CN116526635B - 电池系统的电量均衡方法、电池系统和电池管理系统 - Google Patents

电池系统的电量均衡方法、电池系统和电池管理系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种电池系统的电量均衡方法、装置、电池管理系统、存储介质和计算机程序产品。所述方法应用于电池系统,电池系统包括串联的至少两个电池模块,电池模块中包括电池单元和温度控制单元,所述方法包括:获取至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量;响应于至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块;控制待均衡电池模块的电池单元输出电流至待均衡电池模块的温度控制单元,以提供待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电,直至待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。采用本方法能够提高电量均衡效率简化流程。

Description

电池系统的电量均衡方法、电池系统和电池管理系统
技术领域
本公开涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池系统的电量均衡方法、电池系统和电池管理系统。
背景技术
为了适应不同场景下用户对电池系统的电量、电压的不同需求,会存在将多个电池包串联或串并联使用的情况。但是,多个电池包在串并联后,随着时间的推移,不同电池包的老化存在差异导致每个电池包的实际容量出现不同,各个电池包之间电量不均衡的问题会越来越严重,最终会引起整个电池系统的总容量下降。
传统方法中,可以将串并联的电池包拆卸后独立进行补电,然后再组装成电池系统,但是这种方法流程繁琐,效率低下,且在拆装比较麻烦的场景下很难实现,用户体验差。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种提高电量均衡效率的电池包电量均衡方法、电池系统、电池管理系统、存储介质和计算机程序产品。
第一方面,本公开实施例提供了一种电池系统的电量均衡方法。所述方法应用于电池系统,所述电池系统包括串联的至少两个电池模块,每个所述电池模块中包括电池单元和温度控制单元,所述方法包括:
获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量;
响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块;
控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,以提供所述待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
在其中一个实施例中,所述响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块,包括:
响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量且无预设标志的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述预设标志为基于电池模块的健康状态或实际容量确定得到。
在其中一个实施例中,所述预设标志的确定方式,包括:
获取所述至少两个电池模块的工作数据,所述工作数据包括在充电状态下和放电状态下每个电池模块的电压;
根据所述工作数据,确定充电状态下所述电池模块中电压最先大于或等于第一电压阈值的电池模块为第一电池模块,以及确定放电状态下所述电池模块中电压最先小于或等于第二电压阈值的电池模块为第二电池模块;
在所述第一电池模块和所述第二电池模块为同一个电池模块的情况下,利用预设标志标记该电池模块。
在其中一个实施例中,所述温度控制单元包括加热单元和/或散热单元,所述控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,包括:
获取所述待均衡电池模块的温度;
根据所述温度与预设温度阈值的关系,确定所述温度控制单元的目标工作模式;
控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作。
在其中一个实施例中,所述根据所述温度与预设温度阈值的关系,确定所述温度控制单元的目标工作模式,包括:
在所述温度大于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为降温模式;和/或,
在所述温度小于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为加热模式。
在其中一个实施例中,在所述控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作之后,还包括:
在所述目标工作模式为降温模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度小于第一预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至加热模式;和/或,
在所述目标工作模式为加热模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度大于第二预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至降温模式。
在其中一个实施例中,所述电池模块中包括至少两个并联的电池单元组成的并联电池模块,所述获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量,包括:
获取所述并联电池模块中所述至少两个并联的电池单元中每个电池单元的剩余电量;
根据所述每个电池单元的剩余电量确定所述并联电池模块的剩余电量。
在其中一个实施例中,每个所述电池模块中还包括均衡电阻,所述电池单元与所述均衡电阻电性连接,在所述获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量之后,还包括;
响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值小于所述第一预设阈值且大于第二预设阈值,确定剩余电量大于第二预设电量的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值;
控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述均衡电阻,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
第二方面,本公开实施例还提供了一种电池系统,所述电池系统包括串联的至少两个电池模块,每个所述电池模块中包括电池单元和温度控制单元,所述电池系统还包括:
获取模块,用于获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量;
确定模块,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块;
控制模块,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,以提供所述待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
