CN116525980B - 电池的监控方法、系统和存储介质 - Google Patents

电池的监控方法、系统和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116525980B
CN116525980B CN202310808323.2A CN202310808323A CN116525980B CN 116525980 B CN116525980 B CN 116525980B CN 202310808323 A CN202310808323 A CN 202310808323A CN 116525980 B CN116525980 B CN 116525980B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
type
candidate
unit
damaged
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310808323.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116525980A (zh
Inventor
陈青宇
李秉纬
范瑞玉
胡明
薛飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Qiannuode Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Wuxi Qiannuode Semiconductor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Qiannuode Semiconductor Co ltd filed Critical Wuxi Qiannuode Semiconductor Co ltd
Priority to CN202310808323.2A priority Critical patent/CN116525980B/zh
Publication of CN116525980A publication Critical patent/CN116525980A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116525980B publication Critical patent/CN116525980B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4221—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells with battery type recognition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller

Abstract

本申请公开了一种电池的监控方法、系统和存储介质，该方法包括：获取电池组的历史数据，该历史数据包括对电池组中的电池单元进行多次充电操作和放电操作后所产生的数据；根据历史数据确定电池组中是否存在受损的电池单元；当确定电池组中存在受损的电池单元时，将受损的电池单元替换为备份电池。本申请通过对电池组中的电池单元进行多次充电操作和放电操作后所产生的数据确定电池组中受损的电池单元，且由于设置有备份电池，可以将受损的电池单元替换为备份电池，在提高了对电池健康监控的准确度的基础上，解决了电池单元受损对电池组工作的影响。

Description

电池的监控方法、系统和存储介质
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池的监控方法、系统和存储介质。
背景技术
设备内部可通过配置有电池以保证设备在无外接电源的情况下，能够正常工作。电池的存在，使得诸如手机、笔记本电脑、平板电脑或者车辆等设备可以随意移动， 而不会受到外接电源线的影响，极大的方便了用户的生活及工作。
相关技术中，通常通过在设备中设置电池管理系统（battery managementsystem，BMS）以管理和维护各个电池，防止电池出现过充电和过放电，监控电池的状态。BMS在工作中，主要是在充电/放电过程中对电池进行被动均衡操作或者主动均衡操作以提高电池的使用寿命和使用效率。
然而，仅仅通过被动均衡操作或者主动均衡操作难以准确地判定电池的健康状况；同时，由于电池组中的电池单元通常是串联在一起的，其中任何一个电池单元出现问题，会导致整个电池组无法正常工作。
发明内容
本申请提供了一种电池的监控方法、系统和存储介质，可以解决相关技术中提供的电池的监控方法仅仅通过被动均衡操作或者主动均衡操作难以准确地判定电池的健康状况，且当电池单元受损时会导致整个电池组无法正常工作的问题。
一方面，本申请实施例提供了一种电池的监控方法，包括：
获取电池组的历史数据，所述历史数据包括对所述电池组中的电池单元进行多次充电操作和放电操作后所产生的数据；
根据所述历史数据确定所述电池组中是否存在受损的电池单元；
当确定所述电池组中存在受损的电池单元时，将所述受损的电池单元替换为备份电池。
在一些实施例中，所述电池组包括多个电池单元和至少一个备份电池，所述多个电池单元串联。
在一些实施例中，所述将所述受损的电池单元替换为备份电池，包括：
通过控制所述电池组中的开关使一个备份电池与所述受损的电池单元并联。
在一些实施例中，所述根据所述历史数据确定所述电池组中是否存在受损的电池单元，包括：
