CN116331060B - 动力电池及其数据测量方法和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动力电池及其数据测量方法和车辆,涉及动力电池技术领域,动力电池包括电芯组、控制器,以及与控制器连接的均衡电路和测量电路;均衡电路与电芯组的每个电芯连接,用于对电芯组的电芯进行能量均衡;测量电路包括依次连接的测试单元、采集单元、开关电路,以及与开关电路连接的多个连接支路,每个连接支路与电芯组中的电芯一一对应;控制器用于控制测试单元处于工作状态,并输出目标电信号;以及,控制开关电路依次接通电芯的连接支路,通过采集单元依次采集在目标电信号下,对应的电芯的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。本发明不仅可以对电芯组进行均衡,还可以确定电芯的内阻数据,无需多个工具。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域,尤其涉及一种动力电池及其数据测量方法和车辆。
背景技术
动力电池是新能源汽车核心部件之一,直接影响新能源汽车的行驶性能;电池内阻又是电池功能的重要参数之一,直接影响这锂电池的SOC,直接影响电动汽车的续航里程。
动力电池在充电时,内部电芯因在制造过程和工作环境的影像之下出现荷电不平衡,常常使用均衡仪对动力电池进行均衡;因为内阻决定着电池的性能,需要得到内阻数据时,常常需要用电池内阻测量仪进行测量,当电池内阻增大到一定程度上需要更换,而电池内阻增大到一定程度后严重影响到动力电池的续航问题时,才能意识到电池内阻过大需要更换电池,产生一定的滞后性,影响新能源汽车的行驶和续航,而对动力电池进行均衡,以及测量电池内阻需要用不同的仪器分别进行,不方便。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种动力电池及其数据测量方法和车辆,不仅可以对电芯组进行均衡,还可以确定电芯的内阻数据,无需多个工具。
第一方面,本发明实施例提供了一种动力电池,动力电池包括电芯组、控制器,以及与控制器连接的均衡电路和测量电路;电芯组包括多个相互串联的电芯;均衡电路与电芯组的每个电芯连接,用于对电芯组的电芯进行能量均衡;测量电路包括依次连接的测试单元、采集单元、开关电路,以及与开关电路连接的多个连接支路,每个连接支路与电芯组中的电芯一一对应;控制器用于控制测试单元处于工作状态,使测试单元输出目标电信号;以及,控制开关电路依次接通电芯的连接支路,通过采集单元依次采集在目标电信号下,对应的电芯的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,测试单元包括储能元件和与储能元件连接的逆变器;其中,逆变器和储能元件的连接通路上设置有启动开关;控制器用于控制启动开关闭合,使逆变器与储能元件组成环路,以使逆变器处于工作状态;逆变器用于在处于工作状态时对储能元件输出的直流信号进行逆变处理,以输出目标电信号,其中,目标电信号为交流电。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,储能元件包括至少一个储能电容;当储能电容有多个时,多个储能电容并联。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,采集单元包括感应电压测量模块和电流采集单元;其中,感应电压测量模块有多个,且分别与对应的电芯的两端连接;电流采集单元与开关电路连接。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,开关电路包括第一开关矩阵,第一开关矩阵中包括多个第一开关,多个第一开关的两端串联连接;连接支路上配置有切换开关,切换开关的一端与开关电路连接,且设置在两个第一开关之间;切换开关的另一端用于与对应的电芯的输入端或输出端连接;控制器用于控制至少一个第一开关闭合,以及控制至少一个切换开关的另一端与电芯的输入端或输出端连接,使对应的电芯通过连接支路与开关电路串联,以便于采集单元采集对应的感应电信号。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,储能元件的一端与均衡电路的输入端连接,储能元件的另一端与均衡电路的输出端连接;储能元件用于在均衡电路的能量不满足能量阈值时,对均衡电路进行能量补充。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,均衡电路的输入端与储能元件的连接通路上配置有第三开关,且,均衡电路的输出端与储能元件的连接通路上配置有第四开关;控制器还用于控制第三开关和第四开关闭合,使储能元件和均衡电路组成环路,以使储能元件对均衡电路进行能量补充。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,储能元件和逆变器分别连接在电芯组对应的充电电路上,储能元件用于在电芯组充电过程中吸收充电能量;控制器还用于控制启动开关闭合,使逆变器与充电电路组成环路,以使逆变器处于工作状态;逆变器还用于在处于工作状态时对充电电路的直流信号进行逆变处理,以输出目标电信号。