在其中一个实施例中,所述确定模块,包括:
第一确定子模块,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量且无预设标志的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述预设标志为基于电池模块的健康状态或实际容量确定得到。
在其中一个实施例中,所述预设标志的确定模块,包括:
获取单元,用于获取所述至少两个电池模块的工作数据,所述工作数据包括在充电状态下和放电状态下每个电池模块的电压;
第一确定单元,用于根据所述工作数据,确定充电状态下所述电池模块中电压最先大于或等于第一电压阈值的电池模块为第一电池模块,以及确定放电状态下所述电池模块中电压最先小于或等于第二电压阈值的电池模块为第二电池模块;
标记单元,用于在所述第一电池模块和所述第二电池模块为同一个电池模块的情况下,利用预设标志标记该电池模块。
在其中一个实施例中,所述温度控制单元包括加热单元和/或散热单元,所述控制模块,包括:
第一获取子模块,用于获取所述待均衡电池模块的温度;
第二确定子模块,用于根据所述温度与预设温度阈值的关系,确定所述温度控制单元的目标工作模式;
第一控制子模块,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作。
在其中一个实施例中,所述第二确定子模块,包括:
第二确定单元,用于在所述温度大于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为降温模式;和/或,
第三确定单元,用于在所述温度小于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为加热模式。
在其中一个实施例中,在所述第一控制子模块之后,还包括:
第二控制子模块,用于在所述目标工作模式为降温模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度小于第一预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至加热模式;和/或,
第三控制子模块,用于在所述目标工作模式为加热模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度大于第二预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至降温模式。
在其中一个实施例中,所述电池模块中包括至少两个并联的电池单元组成的并联电池模块,所述获取模块,包括:
第二获取子模块,用于获取所述并联电池模块中所述至少两个并联的电池单元中每个电池单元的剩余电量;
第三确定子模块,用于根据所述每个电池单元的剩余电量确定所述并联电池模块的剩余电量。
在其中一个实施例中,每个所述电池模块中还包括均衡电阻,所述电池单元与所述均衡电阻电性连接,在所述获取模块之后,还包括;
第四确定子模块,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值小于所述第一预设阈值且大于第二预设阈值,确定剩余电量大于第二预设电量的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值;
第四控制子模块,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述均衡电阻,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
第三方面,本公开实施例还提供了一种电池管理系统。所述电池管理系统包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本公开实施例中任一项所述的方法的步骤。
第四方面,本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本公开实施例中任一项所述的方法的步骤。
第五方面,本公开实施例还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本公开实施例中任一项所述的方法的步骤。
本公开实施例,提供了一种应用于电池系统的电池系统的电量均衡方法,电池系统中包括串联的至少两个电池模块,每个电池模块中包括电池单元和温度控制单元,在进行电量均衡时,获取每个电池模块的剩余电量,在电池模块的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于等于第一预设阈值时,根据剩余电量确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块,控制待均衡电池模块的电池单元输出电流至对应的温度控制单元,以提供所述温度控制单元的工作用电,直至待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。本实施方式利用温度控制单元进行电量均衡,无需拆卸电池模块进行补电,避免了因电量不均衡造成的电池模块总容量下降的问题,能够有效提高电量均衡效率,更快实现电池模块之间的电量均衡,且实现难度低,可以适用于不同的应用场景。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
图1为一个实施例中电池包的结构示意图;
图2为一个实施例中电池系统的结构示意图;
图3为一个实施例中电池系统的电量均衡方法的流程示意图;
图4为一个实施例中电池系统的电量均衡方法的流程示意图;
图5为一个实施例中预设标志的确定方式的流程示意图;
图6为一个实施例中预设标志的确定方式的流程示意图;
图7为一个实施例中电池系统的电量均衡方法的流程示意图;
图8为一个实施例中电池系统的电量均衡方法的流程示意图;
图9为一个实施例中电池系统的电量均衡方法的流程示意图;
图10为一个实施例中电池系统的电量均衡方法的流程示意图;
图11为一个实施例中电池包的电量均衡装置的结构框图;
图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。应当进一步理解,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。再者,本文中使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
应当理解,尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种参数或模块,但这些参数或模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的参数或模块彼此区分开。例如,在不脱离本文范围的情况下,第一参数也可以被称为第二参数,类似地,第二参数也可以被称为第一参数。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。此外,本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
应该理解,虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请的权利范围。
请参阅图1,其示出了一个示例性实施例中的一个电池包的结构示意图,该电池包100可以包括电池管理系统(Battery Management System,BMS)、电芯单元P、充电开关管M、放电开关管M、温度控制开关管S以及温度控制单元。