根据所述历史数据确定所述电池组中的第一类电池，所述第一类电池是对所述电池单元进行充电操作时最先达到过电压阈值的电池单元；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第二类电池，所述第二类电池是对所述电池单元进行放电操作时最先达到欠电压阈值的电池单元；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第三类电池，所述第三类电池是当存在被动均衡操作时需要做被动均衡的电池单元；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第四类电池，所述第四类电池是当存在主动均衡操作时做主动均衡供体的电池单元；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第五类电池，所述第五类电池是当存在主动均衡操作时做主动均衡受体的电池单元；
根据确定的第一类电池、第二类电池、第三类电池、第四类电池和第五类电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元。
在一些实施例中，所述根据确定的第一类电池、第二类电池、第三类电池、第四类电池和第五类电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元，包括：
将第一类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第一候选电池；
将第二类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第二候选电池；
当存在所述第三类电池时，将所述第三类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第三候选电池；
当存在所述第四类电池时，将所述第四类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第四候选电池；
当存在所述第五类电池时，将所述第五类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第五候选电池；
根据所述第一候选电池、所述第二候选电池、所述第三候选电池、所述第四候选电池和所述第五候选电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元。
在一些实施例中，所述根据所述第一候选电池、所述第二候选电池、所述第三候选电池、所述第四候选电池和所述第五候选电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元，包括：
当不存在所述第三类电池、所述第四类电池和所述第五类电池时，根据确定的所述第一类电池和所述第二类电池确定电池组中是否存在受损的电池单元。
在一些实施例中，所述根据所述第一候选电池、所述第二候选电池、所述第三候选电池、所述第四候选电池和所述第五候选电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元，包括：
将所述第一候选电池、第二候选电池和所述第五候选电池中重合的电池单元作为目标电池；
若所述目标电池不是所述第三候选电池和所述第四候选电池，则将目标电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为受损的电池单元。
在一些实施例中，当所述第一候选电池、第二候选电池和所述第五候选电池中不存在重合的电池单元时，则确定不存在受损的电池单元。
另一方面，本申请实施例提供了一种电池管理系统，包括：
电池组，所述电池组其包括多个电池单元和至少一个备份电池；
均衡电路，所述均衡电路其分别与所述电池组和控制器电性连接，所述均衡电路用于在对所述电池组中的电池单元进行充电操作或放电操作中，当需要进行主动均衡操作和/或被动均衡操作时，对电池单元进行主动均衡操作和/或被动均衡操作；
控制器，所述控制器用于控制对所述电池单元进行充电操作和放电操作，当需要进行主动均衡操作和/或被动均衡操作时，控制所述均衡电路对电池单元进行主动均衡操作和/或被动均衡操作，记录历史数据，所述历史数据包括每次对电池单元进行充电操作或放电操作后所产生的数据；
所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或程序，所述指令或程序由所述处理器加载并执行以实现如上任一所述的电池的监控方法。
另一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如上任一所述的电池的监控方法。
本申请技术方案，至少包括如下优点：
通过对电池组中的电池单元进行多次充电操作和放电操作后所产生的数据确定电池组中受损的电池单元，且由于设置有备份电池，可以将受损的电池单元替换为备份电池，在提高了对电池健康监控的准确度的基础上，解决了电池单元受损对电池组工作的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施方式，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是本申请一个示例性实施例提供的电池管理系统的框图；
图2是本申请一个示例性实施例提供的电池的监控方法的流程图；
图3是本申请一个示例性实施例提供的历史数据的记录方法的流程图；
图4是本申请一个示例性实施例提供的电池的监控方法的流程图；
图5是本申请一个示例性实施例提供的电池的监控方法的流程图；
图6是本申请一个示例性的实施例提供的控制器的框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。
