CN116080478A - 电池充放电控制方法、装置、电池均衡设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池充放电控制方法、装置、电池均衡设备和存储介质。所述方法包括，响应于第一选择操作，确定第一应用场景；基于第一应用场景确定目标控制策略，并基于目标控制策略确定充放电参数；基于充放电参数控制电池充电或放电。本申请实施例提供的电池充放电控制方法，可以对电池的应用场景(例如应用功能、电池类型等)进行选择，基于选择的应用场景，可以确定电池的目标控制策略，并基于目标控制策略确定电池的充放电参数，从而可以基于充放电参数控制电池的充电或者放电。本申请实施例能满足不同类型电池以及电池的不同应用功能的充放电需求，可以实现一机多用，提高了电池均衡设备的通用性。

Description

电池充放电控制方法、装置、电池均衡设备和存储介质

【技术领域】

本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池充放电控制方法、装置、电池均衡设备和计算机可读存储介质。

【背景技术】

电池在汽车中应用非常广泛，常用的有12V铅酸蓄电池、24V铅酸蓄电池、48V启动电池、新能源汽车的动力电池等。在电池的生命周期中，包括多个环节，例如运输、仓储、更换等，在不同环节的应用场景下，电池充放电所需的特性差异大。

目前的电池管理设备往往只能满足一种应用场景的需求，用户根据不同的应用场景可能需要购买不同的电池管理设备，电池管理设备的通用性差。

【发明内容】

本申请实施例提供一种电池充放电控制方法、装置、电池均衡设备和计算机可读存储介质，可以根据电池的应用场景，提供不同的充放电控制策略，提高了设备的通用性。

为实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种电池充放电控制方法，包括：响应于第一选择操作，确定第一应用场景，所述第一应用场景包括应用功能，或者应用功能和电池类型，所述应用功能包括充放电功能、电源功能、负载功能、电池性能分析功能、电池激活功能和特殊电池维护功能中的至少一种，所述充放电功能包括至少两种充放电功能；基于所述第一应用场景确定目标控制策略，并基于所述目标控制策略确定充放电参数；基于所述充放电参数控制电池充电或放电。

本申请实施例能满足不同类型电池以及电池的不同应用功能的充放电需求，可以实现一机多用，提高了电池均衡设备的通用性。

在一些实施例中，所述基于所述第一应用场景确定目标控制策略，包括：获取所述应用功能对应的充放电要求，所述充放电要求包括速度要求、精度要求、安全性要求及效率要求中的至少一种；根据所述充放电要求，从预设的多个控制策略中选择目标控制策略。

本申请实施例在需要增加新的电池应用功能时，只需要导入新的应用功能及其对应的充放电要求，即可以实现应用功能的扩展，具有较好的可扩展性。

在一些实施例中，所述第一应用场景包括电池性能分析功能时，在所述基于所述充放电参数控制电池充电或放电之后，所述方法还包括：采集所述电池的运行参数，基于所述运行参数分析所述电池的性能。

在一些实施例中，所述目标控制策略包括：第一策略、第二策略、第三策略和第四策略中的至少一种；

其中，所述第一策略用于控制电池的充放电速度，所述第二策略用于控制电池的充放电精度，所述第三策略用于控制电池的充放电安全性，所述第四策略用于控制电池的充放电连续性；所述充放电速度包括两种以上的充放电速度，所述充放电精度包括两种以上的充放电精度，所述第三策略包括两种以上的安全措施，所述第四策略包括两种以上的充放电方式。

本申请实施例可以提供电池的多种控制策略，例如，包括速度、精度、效率和安全性等多个角度的控制策略，提高了控制效率

在一些实施例中，所述第一应用场景包括应用功能和电池类型，所述基于所述第一应用场景确定目标控制策略，包括：

基于所述应用功能确定所述第一策略、所述第二策略，和/或所述第四策略；

基于所述电池类型，确定电池的充放电安全参数；

基于所述应用功能和所述充放电安全参数，确定所述第三策略。

在一些实施例中，所述第四策略包括间隙式充放电、连续式充放电和脉冲式充放电。

在一些实施例中，所述充放电功能包括常规充放电、精准充放电、快速充放电和深度充放电中的至少两种，所述电源功能包括稳压电源和程控电源的至少一种，所述负载功能包括直流负载，所述电池性能分析功能包括模组诊断和直流内阻分析中的至少一种，所述电池激活功能包括电池激活，所述特殊电池维护功能包括48V电池维护。