其中,电芯单元P可以是由多个电芯单体串并联形成的。充电开关管M、放电开关管M以及温度控制开关管S均可以为MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET,金属-氧化物半导体场效应晶体管),也可以是其他开关器件,本公开对此不作具体限定。
如图1所示,电池管理系统BMS可以分别与电芯单元P、充电开关管M、放电开关管M以及温度控制开关管S电连接,充电开关管M与放电开关管M串联连接至电芯单元P的负极,另一端作为电池包的输出负极;温度控制开关管S与温度控制单元串联后连接至电芯单元P的两端。
在一些示例中,电池包还可以具有隔离通信单元,多个电池包可以通过各自的隔离通信单元连接于通信总线,例如CAN总线,进行隔离通信。
在又一些示例中,该电池管理系统BMS可以用于检测电芯单元P的状态信息(如电压、电流以及温度等)、用于通过隔离通信模块向其他电池包或控制主机发送信息,以及用于控制充电开关管M、放电开关管M、温度控制开关管S的工作状态,进而实现控制电池包100的充电状态、放电状态以及温度控制单元的开关状态。
在一些示例中,温度控制单元可以包括加热单元和/或散热单元,该加热单元例如可以是PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数)加热器或加热膜,该散热单元可以是液冷系统或散热风扇。
在另一些示例中,在电池系统接入充电设备的情况下,该温度控制单元可以由该充电设备提供其进行热管理所需的电能,在电池系统未接入充电设备或者接入用电设备的情况下,该温度控制单元可以由电芯单元P提供其进行热管理所需的电能。
在再一些示例中,可以根据期望的系统电压和容量、采用多个如图1所示的电池包彼此串并联形成电池系统,在串并联过程中,可以采用电源线、铜排等导体将各个电池包的端口彼此连接。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电池系统的结构示意图,如图2所示,该电池系统包括多个(n个)电池包100,该多个电池包100两两并联后串联于电源母线,电源母线形成的正负极端子可以用于连接至充电器或者用电设备,以对该电池系统中的各个电池包100进行充电,或者,各个电池包100对用电设备放电以提供用电设备工作所需的电能。另外,该电池系统还包括通信总线,各个电池包100的隔离通信模块连接至该通信总线,在一示例中,该通信总线可以是CAN总线,或者RS485电气总线等,本公开对此不作限定。
可以理解的是,图2中仅示出了n个电池包100,在实际应用时,电池系统可以包括一个或者任意数量个电池包,本公开对此不作限定。
另外,图2仅示出了一种可能的电池包100的连接方式,在另一些可选的实施例中,各个电池包100可以是直接串联连接,或者,各个电池包100可以是串并联连接,等等。
值得说明的是,该电池系统中每个电池包100均是独立的产品单元,用户在购买到该电池包100后可以单独进行充放电使用,也可以将n个电池包100彼此串并联之后形成电池系统来对外供电。
在一个实施例中,如图3所示,提供一种电池系统的电量均衡方法。所述方法应用于电池系统,所述电池系统包括串联的至少两个电池模块,每个所述电池模块中包括电池单元和温度控制单元,所述方法包括:
步骤S310,获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量。
具体的,本公开实施例中,电池系统中包括串联的至少两个电池模块,每个电池模块中包括电池单元,即电池包,其中,一个电池模块可以对应有一个或多个电池单元,当电池模块中对应有多个电池单元时,多个电池单元可以并联形成所述电池模块。
电池模块中还包括温度控制单元,温度控制单元用于给电池单元的电芯进行加热或降温。对于由单个电池包形成的电池模块,温度控制单元可以直接设置在单个电池包内部形成由图1所示的电池包结构。对于由多个电池包形成的电池模块,温度控制单元可以设置在每个电池包内部,也可以设置在由多个电池包构成的电池模块的内部。
在一个示例中,获取每个电池模块的剩余电量,可以通过电池模块的电压确定电池模块的剩余电量。在一些可能的实现方式中,电池模块的剩余电量可以通过电池模块的实际剩余电量值表示,可以基于电压和电量之间的关系直接通过电池模块的电压表示,也可以通过电池模块的荷电状态(SOC)表示,还可以通过其他能够反映电池剩余电量的物理量表示,本公开对此不做限制。在一个示例中,串联的电池模块形成的电池模组还可以和其他串联电池模组并联,形成先串联后并联的电池系统,在进行电量均衡时,以串联电池模组为一个整体,分别判断每个串联电池模组中的电池模块是否需要进行电量均衡,单独对每个串联电池模组中的电池模块进行电量均衡。在另一个示例中,串联的电池模块中的每个电池模块可以包括至少两个并联的电池单元,如图2示出的电池系统实施例,其示出了采用2个电池包并联构成电池模块后再依次串联形成2并n/2串的电池系统。
当电池模块中包括多个电池单元时,可以根据电池单元之间的连接方式和每个电池单元的剩余电量,确定得到电池模块的剩余电量。在一个示例中,本实施例应用于处于充电状态的电池系统,在获取剩余电量进行判断之前,可以通过电池系统中电池模块的电压、电流等电气参数或电池模块的实时状态,确定电池模块是否处于充电状态,当处于充电状态时,获取每个电池模块的剩余电量。
步骤S320,响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块。
具体的,本公开实施例中,获取串联连接的至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量后,当剩余电量中最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值时,表明至少两个电池模块中存在剩余电量差异过大的电池模块,此时已经影响电池系统的性能,需要对偏差过大的电池模块进行电量均衡,因此将剩余电量大于第一预设电量的电池模块确定为待均衡电池模块。其中,第一预设阈值可以为事先根据实际应用场景设置得到,当最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于第一预设阈值时,可以认为此时电池模块之间的电量差较大,需要进行电量均衡。第一预设电量可以为根据实际应用场景设置得到,不同的应用场景可以对应有不同的第一预设电量,例如,根据此时的最大剩余电量确定第一预设电量,以使得确定得到的待均衡电池模块包括最大剩余电量对应的电池模块;更进一步的,可以将第一预设电量设置为最大剩余电量和第二大剩余电量之间的电量值,以使得确定得到的待均衡电池模块为最大剩余电量对应的电池模块;还可以事先根据实际应用场景中将第一预设电量设置为一个较大的电池电量值,在需要进行电量均衡时,对剩余电量较大的电池模块进行电量均衡;还可以将第一预设电量设置为最大剩余电量和最小剩余电量的平均值,由此将剩余电量大于平均值的电池模块确定为待均衡电池模块。当待均衡电池模块中包括多个电池模块时,可以同时对多个电池模块进行电量均衡,也可以根据多个电池模块的剩余电量依次对每个电池模块进行电量均衡,例如,根据剩余电量从高到低按顺序确定当前待均衡电池模块进行电量均衡,直至所有待均衡电池模块的剩余电量均符合预设条件。
步骤S330,控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,以提供所述待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