在本申请的描述中，需要说明的是，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，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
参考图1，其示出了本申请一个示例性实施例提供的电池管理系统的框图，该电池管理系统可应用于车辆中，如图1所示，该电池管理系统包括：
电池组110，其包括多个（三个以上）电池单元BT和至少一个备份电池BT_B（图1中以一个备份电池BT_B1做示例性说明，可根据实际需求设置一个或一个以上的备份电池），多个电池单元BT串联。
示例性的，如图1所示，N（N为自然数，N≥3）个电池单元BT_1、BT_2、BT_3……BT_N串联，备份电池BT_B1与N个电池单元中每个电池单元之间设置有两个开关，当两个开关闭合时，备份电池BT_B1与该电池单元并联。例如，如图1所示，备份电池BT_B1与电池单元BT_2之间设置有开关S1、S2，当开关S1、S2闭合时，备份电池BT_B1与电池单元BT_2并联。
需要说明的是，图1中以电池单元BT_2与备份电池BT_B1之间设置的开关S1、开关S2做示例性说明，实际电路中，可根据需求进行电路设计：例如，（1）每个电池单元与备份电池之间都设置有两个开关， N个电池单元和该备份电池之间设置有2N 个开关；（2）只设置两个开关，两个开关可以与每个电池单元任意连接。
均衡电路120，其分别与电池组110和控制器130电性连接，其用于在对电池组110中的电池单元进行充电操作或放电操作中，当需要进行主动均衡操作和/或被动均衡操作时，对电池单元进行主动均衡操作和/或被动均衡操作。
控制器130，其用于控制对电池单元进行充电操作和放电操作，当需要进行主动均衡操作和/或被动均衡操作时，控制均衡电路120对电池单元进行主动均衡操作和/或被动均衡操作，并记录历史数据，该历史数据包括每次对电池单元进行充电操作或放电操作后所产生的数据，若充电操作或放电操作中进行了均衡操作（主动均衡操作和/或被动均衡操作），也会记录均衡操作产生的数据，每个电池单元都具有其标识，当进行充电操作或放电操时，控制器130记录电池单元的标识（例如，图1中的BT_1、BT_2、BT_3……BT_N），以及该标识对应的行为。
示例性的，控制器130包括处理器131（该处理器131可以是微控制单元（microcontroller unit，MCU））和存储器132，该存储器132中存储有至少一条指令或程序，该指令或程序由处理器131加载并执行以实现如下任一方法实施例。
需要说明的是，本申请中涉及的电池（包括电池单元和备份电池）可以是锂电池或其他可以进行均衡操作的电池。
参考图2，其示出了本申请一个示例性实施例提供的电池的监控方法的流程图，该方法可应用于图1实施例中的电池管理系统中，该方法可由图1实施例中的控制器130执行，如图2所示，该方法包括：
步骤201，获取电池组的历史数据，该历史数据包括对电池组中的电池单元进行多次充电操作和放电操作后所产生的数据。
控制器通过控制电源电路（图1中未示出）对电池单元进行多次充电操作和放电操作，当每次进行充电操作或放电操作后，都会记录充电操作或放电操作所产生的数据，尤其是当在充电操作或充电操作时存在主动均衡操作和/或被动均衡操作时，会记录主动均衡操作和/或被动均衡操作产生的数据。由于控制器会记录每次充电操作或放电操作所产生的数据，因此当需要判定电池单元的健康状况时，可直接调用记录的历史数据。
在一些实施例中，控制器需要记录进行充电操作时最先达到过电压阈值的电池单元，在一些实施例中，控制器需要记录进行放电操作时最先达到欠电压阈值的电池单元。通常，过电压阈值大于欠电压阈值，两个阈值可根据实际应用设置。
例如，在第i（i为自然数，i≥1）次充电操作中，最先达到过电压阈值的电池单元为电池单元BT_1，控制器记录电池单元BT_1的标识，以及该标识对应的行为（最先达到过电压阈值），若在该充电操作中存在主动均衡操作和/或被动均衡操作的电池单元，则记录该电池单元的标识以及该标识对应的行为（主动均衡操作和/或被动均衡操作）。
步骤202，根据历史数据确定电池组中是否存在受损的电池单元。
由于电池单元的健康状态和充电操作、放电操作中的行为强相关（尤其是存在主动均衡操作和/或被动均衡操作时），因此可根据历史数据准确地判断出电池组中是否存在受损的电池单元。当不存在受损的电池单元时，进入步骤201，继续读取的历史数据；若存在受损的电池单元时，进入步骤203。
步骤203，将受损的电池单元替换为备份电池。
示例性的，可通过控制电池组中的开关使一个备份电池与受损的电池单元并联，从而将受损的电池单元替换为备份电池。例如，如图1所示，若确定电池单元BT_2为受损的电池单元，控制器可通过释放控制电压或控制电流使备份电池BT_B1与电池单元BT_2之间的开关S1、开关S2闭合，使备份电池BT_B1与受损的电池单元BT_2并联，从而替换受损的电池单元。
综上所述，本申请实施例中，通过对电池组中的电池单元进行多次充电操作和放电操作后所产生的数据确定电池组中受损的电池单元，且由于设置有备份电池，可以将受损的电池单元替换为备份电池，在提高了对电池健康监控的准确度的基础上，解决了电池单元受损对电池组工作的影响。
参考图3，其示出了本申请一个示例性实施例提供的历史数据的记录方法的流程图，该方法可应用于图1实施例中的电池管理系统中，该方法可由图1实施例中的控制器130执行，该方法可以是在图2实施例之前执行的方法，如图3所示，该方法包括：
步骤301，对电池单元进行充电操作时，记录最先达到过电压阈值的电池单元。