在一些实施例中，在所述应用功能为常规充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防过温，所述第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电；

在所述应用功能为精准充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第一精度，所述第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，所述第四策略包括间隙式充放电；

在所述应用功能为快速充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防过温，所述第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电；

在所述应用功能为深度充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第三速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，所述第四策略包括连续式充放电；

在所述应用功能为稳压电源时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为自适应速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电；

在所述应用功能为程控电源时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为自适应速度，所述第二策略的充放电精度为第二精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电；

在所述应用功能为直流负载时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第二精度，所述第三策略包括防过流和防过载，所述第四策略包括脉冲式充放电或连续式充放电；

在所述应用功能为模组诊断时，所述目标控制策略为空；

在所述应用功能为直流内阻分析时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第二策略的充放电精度为第一精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括脉冲式充放电；

在所述应用功能为电池激活时，所述目标控制策略包括第一策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括脉冲式充放电；

在所述应用功能为48V电池维护时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第三速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电；

其中，所述第一速度大于所述第二速度，所述第二速度大于所述第三速度，所述第一精度大于所述第二精度，所述第二精度大于所述第三精度。

为实现上述目的，第二方面，本申请实施例还提供了一种电池充放电控制装置，包括：

应用场景确定模块，用于响应于第一选择操作，确定第一应用场景，所述第一应用场景包括应用功能，或者应用功能和电池类型，所述应用功能包括充放电功能、电源功能、负载功能、电池性能分析功能、电池激活功能和特殊电池维护功能中的至少一种，所述充放电功能包括至少两种充放电功能；目标控制策略确定模块，用于基于所述第一应用场景确定目标控制策略，并基于所述目标控制策略确定充放电参数；充放电控制模块，用于基于所述充放电参数控制电池充电或放电。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电池均衡设备，包括：充放电单元，用于为电池充电、放电、和/或、采集电池的运行参数；处理器以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如上所述的方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使处理器执行如上所述的方法。

本发明实施例的有益效果：区别于现有技术的情况，本申请实施例提供的电池充放电控制方法，可以对电池的应用场景(例如应用功能、电池类型等)进行选择，基于选择的应用场景，可以确定电池的目标控制策略，并基于目标控制策略确定电池的充放电参数，从而可以基于充放电参数控制电池的充电或者放电。本申请实施例能满足不同类型电池以及电池的不同应用功能的充放电需求，可以实现一机多用，提高了电池均衡设备的通用性。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1a为本申请实施例提供的电池管理方法的应用场景示意图；

图1b为本申请实施例电池均衡设备的系统架构示意图；

图2为本申请实施例电池均衡设备中充放电单元的结构示意图；

图3为本申请实施例电池均衡设备的硬件结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电池充放电控制方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的电池充放电控制装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电池充放电控制装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详细的描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

此外，下面所描述的本申请各个实施例中所涉及到的技术特征彼此之间未构成冲突可以相互组合。

另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行可以不同于所示出或描述的步骤。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例不是旨在于限制本申请。应当理解，在本申请中，“至少一个(种)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请实施例的电池充放电控制方法可以应用于图1a所示的电池均衡设备100，电池均衡设备100可以电连接电池200，用于对电池200进行管理控制，以实现各种功能。其中，电池可以是为任何设备供电的电池，在其中一种应用场景，电池为交通工具供电，例如电池为汽车电池。

图1b示例性示出了电池均衡设备100的系统架构，包括三层结构，分别为应用层10、控制引擎20和充放电单元30。其中，应用层10提供各种应用接口可供用户选择，负责与用户的交互。例如，可以选择电池的应用功能、电池类型等。在一种具体应用形式中，在电池均衡设备100的显示屏幕上显示应用界面，在所述应用界面上，用户可以选择应用功能和电池类型。

图1b示例性示出了部分应用功能，包括常规充放电、精准充放电、快速充放电、深度充放电、稳压电源、程控电源、直流负载、模组诊断、直流内阻分析、电池激活、48V电池的维护等。电池类型例如锂电池、铅酸电池、动力电池、48V电池等。

在一些实施例中，应用层10还可以管理控制策略、充放电安全参数等，例如基于用户选择的应用功能确定控制策略，基于用户选择的电池类型，确定充放电安全参数(例如最高电压、最大电流)等。