具体的,本公开实施例中,在确定待均衡电池模块后,控制待均衡电池模块的电池单元输出电流至待均衡电池模块对应的温度控制单元,以提供该温度控制单元的工作用电,直至待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。通常情况下,电池系统中的温度控制单元是统一控制的,在电池单元温度过高或温度过低时,可以开启温度控制单元,通过温度控制单元进行降温或加热以对电池单元进行温度调节。在本实施例中,当需要进行电量均衡时,控制待均衡电池模块的电池单元输出电流至待均衡电池模块的温度控制单元,以提供待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电。具体的,电池模块的BMS可以控制温度控制开关闭合从而将温度控制单元切换至工作状态,温度控制单元工作时需要消耗电量,用于消耗待均衡电池模块的多余电量。进一步地,本步骤还包括控制除待均衡电池模块以外的电池模块的温度控制单元切换至不工作状态。由此,可以使电量更高的电池模块通过其对应的温度控制单元额外消耗更多的电量,并且温度控制单元的工作电流可以达到安培级别,使得电池系统能够以更大功率、更少时间来进行电量均衡的过程。
可选的,本实施例中,温度控制单元的工作模式可以为事先根据实际应用场景设置得到,例如,电量均衡场景下,温度控制单元主要用于消耗待均衡电池模组的多余电量;电池模组温度控制场景下,温度控制单元主要用于控制电池模组的温度。考虑到电量均衡和电池模组温度控制两种场景下,温度控制单元所起到的作用不同,不同工作场景下,温度控制单元对应设置有不同的工作模式。当待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件时,电池单元不再输出电流至温度控制单元,其中,预设条件可以为根据实际应用场景确定得到,当待均衡电池模块的剩余电量符合该预设条件时,可以认为此时电池模组之间的电量差值较小,无需继续通过温度控制单元进行电量均衡。在一个示例中,预设条件可以设置为待均衡电池模组的剩余电量与其他电池模组的剩余电量之间的电量差值小于预设电量差值,预设电量差值可以为根据实际应用场景设置得到,预设电量差值优选小于第一预设阈值,当待均衡电池模组的剩余电量与其他电池模组的剩余电量之间的电量差值小于预设电量差值时,可以认为此时所述至少两个电池模组之间的电量差值较小,无需继续通过温度控制单元进行电量均衡。在一个示例中,剩余电量数据的获取和本实施例所述的方法可以由电池系统中的主机电磁模块的电池管理系统来执行。在一种实现方式中,利用温度控制单元进行电量均衡时,可以对待均衡电池模块进行实时监测,根据待均衡电池模块的温度,对温度控制单元模块的工作模式不断调整,直到待均衡模块的剩余电量符合预设条件,均衡过程结束,关闭温度控制单元。
本公开实施例,提供了一种应用于电池系统的电量均衡方法,电池系统中包括串联的至少两个电池模块,每个电池模块中包括电池单元和温度控制单元,在进行电量均衡时,获取每个电池模块的剩余电量,在电池模块的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于等于第一预设阈值时,根据剩余电量确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块,控制待均衡电池模块的电池单元输出电流至对应的温度控制单元,以提供所述温度控制单元的工作用电,直至待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件,实现方式简单,无需拆卸电池模块就可以实现电池包的自动电量均衡,避免了因电量不均衡造成的电池模块总容量下降的问题;本实施例中考虑到温度控制单元的耗电效率,在电池模块电量不均衡时,利用温度控制单元进行电量均衡,能够有效提高电量均衡效率,更快实现电池模块之间的电量均衡,且实现难度低,可以适用于不同的应用场景。
在一个实施例中,如图4所示,所述响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块,包括:
步骤S321,响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量且无预设标志的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述预设标志为基于电池模块的健康状态或实际容量确定得到。
具体的,本公开实施例中,获取电池模块的剩余电量后,当剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值时,确定剩余电量大于第一预设电量且无预设标志的电池模块为待均衡电池模块,其中,第一预设电量可以为根据实际应用场景设置得到。预设标志为基于电池模块的健康状态或实际容量确定得到,健康状态是指SOH(state of health),SOH = (电池的实际容量÷电池理论容量)×100%,例如,某个电池模块的理论容量为100Ah,实际容量为85Ah,则SOH=85%。通常情况下,当电池模块的健康状态较差或实际容量较小时,可以认为该电池模块受损,实际容量下降。当电池模块的实际容量下降到一定程度后,在电量均衡时无需对该电池模块进行均衡。因此,在一个示例中,可以根据实际应用场景设置标记条件,例如,当电池模块的健康状态小于预设值或实际容量小于预设容量值时,可以认为此时电池模块的健康状态较差或实际容量较小,符合标记条件,因此利用预设标志对该电池模块进行标记,在后续电量均衡的过程中无需对有预设标志的电池模块进行电量均衡。在一些可能的实现方式中,电池模块的健康状态或实际容量可以为直接获取得到,可以为通过测量电池模块的实际容量值得到,也可以为根据电池模块充电状态和/或放电状态下的工作数据确定得到,还可以为通过其他能够获取电池模块实际容量或健康状态的方式得到,本公开对此不做限制。当电池模块的剩余电量大于第一预设电量,且无预设标志时,可以认为该电池模块实际容量正常,且剩余电量较多,需要通过电量均衡消耗多余电量,通过本实施例所述的电量均衡方式对该电池模块进行电量均衡。
在一个示例中,当电池模块为包括多个并联的电池单元的并联电池模块时,可以根据其中每个电池单元的实际容量或健康状态确定得到整个电池模块的实际容量或健康状态,例如,将并联的多个电池单元中每个电池单元的实际容量相加,就可以得到并联电池模块的实际容量,实际容量可以通过健康状态和理论容量的乘积确定得到。
本公开实施例,基于电池模块的健康状态或实际容量对电池模块进行标记,在电量均衡过程中能够排除实际容量下降的电池模块,对其他正常的电池模块进行电量均衡,实现了对存在容量受损的电池模块的电池系统的电量均衡,提高了电量均衡的灵活性,同时保证了电量均衡的效果,适用于不同场景不同情况下的电池系统。
在一个实施例中,如图5所示,所述预设标志的确定方式,包括:
步骤S510,获取所述至少两个电池模块的工作数据,所述工作数据包括在充电状态下和放电状态下每个电池模块的电压;
步骤S520,根据所述工作数据,确定充电状态下所述电池模块中电压最先大于或等于第一电压阈值的电池模块为第一电池模块,以及确定放电状态下所述电池模块中电压最先小于或等于第二电压阈值的电池模块为第二电池模块;
步骤S530,在所述第一电池模块和所述第二电池模块为同一个电池模块的情况下,利用预设标志标记该电池模块。