例如，如上述，在第i次充电操作时，最先达到过电压阈值的电池单元为电池单元BT_1，控制器记录电池单元BT_1的标识，以及该标识对应的行为（最先达到过电压阈值）；在第（i+1）次充电操作时，最先达到过电压阈值的电池单元为依然为电池单元BT_1，则控制器记录电池单元BT_1的标识，以及该标识对应的行为（最先达到过电压阈值）。
本申请中，可将每次充电操作时最先达到过电压阈值的电池单元归属为第一类电池，将若在第i次充电操作之前的充电操作中电池单元BT_1并不是最先达到过电压阈值的电池单元，则电池单元BT_1在第一类电池中出现的次数为2（电池单元BT_1在第i次充电操作时和第（i+1）次充电操作时为最先达到过电压阈值的电池单元）。
步骤302，对电池单元进行放电操作时，记录最先达到欠电压阈值的电池单元。
例如，在第j（j为自然数，j≥1）次放电操作时，最先达到欠电压阈值的电池单元为电池单元BT_2，控制器记录电池单元BT_2的标识，以及该标识对应的行为（最先达到欠电压阈值）；在第（j+1）次充电操作时，最先达到欠电压阈值的电池单元为为电池单元BT_3，则控制器记录电池单元BT_3的标识，以及该标识对应的行为（最先达到欠电压阈值）。
本申请中，可将每次放电操作时最先达到欠电压阈值的电池单元归属为第二类电池，将若在第j次充电操作之前的放电操作中电池单元BT_2、电池单元BT_3并不是最先达到欠电压阈值的电池单，则电池单元BT_2、电池单元BT_3在第一类电池中出现的次数都为1（电池单元BT_2在第j次充电操作时为最先达到欠电压阈值的电池单元，电池单元BT_3在第（j+1）次充电操作时为最先达到欠电压阈值的电池单元）。
步骤303，对电池进行充电操作或放电操作时若存在被动均衡操作，记录需要做被动均衡的电池单元。
例如，在第k（k为自然数，k≥1）次充电操作时，存在被动均衡操作，在该被动均衡操作时需要做被动均衡的电池单元为BT_4，控制器记录电池单元BT_4的标识，以及该标识对应的行为（需要做被动均衡）。本申请中，可将被动均衡操作时需要做被动均衡的电池单元归属为第三类电池，电池单元在第三类电池中出现的次数可参考上述，在此不做赘述。
步骤304，对电池进行充电操作或放电操作时若存在主动均衡操作，记录需要做主动均衡供体的电池单元。
例如，在第l（l为自然数，l≥1）次充电操作时，存在主动均衡操作，在该主动均衡操作时需要做主动均衡供体的电池单元为BT_2，控制器记录电池单元BT_2的标识，以及该标识对应的行为（需要做主动均衡供体）。本申请中，可将主动均衡操作时需要做主动均衡供体的电池单元归属为第四类电池，电池单元在第四类电池中出现的次数可参考上述，在此不做赘述。
步骤305，对电池进行充电操作或放电操作时若存在主动均衡操作，记录做主动均衡受体的电池单元。
例如，在第m（m为自然数，l≥1）次充电操作时，存在主动均衡操作，在该主动均衡操作时做主动均衡受体的电池单元为BT_2，控制器记录电池单元BT_2的标识，以及该标识对应的行为（做主动均衡受体）。本申请中，可将主动均衡操作时做主动均衡受体的电池单元归属为第五类电池，电池单元在第五类电池中出现的次数可参考上述，在此不做赘述。
需要说明的是，步骤301至步骤305不是按照顺序执行的步骤，而是在满足触发条件时执行的步骤。控制器在多次充电操作和放电操作时执行上述步骤，记录历史数据。
参考图4，其示出了本申请一个示例性实施例提供的电池的监控方法的流程图，该方法可应用于图1实施例中的电池管理系统中，该方法可由图1实施例中的控制器130执行，该方法可以是在图2实施例中步骤203的一种可选的实施方式，如图3所示，该方法包括：
步骤401，根据历史数据确定电池组中的第一类电池。
如上述，可将每次充电操作时最先达到过电压阈值的电池单元归属为第一类电池，例如，电池单元BT_1、电池单元BT_2都在某次（或多次）充电操作时最先达到过电压阈值，因此可将电池单元BT_1、电池单元BT_2归属于第一类电池的集合中（该集合中有电池单元BT_1、电池单元BT_2的标识，可统计或记录电池单元BT_1、电池单元BT_2在第一类电池中出现的次数）。
步骤402，根据历史数据确定电池组中的第二类电池。
如上述，可将每次放电操作时最先达到欠电压阈值的电池单元归属为第二类电池，例如，电池单元BT_2在某次（或多次）放电操作时最先达到欠电压阈值，因此可将电池单元BT_2归属于第二类电池的集合中（该集合中有电池单元BT_2的标识，可统计或记录电池单元BT_2在第二类电池中出现的次数）。
步骤403，根据历史数据检测多次充电操作和放电操作中是否存在被动均衡操作。
当不存在被动均衡操作时，进入步骤406b。
步骤404，根据历史数据确定电池组中的第三类电池。
如上述，可将被动均衡操作时需要做被动均衡的电池单元归属为第三类电池，例如，电池单元BT_2在某次（或多次）充电或放电操作时需要做被动均衡操作，因此可将电池单元BT_2归属于第三类电池的集合中（该集合中有电池单元BT_2的标识，可统计或记录电池单元BT_2在第三类电池中出现的次数）。
步骤405，根据历史数据检测多次充电操作和放电操作中是否存在主动均衡操作。
当不同时存在主动均衡操作和被动均衡操作时，进入步骤406b，当存在主动均衡操作和被动均衡操作时，进入步骤406a。需要说明的是，步骤403和步骤405的顺序不做限定，也可先检测是否存在主动均衡操作，再检测是否存在被动均衡操作。
步骤406a，根据历史数据确定电池组中的第四类电池。
如上述，可将主动均衡操作时需要做主动均衡供体的电池单元归属为第四类电池，例如，电池单元BT_2在某次（或多次）充电或放电操作时需要做主动均衡供体，因此可将电池单元BT_2归属于第四类电池的集合中（该集合中有电池单元BT_2的标识，可统计或记录电池单元BT_2在第四类电池中出现的次数）。
步骤407，根据历史数据确定电池组中的第五类电池。