第二方面,本发明实施例还提供一种动力电池的数据测量方法,该方法应用于上述动力电池,动力电池包括电芯组、控制器,以及与控制器连接的均衡电路和测量电路;电芯组包括多个相互串联的电芯;测量电路包括依次连接的测试单元、采集单元、开关电路,以及与开关电路连接的多个连接支路,每个连接支路与电芯组中的电芯一一对应;该方法包括:控制测量电路的测试单元处于工作状态,使测试单元输出目标电信号;以及,控制测量电路的开关电路依次接通电芯的连接支路;通过测量电路的采集单元依次采集在目标电信号下,对应的电芯的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。
第三方面,本发明实施例还提供一种车辆,该车辆配置有上述动力电池。
本发明实施例带来了以下有益效果:本发明提供了一种动力电池及其数据测量方法和车辆,动力电池包括电芯组,电芯组配置有均衡电路,均衡电路用于对电芯组的电芯进行能量均衡。且,对电芯组配置测量电路,该测量电路可以测量电芯组中的电芯对应的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。此时,本发明提供的动力电池不仅可以对电芯组进行能量均衡,也可以用于测量电芯的内阻,无需使用多个工具,且可以及时得知内阻数据,减少信息滞后性带来的影响新能源汽车的行驶性能问题。
本发明不仅可以对电芯组进行均衡,还可以确定电芯的内阻数据,无需多个工具。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例提供的一种动力电池的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种动力电池的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种动力电池的数据测量方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图中,电芯组-100;控制器-200;均衡电路-300;测量电路-400;测试单元-500;采集单元-600;开关电路-700;逆变器-50;储能元件-51;储能电容-511;启动开关-52;整流器-53;第一开关-70;切换开关-71;连接支路-711;均衡子电容-30;第二开关-31;第三开关-11;第四开关-12;充电电路-10。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
动力电池是新能源汽车核心部件之一,直接影响新能源汽车的行驶性能;电池内阻又是电池功能的重要参数之一,直接影响这锂电池的SOC,直接影响电动汽车的续航里程。
动力电池在充电时,内部电芯因在制造过程和工作环境的影像之下出现荷电不平衡,常常使用均衡仪对动力电池进行均衡;因为内阻决定着电池的性能,需要得到内阻数据时,常常需要用电池内阻测量仪进行测量,当电池内阻增大到一定程度上需要更换,而电池内阻增大到一定程度后严重影响到动力电池的续航问题时,才能意识到电池内阻过大需要更换电池,产生一定的滞后性,影响新能源汽车的行驶和续航,而对动力电池进行均衡,以及测量电池内阻需要用不同的仪器分别进行,不方便。
基于此,本发明实施例提供的一种动力电池及其数据测量方法和车辆,不仅可以对电芯组进行均衡,还可以确定电芯的内阻数据,无需多个工具。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种动力电池进行详细介绍,图1示出了本发明实施例提供的一种动力电池的结构示意图,如图1所示,该动力电池包括电芯组100、控制器200,以及与控制器200连接的均衡电路300和测量电路400;电芯组100包括多个相互串联的电芯,在图1中以电芯a-101a、电芯b-101b、电芯c-101c表示。
具体地,电芯组100配置有均衡电路300,均衡电路300与电芯组100的每个电芯连接,用于对电芯组100的电芯进行能量均衡。进一步的,本发明实施例对电芯组100配置测量电路400,该测量电路400可以测量电芯组100中的电芯对应的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。此时,本发明实施例的动力电池不仅可以对电芯组100进行能量均衡,也可以用于测量电芯的内阻,无需使用多个工具,且可以及时得知内阻数据,减少信息滞后性带来的影响新能源汽车的行驶性能问题。