具体地,本公开实施例中,可以根据电池模块的充放电状态确定预设标志。通常情况下,根据电池模块的充放电状态下的工作数据能够判断电池模块的健康状态或实际容量,从而确定是否需要利用预设标志进行标记。具体地,获取电池模块的工作数据,其中,工作数据包括充电状态下的电池模块的电压和放电状态下的电池模块的电压。工作数据可以为电池模块在充电或放电时实时获取,也可以为根据电池模块在充电或放电时的监测数据获取得到。在电池模块的充电或放电过程中,随着电池模块的剩余电量发生变化,电压也会随之变化。本实施例中,根据获取到的工作数据,确定充电状态下电池模块中电压最先大于等于第一电压阈值的电池模块为第一电池模块,第一电压阈值为根据实际应用场景设置得到,在一个示例中,充电过程中,当电池模块的电压过高时,会触发过压保护,表示该电池模块电量已充满或电量已大于预设最大电量值,可以将触发过压保护时对应的充电电压确定为第一电压阈值,此时,在充电过程中,所述至少两个串联的电池模块中最先触发过压保护的电池模块被确定为第一电池模块。根据获取到的工作数据,确定放电状态下电池模块中电压最先小于等于第二电压阈值的电池模块为第二电池模块,第二电压阈值为根据实际应用场景设置得到,在一个示例中,放电过程中,当电池模块的电压过低时,会触发欠压保护,表示该电池模块电量已耗尽或电量已小于预设最小电量值,可以将触发欠压保护时对应的放电电压确定为第二电压阈值,此时,在放电过程中,所述至少两个串联的电池模块中最先触发欠压保护的电池模块被确定为第二电池模块。当第一电池模块和第二电池模块为同一电池模块时,说明该电池模块在充电时最先充满,放电时最先耗尽,该电池模块的健康状态较差,实际容量降低,因此,无需对该电池模块进行电量均衡,利用预设标志标记该电池模块。
在一个示例中,当通过工作数据确定电池模块的健康状态或实际容量时,可以在电池模块充电和/放电时,实时获取电池模块的工作数据,并进行判断,从而能够在电池模块容量下降时,及时对容量下降的电池模块进行标记。图6为根据一示例性实施例示出的一种预设标志的确定方式的流程示意图,如图6所示,获取电池模块的工作数据,其中,可以按照预设周期循环获取工作数据,也可以为持续性地获取工作数据。电池模块的工作数据可以包括但不限于电池模块充电/放电状态下的电压、电流、温度、荷电状态等电气数据,还可以包括电池模块的实时状态。进一步地,通过电池模块的工作数据可以来判断当前电池模块的工作状态,工作状态包括充电状态和放电状态。示例性地,获取电池模块的电流参数,若电流参数为正值,则表示电池模块处于放电状态;若电流参数为负值,则表示电池模块处于充电状态。当然,电流参数的正负值和工作状态的对应关系可以是变换的,本实施例并不限定于此。在电池模块处于充电状态时,判断是否有电池模块触发过压保护,将最先触发过压保护的电池模块记为第一电池模块;在电池模块不处于充电状态(或者处于放电状态)时,判断是否有电池模块触发欠压保护,将最先触发欠压保护的电池模块记为第二电池模块。当第一电池模块和第二电池模块为同一个电池模块时,说明该电池模块实际容量下降,实际容量与其他电池模块之间差异较大,利用预设标志标记该电池模块,无需对该电池模块进行电量均衡。在一个示例中,当第一电池模块和第二电池模块不是同一个电池模块时,无需进行标记,继续对电池模块进行监测。需要说明的是,本领域技术人员可以理解,判断是否有电池模块触发过压保护和判断是否有电池模块触发欠压保护的步骤不存在先后顺序关系,可以根据电池模块的实际工作状态来执行对应的判断步骤。
本公开实施例,可以通过电池模块的工作数据,确定电池模块充放电时的状态,从而确定得到健康状态较差或实际容量降低的电池模块,实现了对容量受损的电池模块的判断,进而实现了对存在容量受损的电池模块的电池系统的电量均衡,提高了电量均衡的灵活性,同时保证了电量均衡的效果,适用于不同场景不同情况下的电池系统。
在一个实施例中,如图7所示,所述温度控制单元包括加热单元和/或散热单元,所述控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,包括:
步骤S331,获取所述待均衡电池模块的温度;
步骤S332,根据所述温度与预设温度阈值的关系,确定所述温度控制单元的目标工作模式;
步骤S333,控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作。
具体的,本公开实施例中,温度控制单元可以包括加热单元和/或散热单元。通常情况下,当电池模块的温度在电池模块工作温度范围以外的情况下,温度控制单元开始工作,因此,本实施例中,在利用温度控制模块进行电量均衡时,需要根据待均衡电池模块的温度确定温度控制单元的目标工作模式。其中,温度控制单元的工作模式可以包括加热模式、降温模式、关闭模式等。具体地,获取待均衡电池模块的温度,根据待均衡电池模块的温度和预设温度阈值之间的关系,确定温度控制单元的目标工作模式,控制待均衡电池模块的电池单元输出电流至温度控制单元,使得温度控制单元按照目标工作模式工作,在消耗待均衡电池模块的多余电量的同时,对待均衡电池模块进行温度控制。预设温度阈值可以为根据实际应用场景设置得到的温度值,例如,可以根据电池模块的工作状态与温度之间的关联关系,确定一个电池模块的工作温度(如25℃)为预设温度阈值,当电池模块的温度等于该预设温度阈值时,电池模块可以在充电过程和放电过程中保持良好的工作状态。在一个示例中,还可以设置多个温度阈值(或者温度阈值范围,例如20~25℃)作为预设温度阈值。在一种可能的实现方式中,在确定待均衡电池模块的目标工作模式时,根据待均衡电池模块的实际温度和预设温度阈值,可以确定相比于预设温度阈值此时待均衡电池模块的温度大小,当待均衡电池模块的温度大于等于预设阈值时,可以认为此时待均衡电池模块的温度较高,需要进行降温处理,温度控制单元的目标工作模式可以设置为降温模式;当待均衡电池模块的温度小于预设阈值时,可以认为此时待均衡电池模块的温度较低,需要进行加热处理,温度控制单元的目标工作模式可以设置为加热模式。在一个示例中,在电量均衡的过程中,可以周期性或持续性获取待均衡电池模块的温度,并对温度控制单元的工作模式进行调整。
本公开实施例,通过预设温度阈值的设置,在电量均衡时,根据待均衡电池模块的温度和预设温度阈值之间的关系,确定温度控制单元的工作模式,从而能够在实现电量均衡的同时,控制电池模块的温度,既能够消耗多余电量,也能够保证待均衡电池模块的温度在合适的温度范围内,保证电池模块的正常工作。
在一个实施例中,如图8所示,所述根据所述温度与预设温度阈值的关系,确定所述温度控制单元的目标工作模式,包括:
步骤S3321,在所述温度大于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为降温模式;和/或,
步骤S3322,在所述温度小于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为加热模式。
本公开实施例中,预设温度阈值可以根据实际应用场景设置为电池模块的工作适宜温度值,当电池模块的温度等于预设温度阈值时,电池模块可以保持良好的工作状态。在根据温度和预设温度阈值之间的关系确定温度控制单元的目标工作模式时,可以将控制待均衡电池模块的温度为预设温度阈值作为所述温度控制单元的控制目标。具体的,当待均衡电池模块的温度大于预设温度阈值时,需要将待均衡电池模块的温度降至预设温度阈值,因此,温度控制单元需要对电池模块进行降温,确定此时温度控制单元的目标工作模式为降温模式;当待均衡电池模块的温度小于预设温度阈值时,需要将待均衡电池模块的温度升至预设温度阈值,因此,温度控制单元需要对电池模块进行加热,确定此时温度控制单元的目标工作模式为加热模式。在一个示例中,可以根据实际应用场景设置待均衡电池模块的温度等于预设温度阈值时温度控制单元的目标工作模式为加热模式或降温模式,以实现多余电量的消耗;在另一个示例中,考虑到电池模块的温度会随着电池模块的工作发生变化,当待均衡电池模块的温度等于预设温度阈值时,可以在下一时刻继续获取待均衡电池模块的温度,并根据下一时刻的温度和预设温度阈值之间的关系,确定温度控制单元的目标工作模式。在一种可能的实现方式中,温度控制单元工作的过程中,获取待均衡电池模块的温度,在待均衡电池模块的温度不在电池模块的工作温度范围以内的情况下,对温度控制单元的工作模式进行调整。