控制引擎20和应用层10可以交互数据，可以基于应用层10提供的数据，把应用层的需求转化成控制电压信号，或控制电流信号等。例如控制引擎20解析应用层10提供的控制策略、充放电安全参数等，生成控制电压信号、控制电流信号等。

在另一些实施例中，控制引擎20还可以采集电池充放电过程中电压、温度等信息，动态分析电池内阻、热变化趋势、充放电电量、充放电时间等信息。还可以结合电池容量、充放电电量、电量的变化特征，分析电池残值和老化程度等。控制引擎20还可以将采集的电流、电压、温度、电池内阻和电池容量等发送至应用层，在应用界面上显示。

充放电单元30用于电连接电池200，可以基于控制引擎20生成的控制电信号提供与电池交互(包括输入输出)的电压和电流。在一些实施例中，充放电单元30支持宽电压电源输出，支持恒压和恒流控制模式，还可以采样电池单元电压、模组电压和模组温度等。

图2示出了充放电单元30的一种硬件结构，包括电源31和负载32，其中，电源31用于提供电能，可以为电池200充电，负载32用于释放电能，可以为电池放电。

具体的，在一些实施例中，电源31可以为AC-DC转换模块，用于将电池均衡设备外接的市电交流电或其他交流电转换成直流电为电池充电。在具体应用中，电源31可以支持恒流模式、恒压模式、脉冲模式或者用户自定义模式的电能输出，电压和电流编程可调。电源控制方式包括数字控制方式RS485、I2C和模拟控制方式DAC、PWM等。在需要宽电压范围输出时，可以通过小电源进行并联或者串联组合实现宽电压或者电流输出。

负载32可以通过电阻组合，MOS管或者电阻与MOS管结合，谐振电路等方式实现。在具体应用中，负载32可以通过I/O和继电器控制不同的电阻组合，支持恒流模式、横阻模式或者恒压模式。通过PWM或者DAC控制MOS管实现电流大小控制。

在另一些实施例中，充放电单元30还可以包括线路控制单元33，用于改变电源31或负载32的串、并联模式，实现更宽的电压或电流范围。

在另一些实施例中，充放电单元30还可以包括采样单元34，用于采样电池200充放电运行过程中的各类运行参数。例如可以采样电池单元电压、模组电压和模组温度等，上述采样可以是通过数字通信的方式采样，也可以是通过模拟线缆的采样。

在另一些实施例中，充放电单元30还可以包括均衡单元(图未示)，用于均衡电池单元间的电压、容量等参数，提高各电池单元的一致性。

在另一些实施例中，充放电单元30还可以包括安全保护单元(图未示)，用于保护电池充放电过程中电池和电池均衡设备的安全，所述安全保护单元可以提供防过压、防过流、防过温、防过载、防短路等安全保护功能。安全保护单元可以采用现有的硬件结构实现防过压、防过流、防过温、防过载、防短路的功能，此处其具体结构不再赘述。

图3示出了电池均衡设备100的另一种硬件结构，包括充放电单元30、处理器40和存储器50。其中，存储器50作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序指令。存储器50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；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。

此外，存储器50可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器50可选包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电池均衡设备。

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。

处理器40利用各种接口和线路连接整个电池均衡设备100的各个部分，通过运行或执行存储在存储器50内的软件程序，以及调用存储在存储器50内的数据，执行电池均衡设备100的各种功能和处理数据，例如实现本申请任一实施例所述的电池充放电控制方法。

处理器40可以为一个或多个，图3中以一个处理器40为例。处理器40和存储器50、充放电单元30可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

处理器40可包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)设备等。处理器22还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器、或者任何其它此类配置。

本领域技术人员可以理解的，以上仅是对电池均衡设备100硬件结构的举例说明，在实际应用中，还可以根据实际功能需要，为电池均衡设备100设置更多部件，当然，也可以根据功能需要，省略其中一个或者多个部件。

电池在实际应用中应用场景广泛，以汽车电池为例，包括多种电池类型例如，12V铅酸蓄电池、24V铅酸蓄电池、48V启动电池、新能源汽车的动力电池等。在电池的生命周期中，包括多个环节，例如运输、仓储、更换等，在不同环节的应用场景下，电池充放电所需的特性差异大。

本申请实施例可以对电池的应用场景(例如应用功能、电池类型等)进行选择，基于选择的应用场景，可以确定电池的目标控制策略，并基于目标控制策略确定电池的充放电参数，从而充放电单元可以基于充放电参数控制电池的充电或者放电。本申请实施例能满足不同类型电池以及电池的不同应用功能的充放电需求，可以实现一机多用，提高了电池均衡设备的通用性。