在具体实现时,测量电路400包括依次连接的测试单元500、采集单元600、开关电路700,以及与开关电路700连接的多个连接支路,每个连接支路与电芯组100中的电芯一一对应。在图1中,多个连接支路分别以连接支路a-711a、连接支路b-711b、连接支路c-711c示意。其中,连接支路和电芯的数量并非局限于图1所示的数量。控制器200用于控制测试单元500处于工作状态,并输出目标电信号;以及,控制开关电路700依次接通电芯的连接支路,通过采集单元600依次采集在目标电信号下,对应的电芯的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。
在具体实现时,开关电路700的每个连接支路和电芯组100中的电芯一一对应,可以通过连接支路和开关电路700组成回路,以使采集单元600可以采集该回路对应的电芯的感应电信号,其中,由测试单元500处于工作状态时向该回路输出目标电信号,目标电信号流经回路中的电芯,从而使采集单元600采集到的相应的感应电信号。
本发明实施例提供的一种动力电池,该动力电池包括电芯组,电芯组配置有均衡电路,均衡电路用于对电芯组的电芯进行能量均衡。且,对电芯组配置测量电路,该测量电路可以测量电芯组中的电芯对应的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。此时,本发明实施例的动力电池不仅可以对电芯组进行能量均衡,也可以用于测量电芯的内阻,无需使用多个工具,且可以及时得知内阻数据,减少信息滞后性带来的影响新能源汽车的行驶性能问题。
为了便于理解,在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供了另一种动力电池,图2示出了本发明实施例提供的另一种动力电池的结构示意图,如图2所示,测试单元500包括储能元件51和与储能元件51连接的逆变器50;其中,逆变器50和储能元件51的连接通路上设置有启动开关52;控制器200用于控制启动开关52闭合,使逆变器50与储能元件51组成环路,以使逆变器50处于工作状态。其中,逆变器50用于在处于工作状态时对储能元件51输出的直流信号进行逆变处理,以输出目标电信号,该目标电信号为交流电。
在具体实现时,在启动开关52闭合时,由储能元件51对逆变器50传输直流信号,此时,逆变器50将该直流信号逆变为目标频率的交流电,也即定值大小的目标电信号,并将该目标电信号输出给开关电路700。其中,参照图2,采集单元600包括感应电压测量模块和电流采集单元;感应电压测量模块有多个,且分别与对应的电芯的两端连接,电流采集单元与开关电路700连接。
在具体实现时,由感应电压测量模块和电流采集单元分别采集对应的感应电压和感应电流,再根据感应电压和感应电流计算出电芯的内阻数据。进一步地,参照图2,本发明实施例还在逆变器50对应的连接线路上配置有整流器53,该整流器53可以使直流信号稳定输出给逆变器50。
具体地,在本发明实施例中,连接支路以711说明,开关电路700包括第一开关矩阵,第一开关矩阵中包括多个第一开关70,多个第一开关70的两端串联连接;连接支路711上配置有切换开关71,切换开关71的一端与开关电路700连接,且设置在两个第一开关70之间;切换开关71的另一端用于与对应的电芯的输入端或输出端连接。
参照图2,图2中的S’1、S’2、…、S’5为示出的第一开关矩阵中的多个第一开关70,其中,第一开关的数量包括但不限于如图2所示的5个,其具体数量根据Sn(切换开关71)指示的数量确定。进一步地,在图2中,每个电芯的输入端和输出端分别通过线路连接至带有开关S’1、S’2、…、S’5的电路,该线路为上述连接支路711,上述电路为开关电路700。对应的,图2中还包括开关S1、S2、…、Sn,这些开关分别与一个电芯对应,也即,开关S1、S2、…、Sn分别为对应连接支路711上的切换开关71。每个切换开关71和电芯组100中的一个电芯对应,如开关S1对应于电芯B1,以此类推。
在图2中,以开关S1举例说明,切换开关S1的一端与开关电路700连接,且设置在开关S’1、S’2之间,其另一端与电芯B1的输入端。而切换开关与电芯连接的一端可以基于图2所示上下切换,即,从与电芯的输入端切换至与该电芯的输出端连接,此外,该切换开关的另一端还可以切换为关断状态,即与电芯的输入端或输出端均不连接。
控制器200用于控制至少一个第一开关70闭合,以及控制至少一个切换开关71的另一端与电芯的输入端或输出端连接,使对应的电芯通过连接支路711与开关电路700串联,以便于采集单元600采集对应的感应电信号。
在具体实现时,若需测量电芯B1的感应电信号,则控制器200控制第一开关S’1和开关S-D和S-D’闭合;并控制切换开关S1的另一端与电芯B1的输入端连接,也即、S1的另一端向上闭合;对应的,使切换开关S2的另一端向上闭合,同时,控制第一开关S’3、…、S’5等闭合。此时,电芯B1和开关电路700和电流采集单元组成开关环路,且,感应电压测量模块也可以测量感应电压。由逆变器产生的定值大小的电流经开关电路700流过该待测电芯B1,该待测电芯产生感应电压,再由与该待测电压并联的感应电压测量模块测量该待测电芯的感应电压;而该待测电芯对应的感应电流由电流采集单元采集,待测电芯的内阻大小为感应电压和感应电流的比值;其中,感应电压测量模块包括信号放大器和滤波器,用于对感应电压进行放大,滤波器用于对杂质信号进行过滤筛除;而感应电压测量模块单独放置在待测电芯两端是为了减小电流回路对测量感应电压的影响。