本公开实施例,根据待均衡电池模块的温度和预设温度阈值之间的关系,能够确定得到电量均衡过程中温度控制单元的具体工作模式,使得电量均衡过程中,温度控制单元的温度在工作温度范围以内,实现多余电量消耗进行电量均衡的同时,保证了电池模块的正常工作。
在一个实施例中,如图9所示,在所述控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作之后,还包括:
步骤S341,在所述目标工作模式为降温模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度小于第一预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至加热模式;和/或,
步骤S342,在所述目标工作模式为加热模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度大于第二预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至降温模式。
本公开实施例中,在电量均衡过程中,温度控制单元工作时,还需要继续对待均衡电池模块的温度进行监测。具体的,当温度控制单元的目标工作模式为降温模式时,随着温度控制单元的工作,待均衡电池模块的温度降低,当待均衡电池模块的温度小于第一预设温度时,控制温度控制单元的工作模式切换至加热模式,以使得待均衡电池模块的温度升高,其中,第一预设温度可以为根据电池模块的工作温度范围确定得到,在一个示例中,可以根据电池模块的最低工作温度确定第一预设温度,从最低工作温度的预设范围内确定第一预设温度,例如,当电池模块的最低工作温度为0℃时,可以从0℃至10℃的温度范围中选取第一预设温度,当电池模块的温度小于第一预设温度时,电池模块的工作状态受此时温度的影响,需要升温至大于第一预设温度,以保证电池模块的正常工作;当温度控制单元的目标工作模式为加热模式时,随着温度控制单元的工作,待均衡电池模块的温度升高,当待均衡电池模块的温度大于第二预设温度时,控制温度控制单元的工作模式切换至降温模式,以使得待均衡电池模块的温度降低,其中,第二预设温度可以为根据电池模块的工作温度范围确定得到,在一个示例中,可以根据电池模块的最高工作温度确定第二预设温度,从最高工作温度的预设范围内确定第二预设温度,例如,当电池模块的最高工作温度为55℃时,可以从45℃至55℃的温度范围中选取第二预设温度,当电池模块的温度大于第二预设温度时,电池模块的工作状态受此时温度的影响,需要降温至小于第二预设温度,以保证电池模块的正常工作。
本公开实施例,在温度控制单元切换至目标工作模式之后,对待均衡电池模块的温度进行监测,当待均衡电池模块的温度过高或过低时,切换温度控制单元的工作模式,从而能够在温度控制单元进行电量均衡时,保证待均衡电池模块的温度在预设范围以内,使得待均衡电池模块正常工作,避免电量均衡过程中,因温度过高或过低影响电池模块的正常工作,适用于更多应用场景。
在一个实施例中,所述电池模块中包括至少两个并联的电池单元组成的并联电池模块,所述获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量,包括:
获取所述并联电池模块中所述至少两个并联的电池单元中每个电池单元的剩余电量;
根据所述每个电池单元的剩余电量确定所述并联电池模块的剩余电量。
本公开实施例中,电池系统中包括至少两个串联的电池模块,其中,电池模块包括并联电池模块,并联电池模块中包括至少两个并联的电池单元。本实施例中,在进行电量均衡时,将并联电池模块作为一个整体,通过并联电池模块中的电池单元的剩余电量确定整个模块的剩余电量。具体地,获取并联电池模块中至少两个并联的电池单元中每个电池单元的剩余电量,根据每个电池单元的剩余电量确定并联电池模块的剩余电量,在一些可能的实现方式中,当剩余电量为通过实际剩余电量值表示时,并联电池模块的剩余电量即为并联电池单元的剩余电量之和;当剩余电量为通过剩余电量比例表示时,并联电池模块的剩余电量即为并联电池单元的剩余电量。
本公开实施例,在电池模块为并联电池模块时,通过并联电池模块中的电池单元的剩余电量能够确定得到并联电池模块的剩余电量,进而进行电量均衡的判断和后续的电量均衡,实现了对先并联再串联电池单元组成的电池系统的电量均衡,能够适用于更多应用场景。
在一个实施例中,如图10所示,每个所述电池模块中还包括均衡电阻,所述电池单元与所述均衡电阻电性连接,在所述获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量之后,还包括;
步骤S350,响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值小于所述第一预设阈值且大于第二预设阈值,确定剩余电量大于第二预设电量的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值;
步骤S360,控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述均衡电阻,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
本公开实施例中,电池系统中还包括均衡电阻,可以结合均衡电阻和温度控制单元进行电量均衡。在一个示例中,均衡电阻可以通过开关并接在电池模块上,闭合开关,电池模块输出电流至均衡电阻。通常情况下,均衡电阻和温度控制单元在相同时间内消耗的电池电量存在差异,由于均衡电阻电流较小,温度控制单元电流较大,因此,均衡电阻消耗电量的速率小于温度控制单元,基于此,本实施例中,根据电量均衡过程中,电池模块的电量差异的大小,设置不同的电量均衡方式。具体的,当电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于第二预设阈值时,可以认为电池模块之间存在电量不均衡的情况,此时,需要进行电量均衡。第二预设阈值可以为事先根据实际应用场景得到,例如,根据剩余电量获取过程中可能存在的误差设置第二预设阈值,当最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于第二预设阈值时,可以认为此时电池模块之间电量不均衡,需要进行电量均衡;当最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值小于或等于第二预设阈值时,可以认为此时电池模块之间电量基本一致,无需进行电量均衡。当差值大于第二预设阈值时,对差值进行进一步判断,以确定电量均衡的具体方式。当差值大于或等于第一预设阈值时,通过温度控制单元进行电量均衡,其中,第一预设阈值大于第二预设阈值,第一预设阈值可以为事先根据实际应用场景设置得到,当最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于第一预设阈值时,可以认为电池模块之间的电量差异较大,为了兼顾电量均衡的效果和速度,通过温度控制单元进行电量均衡。当差值大于第二预设阈值且小于第一预设阈值时,通过均衡电阻进行电量均衡,此时,可以认为需要进行电量均衡,但电池模块之间的电量差异较小,为了保证电量均衡的效果,避免因电量消耗过快造成的均衡过多的情况,通过均衡电阻进行电量均衡。利用均衡电阻进行电量均衡时,控制待均衡电池模块的电池单元输出电流至均衡电阻,直至待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件,预设条件可以为根据实际应用场景设置得到,例如,待均衡电池模块的剩余电量与最小剩余电量之间的差值小于第二预设阈值。