本申请实施例提供的电池充放电控制方法可以由上述电池均衡设备100执行，如图4所示，所述方法包括：

101，响应于第一选择操作，确定第一应用场景，所述第一应用场景包括应用功能，或者应用功能和电池类型，所述应用功能包括充放电功能、电源功能、负载功能、电池性能分析功能、电池激活功能和特殊电池维护功能中的至少一种，所述充放电功能包括至少两种充放电功能。

可以基于用户的选择操作，选择应用功能，或者选择应用功能和电池类型。其中，应用功能包括充放电功能、电源功能、负载功能、电池性能分析功能、电池激活功能和特殊电池维护功能中的一种。充放电功能，即为电池充电或者放电的功能，可以包括至少两种充放电功能，例如常规充放电、精准充放电、快速充放电、深度充放电等。

在实际应用中，用户可以根据应用需求选择合适的充放电功能，举例来说，通常电池正常满充或者满放时，可以应用常规充放电功能。在更换动力电池模组时，由于需要保持各电池模组的电压一致性，避免发生环流，需要将新电池模组充电至与其他已使用的电池模组大致相同的电压，此时可以应用精准充放电功能。

在运输电池时，由于通常情况下需要快速放电至30％电量以下，在将电池仓储时，则需要快速补电至50％以上，则此时可以使用快速充放电功能。而在需要对电池进行老化分析、残值评估和热失控检测时，则可以使用深度充放电功能。同时，充放电单元可以采集电池充放电过程中的运行参数(例如电压、温度等)，以进行老化分析、、残值评估或热失控检测。

电源功能，即将电池均衡设备作为电源使用，例如可以通过调整控制策略，将电池均衡设备实现为稳压电源，稳压电源可以用于例如为12V铅酸电池补电，也可以应用于编程。除此之外，还可以将电池均衡设备实现为程控电源等。

负载功能，即将电池均衡设备作为负载使用，例如可以将电池均衡设备实现为直流负载。

电池性能分析功能，可以用于分析电池性能，例如模组诊断、直流内阻分析等。模组诊断，可以用于检测电池模组线缆连通性、传感器有效性和电芯电压一致性等。直流内阻分析，可以用于分析电池的直流内阻变化，以评估电池老化程度。

电池激活功能，可以用于激活电池。

特殊电池维护功能，以汽车电池为例，通用电池通常为12V、24V，在某些特殊车型，会使用特殊电池，例如某些车型使用48V启动电池，该功能用于此类特殊电池的维护，例如48V启动电池的维护，包括为48V启动电池充电等。

电池类型包括电池的各种类型，例如锂电池、铅酸电池、动力电池、48V电池等。

在实际应用中，电池均衡设备的应用界面上可以分别设置软件控件，用于选择应用功能和电池类型，在用户操作软件控件时，可以触发选择应用功能的操作或触发选择电池类型的操作。

在某些应用场景，用户可以同时选择应用功能和电池类型，例如常规充放电、精准充放电、快速充放电等。在某些应用场景，用户可以只选择应用功能，例如直流负载，在某些应用场景，用户也可以只选择电池类型，例如模组诊断。

102，基于所述第一应用场景确定目标控制策略，并基于所述目标控制策略确定充放电参数。

其中，目标控制策略可以包括多种从各个方面控制电池的策略，在其中一些实施例中，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和/或第四策略。第一策略用于控制电池的充放电速度，第二策略用于控制电池的充放电精度，第三策略用于控制电池的充放电安全性，第四策略用于控制电池的充放电连续性。

所述充放电速度可以包括两种以上的充放电速度，例如，第一速度、第二速度、第三速度和自适应速度，第一速度大于第二速度，第二速度大于第三速度。即，第一速度可以设置为快速，第二速度可以设置为中速，第三速度可以设置为慢速。所述自适应速度指电池充放电过程中，电池均衡设备可以动态调整电流，电流可以随电池均衡设备与电池的压差减小而减小。例如在恒压充电模式下，电池均衡设备输出电压保持不变，当电池电压随充电过程上升时，电池电压与电池均衡设备输出电压之间的压差变小，则电流会自动减小。