如上述，可将主动均衡操作时做主动均衡受体的电池单元归属为第五类电池，例如，电池单元BT_2在某次（或多次）充电或放电操作时需要做做主动均衡受体，因此可将电池单元BT_2归属于第四类电池的集合中（该集合中有电池单元BT_2的标识，可统计或记录电池单元BT_2在第五类电池中出现的次数）。
步骤408，根据确定的第一类电池、第二类电池、第三类电池、第四类电池和第五类电池确定电池组中是否存在受损的电池单元。
步骤406b，根据确定的第一类电池和第二类电池确定电池组中是否存在受损的电池单元。
当不存在第三类电池、第四类电池和第五类电池时（即多次充电操作和放电操作时不存在主动均衡操作和被动均衡操作时），则根据确定的第一类电池和第二类电池确定电池组中是否存在受损的电池单元。
示例性的，根据确定的第一类电池和第二类电池确定电池组中是否存在受损的电池单元包括但不限于：将第一候选电池和第二候选电池中重合的电池单元作为目标电池，将目标电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为受损的电池单元；若第一候选电池和第二候选电池中不存在重合的电池单元，则确定不存在受损的电池单元。
其中，第一候选电池是将第一类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，序号在前预设位的电池单元，第二候选电池是将第二类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，序号在前预设位的电池单元。
例如，在第一类电池中，出现次数从多到少的排序为电池单元BT_2、电池单元BT_6、电池单元BT_8、电池单元BT_11、电池单元BT_12、电池单元BT_7……，若预设位为三，则电池单元BT_2、电池单元BT_6和电池单元BT_8为第一候选电池；在第二类电池中，出现次数从多到少的排序为电池单元BT_6、电池单元BT_8、电池单元BT_2、电池单元BT_3、电池单元BT_13、电池单元BT_11……，若预设位为三，则电池单元BT_6、电池单元BT_8和电池单元BT_2为第二候选电池；因此，第一候选电池和第二候选电池中重合的电池单元按照出现的次数从多到少的顺序排序依次为电池单元BT_2、电池单元BT_8和电池单元BT_6，若预设位为一，则确定电池单元BT_2为受损的电池单元。需要说明的是，上述判定过程中，若达不到预设个数（预设个数和预设位数值相同），则取全部。
参考图5，其示出了本申请一个示例性实施例提供的电池的监控方法的流程图，该方法可应用于图1实施例中的电池管理系统中，该方法可由图1实施例中的控制器130执行，该方法可以是在图4实施例中步骤408的一种可选的实施方式，如图3所示，该方法包括：
步骤501，将第一类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第一候选电池。
例如，在第一类电池中，出现次数从多到少的排序为电池单元BT_2、电池单元BT_6、电池单元BT_8、电池单元BT_11……，若预设位为三，则电池单元BT_2、电池单元BT_6和电池单元BT_8为第一候选电池。
若第一类电池中出现的电池单元没有达到预设个数（预设个数和预设位数值相同），则可将所有第一类电池确定为第一候选电池，例如，只有电池单元BT_1和电池单元BT_6为第一类电池，而预设位为3，则将电池单元BT_1和电池单元BT_6确定为第一候选电池。
步骤502，将第二类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第二候选电池。
例如，在第二类电池中，出现次数从多到少的排序为电池单元BT_2、电池单元BT_3、电池单元BT_5、电池单元BT_6……，若预设位为三，则电池单元BT_2、电池单元BT_3、电池单元BT_5为第二候选电池。若第二类电池中出现的电池单元没有达到预设个数，则可将所有第二类电池确定为第二候选电池。
步骤503，当存在第三类电池时，将第三类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第三候选电池。
例如，在第三类电池中，出现次数从多到少的排序为电池单元BT_7、电池单元BT_11、电池单元BT_9、电池单元BT_10……，若预设位为三，则电池单元BT_7、电池单元BT_11、电池单元BT_9为第三候选电池。若第三类电池中出现的电池单元没有达到预设个数，则可将所有第三类电池确定为第三候选电池。
步骤504，当存在第四类电池时，将第四类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第四候选电池。
例如，在第四类电池中，出现次数从多到少的排序为电池单元BT_5、电池单元BT_1、电池单元BT_9、电池单元BT_6……，若预设位为三，则电池单元BT_5、电池单元BT_1、电池单元BT_9为第四候选电池。若第四类电池中出现的电池单元没有达到预设个数，则可将所有第四类电池确定为第四候选电池。
步骤505，当存在第五类电池时，将第五类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第五候选电池。
例如，在第五类电池中，出现次数从多到少的排序为电池单元BT_2、电池单元BT_3、电池单元BT_9、电池单元BT_7……，若预设位为三，则电池单元BT_2、电池单元BT_3、电池单元BT_9为第五候选电池。若第五类电池中出现的电池单元没有达到预设个数，则可将所有第五类电池确定为第五候选电池。
需要说明的是，步骤501至步骤505执行的顺序不进行限定，且步骤501至步骤505中的预设位相同（可根据实际需要取值，例如其可以是1至5）。
步骤506，根据第一候选电池、第二候选电池、第三候选电池、第四候选电池和第五候选电池确定电池组中是否存在受损的电池单元。