在一种可能的实现方式中,当利用均衡电阻进行电量均衡时,电池模块的温度会发生变化,此时需要对电池模块的温度进行监测,判断电池模块的温度是否处于正常工作温度范围以内,当电池模块温度处于正常工作温度范围以外时,待均衡电池模块停止对均衡电阻输出电流,不再利用均衡电阻进行电量均衡,直至电池模块的温度重新恢复至正常工作温度范围以内时,继续利用均衡电阻均衡。在一个示例中,当电池模块温度超出正常工作温度范围时,可以利用温度控制单元对待均衡电池模块进行温度控制。
本公开实施例,根据最大剩余电量和最小剩余电量之间的电量差值的大小,结合均衡电阻和温度控制单元进行电量均衡,针对大电量均衡和小电量均衡的不同情况,采取对应的电量均衡方式,大电量均衡时采取温度控制单元电量均衡,小电量均衡时采取均衡电阻进行电量均衡,在实现电量均衡的同时,兼顾了电量均衡的效果和速率,提高了电量均衡的精确度和灵活性,适用于更多应用场景。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,附图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本公开实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电量均衡方法的电池系统,该电池系统所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的电池系统实施例中的具体限定可以参见上文中对于电池系统的电量均衡方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图11所示,提供了一种电池系统1100,所述电池系统包括串联的至少两个电池模块,每个所述电池模块中包括电池单元和温度控制单元,所述装置包括:
获取模块1110,用于获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量;
确定模块1120,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块;
控制模块1130,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,以提供所述待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
在一个实施例中,所述确定模块,包括:
第一确定子模块,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量且无预设标志的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述预设标志为基于电池模块的健康状态或实际容量确定得到。
在一个实施例中,所述预设标志的确定模块,包括:
获取单元,用于获取所述至少两个电池模块的工作数据,所述工作数据包括在充电状态下和放电状态下每个电池模块的电压;
第一确定单元,用于根据所述工作数据,确定充电状态下所述电池模块中电压最先大于或等于第一电压阈值的电池模块为第一电池模块,以及确定放电状态下所述电池模块中电压最先小于或等于第二电压阈值的电池模块为第二电池模块;
标记单元,用于在所述第一电池模块和所述第二电池模块为同一个电池模块的情况下,利用预设标志标记该电池模块。
在一个实施例中,所述温度控制单元包括加热单元和/或散热单元,所述控制模块,包括:
第一获取子模块,用于获取所述待均衡电池模块的温度;
第二确定子模块,用于根据所述温度与预设温度阈值的关系,确定所述温度控制单元的目标工作模式;
第一控制子模块,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作。
在一个实施例中,所述第二确定子模块,包括:
第二确定单元,用于在所述温度大于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为降温模式;和/或,
第三确定单元,用于在所述温度小于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为加热模式。
在一个实施例中,在所述第一控制子模块之后,还包括:
第二控制子模块,用于在所述目标工作模式为降温模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度小于第一预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至加热模式;和/或,
第三控制子模块,用于在所述目标工作模式为加热模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度大于第二预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至降温模式。
在一个实施例中,所述电池模块中包括至少两个并联的电池单元组成的并联电池模块,所述获取模块,包括:
第二获取子模块,用于获取所述并联电池模块中所述至少两个并联的电池单元中每个电池单元的剩余电量;
第三确定子模块,用于根据所述每个电池单元的剩余电量确定所述并联电池模块的剩余电量。
在一个实施例中,每个所述电池模块中还包括均衡电阻,所述电池单元与所述均衡电阻电性连接,在所述获取模块之后,还包括;
第四确定子模块,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值小于所述第一预设阈值且大于第二预设阈值,确定剩余电量大于第二预设电量的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值;
第四控制子模块,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述均衡电阻,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
上述电池包的电量均衡装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种电池管理系统。所述电池管理系统包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本公开实施例中任一项所述的方法的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电池模块的电气数据、实时状态数据等本实施例中获取、处理、发送的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池系统的电量均衡方法。
本领域技术人员可以理解,图12中示出的结构,仅仅是与本公开实施例方案相关的部分结构的框图,并不构成对本公开实施例方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本申请中,对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述,一般只在第一次出现时进行详细描述,后面再重复出现时,为了简洁,一般未再重复阐述,在理解本申请技术方案等内容时,对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等,可以参考其之前的相关详细描述。
