组操作得到多个子电池组。可见，本发明能够通过在每个电池内部设置电芯参数采集模块的方式采集每个电池的状态信号，有利于提高电池控制的精准性，且还能够实现对电池组内电池的智能化分组及协同控制，有利于提高电池控制效率及电池控制全面性。

Description

电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组

技术领域

本发明涉及智能电池技术领域，尤其涉及一种电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组。

背景技术

当前，对电池组的智能化控制主要依赖于电池控制系统（BMS，BatteryManagement System）来实现。具体的，电池控制系统需要接收各传感器位置上的传感器采集到的传感信号，并对接收到的传感信号进行处理得到电池组中电池的状态值，进而根据电池的状态值实现对电池的智能化控制。

然而实践发现，当前的电池组中只有部分电池的表面设置有传感器，例如电池组中的电池间隔设置用于采集电阻值的传感器，这导致了电池控制系统接收到的传感信号无法覆盖所有电池，不利于实现对电池的精准控制。

可见，提供一种新的电池智能化控制方式以提高电池的控制精准性显得尤为重要。

发明内容

本发明提供了一种电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组，能够通过设置在电池组中每个电池内部的电芯参数采集模块实现对每个电池的状态信号的采集，进而有利于提高对电池组中电池的控制精准性。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种电池组的智能化自控实现方法，所述方法应用于自控实现系统中，所述自控实现系统至少包括电池分组控制模块、电芯参数采集模块、数据分析处理模块，且所述电池组中每个电池的内部均设置有所述电芯参数采集模块，所述方法包括：

所述电芯参数采集模块采集其设置位置所对应的目标电池的当前状态信号，并将所述当前状态信号提供给所述数据分析处理模块；

所述数据分析处理模块在接收到所述当前状态信号之后，对所述当前状态信号执行数据转换操作得到所述目标电池的当前状态值，并根据所述当前状态值执行相匹配的自控控制操作；

其中，所述方法还包括：

当所述电池组中所有电池的数量为多个时，所述电池分组控制模块根据预先确定出的分组条件对所述电池组中的所有电池执行分组操作，得到多个子电池组；所述分组条件包括以电池状态值为分组依据的第一分组条件、以电池位置为分组依据的第二分组条件以及以电池功能为分组依据的第三分组条件的至少一种；

当所述分组条件包括所述第一分组条件时，不同的所述子电池组至少用于实现不同应用场景下的电池分区控制操作；当所述分组条件包括所述第二分组条件时，不同的所述子电池组至少用于实现电池联动控制操作；当所述分组条件包括所述第三分组条件时，不同的所述子电池组至少用于实现电池特殊控制操作。

本发明第二方面公开了一种电池组的智能化自控实现装置，所述装置应用于自控实现系统中，所述自控实现系统至少包括电池分组控制模块、电芯参数采集模块、数据分析处理模块，且所述电池组中每个电池的内部均设置有所述电芯参数采集模块；

其中，所述自控实现系统用于执行本发明第一方面所述的电池组的智能化自控实现方法中的部分或全部步骤。

本发明第三方面公开了一种电池组，所述电池组包括多个电池，所述电池组中每个电池的内部均设置有电芯参数采集模块且所述电池组用于执行本发明第一方面所述的电池组的智能化自控实现方法中的部分或全部步骤。

本发明第四方面公开了一种电池组的智能化自控实现装置，所述装置应用于自控实现系统中，所述自控实现系统至少包括电池分组控制模块、电芯参数采集模块、数据分析处理模块，且所述电池组中每个电池的内部均设置有所述电芯参数采集模块；其中，所述数据分析处理模块包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面所述的电池组的智能化自控实现方法中数据分析处理模块所执行的部分或全部步骤。

本发明第五方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面所述的电池组的智能化自控实现方法的部分或全部步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明分别在电池组中每个电池的内部设置电芯参数采集模块，并通过每个电池内部的电芯参数采集模块实现对每个电池状态信号的采集，且采集到的状态信号提供给数据分析处理模块，以便于数据分析处理模块根据设置在电池内部的电芯参数采集模块采集到的状态信号实现对电池状态的精准判断并进一步实现对电池组中电池的精准控制，有利于提高电池控制的精准性，此外，在提高电池控制精准性的同时还能够提高电池控制效率。此外，还能够通过对电池组内电池的智能化分组的方式实现多电池的协同控制，进而有利于提高电池控制效率及电池控制全面性。

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的附图。

图1是现有技术公开的电池控制的实现原理示意图；

图2是本发明实施例公开的一种电池组的智能化自控实现方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的另一种电池组的智能化自控实现方法的流程示意图；

图4是本发明实施例公开的一种电池组的智能化自控实现方法的应用架构示意图；

图5是本发明实施例公开的另一种电池组的智能化自控实现方法的应用架构示意图；

图6是本发明实施例公开的一种电池控制的实现原理示意图；

图7是本发明实施例公开的另一种电池控制的实现原理示意图；

图8是本发明实施例公开的一种基于图6所示的实现原理进行自控控制的流程示意图；

图9是本发明实施例公开的一种基于图7所示的实现原理进行自控控制的流程示意图；

图10是本发明实施例公开的电池组内电池群簇的协同示意图；

图11是本发明实施例公开的一种手动式可动导电条的结构示意图；

图12是本发明实施例公开的一种自走式可动导电条的结构示意图；

图13是本发明实施例公开的一种电池组的智能化自控实现装置的结构示意图；

图14是本发明实施例公开的另一种电池组的智能化自控实现装置的结构示意图。

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作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。