示例性的，步骤506包括但不限于：将第一候选电池、第二候选电池和第五候选电池中重合的电池单元作为目标电池；若目标电池不是第三候选电池和第四候选电池，则将目标电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位（该预设位与步骤501至步骤505中的预设位无关，其可以是1）的电池单元确定为受损的电池单元。若目标电池的个数没有达到预设个数（预设个数与预设位数值相同），则可将所有目标电池确定为受损的电池单元。
相对应的，当第一候选电池、第二候选电池和第五候选电池中不存在重合的电池单元时，则确定不存在受损的电池单元。
例如，如上述，第一候选电池、第二候选电池和第五候选电池中重合的电池单元为电池单元BT_2，则确定电池单元BT_2为目标电池，且电池单元BT_2不是第三候选电池和第四候选电池，则确定电池单元BT_2为受损的电池单元。在对受损的电池单元的判定过程中，充电操作时最先达到过电压阈值，放电操作时最先达到欠电压阈值，在主动均衡操作时做主动均衡受体（若有），以上三个条件需要同时满足，并且不能是被动均衡操作中需要做被动均衡的电池单元，不能是主动均衡操作时的主动均衡供体，满足上述条件的电池单元有较高的几率是受损的电池单元。因此，对于同时属于三个受损判定条件，且不属于两个健康条件（属于第四类电池和第五类电池）的电池单元，按照触发受损判断条件的次数从大到小排名，能够精确的判断受损的电池单元，防止误判的发生。
参考图6，其示出了本申请一个示例性的实施例提供的控制器的框图，该控制可作为图1实施例中的控制器130。如图6所示，该控制器包括：处理器610以及存储器620。
处理器610可以是中央处理器（central processing unit ，CPU），网络处理器（network processor，NP）或者CPU和NP的组合。处理器610还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路（application-specific integrated circuit，ASIC），可编程逻辑器件（programmable logic device，PLD）或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件（complex programmable logic device，CPLD），现场可编程逻辑门阵列（field-programmable gate array，FPGA），通用阵列逻辑（generic array logic，GAL）或其任意组合。
存储器620通过总线或其它方式与处理器610相连，存储器620中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，上述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器610加载并执行以实现如上任一实施例中提供的电池的监控方法。存储器620可以为易失性存储器（volatile memory），非易失性存储器（non-volatile memory）或者它们的组合。易失性存储器可以为随机存取存储器（random-access memory，RAM），例如静态随机存取存储器（static random access memory，SRAM），动态随机存取存储器（dynamicrandom access memory，DRAM）。非易失性存储器可以为只读存储器（read only memoryimage，ROM），例如可编程只读存储器（programmable read only memory，PROM），可擦除可编程只读存储器（erasable programmable read only memory，EPROM），电可擦除可编程只读存储器（electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM）。非易失性存储器也可以为快闪存储器（flash memory），磁存储器，例如磁带（magnetic tape），软盘（floppy disk），硬盘。非易失性存储器也可以为光盘。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述任一实施例所述的电池的监控方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例提供的电池的监控方法。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种电池的监控方法，其特征在于，包括：
获取电池组的历史数据，所述历史数据包括对所述电池组中的电池单元进行多次充电操作和放电操作后所产生的数据；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第一类电池，所述第一类电池是对所述电池单元进行充电操作时最先达到过电压阈值的电池单元；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第二类电池，所述第二类电池是对所述电池单元进行放电操作时最先达到欠电压阈值的电池单元，所述过电压阈值大于所述欠电压阈值；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第三类电池，所述第三类电池是当存在被动均衡操作时需要做被动均衡的电池单元；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第四类电池，所述第四类电池是当存在主动均衡操作时做主动均衡供体的电池单元；