在本申请中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本申请记载的范围。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法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,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的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,该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一个电池模块或者电池系统执行本申请每个实施例的方法。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电池系统的电量均衡方法,其特征在于,所述方法应用于电池系统,所述电池系统包括串联的至少两个电池模块,每个所述电池模块中包括电池单元和温度控制单元,所述温度控制单元包括加热单元和/或散热单元,每个所述电池模块中还包括均衡电阻,所述电池单元与所述均衡电阻电性连接,所述方法包括:
获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量;
响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块;
控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,以提供所述待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件;其中,所述控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,包括:
获取所述待均衡电池模块的温度;
在所述温度大于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为降温模式;和/或,
在所述温度小于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为加热模式;
控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作;
其中,所述预设温度阈值为电池模块的一个工作温度,当电池模块的温度等于所述预设温度阈值时,电池模块可以在充电过程和放电过程中保持良好的工作状态;
在所述获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量之后,还包括;
响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值小于所述第一预设阈值且大于第二预设阈值,确定剩余电量大于第二预设电量的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值;
控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述均衡电阻,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块,包括:
响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量且无预设标志的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述预设标志为基于电池模块的健康状态或实际容量确定得到。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设标志的确定方式,包括:
获取所述至少两个电池模块的工作数据,所述工作数据包括在充电状态下和放电状态下每个电池模块的电压;
根据所述工作数据,确定充电状态下所述电池模块中电压最先大于或等于第一电压阈值的电池模块为第一电池模块,以及确定放电状态下所述电池模块中电压最先小于或等于第二电压阈值的电池模块为第二电池模块;
在所述第一电池模块和所述第二电池模块为同一个电池模块的情况下,利用预设标志标记该电池模块。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作之后,还包括:
在所述目标工作模式为降温模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度小于第一预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至加热模式;和/或,
在所述目标工作模式为加热模式的情况下,当所述待均衡电池模块的温度大于第二预设温度时,控制所述温度控制单元的工作模式切换至降温模式。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池模块中包括至少两个并联的电池单元组成的并联电池模块,所述获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量,包括:
获取所述并联电池模块中所述至少两个并联的电池单元中每个电池单元的剩余电量;
根据所述每个电池单元的剩余电量确定所述并联电池模块的剩余电量。
6.一种电池系统,其特征在于,所述电池系统包括串联的至少两个电池模块,每个所述电池模块中包括电池单元和温度控制单元,所述温度控制单元包括加热单元和/或散热单元,每个所述电池模块中还包括均衡电阻,所述电池单元与所述均衡电阻电性连接,所述电池系统还包括:
获取模块,用于获取所述至少两个电池模块中每个电池模块的剩余电量;
确定模块,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值大于或等于第一预设阈值,确定剩余电量大于第一预设电量的电池模块为待均衡电池模块;
控制模块,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,以提供所述待均衡电池模块的温度控制单元的工作用电,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件;其中,所述控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述待均衡电池模块的温度控制单元,包括:
获取所述待均衡电池模块的温度;
在所述温度大于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为降温模式;和/或,
在所述温度小于预设温度阈值的情况下,确定所述温度控制单元的目标工作模式为加热模式;
控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述温度控制单元,以使所述待均衡电池模块的温度控制单元按照所述目标工作模式进行工作;
其中,所述预设温度阈值为电池模块的一个工作温度,当电池模块的温度等于所述预设温度阈值时,电池模块可以在充电过程和放电过程中保持良好的工作状态;
所述电池系统还包括:确定子模块,用于响应于所述至少两个电池模块的剩余电量中的最大剩余电量和最小剩余电量之间的差值小于所述第一预设阈值且大于第二预设阈值,确定剩余电量大于第二预设电量的电池模块为待均衡电池模块,其中,所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值;
控制子模块,用于控制所述待均衡电池模块的电池单元输出电流至所述均衡电阻,直至所述待均衡电池模块的剩余电量符合预设条件。
7.一种电池管理系统,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的电池系统的电量均衡方法的步骤。
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