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”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。

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。

本发明公开了一种电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组，分别在电池组中每个电池的内部设置电芯参数采集模块，并通过每个电池内部的电芯参数采集模块实现对每个电池状态信号的采集，且采集到的状态信号提供给数据分析处理模块，以便于数据分析处理模块根据设置在电池内部的电芯参数采集模块采集到的状态信号实现对电池状态的精准判断并进一步实现对电池组中电池的精准控制，有利于提高电池控制的精准性，此外，在提高电池控制精准性的同时还能够提高电池控制效率。以下分别进行详细说明。

在对本发明描述的电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组对应的实施例进行详细描述之前，首先对现有技术公开的电池控制实现原理进行描述，具体可以参照图1，图1是现有技术公开的电池控制的实现原理示意图。如图1所示，电池自控实现系统中的BMS决策模块在接收到来自传感器传输的多类别多点传感信号之后，对接收到的传感信号进行复杂数学处理之后将其转换为电池状态信息，并对电池状态信息进行SOX（State Of X，电池的状态描述）估算和决策，决策之后将对应的决策指令传输至功能系统执行。其中，图1所示的电池控制实现原理存在如下缺陷：

由于电池自控实现系统中的BMS决策模块需要对接收到的多类别多点传感信号进行复杂数学处理，这使得电池自控实现系统中的BMS决策模块的负荷过大，难易处理太多的多类别多点传感信号。同时，电池自控实现系统当前所铺设的传感点很有限，不能覆盖到电池组中的每个电池，这使得BMS决策模块无法精准的评估每个电池的状态。

实施例一

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种电池组的智能化自控实现方法的流程示意图。其中，图2所描述的方法应用于自控实现系统中，该自控实现系统至少可以包括电芯参数采集模块以及数据分析处理模块，且电芯参数采集模块分别设置在相应电池组中每个电池的内部，也即：电池组中每个电池的内部均分别设置有电芯参数采集模块，可选的，该自控实现系统可以集成在电池组中，也可以独立于电池组而存在，本发明实施例不做限定。如图2所示，该电池组的智能化自控实现方法可以包括如下操作：

101、电芯参数采集模块采集其设置位置所对应的目标电池的当前状态信号，并将当前状态信号提供给数据分析处理模块。

其中，电芯参数采集模块可以具体包括用于采集状态信号的传感器，电芯参数采集模块所包括的传感器的类型可以根据实际所需采集的状态信号（如电化学信号、温度信号、压力信号、气压信号、气体浓度信号等）的类型对应设置，且电芯参数采集模块所包括的传感器可以设置在电池内部的任意位置，具体可以根据实际的状态信号采集需求对应设置，如设置在半卷芯之间、设置卷芯与电池壳体之间等本发明实施例不做限定。

进一步的，电池组中每个电池的内部还设置有数据传输链路，进一步的，数据传输链路根据电芯参数采集模块中传感器的布设位置而对应设置，以保证电池的状态信号能够传输到数据分析处理模块，有利于提高状态信号的传输可靠性。又进一步可选的，数据传输链路可以为有线传输链路，也可以为无线传输链路，本发明实施例对此不做限定。

102、数据分析处理模块在接收到当前状态信号之后，对当前状态信号执行数据转换操作得到电池的当前状态值。

103、数据分析处理模块根据当前状态值执行相匹配的自控控制操作。

可见，本发明实施例分别在电池组中每个电池的内部设置电芯参数采集模块，并通过每个电池内部的电芯参数采集模块实现对每个电池状态信号的采集，且采集到的状态信号提供给数据分析处理模块，以便于数据分析处理模块根据设置在电池内部的电芯参数采集模块采集到的状态信号实现对电池状态的精准判断并进一步实现对电池组中电池的精准控制，有利于提高电池控制的精准性，此外，在提高电池控制精准性的同时还能够提高电池控制效率。

在一个可选的实施例中，数据分析处理模块根据当前状态值执行相匹配的自控控制操作，可以包括：

数据分析处理模块将当前状态值传输至目标电池的决策模块，以触发决策模块判断当前状态值是否满足预先设定的第一自控触发条件并在判断结果为是时向与第一自控触发条件相匹配的第一功能模块发送第一自控触发指令，第一自控触发指令用于触发第一功能模块执行与第一自控触发指令相匹配的第一控制操作。

在该可选的实施例中，该可选的实施例对应的电池组的智能化自控实现方法的应用架构可以如图4所示。如图4所示，数据分析处理模块具体可以为设置在电池盖板上的数据主板，其可以根据需要设置在电池外壳上的任意位置，其对应的电池控制的实现原理可以如图6所示，具体为：通过设置在电池盖板上的数据主板能够实现在电池上完成对电池状态信号的复杂数学处理并整理成电池参数数据（也即电池的状态值）之后再进行传输，一方面大大增强了电芯数据处理能力，这样可以在电池内部布置更多的传感器，在电池内部布置的传感器所采集到的状态信号更接近电池的真实状态。此外，数据主板将电池的状态信号整理成电芯参数数据再通过数据主板与决策模块之间的数据传输链路传递给决策模块（也即电池系统BMS数据处理与决策模块），由于需要传输的数据格式统一且数据量少，这大大减少了数据传输链路、电池系统BMS数据处理与决策模块的负荷。