在实际应用中，第一速度可以采用1C或2C的充电电流，也可以采用更大的充电电流，小于电池支持的最大充电电流即可。第三速度可以采用0.3C充电电流，第二速度可以介于第一速度和第三速度之间，例如0.6C、0.7C等。

所述充放电精度可以包括两种以上的充放电精度，例如，第一精度、第二精度和第三精度，第一精度大于第二精度，第二精度大于第三精度。即，第一精度可以设置为高精度，第二精度可以设置为中精度，第三精度可以设置为低精度。在实际应用中，第一精度可以是电压差异小于50mV，第二精度可以是电压差异小于100mV，第三精度可以是电压差异可以大于100mV。

第三策略包括两种以上的安全措施，例如，防过压、防过流、防过温、防过载、防短路，电池均衡策略等。防过压、防过流、防过温、防过载、防短路可以通过现有的硬件电路结构实现，防过压，例如电芯或电池模组的电压高于电压阈值时，可以通过例如开关电路断开电路回路，以使电池或电池均衡设备不工作。防过温，例如电芯温度电压高于温度阈值时，可以通过例如开关电路断开电路回路，以使电池或电池均衡设备不工作。防过载，例如过载时，可以通过例如开关电路断开电路回路，以使电池或电池均衡设备不工作。防短路，例如出现短路时，可以通过例如开关电路断开电路回路，以使电池或电池均衡设备不工作。

电池均衡策略，例如当电池单元间的压差大于压差阈值时，启动电池均衡单元，为各电池单元均衡电压，以使其压差减小。

第四策略包括两种以上的充放电方式，例如间隙式充放电、连续式充放电和脉冲式充放电等。所述间隙式充放电是相对于连续式充放电而言的，指充放电过程中电流通路断断续续，时而导通时而断路，直到电池的电压达到充放电终止电压为止。所述连续式充放电是指电池在充放电过程中不中断，持续充放电直到电池的电压达到充放电终止电压才停止。所述脉冲式充放电可以采用幅值和占空比可调的脉冲电流进行充电。

在其中一些实施例中，可以直接由应用功能确定目标控制策略中的策略类型，例如第一策略、第二策略、第三策略、第四策略中的一个或多个。而电池类型可以用于确定第三策略中的充放电安全参数，例如电压阈值、电流阈值、温度阈值、电池单元间的压差阈值等。

哪些应用功能具体使用哪些控制策略，可以直接在软件程序中写好，在用户选择了应用功能后，直接调用对应的程序，执行各个控制策略。

例如，在应用功能为常规充放电时，该应用功能通常应用于对电池满充或者满放，精度要求不高、充电速度需求为中，充电效率要求较高，充放电模式可以为连续模式充放电或间隙式充放电。安全策略可以包括防过压、防过流、防过温。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流、防过温，所述第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电。适用该应用功能的电池类型包括锂电池、铅酸电池等。

在应用功能为精准充放电时，该应用功能精度要求较高，充电速度需求为中，充电效率要求不高，充放电模式可以为间隙式充放电。安全策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第一精度，所述第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，所述第四策略为间隙式充放电。适用该应用功能的电池类型包括动力电池等。

在所述应用功能为快速充放电时，该应用功能精度要求不高，充电速度需求高，充电效率要求较高，充放电模式可以是连续式充放电或间隙式充放电，安全策略包括防过压、防过流和防过温。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防过温，所述第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电。适用该应用功能的电池类型包括动力电池等。

在应用功能为深度充放电时，该应用功能精度要求不高，充电速度需求为中，充电效率要求较高，充放电模式可以是连续式充放电，安全策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第三速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，所述第四策略包括连续式充放电。适用该应用功能的电池类型包括锂电池、铅酸电池等。

在应用功能为稳压电源时，该应用功能精度要求及充电速度要求均不高，充电效率要求较高，充放电模式可以是连续式充放电，安全策略包括防过压、防过流和防短路。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为自适应速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电。适用该应用功能的电池类型包括铅酸电池等。

在应用功能为程控电源时，该应用功能精度要求及充电速度要求均不高，充电效率要求较高，充放电模式可以是连续式充放电，安全策略包括防过压、防过流和防短路。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为自适应速度，所述第二策略的充放电精度为第二精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电。

在应用功能为直流负载时，需要利用电池均衡设备的负载放电。该应用功能精度要求及放电速度要求均不高，放电效率要求较高，放电模式可以是连续式放电或间隙式放电，安全策略包括防过流和防过载。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的放电速度为第二速度，所述第二策略的放电精度为第二精度，所述第三策略包括防过流和防过载，所述第四策略包括脉冲式放电或连续式放电。