进一步地,采集其余电芯的感应电信号时同理,由控制器200操作第一开关矩阵和对应的切换开关71,使该电芯通过连接支路711和操作的切换开关71与开关电路700组成电路环路即可。
进一步地,与逆变器50连接的储能元件51包括至少一个储能电容511,参照图2,当储能电容511有多个时,多个储能电容511并联。图2中的电容C为上述储能电容511。
进一步地,储能元件51的一端与均衡电路300的输入端连接,储能元件51的另一端与均衡电路300的输出端连接。如图2中开关S-A’和开关S-A分别对应的连接线路,两条连接线路分别用于指示储能元件51的一端与均衡电路300的输入端连接或与均衡电路300的输出端连接。
具体地,均衡电路300配置有均衡电容组和第二开关矩阵,均衡电容组包括多个均衡子电容30;每个均衡子电容30与电芯组100中的电芯一一对应,且与对应的电芯并联;参照图2,C1、C2、…、Cn分别为每个电芯对应的均衡子电容30,其中每个均衡子电容30的输入端连接,且,每个均衡子电容30的输出端连接;第二开关矩阵包括多个第二开关31,每个第二开关31分别与预设的均衡子电容30对应。图2中的S”1、 S”2、…、 S”n分别为第二开关矩阵中的第二开关31。
控制器200还用于在电芯组100的至少一个目标电芯的能量不满足均衡值时控制第二开关31闭合,使均衡子电容30和目标电芯组100成环路,以使均衡子电容30对目标电芯进行能量均衡。
在具体实现时,当电芯组100的其中电芯需要主动均衡时,需要断开整个充电电路10,通过控制器200操作第二开关矩阵中对应的第二开关31(S”1、 S”2、…、 S”n),使均衡电容组中对应的均衡子电容30对目标电芯转移电量,进行能量均衡。
进一步地,均衡电路300的输入端与储能元件51的连接通路上配置有第三开关11,且,均衡电路300的输出端与储能元件51的连接通路上配置有第四开关12;参照图2,开关S”’1、 S”’2、…、 S”’n分别为上述第三开关11,开关S”’11、 S”’21、…、 S”’n1分别为上述第四开关12。
储能元件51用于在均衡电路300的能量不满足能量阈值时,如,当均衡电路中的均衡子电容的能量下降到低于目标电芯的电压时,对均衡电路300进行能量补充。具体地,通过控制器200操作开关S-A’和开关S-A和第三开关11、第四开关12,以使储能元件51对均衡电路300进行能量补充,每个第三开关11、第四开关12分别对应一个均衡子电容30,控制器200还用于控制第三开关11和第四开关12闭合,使储能元件51和均衡电路300组成环路,以使储能元件51对均衡电路300进行能量补充。
进一步地,储能元件51和逆变器50分别连接在电芯组100对应的充电电路10上,具体地,如图2中电容C的线路两端连接在电芯组100对应的充电电路10上,且逆变器50的两端也连接在充电电路10上。如图2所示,开关S-B’和开关S-B设置在充电电路10和储能元件51对应的连接线路上,或者设置在逆变器50和充电电路10对应的连接线路上。其中,储能元件51用于在电芯组100充电过程中吸收充电能量。在具体实现时,在电芯组100充电过程中,可以通过控制器200操作开关S-B’和开关S-B,开关S-A’和开关S-A,使对电芯组100的电芯充电的同时,储能元件51也同时蓄电。此外,还可以操作第二开关矩阵(S”1、 S”2、…、 S”n),使均衡电容组(C1、C2、…、Cn)充电。
具体地,在启动开关52闭合时,储能元件51可以通过吸收的充电能量使逆变器50处于工作状态组,此外,在储能元件51吸收充电能量的过程中,当储能元件51达到与电源电压相同时,控制器200可以通过操作开关S-B和开关S-B’断开,使储能元件51断开充电。之后再根据数据测量的需求闭合上述启动开关S-C,使逆变器50处于工作状态,产出目标频率的交流电,之后通过对第一开关矩阵的至少一个第一开关(S’1、S’2、…、S’5)操作,使相应线路形成环路,再通过感应电压测量模块和电流采集单元采集感应电压、感应电流的数据,以计算出电芯组100各个电芯内阻数据,该过程可参照上述实施方式,具体过程在此不再赘述。
进一步地,控制器200还用于控制启动开关52闭合,使逆变器50与充电电路10组成环路,以使逆变器50处于工作状态;逆变器50还用于在处于工作状态时对充电电路10的直流信号进行逆变处理,以输出目标电信号。