其中，在图4所示的应用架构中，数据主板所在电池的电芯为具备自传感能力的电芯，以及需要执行与第一自控触发指令相匹配的第一控制操作的第一功能模块具体可以是热抑制系统、消防系统以及其他系统等中的至少一个系统中的至少一个功能模块。需要说明的是：热抑制系统、消防系统以及其他系统可以进一步细化为更小粒度的网格，这样有利于实现对小区域内失效电池（或电池中的失效电芯）进行定点防护或处理，提高防护或处理的精准性。

在该可选的实施例中，进一步的，数据主板与决策模块之间的数据传输可以采用无线传输，也可以采用有线传输。其中，若采用有线传输，则优选多合一数据排线方式。

在该可选的实施例中，又进一步可选的，在数据分析处理模块将当前状态值传输至目标电池的决策模块，以触发决策模块判断当前状态值是否满足预先设定的第一自控触发条件并在判断结果为是时向与第一自控触发条件相匹配的第一功能模块发送第一自控触发指令之后，该方法还可以包括如下操作：

数据分析处理模块根据电芯参数采集模块提供的目标电池的实时状态信号确定目标电池的实时状态值，并将当前状态值传输至目标电池的决策模块，以触发决策模块根据实时状态值判断第一功能模块执行第一控制操作之后的第一操作结果是否满足预设正常条件，若不满足，则决策模块控制高自控级别的其它功能模块执行相匹配的控制操作。

需要说明的是：在决策模块判断出第一功能模块执行第一控制操作之后的第一操作结果满足预设正常条件之后，决策模块在控制高自控级别的其它功能模块执行相匹配的控制操作之前，决策模块可以执行的其它操作可以参照下述可选的实施例（图5所示的应用架构所对应的可选实施例）中数据分析处理模块在判断出第二功能模块执行第二控制操作之后的控制结果不满足预设正常条件之后所执行的相关智能化处理操作。

举例来说，在图6所示的电池控制的实现原理下，对应的自控流程可以如图8所示，具体的：在数据主板接收到电池内部某一采集点的NTC温度传感器实测的电阻值为0.5kΩ时，数据主板根据算法计算该采集点处的电池温度为75℃并传输给电池系统BMS数据处理与决策模块，电池系统BMS数据处理与决策模块根据75℃判断该电池温度超过安全温度阈值，则向热抑制系统发送控制指令，以使得热抑制系统对该电池进行强制冷却操作。而后，当数据主板接收到电池内部该采集点的NTC温度传感器实测的电阻值为1.5kΩ时，数据主板根据算法计算该采集点处的电池温度为35℃并传输给电池系统BMS数据处理与决策模块，电池系统BMS数据处理与决策模块根据35℃判断该电池温度已经恢复正常，则指示热抑制系统停止对该电池进行强制冷却操作；或者，当数据主板接收到电池内部该采集点的NTC温度传感器实测的电阻值为0.1kΩ时，数据主板根据算法计算该采集点处的电池温度为100℃并传输给电池系统BMS数据处理与决策模块，电池系统BMS数据处理与决策模块根据100℃判断该电池发生热失控，则指示消防系统工作并指示相关人员撤离。

可见，该可选的实施例还能够在执行完毕自控操作之后对自控操作的操作结果进行智能化判断，若不满足要求，则可以进一步执行高自控级别的自控操作，有利于提高基于电池状态信号实现自控操作的可靠性。

在另一个可选的实施例中，数据分析处理模块根据当前状态值执行相匹配的自控控制操作，可以包括：

数据分析处理模块判断当前状态值是否满足预先设定的第二自控触发条件，当判断结果为是时，向与第二自控触发条件相匹配的第二功能模块发送第二自控触发指令，第二自控触发指令用于触发第二功能模块执行与第二自控触发指令相匹配的第二控制操作。

其中，该可选的实施例对应的电池组的智能化自控实现方法的应用架构可以如图5所示，在图5所示的应用架构中，相较于图4所描述的应用架构而言，数据主板升级为电芯BMS，也即数据分析处理模块可以具体为电芯BMS，电芯BMS主要包括：原数据主板、BMS主板和BMS系统，其硬件结构仍然采用数据主板的形式。其中，电芯BMS可以布设在电池盖板上，也可以根据需要布置在在电池外壳上的任意位置，且电芯BMS对应的电池控制的实现原理可以如图7所示，具体为：电芯BMS除了可以处理电芯传感数据（也即：当前状态信号）之外，还可以进行SOX估算与安全状态评估等操作，在需要功能系统介入时，例如温度过高需要报警时，电芯BMS可以通过有线或无线的方式将高温报警指令发送至指令中心，指令中心控制对应的功能系统中的功能模块执行高温报警操作。也即：在图5所示的应用架构中，电芯BMS所在电池的电芯为具备决策能力的电芯，实现了即时传感、即时分析、即时决策，达到了低时延、高效率的效果。

进一步的，图7中的指令中心可以是独立于自控实现系统的独立组件，具体为指令收发站，其接收来自电芯BMS的功能指令并将功能指令传输至对应的功能系统，由接收到功能指令的功能系统执行相应的操作，也即：指令中心被动接收和发送，其不做逻辑性、合理性及必要性等的相关判断。需要说明的是，也可以将指令中心集成在功能系统上。

又进一步的，需要执行与第二自控触发指令相匹配的第二控制操作的第二功能模块具体可以是热抑制系统、消防系统以及其他系统等中的至少一个系统中的至少一个功能模块。需要说明的是：热抑制系统、消防系统以及其他系统可以进一步细化为更小粒度的网格，这样有利于实现对小区域内失效电池（或电池中的失效电芯）进行定点防护或处理，提高防护或处理的精准性。