在应用功能为模组诊断时，该应用功能无需充放电，也无安全要求，该目标控制策略不包括任何控制策略。适用该应用功能的电池类型包括动力电池、48V电池等。

需要说明的是，在应用功能为模组诊断和直流负载时，虽然电池此时无需为电池均衡设备中的负载放电，但电池可能仍需维持部分电器件的供电，例如维持某些控制器件的供电，因此，电池此时处于放电状态。

在应用功能为直流内阻分析时，该应用功能精度要求及充电速度要求均较高，充电效率要求不高，充放电模式可以是脉冲式充放电，安全策略包括防过压、防过流和防短路。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第二策略的充放电精度为第一精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括脉冲式充放电。适用该应用功能的电池类型包括锂电池、铅酸电池等。

在应用功能为电池激活时，该应用功能充电速度要求较高，充电效率要求不高，充放电模式可以是脉冲式充放电，安全策略包括防过压、防过流和防短路。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括脉冲式充放电。适用该应用功能的电池类型包括铅酸电池等。

在应用功能为48V电池维护时，该应用功能精度要求不高，充电速度要求不高，充电效率要求较高，充放电模式可以是连续式充放电，安全策略包括防过压、防过流和防短路。基于该应用功能的要求，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第三速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电。

表1示例性示出了各应用功能的具体控制策略。

表1

在另一些实施例中，也可以设定应用功能具有对应的充放电要求，可以根据应用功能对应的充放电要求，从预设的控制策略中为所述应用功能选择控制策略。

例如，预设的控制策略包括第一策略、第二策略、第四策略和第四策略。充放电要求包括速度要求、精度要求，安全性要求和效率要求。如果应用功能A的速度要求为高，精度要求为高，安全性要求为防短路和防过压，效率要求为较高，则基于上述要求可以在预设的控制策略中选择：第一策略的充放电速度为第一速度，第二策略的充放电精度为第一精度，第三策略包括防短路和防过压，第四策略为连续式充放电或者间隙式充放电。相对来说，该种方式可扩展性更好，在需要增加新的电池应用功能时，只需要导入新的应用功能及其对应的充放电要求，即可以实现应用功能的扩展。

确定了目标控制策略后，可以将具体控制策略转换成充放电参数，充放电参数可以是各种控制信号，例如电流控制信号、电压控制信号等，例如，第一策略中的第一速度，可以转换成1C或2C的电流信号。

103，充放电单元基于所述充放电参数控制电池充电或放电。

在应用功能为常规充放电、精准充放电、快速充放电、深度充放电、稳压电源、程控电源、电池激活、48V电池维护等的场合，充放电单元可以基于控制策略转换成的充放电参数控制电池充电或放电。在某些需要分析性能的场合，例如直流内阻分析的场合，还需采集电池的运行参数(例如直流内阻)，并基于采集的运行参数分析电池性能。

在应用功能为模组诊断的场合，可以认为此时的充放电参数为0或大致为0，电池无需为电池均衡设备中的负载放电，或者从电池均衡设备接受充电电流。当然，此时电池可能由于需要为某些电器件供电而仍处于放电状态。

在应用功能为模组诊断的场合，可以通过模拟采样线缆或者CAN通信读取电池单元的电参数，并根据读取的电参数判断模组是否正常。例如，读取电池单元的温度或电压，如果读出来的值在合理范围内，可以判断模组线缆连线正常,温度传感器正常。

本申请实施例可以对电池的应用场景(例如应用功能、电池类型等)进行选择，基于选择的应用场景，可以确定电池的目标控制策略，并基于目标控制策略确定电池的充放电参数，从而充放电单元可以基于充放电参数控制电池的充电或者放电。本申请实施例能满足不同类型电池以及电池的不同应用功能的充放电需求，可以实现一机多用，提高了电池均衡设备的通用性。

而且，本申请实施例可以提供电池的多种控制策略，例如，包括速度、精度、效率和安全性等多个角度的控制策略，提高了控制效率。

需要说明的是，以上各步骤的标号仅用于标识该步骤，并不用于表示各步骤的先后顺序。除文字呈现的顺序外，各步骤之间还可以是其他顺序。

相应的，本申请实施例还提供了一种电池充放电控制装置，请参照图5，电池充放电控制装置500包括：

应用场景确定模块501，用于响应于第一选择操作，确定第一应用场景，第一应用场景包括应用功能，或者应用功能和电池类型，应用功能包括充放电功能、电源功能、负载功能、电池性能分析功能、电池激活功能和特殊电池维护功能中的至少一种，充放电功能包括至少两种充放电功能；