根据所述历史数据确定所述电池组中的第五类电池，所述第五类电池是当存在主动均衡操作时做主动均衡受体的电池单元；
将第一类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第一候选电池；
将第二类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第二候选电池；
当存在所述第三类电池时，将所述第三类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第三候选电池；
当存在所述第四类电池时，将所述第四类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第四候选电池；
当存在所述第五类电池时，将所述第五类电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为第五候选电池；
根据所述第一候选电池、所述第二候选电池、所述第三候选电池、所述第四候选电池和所述第五候选电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元；
当确定所述电池组中存在受损的电池单元时，将所述受损的电池单元替换为备份电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组包括多个电池单元和至少一个备份电池，所述多个电池单元串联。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述受损的电池单元替换为备份电池，包括：
通过控制所述电池组中的开关使一个备份电池与所述受损的电池单元并联。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一候选电池、所述第二候选电池、所述第三候选电池、所述第四候选电池和所述第五候选电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元，包括：
当不存在所述第三类电池、所述第四类电池和所述第五类电池时，根据确定的所述第一类电池和所述第二类电池确定电池组中是否存在受损的电池单元。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一候选电池、所述第二候选电池、所述第三候选电池、所述第四候选电池和所述第五候选电池确定所述电池组中是否存在受损的电池单元，包括：
将所述第一候选电池、第二候选电池和所述第五候选电池中重合的电池单元作为目标电池；
若所述目标电池不是所述第三候选电池和所述第四候选电池，则将目标电池中的电池单元按照出现次数从多到少的顺序排序，将序号在前预设位的电池单元确定为受损的电池单元。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述第一候选电池、第二候选电池和所述第五候选电池中不存在重合的电池单元时，则确定不存在受损的电池单元。
7.一种电池管理系统，其特征在于，包括：
电池组，所述电池组其包括多个电池单元和至少一个备份电池；
均衡电路，所述均衡电路其分别与所述电池组和控制器电性连接，所述均衡电路用于在对所述电池组中的电池单元进行充电操作或放电操作中，当需要进行主动均衡操作和/或被动均衡操作时，对电池单元进行主动均衡操作和/或被动均衡操作；
控制器，所述控制器用于控制对所述电池单元进行充电操作和放电操作，当需要进行主动均衡操作和/或被动均衡操作时，控制所述均衡电路对电池单元进行主动均衡操作和/或被动均衡操作，记录历史数据，所述历史数据包括每次对电池单元进行充电操作或放电操作后所产生的数据；
所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或程序，所述指令或程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至6中任一所述的电池的监控方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至6中任一所述的电池的监控方法。
CN202310808323.2A 2023-07-04 2023-07-04 电池的监控方法、系统和存储介质 Active CN116525980B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310808323.2A CN116525980B (zh) 2023-07-04 2023-07-04 电池的监控方法、系统和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310808323.2A CN116525980B (zh) 2023-07-04 2023-07-04 电池的监控方法、系统和存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116525980A CN116525980A (zh) 2023-08-01
CN116525980B true CN116525980B (zh) 2023-09-12

Family

ID=87401586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310808323.2A Active CN116525980B (zh) 2023-07-04 2023-07-04 电池的监控方法、系统和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116525980B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010164510A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Toyota Motor Corp 組電池の異常検出装置