可见，该可选的实施例实现了即时传感、即时分析、即时决策，达到了低时延、高效率的效果。

在该可选的实施例中，进一步可选的，在数据分析处理模块向与第二自控触发条件相匹配的第二功能模块发送第二自控触发指令之后，该方法还可以包括以下操作：

数据分析处理模块根据电芯参数采集模块提供的电池的实时状态信号确定电池的实时状态值，并根据实时状态值判断第二功能模块执行第二控制操作之后的控制结果是否满足预设正常条件；

当判断出控制结果不满足预设正常条件时，数据分析处理模块向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令，第三自控触发指令用于触发第三功能模块执行与第三自控触发指令相匹配的第三控制操作，且第三控制操作的自控级别高于第二控制操作的自控级别。

举例来说，在图7所示的电池控制的实现原理下，对应的自控流程可以如图9所示，具体的：在电芯BMS接收到电池内部某一采集点的NTC温度传感器实测的电阻值为0.5kΩ时，电芯BMS根据算法计算该采集点处的电池温度为75℃并根据75℃判断该电池温度超过安全温度阈值，通过指令中心向热抑制系统发送控制指令，以使得热抑制系统对该电池进行强制冷却操作。而后，当电芯BMS接收到电池内部该采集点的NTC温度传感器实测的电阻值为1.5kΩ时，电芯BMS根据算法计算该采集点处的电池温度为35℃并根据35℃判断该电池温度已经恢复正常，则通过指令中心指示热抑制系统停止对该电池进行强制冷却操作；或者，当电芯BMS接收到电池内部该采集点的NTC温度传感器实测的电阻值为0.1kΩ时，电芯BMS根据算法计算该采集点处的电池温度为100℃并根据100℃判断该电池发生热失控，则通过指令中心指示消防系统工作并指示相关人员撤离。

可见，该可选的实施例还能够在执行相应的控制操作之后实现对执行控制操作之后的控制结果进行智能化判断，若判断出执行控制操作之后的控制结果仍不满足预设正常条件，则进一步执行更高级别的自控操作，有利于提高自控效率及自控有效性。

在该可选的实施例中，又进一步可选的，在判断出上述控制结果不满足预设正常条件之后，数据分析处理模块向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令之前，该方法还可以包括如下操作：

数据分析处理模块确定实时状态值相较于预设正常条件对应的正常状态值的偏离趋势，并判断偏离趋势是否为负向偏离趋势；其中，该负向偏离趋势用于表示实时状态值相较于正常状态值的偏离程度大于当前状态值相较于正常状态值的偏离程度；

当判断出偏离趋势为负向偏离趋势时，数据分析处理模块执行上述的向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令的步骤。

可见，该可选的实施例还能够在判断出执行控制操作的控制结果不满足预设正常条件之后以及在执行更高级别的自控操作之前，对执行控制操作得到的控制结果的控制趋势进行智能化的分析与判断，且在判断出控制趋势逐渐朝着负向控制趋势发展时，再进一步执行更高级别的控制操作，减少了不必要的更高级别控制操作，有利于提高更高级别控制操作的执行可靠性。

在该可选的实施例中，又进一步可选的，在判断出偏离趋势为负向偏离趋势之后，该方法还可以包括以下操作：

数据分析处理模块判断实时状态值相较于正常状态值的偏离程度是否大于等于预设程度阈值，当判断出实时状态值相较于正常状态值的偏离程度大于等于预设程度阈值时，触发执行上述的向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令的步骤。

其中，偏离程度包括偏离量和/或偏移速率。

可见，该可选的实施例还能够在判断出执行控制操作的控制结果不满足预设正常条件以及判断出控制趋势逐渐朝着负向控制趋势发展之后基于负向偏离程度的大小进一步确定是否需要执行更高级别的自控操作，有利于进一步提高更高级别的自控操作的执行可靠性。

实施例二

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种电池组的智能化自控实现方法的流程示意图。其中，图3所描述的方法应用于自控实现系统中，该自控实现系统至少可以包括电芯参数采集模块、数据分析处理模块以及电池分组控制模块，且电芯参数采集模块分别设置在相应电池组中每个电池的内部，也即：电池组中每个电池的内部均分别设置有电芯参数采集模块，可选的，该自控实现系统可以集成在电池组中，也可以独立于电池组而存在，本发明实施例不做限定。如图3所示，该电池组的智能化自控实现方法可以包括如下操作：

201、当电池组中所有电池的数量为多个时，电池分组控制模块根据预先确定出的分组条件对电池组中的所有电池执行分组操作，得到多个子电池组。

其中，该分组条件包括以电池状态值为分组依据的第一分组条件、以电池位置为分组依据的第二分组条件以及以电池功能为分组依据的第三分组条件的至少一种，且不同子电池组所包括的电池数量可以相同，也可以不同。

可选的，当分组条件包括第一分组条件时，不同的子电池组至少用于实现不同应用场景下的电池分区控制操作，例如：某些低功率场景可以只使用部分群簇中的电池工作，又或者在对电池进行自愈合/再活化的同时保持电池系统正常工作，且分区群簇可以实现电池系统的结构化、模块化与插件化。

可选的，当分组条件包括第二分组条件时，不同的子电池组至少用于实现电池联动控制操作，进一步的，可以根据子电池组中电池与电池之间的距离或者相对位置定义多级邻近群簇（也即多级子电池组），以实现群簇内电池之间的联动控制，又进一步的，每个子电池组或者群簇均可以对应相应的控制级别，以实现对多级别群簇的针对性控制，例如：将相对位置较近的多个电池定义为一个子电池组或者一个群簇，当子电池组内的某一电池失效时可以进行区域关断，尤其是在发生热失控等危险场景下，可以根据危险程度等级对相应等级的子电池组进行关断保护。