目标控制策略确定模块502，用于基于第一应用场景确定目标控制策略，并基于目标控制策略确定充放电参数；

充放电控制模块503，用于基于充放电参数控制电池充电或放电。

在一些实施例中，目标控制策略确定模块502具体用于：

获取应用功能对应的充放电要求，充放电要求包括速度要求、精度要求、安全性要求及效率要求中的至少一种；

根据充放电要求，从预设的多个控制策略中选择目标控制策略。在一些实施例中，在第一应用场景包括电池性能分析功能时，请参照图6，电池充放电控制装置500还包括：

性能分析模块504，用于采集所述电池的运行参数，基于所述运行参数分析所述电池的性能。

在一些实施例中，目标控制策略包括：第一策略、第二策略、第三策略和第四策略中的至少一种；

其中，第一策略用于控制电池的充放电速度，第二策略用于控制电池的充放电精度，第三策略用于控制电池的充放电安全性，第四策略用于控制电池的充放电连续性；充放电速度包括两种以上的充放电速度，充放电精度包括两种以上的充放电精度，第三策略包括两种以上的安全措施，第四策略包括两种以上的充放电方式。

在一些实施例中，第一应用场景包括应用功能和电池类型，目标控制策略确定模块502具体用于：

基于应用功能确定第一策略、第二策略，和/或第四策略；

基于电池类型，确定电池的充放电安全参数；

基于应用功能和充放电安全参数，确定第三策略。

在一些实施例中，第四策略包括间隙式充放电、连续式充放电和脉冲式充放电。

在一些实施例中，充放电功能包括常规充放电、精准充放电、快速充放电和深度充放电中的至少两种，电源功能包括稳压电源和程控电源的至少一种，负载功能包括直流负载，电池性能分析功能包括模组诊断和直流内阻分析中的至少一种，电池激活功能包括电池激活，特殊电池维护功能包括48V电池维护。

在一些实施例中，在应用功能为常规充放电时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第二速度，第二策略的充放电精度为第三精度，第三策略包括防过压、防过流和防过温，第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电；

在应用功能为精准充放电时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第二速度，第二策略的充放电精度为第一精度，第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，第四策略包括间隙式充放电；

在应用功能为快速充放电时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第一速度，第二策略的充放电精度为第三精度，第三策略包括防过压、防过流和防过温，第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电；

在应用功能为深度充放电时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第三速度，第二策略的充放电精度为第三精度，第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，第四策略包括连续式充放电；

在应用功能为稳压电源时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为自适应速度，第二策略的充放电精度为第三精度，第三策略包括防过压、防过流和防短路，第四策略包括连续式充放电；

在应用功能为程控电源时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为自适应速度，第二策略的充放电精度为第二精度，第三策略包括防过压、防过流和防短路，第四策略包括连续式充放电；

在应用功能为直流负载时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第二速度，第二策略的充放电精度为第二精度，第三策略包括防过流和防过载，第四策略包括脉冲式充放电或连续式充放电；

在应用功能为模组诊断时，目标控制策略为空；

在应用功能为直流内阻分析时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第一速度，第二策略的充放电精度为第一精度，第三策略包括防过压、防过流和防短路，第四策略包括脉冲式充放电；

在应用功能为电池激活时，目标控制策略包括第一策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第一速度，第三策略包括防过压、防过流和防短路，第四策略包括脉冲式充放电；

在应用功能为48V电池维护时，目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，第一策略的充放电速度为第三速度，第二策略的充放电精度为第三精度，第三策略包括防过压、防过流和防短路，第四策略包括连续式充放电；

其中，第一速度大于第二速度，第二速度大于第三速度，第一精度大于第二精度，第二精度大于第三精度。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图3中的一个处理器40，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的电池充放电控制方法，例如，执行以上描述的图4中的方法步骤101至步骤103。

上述产品具有各实施例所述方法的相应有益效果，未在产品实施例中详尽描述的技术细节和效果，可参见本申请实施例所提供的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种电池充放电控制方法，其特征在于，包括：

响应于第一选择操作，确定第一应用场景，所述第一应用场景包括应用功能，或者应用功能和电池类型，所述应用功能包括充放电功能、电源功能、负载功能、电池性能分析功能、电池激活功能和特殊电池维护功能中的至少一种，所述充放电功能包括至少两种充放电功能；

基于所述第一应用场景确定目标控制策略，并基于所述目标控制策略确定充放电参数；

基于所述充放电参数控制电池充电或放电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一应用场景确定目标控制策略，包括：

获取所述应用功能对应的充放电要求，所述充放电要求包括速度要求、精度要求、安全性要求及效率要求中的至少一种；

根据所述充放电要求，从预设的多个控制策略中选择目标控制策略。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用功能包括电池性能分析功能时，在所述基于所述充放电参数控制电池充电或放电之后，所述方法还包括：

采集所述电池的运行参数，基于所述运行参数分析所述电池的性能。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述目标控制策略包括：第一策略、第二策略、第三策略和第四策略中的至少一种；

其中，所述第一策略用于控制电池的充放电速度，所述第二策略用于控制电池的充放电精度，所述第三策略用于控制电池的充放电安全性，所述第四策略用于控制电池的充放电连续性；所述充放电速度包括两种以上的充放电速度，所述充放电精度包括两种以上的充放电精度，所述第三策略包括两种以上的安全措施，所述第四策略包括两种以上的充放电方式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一应用场景包括应用功能和电池类型，所述基于所述第一应用场景确定目标控制策略，包括：

基于所述应用功能确定所述第一策略、所述第二策略，和/或所述第四策略；

基于所述电池类型，确定电池的充放电安全参数；

基于所述应用功能和所述充放电安全参数，确定所述第三策略。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述第四策略包括间隙式充放电、连续式充放电和脉冲式充放电。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述充放电功能包括常规充放电、精准充放电、快速充放电和深度充放电中的至少两种，所述电源功能包括稳压电源和程控电源的至少一种，所述负载功能包括直流负载，所述电池性能分析功能包括模组诊断和直流内阻分析中的至少一种，所述电池激活功能包括电池激活，所述特殊电池维护功能包括48V电池维护。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述应用功能为常规充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防过温，所述第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电；

在所述应用功能为精准充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第一精度，所述第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，所述第四策略包括间隙式充放电；

在所述应用功能为快速充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防过温，所述第四策略包括连续式充放电或者间隙式充放电；

在所述应用功能为深度充放电时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第三速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流、防过温和电池均衡策略，所述第四策略包括连续式充放电；

在所述应用功能为稳压电源时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为自适应速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电；

在所述应用功能为程控电源时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为自适应速度，所述第二策略的充放电精度为第二精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电；

在所述应用功能为直流负载时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第二速度，所述第二策略的充放电精度为第二精度，所述第三策略包括防过流和防过载，所述第四策略包括脉冲式充放电或连续式充放电；

在所述应用功能为模组诊断时，所述目标控制策略为空；

在所述应用功能为直流内阻分析时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第二策略的充放电精度为第一精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括脉冲式充放电；

在所述应用功能为电池激活时，所述目标控制策略包括第一策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第一速度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括脉冲式充放电；

在所述应用功能为48V电池维护时，所述目标控制策略包括第一策略、第二策略、第三策略和第四策略，所述第一策略的充放电速度为第三速度，所述第二策略的充放电精度为第三精度，所述第三策略包括防过压、防过流和防短路，所述第四策略包括连续式充放电；

其中，所述第一速度大于所述第二速度，所述第二速度大于所述第三速度，所述第一精度大于所述第二精度，所述第二精度大于所述第三精度。

9.一种电池充放电控制装置，其特征在于，包括：

应用场景确定模块，用于响应于第一选择操作，确定第一应用场景，所述第一应用场景包括应用功能，或者应用功能和电池类型，所述应用功能包括充放电功能、电源功能、负载功能、电池性能分析功能、电池激活功能和特殊电池维护功能中的至少一种，所述充放电功能包括至少两种充放电功能；

目标控制策略确定模块，用于基于所述第一应用场景确定目标控制策略，并基于所述目标控制策略确定充放电参数；

充放电控制模块，用于基于所述充放电参数控制电池充电或放电。

10.一种电池均衡设备，其特征在于，包括：

充放电单元，用于为电池充电、放电、和/或、采集电池的运行参数；

处理器以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如权利要求1-8任意一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使处理器执行如权利要求1-8任一项所述的方法。

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