在具体实现时,参照图2,开关S-C为上述启动开关52,逆变器50的两端分别与开关S-B和开关S-B’对应的线路连接,该线路与电芯组100对应的充电电路10连接,而开关S-C连接在该线路上,故,在启动开关S-C闭合时,充电电路10和逆变器50对应的连接线路形成环路,进而可以通过充电电路10向逆变器50输出直流信号,由逆变器50将充电电路10输出的直流信号逆变为目标频率的交流电,通过逆变器50的另外两端输出给开关电路700,再由采集单元600采集对应于电芯的感应电信号。其中,电芯的感应电信号是基于逆变器50逆变的交流电感应得到,交流电可以减少对电芯的损耗。
本发明实施例提供的另一种动力电池,通过操作开关电路中的第一开关矩阵和对应连接支路的切换开关使开关电路和相应电芯形成环路,从而使采集单元可以采集感应电信号,连接支路和电芯一一对应,便于采集相应的电芯感应电信号。且,通过切换开关的一端与电芯的输入端或输出端连接,从而使相应电芯处于环路中,切换方便,结构简单。此外,本发明实施例可以由储能元件向逆变器输出直流信号,还可以由充电电路向逆变器输出直流信号,适应性强。上述储能元件还可以吸收电芯组充电过程中的充电能量,且与均衡电路连通,不仅可以进行储能,或向逆变器输出直流信号,还可以对均衡电路中的均衡电容组补充能量,实现能量的充分利用。
进一步地,在上述方法实施例的基础上,本发明实施例还提供一种动力电池的数据测量方法,该方法应用于上述动力电池,动力电池包括电芯组、控制器,以及与控制器连接的均衡电路和测量电路;电芯组包括多个相互串联的电芯;测量电路包括依次连接的测试单元、采集单元、开关电路,以及与开关电路连接的多个连接支路,每个连接支路与电芯组中的电芯一一对应;图3示出了本发明实施例提供的一种动力电池的数据测量方法的流程图,如图3所示,该方法包括以下步骤:
步骤S102,控制测量电路的测试单元处于工作状态,使测试单元输出目标电信号。
步骤S104,控制测量电路的开关电路依次接通电芯的连接支路。
步骤S106,通过测量电路的采集单元依次采集在目标电信号下,对应的电芯的感应电信号,以便于根据感应电信号计算电芯的内阻数据。
本发明实施例提供的一种动力电池的数据测量方法,与上述实施例提供的一种动力电池具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
进一步地,本发明实施例还提供一种车辆,该车辆配置有上述动力电池。其中,车辆中可以配置多个动力电池使用,每个动力电池都可以达到上述技术效果。
本发明实施例提供的一种车辆,与上述实施例提供的一种动力电池具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述图3所示的方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述图3所示的方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种电子设备的结构示意图,如图4所示,为该电子设备的结构示意图,其中,该电子设备包括处理器41和存储器40,该存储器40存储有能够被该处理器41执行的计算机可执行指令,该处理器41执行该计算机可执行指令以实现上述图3所示的方法。
在图4示出的实施方式中,该电子设备还包括总线42和通信接口43,其中,处理器41、通信接口43和存储器40通过总线42连接。
其中,存储器40可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。总线42可以是ISA(Industry StandardArchitecture,工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等,还可以是AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture,片上总线的标准)总线,其中,AMBA定义了三种总线,包括外围总线(Advanced Peripheral Bus,简称APB)、高级高性能总线(Advanced High-performance Bus,简称AHB)和AXI(AdvancedeXtensible Interface)总线。AXI(Advanced eXtensible Interface)是一种总线协议,该协议是一种面向高性能、高带宽、低延迟的片内总线。总线42可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图4中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器41可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器41中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器41可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器41读取存储器中的信息,结合其硬件完成前述图3所示的方法。
本发明实施例所提供的一种动力电池及其数据测量方法和车辆的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能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(可以是个人计算机,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、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种动力电池,其特征在于,所述动力电池包括电芯组、控制器,以及与所述控制器连接的均衡电路和测量电路;所述电芯组包括多个相互串联的电芯;
所述均衡电路与所述电芯组的每个电芯连接,用于对所述电芯组的所述电芯进行能量均衡;
所述测量电路包括依次连接的测试单元、采集单元、开关电路,以及与所述开关电路连接的多个连接支路,每个所述连接支路与所述电芯组中的电芯一一对应;
所述控制器用于控制所述测试单元处于工作状态,使所述测试单元输出目标电信号;以及,
控制所述开关电路依次接通所述电芯的连接支路,通过所述采集单元依次采集在所述目标电信号下,对应的所述电芯的感应电信号,以便于根据所述感应电信号计算所述电芯的内阻数据;
所述开关电路包括第一开关矩阵,所述第一开关矩阵中包括多个第一开关,多个所述第一开关的两端串联连接;
所述连接支路上配置有切换开关,所述切换开关的一端与所述开关电路连接,且设置在两个所述第一开关之间;所述切换开关的另一端用于与对应的所述电芯的输入端或输出端连接;
所述控制器用于控制至少一个所述第一开关闭合,以及控制至少一个所述切换开关的另一端与所述电芯的输入端或输出端连接,使对应的所述电芯通过所述连接支路与所述开关电路串联,以便于所述采集单元采集对应的感应电信号;
所述测试单元包括储能元件和与所述储能元件连接的逆变器;
其中,所述逆变器和所述储能元件的连接通路上设置有启动开关;
所述控制器用于控制所述启动开关闭合,使所述逆变器与所述储能元件组成环路,以使所述逆变器处于工作状态;
所述逆变器用于在处于工作状态时对所述储能元件输出的直流信号进行逆变处理,以输出所述目标电信号,其中,所述目标电信号为交流电;
所述储能元件的一端与所述均衡电路的输入端连接,所述储能元件的另一端与所述均衡电路的输出端连接;
所述储能元件用于在所述均衡电路的能量不满足能量阈值时,对所述均衡电路进行能量补充。
2.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述储能元件包括至少一个储能电容;
当所述储能电容有多个时,多个所述储能电容并联。
3.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述采集单元包括感应电压测量模块和电流采集单元;
其中,所述感应电压测量模块有多个,且分别与对应的电芯的两端连接;
所述电流采集单元与所述开关电路连接。
4.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述均衡电路的输入端与所述储能元件的连接通路上配置有第三开关,且,所述均衡电路的输出端与所述储能元件的连接通路上配置有第四开关;
所述控制器还用于控制所述第三开关和所述第四开关闭合,使所述储能元件和所述均衡电路组成环路,以使所述储能元件对所述均衡电路进行能量补充。
5.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述储能元件和所述逆变器分别连接在所述电芯组对应的充电电路上,所述储能元件用于在所述电芯组充电过程中吸收充电能量;
所述控制器还用于控制所述启动开关闭合,使所述逆变器与所述充电电路组成环路,以使所述逆变器处于工作状态;
所述逆变器还用于在处于工作状态时对所述充电电路的直流信号进行逆变处理,以输出所述目标电信号。
6.一种动力电池的数据测量方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-5任一项所述的动力电池,所述动力电池包括电芯组、控制器,以及与所述控制器连接的均衡电路和测量电路;所述电芯组包括多个相互串联的电芯;
所述测量电路包括依次连接的测试单元、采集单元、开关电路,以及与所述开关电路连接的多个连接支路,每个所述连接支路与所述电芯组中的电芯一一对应;
所述方法包括:
控制测量电路的测试单元处于工作状态,使所述测试单元输出目标电信号;
控制测量电路的开关电路依次接通所述电芯的连接支路;
通过测量电路的采集单元依次采集在所述目标电信号下,对应的所述电芯的感应电信号,以便于根据所述感应电信号计算所述电芯的内阻数据。
7.一种车辆,其特征在于,所述车辆配置有权利要求1-5任一项所述的动力电池。
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