可选的，当分组条件包括第三分组条件时，不同的子电池组至少用于实现电池特殊控制操作，这样可以通过子电池组中电池的协同实现某些特殊功能，甚至是电池之间的交替工作。

需要说明的是：在电池组中的电池细分为多个子电池组之后，可以对不同的子电池组进行适应性的控制操作，如启动操作、关断操作、修改操作等，这样有利于提高对异常电池的替换操作。

本发明实施例中，通过电池分组能够实现电池之间的协同控制，有利于提高电池控制效率及电池控制准确性。其中，电池组内电池群簇的协同可以如图10所示，图10是本发明实施例公开的电池组内电池群簇的协同示意图。

可选的，同一子电池组中的电池之间可以通过导电条实现组内电池间的协同控制，且导电条包括手动式可动导电条和/或自走式可动导电条，其中，导电条可以作为电池插件而存在。进一步的，电池电芯上可以预留对应的插接口，以供导电条进行插接，和/或，电池电芯上可以设置有锁闭开关，用于导电条插接之后对导电条进行锁死限位。又进一步的，导电条之间可以连接延伸或者断离。其中，使用手动式可动导电条能够提高电池分组的灵活性，使用自走式可动导电条有利于提高电池分组效率。举例来说，手动式可动导电条的其中一种结构可以参照图11所示，图11是本发明实施例公开的一种手动式可动导电条的结构示意图，以及，自走式可动导电条的其中一个结构可以参照图12所示，图12是本发明实施例公开的一种自走式可动导电条的结构示意图，如图12所示，在导电条上增加驱动结构，并对导电条进行关节设计使其可以进行运动和转向，有利于实现导电条的灵活移动。

202、电芯参数采集模块采集其设置位置所对应的目标电池的当前状态信号，并将当前状态信号提供给数据分析处理模块。

203、数据分析处理模块在接收到当前状态信号之后，对当前状态信号执行数据转换操作得到电池的当前状态值。

204、数据分析处理模块根据当前状态值执行相匹配的自控控制操作。

需要说明的是，本发明实施例中针对步骤202-步骤204的其它相关详细描述，请参照实施例一中针对步骤101-步骤103的相关详细描述，本发明实施例不再赘述。

205、电池分组控制模块确定电池组对应的目标分组条件。

206、电池分组控制模块根据目标分组条件对应的目标分组依据，判断目标电池所属的目标子电池组中是否存在需要与目标电池进行协同控制的待控制电池，当步骤206的判断结果为是时，触发执行步骤207，当步骤206的判断结果为否时，可以结束本次流程。

207、当判断出存在待控制电池时，电池分组控制模块确定待控制电池对应的协同控制操作，并对待控制电池执行对应的协同控制操作。

需要说明的是，步骤204与步骤205-步骤207之间没有严格的先后执行吮吸，步骤204可以发生在步骤205-步骤207中任一步骤之前或者之后，也可以与步骤205-步骤207中任一步骤同时执行。

可见，实施本发明实施例所描述的方法能够在电池组中存在多个电池时根据预先确定出的分组条件实现对电池组内电池的智能化分组，且在根据电池的当前状态值判断出需要执行自控控制操作时，还能够进一步根据分组条件判断电池所在分组中是否存在需要协同控制的其它电池，若存在，还可以进一步对需要协同控制的其它电池执行协同控制操作，在提高电池控制准确性的同时还能够进一步提高电池控制效率及电池控制全面性。

在一个可选的实施例中，上述当前状态信号可以包括目标电池内部至少一个目标位置处的至少一种目标类型的传感数据，所需采集传感数据的采集位置以及所需采集的传感数据的数据类型均可以根据实际需求进行自适应调整，有利于提高对电池内部进行传感数据采集的灵活性。

在另一个可选的实施例中，与目标自控触发条件相匹配的功能模块包括设备控制中心所控制的所有功能模块中与目标自控触发条件相匹配的功能模块，目标自控触发条件为第一自控触发条件或者第二自控触发条件，且设备控制中心为电池组所应用的目标设备的设备控制中心。可见，通过上述的电池组的智能化自控实现方法在基于电池的当前状态值判断出需要执行自控操作时，能够基于电池组所应用的目标设备（也即电力设备）的设备控制中心所控制的功能模块实现自控操作。

在又一个可选的实施例中，上述目标设备可以包括车辆，进一步的，设备控制中心包括车辆的车辆指令中心，设备控制中心所控制的所有功能模块包括车辆的热抑制系统中的功能模块和/或车辆的消防系统中的功能模块。

可见，该可选的实施例还能够将电池组的自控与电池组所应用的车辆结合起来，基于电池组中电池的状态值实现对车辆中电池组的判断，进而在需要自控时，基于车辆的设备控制中心所控制的功能模块实现对电池的智能化自控操作，如在车辆电池温度过高时，通过车辆的热抑制系统对电池进行降温。

实施例三

请参阅图13，图13是本发明实施例公开了一种电池组的智能化自控实现装置，该装置应用于自控实现系统中，该装置至少包括电芯参数采集模块301、数据分析处理模块302，且电池组中每个电池的内部均设置有电芯参数采集模块，其中：

电芯参数采集模块301，用于采集其设置位置所对应的目标电池的当前状态信号，并将当前状态信号提供给数据分析处理模块302；

数据分析处理模块302，用于在接收到当前状态信号之后，对当前状态信号执行数据转换操作得到目标电池的当前状态值，并根据当前状态值执行相匹配的自控控制操作。

其中，电芯参数采集模块301可以具体包括用于采集状态信号的传感器，电芯参数采集模块301所包括的传感器的类型可以根据实际所需采集的状态信号的类型对应设置，且电芯参数采集模块301所包括的传感器可以设置在电池内部的任意位置，具体可以根据实际的状态信号采集需求对应设置，如设置在半卷芯之间、设置卷芯与电池壳体之间等本发明实施例不做限定。

可见，实施图13所描述的装置能够通过每个电池内部的电芯参数采集模块实现对每个电池状态信号的采集，且采集到的状态信号提供给数据分析处理模块，以便于数据分析处理模块根据设置在电池内部的电芯参数采集模块采集到的状态信号实现对电池状态的精准判断并进一步实现对电池组中电池的精准控制，有利于提高电池控制的精准性，此外，在提高电池控制精准性的同时还能够提高电池控制效率。

在一个可选的实施例中，数据分析处理模块302根据当前状态值执行相匹配的自控控制操作的具体方式可以包括：

数据分析处理模块302将当前状态值传输至目标电池的决策模块，以触发决策模块判断当前状态值是否满足预先设定的第一自控触发条件并在判断结果为是时向与第一自控触发条件相匹配的第一功能模块发送第一自控触发指令，第一自控触发指令用于触发第一功能模块执行与第一自控触发指令相匹配的第一控制操作。

在该可选的实施例中，数据分析处理模块302具体可以为设置在电池盖板上的数据主板，其可以根据需要设置在电池外壳上的任意位置。可见，该可选的实施例通过设置在电池盖板上的数据主板能够实现在电池上完成对电池状态信号的复杂数学处理并整理成电池参数数据（也即电池的状态值）之后再进行传输，一方面大大增强了电芯数据处理能力，这样可以在电池内部布置更多的传感器，在电池内部布置的传感器所采集到的状态信号更接近电池的真实状态。此外，数据主板将电池的状态信号整理成电芯参数数据再通过数据主板与决策模块之间的数据传输链路传递给决策模块（也即电池系统BMS数据处理与决策模块），由于需要传输的数据格式统一且数据量少，这大大减少了数据传输链路、电池系统BMS数据处理与决策模块的负荷。

在该可选的实施例中，进一步的，数据主板与决策模块之间的数据传输可以采用无线传输，也可以采用有线传输。其中，若采用有线传输，则优选多合一数据排线方式。

在另一个可选的实施例中，数据分析处理模块302根据当前状态值执行相匹配的自控控制操作的具体方式可以包括：

数据分析处理模块302判断当前状态值是否满足预先设定的第二自控触发条件，当判断结果为是时，向与第二自控触发条件相匹配的第二功能模块发送第二自控触发指令，第二自控触发指令用于触发第二功能模块执行与第二自控触发指令相匹配的第二控制操作。

在该可选的实施例中，数据分析处理模块302可以具体为电芯BMS，电芯BMS主要包括：原数据主板、BMS主板和BMS系统，其硬件结构仍然采用数据主板的形式。其中，电芯BMS可以布设在电池盖板上，也可以根据需要布置在在电池外壳上的任意位置，且电芯BMS除了可以处理电芯传感数据（也即：当前状态信号）之外，还可以进行SOX估算与安全状态评估等操作，在需要功能系统介入时，例如温度过高需要报警时，电芯BMS可以通过有线或无线的方式将高温报警指令发送至指令中心，指令中心控制对应的功能系统中的功能模块执行高温报警操作，实现了即时传感、即时分析、即时决策，达到了低时延、高效率的效果。

在该可选的实施例中，进一步可选的，数据分析处理模块302，还用于根据电芯参数采集模块提供的电池的实时状态信号确定电池的实时状态值，并根据实时状态值判断第二功能模块执行第二控制操作之后的控制结果是否满足预设正常条件；以及，当判断出控制结果不满足预设正常条件时，向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令，第三自控触发指令用于触发第三功能模块执行与第三自控触发指令相匹配的第三控制操作，且第三控制操作的自控级别高于第二控制操作的自控级别。

可见，该可选的实施例还能够在执行相应的控制操作之后实现对执行控制操作之后的控制结果进行智能化判断，若判断出执行控制操作之后的控制结果仍不满足预设正常条件，则进一步执行更高级别的自控操作，有利于提高自控效率及自控有效性。

在该可选的实施例中，又进一步可选的，数据分析处理模块302，还用于在判断出上述控制结果不满足预设正常条件之后，以及在向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令之前，确定实时状态值相较于预设正常条件对应的正常状态值的偏离趋势，并判断偏离趋势是否为负向偏离趋势；其中，该负向偏离趋势用于表示实时状态值相较于正常状态值的偏离程度大于当前状态值相较于正常状态值的偏离程度，以及，当判断出偏离趋势为负向偏离趋势时，执行上述的向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令的操作。

可见，该可选的实施例还能够在判断出执行控制操作的控制结果不满足预设正常条件之后以及在执行更高级别的自控操作之前，对执行控制操作得到的控制结果的控制趋势进行智能化的分析与判断，且在判断出控制趋势逐渐朝着负向控制趋势发展时，再进一步执行更高级别的控制操作，减少了不必要的更高级别控制操作，有利于提高更高级别控制操作的执行可靠性。

在该可选的实施例中，又进一步可选的，数据分析处理模块302，还用于在判断出偏离趋势为负向偏离趋势之后，判断实时状态值相较于正常状态值的偏离程度是否大于等于预设程度阈值，当判断出实时状态值相较于正常状态值的偏离程度大于等于预设程度阈值时，触发执行上述的向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令的操作，其中，该偏离程度可以包括偏离量和/或偏移速率。

可见，该可选的实施例还能够在判断出执行控制操作的控制结果不满足预设正常条件以及判断出控制趋势逐渐朝着负向控制趋势发展之后基于负向偏离程度的大小进一步确定是否需要执行更高级别的自控操作，有利于进一步提高更高级别的自控操作的执行可靠性。

在又一个可选的实施例中，如图14所示，该装置还包括电池分组控制模块303，其中：

电池分组控制模块303，用于当电池组中所有电池的数量为多个时，根据预先确定出的分组条件对电池组中的所有电池执行分组操作，得到多个子电池组。

其中，该分组条件包括以电池状态值为分组依据的第一分组条件、以电池位置为分组依据的第二分组条件以及以电池功能为分组依据的第三分组条件的至少一种。可选的，当分组条件包括第一分组条件时，不同的子电池组至少用于实现不同应用场景下的电池分区控制操作；当分组条件包括第二分组条件时，不同的子电池组至少用于实现电池联动控制操作；当分组条件包括第三分组条件时，不同的子电池组至少用于实现电池特殊控制操作。本发明实施例中，通过电池分组能够实现电池之间的协同控制，有利于提高电池控制效率及电池控制准确性。

可选的，同一子电池组中的电池之间可以通过导电条实现组内电池间的协同控制，且导电条包括手动式可动导电条和/或自走式可动导电条，其中，导电条可以作为电池插件而存在。进一步的，电池电芯上可以预留对应的插接口，以供导电条进行插接，和/或，电池电芯上可以设置有锁闭开关，用于导电条插接之后对导电条进行锁死限位。又进一步的，导电条之间可以连接延伸或者断离。其中，使用手动式可动导电条能够提高电池分组的灵活性，使用自走式可动导电条有利于提高电池分组效率。

在该可选的实施例中，进一步可选的，电池分组控制模块303，还用于确定电池组对应的目标分组条件，根据目标分组条件对应的目标分组依据，判断目标电池所属的目标子电池组中是否存在需要与目标电池进行协同控制的待控制电池；当判断出目标子电池组中存在待控制电池，确定待控制电池对应的协同控制操作，并对待控制电池执行对应的协同控制操作。

可见，该可选的实施例还能够在电池组中存在多个电池时根据预先确定出的分组条件实现对电池组内电池的智能化分组，且在根据电池的当前状态值判断出需要执行自控控制操作时，还能够进一步根据分组条件判断电池所在分组中是否存在需要协同控制的其它电池，若存在，还可以进一步对需要协同控制的其它电池执行协同控制操作，在提高电池控制准确性的同时还能够进一步提高电池控制效率及电池控制全面性。

可选的，上述当前状态信号可以包括目标电池内部至少一个目标位置处的至少一种目标类型的传感数据，所需采集传感数据的采集位置以及所需采集的传感数据的数据类型均可以根据实际需求进行自适应调整，有利于提高对电池内部进行传感数据采集的灵活性。

可选的，与目标自控触发条件相匹配的功能模块包括设备控制中心所控制的所有功能模块中与目标自控触发条件相匹配的功能模块，目标自控触发条件为第一自控触发条件或者第二自控触发条件，且设备控制中心为电池组所应用的目标设备的设备控制中心。可见，该可选的实施例在基于电池的当前状态值判断出需要执行自控操作时，能够基于电池组所应用的目标设备（也即电力设备）的设备控制中心所控制的功能模块实现自控操作。

进一步可选的，目标设备可以包括车辆，设备控制中心包括车辆的车辆指令中心，设备控制中心所控制的所有功能模块包括车辆的热抑制系统中的功能模块和/或车辆的消防系统中的功能模块。

可见，该可选的实施例还能够将电池组的自控与电池组所应用的车辆结合起来，基于电池组中电池的状态值实现对车辆中电池组的判断，进而在需要自控时，基于车辆的设备控制中心所控制的功能模块实现对电池的智能化自控操作，如在车辆电池温度过高时，通过车辆的热抑制系统对电池进行降温。

实施例四

本发明实施例公开了一种电池组，该电池组包括多个电池，电池组中每个电池的内部均设置有电芯参数采集模块且电池组用于执行实施例一或实施例二所描述的电池组的智能化自控实现方法中的部分或全部步骤。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中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模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存储器（Random Access Memory，RAM）、可编程只读存储器（ProgrammableRead-only Memory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-timeProgrammableRead-Only Memory，OTPROM）、电子抹除式可复写只读存储器（Electrically-ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM）、只读光盘（Compact Disc Read-OnlyMemory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种电池组的智能化自控实现方法及装置、电池组所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，所述方法应用于自控实现系统中，所述自控实现系统至少包括电池分组控制模块、电芯参数采集模块、数据分析处理模块，且所述电池组中每个电池的内部均设置有所述电芯参数采集模块，所述方法包括：

所述电芯参数采集模块采集其设置位置所对应的目标电池的当前状态信号，并将所述当前状态信号提供给所述数据分析处理模块；

所述数据分析处理模块在接收到所述当前状态信号之后，对所述当前状态信号执行数据转换操作得到所述目标电池的当前状态值，并根据所述当前状态值执行相匹配的自控控制操作；

其中，所述方法还包括：

当所述电池组中所有电池的数量为多个时，所述电池分组控制模块根据预先确定出的分组条件对所述电池组中的所有电池执行分组操作，得到多个子电池组；所述分组条件包括以电池状态值为分组依据的第一分组条件、以电池位置为分组依据的第二分组条件以及以电池功能为分组依据的第三分组条件的至少一种；

当所述分组条件包括所述第一分组条件时，不同的所述子电池组至少用于实现不同应用场景下的电池分区控制操作；当所述分组条件包括所述第二分组条件时，不同的所述子电池组至少用于实现电池联动控制操作；当所述分组条件包括所述第三分组条件时，不同的所述子电池组至少用于实现电池特殊控制操作。

2.根据权利要求1所述的电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，所述数据分析处理模块根据所述当前状态值执行相匹配的自控控制操作，包括：

所述数据分析处理模块将所述当前状态值传输至所述目标电池的决策模块，以触发所述决策模块判断所述当前状态值是否满足预先设定的第一自控触发条件并在判断结果为是时向与所述第一自控触发条件相匹配的第一功能模块发送第一自控触发指令，所述第一自控触发指令用于触发所述第一功能模块执行与所述第一自控触发指令相匹配的第一控制操作；或者，

所述数据分析处理模块判断所述当前状态值是否满足预先设定的第二自控触发条件，当判断结果为是时，通过指令中心向与所述第二自控触发条件相匹配的第二功能模块发送第二自控触发指令，所述第二自控触发指令用于触发所述第二功能模块执行与所述第二自控触发指令相匹配的第二控制操作。

3.根据权利要求2所述的电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，所述数据分析处理模块通过指令中心向与所述第二自控触发条件相匹配的第二功能模块发送第二自控触发指令之后，所述方法还包括：

所述数据分析处理模块根据所述电芯参数采集模块提供的所述目标电池的实时状态信号确定所述目标电池的实时状态值，并根据所述实时状态值判断所述第二功能模块执行所述第二控制操作之后的控制结果是否满足预设正常条件；

当判断出所述控制结果不满足所述预设正常条件时，所述数据分析处理模块通过所述指令中心向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令，所述第三自控触发指令用于触发所述第三功能模块执行与所述第三自控触发指令相匹配的第三控制操作，且所述第三控制操作的自控级别高于所述第二控制操作的自控级别；

其中，在判断出所述控制结果不满足所述预设正常条件之后，所述数据分析处理模块通过所述指令中心向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令之前，所述方法还包括：

所述数据分析处理模块确定所述实时状态值相较于所述预设正常条件对应的正常状态值的偏离趋势，并判断所述偏离趋势是否为负向偏离趋势；所述负向偏离趋势用于表示所述实时状态值相较于所述正常状态值的偏离程度大于所述当前状态值相较于所述正常状态值的偏离程度；

当判断出所述偏离趋势为所述负向偏离趋势时，所述数据分析处理模块执行所述的通过所述指令中心向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令的步骤。

4.根据权利要求3所述的电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，在判断出所述偏离趋势为所述负向偏离趋势之后，所述方法还包括：

所述数据分析处理模块判断所述实时状态值相较于所述正常状态值的偏离程度是否大于等于预设程度阈值，当判断出所述实时状态值相较于所述正常状态值的偏离程度大于等于所述预设程度阈值时，触发执行所述的通过所述指令中心向相匹配的第三功能模块发送第三自控触发指令的步骤，所述偏离程度包括偏离量和/或偏移速率。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述电池分组控制模块确定所述电池组对应的目标分组条件，根据所述目标分组条件对应的目标分组依据，判断所述目标电池所属的目标子电池组中是否存在需要与所述目标电池进行协同控制的待控制电池；当判断出所述目标子电池组中存在所述待控制电池，确定所述待控制电池对应的协同控制操作，并对所述待控制电池执行对应的所述协同控制操作。

6.根据权利要求5所述的电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，同一所述子电池组中的电池之间通过导电条实现组内电池间的协同控制，所述导电条包括手动式可动导电条和/或自走式可动导电条。

7.根据权利要求2-4任一项所述的电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，所述当前状态信号包括所述目标电池内部至少一个目标位置处的至少一种目标类型的传感数据；

与目标自控触发条件相匹配的功能模块包括设备控制中心所控制的所有功能模块中与所述目标自控触发条件相匹配的功能模块，所述目标自控触发条件为所述第一自控触发条件或者所述第二自控触发条件，且所述设备控制中心为所述电池组所应用的目标设备的设备控制中心。

8.根据权利要求7所述的电池组的智能化自控实现方法，其特征在于，所述目标设备包括车辆，所述设备控制中心包括所述车辆的车辆指令中心，所述设备控制中心所控制的所有功能模块包括所述车辆的热抑制系统中的功能模块和/或所述车辆的消防系统中的功能模块。

9.一种电池组的智能化自控实现装置，其特征在于，所述装置应用于自控实现系统中，所述自控实现系统至少包括电池分组控制模块、电芯参数采集模块、数据分析处理模块，且所述电池组中每个电池的内部均设置有所述电芯参数采集模块；

其中，所述自控实现系统用于执行如权利要求1-8任一项所述的电池组的智能化自控实现方法。

10.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括多个电池，所述电池组中每个电池的内部均设置有电芯参数采集模块且所述电池组用于执行如权利要求1-8任一项所述的电池组的智能化自控实现方法。

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