CN110838752A (zh) * 2019-10-26 2020-02-25 国网福建省电力有限公司邵武市供电公司 一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法
CN114646885A (zh) * 2022-05-13 2022-06-21 深圳市驰普科达科技有限公司 储能电池管理系统的故障恢复检测方法及装置
CN115425308A (zh) * 2022-09-28 2022-12-02 中国联合网络通信集团有限公司 落后电池确定方法、装置及存储介质

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010164510A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Toyota Motor Corp 組電池の異常検出装置
CN110838752A (zh) * 2019-10-26 2020-02-25 国网福建省电力有限公司邵武市供电公司 一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法
CN114646885A (zh) * 2022-05-13 2022-06-21 深圳市驰普科达科技有限公司 储能电池管理系统的故障恢复检测方法及装置
CN115425308A (zh) * 2022-09-28 2022-12-02 中国联合网络通信集团有限公司 落后电池确定方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN116525980A (zh) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3772657B1 (en) Device and method for performing a state of health estimation
CN105629172B (zh) 一种混合蓄电池故障检测的方法及装置
EP3032633B1 (en) Battery control system, and vehicle control system
CN114072983A (zh) 用于双均衡电池和电池组性能管理的方法和系统
US20180269694A1 (en) Battery cell balancing method and system
JP7127762B2 (ja) バッテリー診断システム及び方法
US20230275276A1 (en) Slave BMS Inspection System and Method
US11815558B2 (en) Apparatus and method for diagnosing abnormal degradated battery cell
KR20210050443A (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
JP2022532545A (ja) 電池セル診断装置および方法
US8918299B2 (en) System and method for maximizing a battery pack total energy metric
US20230258725A1 (en) Battery abnormality diagnosis apparatus and method
JP2024500788A (ja) 電池管理装置および方法
EP3859867B1 (en) Battery management system, processing device, battery management method, and battery management and control system
CN116525980B (zh) 电池的监控方法、系统和存储介质
US11965936B2 (en) Battery diagnosis apparatus and method
CN111856299A (zh) 电源状态的确定方法、装置及设备
US20230148088A1 (en) Battery management apparatus and method
US20240003980A1 (en) Battery management apparatus and method
EP3958371A1 (en) Battery management device and method, and battery system including same
CN114097159A (zh) 并联电池继电器诊断装置和方法
EP4361653A1 (en) Device and method for managing battery
KR20210050396A (ko) 배터리 이상 검출 장치 및 방법
KR102550097B1 (ko) Bms가 구비되지 않은 배터리 시스템용 충전기
KR102529435B1 (ko) 배터리 장비를 모니터링하기 위한 모니터링 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant