CN116581410B - 充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电系统 - Google Patents

充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电系统 Download PDF

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CN116581410B CN202310858128.0A CN202310858128A CN116581410B CN 116581410 B CN116581410 B CN 116581410B CN 202310858128 A CN202310858128 A CN 202310858128A CN 116581410 B CN116581410 B CN 116581410B
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Abstract

本申请公开了一种充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电系统。该充放电控制方法，包括：控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内；在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内。本申请实施例提供的充放电控制方法，能够消除电池内至少一部分析出的金属，减少析出的金属对电池造成的损害，延长了电池的寿命。

Description

充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电系统
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种充放电控制方法、装置、电子设备、存储介质及充放电系统。
背景技术
随着新能源技术的快速发展，电池例如锂离子电池等已经广泛应用于多个领域。电池在进行充电时容易发生金属析出现象，例如析锂，在电池内析出的金属容易对电池造成损害，缩短电池使用寿命。
上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息，而不必然地构成现有技术。
发明内容
鉴于上述相关技术中电池在进行充电时在电池内析出的金属容易对电池造成损害，缩短电池使用寿命的问题，本申请提供一种充放电控制方法，能够消除电池内至少一部分析出的金属，减少析出的金属对电池造成的损害，延长了电池的寿命。
本申请实施例的第一方面，提供一种充放电控制方法，包括：
控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内；
在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内。
本申请实施例提供了一种充放电控制方法，控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内，在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内，从而能够消除电池内至少一部分析出的金属，减少析出的金属对电池造成的损害，延长了电池的寿命。
在本申请的一些实施例中，所述控制电池与储能器件之间进行充放电，包括：
获取所述电池的状态信息；
根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电，从而能够实现对充放电电流的精准控制，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率。
在本申请的一些实施例中，所述在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内，包括：
在充放电过程中，根据预设温度区间以及所述状态信息中的实时温度，控制温度调节装置调节所述实时温度，以使所述实时温度保持在所述预设温度区间内。
电池温度过低，金属扩散速率慢、金属析出窗口较小，而电池温度过高则对电池有一定危害，因此使电池的实时温度保持在预设温度区间内，能够确保对电池进行充放电过程中达到较好的修复效果，使金属扩散速率保持在一个较高的数值，使金属析出窗口保持在一个较大值，减少温度过高给电池造成的损害。
在本申请的一些实施例中，所述根据预设温度区间以及所述状态信息中的实时温度，控制温度调节装置调节所述实时温度，以使所述实时温度保持在所述预设温度区间内，包括：
在所述实时温度低于所述预设温度区间的下限值的情况下，控制所述温度调节装置对所述电池进行加热，直至所述电池的温度不小于所述预设温度区间的下限值为止；
在所述实时温度高于所述预设温度区间的上限值的情况下，控制所述温度调节装置对所述电池进行冷却，直至所述电池的温度不大于所述预设温度区间的上限值为止。能够实现对电池的实时温度的精准控制，从而能够在较为合适的温度下达到更好的消除析出金属的效果，达到对电池的较好的修复保养效果。
在本申请的一些实施例中，所述根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电，包括：
根据所述状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与所述状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数；
获取根据所述储能器件的性能参数预先设置的预设单个脉冲时间；
根据所述振荡电流幅值、所述振荡电流循环次数和所述预设单个脉冲时间，控制所述储能器件对所述电池输入振荡电流，从而能够实现对振荡电流的精准控制，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
在本申请的一些实施例中，所述获取所述电池的状态信息包括：
获取所述电池的实时温度、荷电状态和健康度。
获取电池的实时温度、荷电状态和健康度，便于确定与电池状态相对应的充放电电流参数，从而能够实现与电池状态相匹配的充放电控制，达到对电池的较好的修复保养效果。
在本申请的一些实施例中，所述根据所述状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与所述状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数，包括：
根据第一预设对应关系查表确定与所述电池的实时温度、荷电状态和健康度相对应的振荡电流幅值；
根据第二预设对应关系查表确定与所述电池的实时温度和健康度相对应的振荡电流循环次数，从而能够实现对振荡电流参数的精准确定，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
在本申请的一些实施例中，所述根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电之前，所述方法还包括：
在所述状态信息中的实时温度不在预设温度区间内的情况下，控制温度调节装置调节所述实时温度，以使所述实时温度进入所述预设温度区间内，从而能够在较为合适的温度下达到更好的消除析出金属的效果，达到对电池的较好的修复保养效果。
在本申请的一些实施例中，所述根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电之前，所述方法还包括：
在所述状态信息中的荷电状态大于预设荷电状态阈值的情况下，控制所述储能器件对所述电池进行放电，直至所述荷电状态不大于所述预设荷电状态阈值为止，从而增大了析锂窗口，降低了电池充电时发生析锂的概率。
本申请实施例的第二方面，提供一种充放电控制装置，包括：
充放电控制模块，用于控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内；
温度控制模块，用于在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内。
本申请实施例的第二方面提供的充放电控制装置，能够达到与本申请实施例的第一方面相同的有益技术效果。
本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现本申请任一实施例所述的充放电控制方法。
本申请实施例的第三方面提供的电子设备，能够达到与本申请实施例的第一方面相同的有益技术效果。
本申请实施例的第四方面，提供一种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，以实现本申请任一实施例所述的充放电控制方法。
本申请实施例的第四方面提供的计算机可读存储介质，能够达到与本申请实施例的第一方面相同的有益技术效果。
本申请实施例的第五方面，提供一种充放电系统，包括互相连接的储能器件和控制设备；所述控制设备为本申请实施例第三方面所述的电子设备。
本申请实施例的第五方面提供的充放电系统，能够达到与本申请实施例的第一方面相同的有益技术效果。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出本申请的实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。
图1为根据一个或多个实施例的一种充放电系统的架构图。
图2为根据一个或多个实施例的充放电控制方法流程图。
图3为根据一个或多个实施例的控制电池与储能器件之间进行充放电的流程图。
图4为根据一个或多个实施例的充放电电流的波形图。
图5为根据一个或多个实施例的振荡电流的波形图。
图6为根据一个或多个实施例的根据状态信息和储能器件的参数控制储能器件对电池进行充放电的流程图。
图7为根据一个或多个实施例的在充放电过程中控制将电池的温度保持在预设温度区间内的流程图。
图8为根据一个或多个实施例的充放电控制方法流程图。
图9为根据一个或多个实施例的充放电控制装置结构框图。
图10为根据一个或多个实施例的电子设备结构框图。
图11为根据一个或多个实施例的计算机可读存储介质示意图。
图12为根据一个或多个实施例的充放电系统结构框图。
上述附图各标号的含义为：1：充放电系统，10：电子设备，20：光盘，100：处理器，101：存储器，102：总线，103：通信接口，110：储能器件，120：电池系统，121：电池，122：电池管理系统，130：导线，140：通信线。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。
电池充电时容易发生金属析出现象，电解液中的离子并未嵌入负极，而是通过形成金属单质的形式直接沉积在负极。以锂离子电池为例，沉积的锂易和电解液反应增大电池阻抗，造成性能降低。析出的锂难以参与后续的电池充放电过程，形成死锂，加速电池的退化和寿命衰减。析出的锂容易形成枝晶，枝晶指的是部分析出的金属表现为树枝状的微观形貌，形状尖锐存在刺破隔膜的安全风险。析锂容易形成枝晶状刺破隔膜，引发电池内短路，造成锂离子电池安全性降低。析锂会增大电池内阻造成锂离子电池性能退化。析出的枝晶状的锂容易断裂，以及与电解液发生副反应形成死锂，造成锂离子电池容量损失和寿命衰减。析锂发生在在电池内部，可以通过对被试电池做CT的方法，确定析出锂的部位、厚度等。缓解修复因金属析出导致的电池性能退化和容量寿命衰减，从而起到“保养修复”电池的作用是本技术领域的一个迫切需求。
鉴于相关技术中电池在进行充电时容易发生金属析出现象，在电池内析出的金属容易对电池造成损害，缩短电池使用寿命的问题，本申请实施例提供了一种充放电控制方法，控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内，在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内，从而能够消除电池内至少一部分析出的金属，减少析出的金属对电池造成的损害，延长了电池的寿命。
图1示出了本申请实施例的充放电控制方法所适用的一种充放电系统的架构图。如图1所示，该充放电系统1可以包括储能器件110和电池系统120，该电池系统120例如可以为电动汽车（包含纯电动汽车和可插电的混合动力电动汽车）中的电池系统或者其它应用场景下的电池系统。
示例性地，电池系统120中可设置有至少一个电池包（battery pack），该至少一个电池包的整体可统称为电池121。从电池的种类而言，该电池121可以是任意类型的电池，包括但不限于：锂离子电池、锂金属电池、锂硫电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、或者锂空气电池等等。从电池的规模而言，本申请实施例中的电池121可以是电芯或电池单体（cell），也可以是电池模组或电池包，电池模组或电池包均可由多个电池串并联形成，在本申请实施例中，电池121的具体类型和规模均不做具体限定。
此外，为了智能化管理及维护该电池121，防止电池121出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，电池系统120中一般还设置有电池管理系统（battery managementsystem，BMS）122，用于实施充放电管理、高压控制、保护电池、采集电池数据、评估电池状态等功能。可选地，该电池管理系统122可以与电池121集成设置于同一设备或装置中，或者，该电池管理系统122也可作为独立的设备或装置设置于电池121之外。
储能器件110可以按照电池管理系统122的充电需求输出充电功率，以给电池121充电。例如，储能器件110可以按照电池管理系统122发送的需求电压和需求电流输出电压和电流。可选地，本申请实施例中的储能器件110可以为充电桩，也称为充电机。这里的充电桩例如可以是普通充电桩、超级充电桩、支持汽车对电网（vehicle to grid，V2G）模式的充电桩等。
如图1所示，储能器件110可通过导线130连接于电池121，且通过通信线140连接于电池管理系统122，其中，通信线140用于实现储能器件110以及BMS之间的信息交互。作为示例，该通信线140包括但不限于是控制器局域网（control area network，CAN）通信总线或者菊花链（daisy chain）通信总线。
储能器件110除了可通过通信线140与电池管理系统122进行通信以外，还可以通过无线网络与电池管理系统122进行通信。本申请实施例对储能器件110与电池管理系统122的有线通信类型或无线通信类型均不做具体限定。
本申请实施例提供的充放电控制方法适用于所有负极有金属析出可能的电池，析出金属例如为锂、钠、钾等。具体地，适用各种材料体系电池，包括不限于三元体系电池、磷酸铁锂体系电池、硅负极体系电池等。另外，本申请实施例提出的方法，适用于离子电池（包括不限于锂离子电池、钠离子电池，钾离子电池）、金属电池（包括不限于锂金属电池、钠金属电池，钾金属电池和相应的金属-空气电池、金属-硫电池）、无负极电池、液体电解液体系电池、凝聚态、半固态、全固态电池体系电池，特别当用于非液体电解质时，既能消除回嵌负极界面析出金属，稳定优化负极界面，还能消除凝聚态、半固态、全固态电解质中的金属析出，避免电解质失效。本申请实施例提供的方法适用于方壳电池，也适用于软包和圆柱电池。
根据本申请的一些实施例，参考图2所示，一种充放电控制方法，可以包括步骤S10和S20：
S10、控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内。
充放电的过程包括至少一个充放电周期，一个充放电周期对应一个充放电循环，一个充放电循环包括一次充电和一次放电，在一个充放电循环内，可以先放电再充电，也可以先充电再放电。
充放电周期包括第一时段和第二时段，第一时段的电流与第二时段的电流方向相反，第一时段的输电电量与第二时段的输电电量之差值在预设电量区间内。若第一时段的电流为由电池流向储能器件的放电电流，则第二时段的电流即为由储能器件流向电池的充电电流，则第一时段的输电电量为放电电量，第二时段的输电电量为充电电量；若第一时段的电流为由储能器件流向电池的充电电流，则第二时段的电流为由电池流向储能器件的放电电流，则第一时段的输电电量为充电电量，第二时段的输电电量为放电电量。
第一时段的输电电量与第二时段的输电电量之差值在预设电量区间内。第一时段的输电电量计算公式为Q1=I1*t1，第二时段的输电电量计算公式为Q2=I2*t2，Q1代表第一时段的输电电量，I1代表第一时段的平均电流值，t1代表第一时段的时长，Q2代表第二时段的输电电量，I2代表第二时段的平均电流值，t2代表第二时段的时长，第一时段的平均电流值与第二时段的平均电流值可以是不同的，第一时段的时长与第二时段的时长也可以是不同的，但第一时段的输电电量与第二时段的输电电量满足条件：Q1-Q2=ΔQ∈[-Q3,Q3]，[-Q3,Q3]即预设电量区间。一个充放电循环的放电电量与充电电量之差值位于预设电量区间内，从而可以确保充放电过程对电池初始SOC的改变保持在预设SOC变化量范围内，避免电池初始SOC经过充放电过程之后变化过大。
在一个充放电循环中，放电电流值可略大于或略小于充电电流值，以不造成电池SOC大范围波动以及引入额外的金属析出风险为限。预设电流区间可以根据实际应用的需要进行设定，例如可以为[0,1mA]，[0,2mA]，[0,3mA]等，从而使放电电流值与充电电流值的差值绝对值保持在一个相对较小的区间内，避免造成电池SOC大范围波动以及引入额外的金属析出风险。在一个充放电循环中，放电时长在预设时长区间内，避免充电时间过长而造成SOC大范围波动，引入额外的金属析出风险，例如放电时长可以为3ms，充电时长可以为2ms，或者其他的数值，具体可以根据实际应用需要进行设定。一个充放电循环的电流波形包括但不限于方波形、锯齿形和三角函数形。参考图4所示，图4示出了一个具体示例中的充放电电流，波形为锯齿形，充放电过程包括n个充放电周期，电流振幅为A，单脉冲时长为t，一个充放电周期中，第一时段的时长和第二时段的时长均为t，第一时段是对电池进行放电的阶段，第二时段是对电池进行充电的阶段，第一时段的放电电量与第二时段的充电电量相同。
储能器件可以为充电设备，也可以为车辆已有的支持电池充放电的功率模块。具体地，当电池处于低温充电状态、电池快充模式充电状态、或者在电池至少循环1圈或容量至少损失1%或至少使用过1周时长的情况下，均可以执行控制电池与储能器件之间进行交替地充电和放电的操作。
S20、在充放电过程中，控制温度调节装置将电池的温度保持在预设温度区间内。
在充放电过程中，当电池温度过低时，锂扩散速率慢，且电芯的析锂窗口较小，而当电池温度过高时，则会对电池产生一定的危害。因此，将电池的温度保持在预设温度区间内，从而加快锂扩散速率、增大电芯的析锂窗口，减少由于温度过高对电池造成危害这一状况的发生概率。
示例性地，温度调节装置可以是电池自身所配置的，也可以是外部的温度调节设备。
示例性地，该预设温度区间例如可以为（15℃,60℃]，或者可以为[40℃,50℃]，或者是其他温度区间，具体可以根据实际应用需要进行设定。
通过对电池进行交替充电放电，并在充电放电过程中使电池的温度保持在预设温度区间内，能够平滑锂枝晶，消除析出的锂避免其成为后续充电锂沉积的晶核，增大了后续析锂的过电位，从而增大了后续充电的析锂难度，使枝晶中易失去电化学活性的锂重新转变为负极上的活性锂，从而提高了电池的安全性，避免析锂导致的功率性能退化，弥补了因析锂导致的部分容量损失，提升电池容量，延长了电池的寿命。
参考图3所示，在一些实施例中，控制电池与储能器件之间进行充放电，可以包括步骤S101和S102：
S101、获取电池的状态信息。
在一些实施例中，获取电池的状态信息，可以包括：获取电池的实时温度、荷电状态SOC(state of charge)和健康度SOH（state of health）。
获取电池的实时温度、荷电状态和健康度，便于确定与电池状态相对应的充放电电流参数，从而能够实现与电池状态相匹配的充放电控制，达到对电池的较好的修复保养效果。
示例性地，获取电池的实时温度可以包括：通过设置在电池包上的温度传感器实时检测电池包的温度。
示例性地，获取电池的荷电状态SOC例如可以采用安时积分法、开路电压法等方法来获取电池的SOC。获取电池的健康度SOH可以采用已有的技术方案来获取。
S102、根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电。
充放电电流的一个周期包括第一时段和第二时段，第一时段的电流与第二时段的电流方向相反。例如，充放电电流可以是振荡电流。参考图5所示，图5是振荡电流的波形图，该振荡电流包括n次循环，即包括n个充放电周期，每一充放电周期包括第一时段和第二时段，第一时段和第二时段的长度均为1s，即单脉冲时长为1s，第一时段的振荡电流振幅和第二时段的振荡电流振幅均为3C，第一时段的电流与第二时段的电流方向相反，第一时段的电流为-3C，“-3C”代表电流的方向为负，振幅为3C。
根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电，能够实现对充放电电流的精准控制，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率。
参考图6所示，在一些实施例中，根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电，可以包括步骤S1021至S1023：
S1021、根据状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与该状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数。
振荡电流参数包括振荡电流幅值和振荡电流循环次数。示例性地，根据状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定振荡电流参数，可以包括：根据第一预设对应关系查表确定与电池的实时温度、荷电状态和健康度相对应的振荡电流幅值；根据第二预设对应关系查表确定与电池的实时温度和健康度相对应的振荡电流循环次数，从而能够实现对振荡电流参数的精准确定，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
第一预设对应关系指的是电池的实时温度、荷电状态和健康度与振荡电流幅值之间的预设对应关系。第一预设对应关系例如可以是通过多次实验获得的，可以存储在表中。在已知电池的实时温度、荷电状态和健康度的情况下，通过查表可以确定对应的振荡电流幅值。
第二预设对应关系指的是电池的实时温度和健康度与振荡电流循环次数之间的对应关系。第二预设对应关系例如可以是通过多次实验获得的，可以存储在表中。在已知电池的实时温度和健康度的情况下，可以通过查表确定对应的振荡电流循环次数。
例如，表1示出了电池实时温度25℃时电池SOC、电池健康度与振荡电流幅值之间的对应关系，通过查表1可以确定与电池的实时温度（表1中对应的实时温度为25℃）、荷电状态和健康度相对应的振荡电流幅值。表1中，C指的是1小时内能够完全释放电池全部电量的电流值，C前面的数字为倍率。
表1 振荡电流参数与SOC以及电池老化程度的关系
新鲜电池：98%≤SOH≤100%,轻度老化电池：95%≤SOH＜98%，中度老化电池：85%≤SOH＜95%，重度老化电池：SOH＜85%。例如对于25℃的20%SOC新鲜电池，可设定振荡电流参数如表2所示。
表2 25℃时的20%SOC新鲜电芯的振荡电流参数
表2中的振荡电流幅值为4.2C，代表的是充电电流值和放电电流值均为4.2C，放电电流和充电电流的方向相反，一个充放电周期的时长为单个脉冲时间的两倍，即2t单。
示例性地，电池使用年限越长，寿命衰减越严重，老化越严重，析锂风险和析锂量就越高，因此振荡循环次数n通常就越大。
S1022、获取根据储能器件的性能参数预先设置的预设单个脉冲时间。
示例性地，可以从数据库中提取预设单个脉冲时间。预设单个脉冲时间是根据储能器件的性能预先设置的，可以存储在数据库中。例如，可以设置单个脉冲频率时间满足：储能器件最小脉冲时间tmin≤t单≤5s，t单代表单个脉冲频率时间。在一个示例中，1s≤t单≤3s。
S1023、根据振荡电流幅值、振荡电流循环次数和预设单个脉冲时间，控制储能器件对电池输入振荡电流。
振荡电流是大小和方向均周期性变化的电流，可以通过振荡电路产生。
示例性地，针对不同老化状态的电池，在设定其总的脉冲时间时，可以先设定单个脉冲时间为1s~3s，通过实验改变不同的振荡循环次数n，观察析锂改善效果，均衡考虑改善效果、总花费的时间、影响的用户体验，选择合适的脉冲循环次数n，得到总的脉冲时间t总=2*(单个脉冲时间t单)*(振荡循环次数n)。
单个脉冲时间越短，保养修复效果越好，也更不容易使电池SOC明显波动，可以避免充放电电流超过电池的析锂窗口引入额外的析锂，但是对充放电电流生成设备的要求就越高。增加单个脉冲时间虽然对设备的要求降低，但是保养修复效果下降。此外由于电芯直流内阻R随充放电时间增加，过长的脉冲时间还会使电芯发热严重（因为直流电流产热功率P=I2*R）。因此，确定振荡电流幅值、振荡电流循环次数和预设单个脉冲时间，对振荡电流实现精确控制，对于确保消除锂的效果和电池的保养修复效果来说是极为重要的。
根据振荡电流幅值、振荡电流循环次数和预设单个脉冲时间，控制储能器件对电池输入振荡电流，能够实现对充放电电流的精准控制，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
振荡电流参数可以包括振荡电流幅值和振荡电流循环次数。
在一些实施例中，在充放电过程中，控制温度调节装置将电池的温度保持在预设温度区间内，可以包括：在充放电过程中，根据预设温度区间以及状态信息中的实时温度，控制温度调节装置调节实时温度，以使实时温度保持在预设温度区间内。使实时温度保持在预设温度区间内，能够在较为合适的温度下达到更好的消除析出金属的效果，达到对电池的较好的修复保养效果。
在一些实施例中，根据预设温度区间以及状态信息中的实时温度，控制温度调节装置对调节实时温度，以使实时温度保持在预设温度区间内，可以包括：
在实时温度低于预设温度区间的下限值的情况下，控制温度调节装置对电池进行加热，直至电池的温度不小于预设温度区间的下限值为止；
在实时温度高于预设温度区间的上限值的情况下，控制温度调节装置对电池进行冷却，直至电池的温度不大于预设温度区间的上限值为止。
能够实现对电池的实时温度的精准控制，从而能够在较为合适的温度下达到更好的消除析出金属的效果，达到对电池的较好的修复保养效果。
示例性地，温度调节装置可以为电池自身所装配的装置，也可以为电池外部的装置。
示例性地，温度调节装置例如可以包括加热膜、水冷板或风冷通道板等。例如，对于自身装配有加热膜的电池，在需要对电池进行加热时可以采用加热膜进行加热；对于自身装配有水冷板的电池，在需要对电池进行加热时可以通过加热水冷板中的水冷液间接加热电池（通常水冷液的最高温度在水冷液、水冷板及电池的耐受温度范围内），在需要对电池进行冷却时，可以向水冷板中加入温度较低的水冷液为电池降温；对于自身装配有风冷通道板的电池，在需要对电池进行加热时可以通过向风冷通道板的风冷通道内输入高温气体加热电池，在需要对电池进行冷却时可以通过向风冷通道板的风冷通道内输入低温气体冷却电池。
示例性地，在电池自身未装配有温度调节装置的情况下，可以通过电池外部的温度调节装置对电池的温度进行调节。
示例性地，在电池自身未装配有温度调节装置的情况下，可直接将电池或者车放在一定温度高温（在车辆及电池的耐受温度范围内）环境中加热。
在一些实施例中，根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电之前，该方法还可以包括：在状态信息中的实时温度不在预设温度区间内的情况下，控制温度调节装置调节实时温度，以使实时温度进入预设温度区间内，从而能够在较为合适的温度下达到更好的消除析出金属的效果，达到对电池的较好的修复保养效果。
示例性地，以预设温度区间为（15℃,60℃]为例，若电池的实时温度小于或等于15℃，则控制温度调节装置加热电池，使电池温度进入预设温度区间（15℃,60℃]，然后再执行根据状态信息和储能器件的参数控制储能器件对电池进行充放电的步骤。又例如，若电池的实时温度大于60℃，则控制温度调节装置冷却电池，使电池温度进入预设温度区间（15℃,60℃]，然后再执行根据状态信息和储能器件的参数控制储能器件对电池进行充放电的步骤。
在一些实施例中，根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电之前，该方法还可以包括：在状态信息中的实时温度不在预设温度区间内的情况下，控制温度调节装置调节实时温度，降低充放电电流产热功率，以使实时温度进入预设温度区间内。
降低充放电电流产热功率，可以包括：减小电流幅值（例如从2.5C降低为2C），和/或，减小电流的单脉冲时长（例如将单脉冲时长从5S降低为1S）。
参考图7所示，在一个具体的示例中，预设温度区间为[25℃,60℃]，在检测到电池的实时温度≥25℃时，可以直接进入充放电步骤，否则，启动电池加热，加热功率为P1，直到电池温度T1≥25℃，此时降低加热功率为P2，使电池温度保持在25℃左右，并进入充放电步骤。由于后续步骤振荡脉冲充放电过程中电池也会自产热，导致电池温度进一步升高，当检测到电池的实时温度≥45℃时，将加热功率降为0，并利用温度调节装置为电池降温，将电池温度控制在45℃左右。当电池的实时温度≥60℃时，则启动冷却系统为电池降温，并且降低脉冲产热量，使电芯温度再次降低到45℃左右。整个过程中，使电池的实时温度保持在预设温度区间为[25℃,60℃]内。
在一些实施例中，根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电之前，该方法还包括：
在状态信息中的荷电状态大于预设荷电状态阈值的情况下，控制储能器件对电池进行放电，直至荷电状态不大于预设荷电状态阈值为止。
荷电状态SOC较高的情况下，析锂窗口较小，充电时更容易发生析锂现象，因此充电电流不能太大，这限制了充电电流的大小，为了避免受到这种限制，在荷电状态SOC大于预设荷电状态阈值的情况下，可以先对电池进行放电，使电池SOC降下来，增大析锂窗口，在SOC不大于预设荷电状态阈值后，再执行交替充电放电的步骤。
例如，预设荷电状态阈值为90%，在电池的荷电状态大于90%的情况下，控制储能器件对电池进行放电，使电池的荷电状态小于或等于90%，然后再执行根据状态信息和储能器件的参数控制储能器件对电池进行充放电的步骤。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，本文不再赘述。
参考图8所示，在一个具体的示例中，一种充放电控制方法，可以包括步骤101至步骤109：
步骤101、获取电池的实时温度、荷电状态和健康度。
获取电池的实时温度、荷电状态和健康度，便于确定与电池状态相对应的充放电电流参数，从而能够实现与电池状态相匹配的充放电控制，达到对电池的较好的修复保养效果。
步骤102、在状态信息中的实时温度不在预设温度区间内的情况下，控制温度调节装置调节实时温度，以使实时温度进入预设温度区间内。
使电池的实时温度保持在预设温度区间内，能够确保对电池进行充放电过程中达到较好的修复效果，使金属扩散速率保持在一个较高的数值，使金属析出窗口保持在一个较大值，减少温度过高给电池造成的损害。
步骤103、在状态信息中的荷电状态大于预设荷电状态阈值的情况下，控制储能器件对电池进行放电，直至荷电状态不大于预设荷电状态阈值为止。
通过该步骤增大了电池的析锂窗口，降低了电池充电时发生析锂的概率。
步骤104、根据第一预设对应关系查表确定与电池的实时温度、荷电状态和健康度相对应的振荡电流幅值。
通过该步骤有利于实现对振荡电流参数的精准确定，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
步骤105、根据第二预设对应关系查表确定与电池的实时温度和健康度相对应的振荡电流循环次数。
通过该步骤有利于实现对振荡电流参数的精准确定，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
步骤106、获取根据储能器件的性能参数预先设置的预设单个脉冲时间。
通过该步骤有利于实现对振荡电流参数的精准确定，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
步骤107、根据振荡电流幅值、振荡电流循环次数和预设单个脉冲时间，控制储能器件对电池输入振荡电流，该振荡电流包括至少一个充放电周期，充放电周期包括第一时段和第二时段，第一时段的电流与第二时段的电流方向相反，第一时段的输电电量与第二时段的输电电量之差值在预设电量区间内。
通过该步骤能够实现对充放电电流的精准控制，降低由于充放电电流异常而对电池造成损害的发生概率，达到对电池的较好的修复保养效果。
步骤108、在充放电过程中，在实时温度低于预设温度区间的下限值的情况下，控制温度调节装置对电池进行加热，直至电池的温度不小于预设温度区间的下限值为止。
通过该步骤能够实现对电池的实时温度的精准控制，从而能够在较为合适的温度下达到更好的消除析出金属的效果，达到对电池的较好的修复保养效果。
步骤109、在充放电过程中，在实时温度高于预设温度区间的上限值的情况下，控制温度调节装置对电池进行冷却，直至电池的温度不大于预设温度区间的上限值为止。
该步骤能够实现对电池的实时温度的精准控制，从而能够在较为合适的温度下达到更好的消除析出金属的效果，达到对电池的较好的修复保养效果。
本示例的充放电控制方法，能够消除电池内至少一部分析出的金属，减少析出的金属对电池造成的损害，延长了电池的寿命。
本示例的方法可以通过电池管理系统BMS、微处理器或者其他计算资源来实施，电池管理系统BMS、微处理器或者其他计算资源可以用于控制温度、检测电池的充放电过程，用于根据电池的状态信息选择合适的循环充放电电流序列，用于控制温度调节装置、充放电电流发生系统，或与温度调节装置、充放电电流发生系统进行信息交互。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，本文不再赘述。
参考图9所示，本申请的另一个实施例提供了一种充放电控制装置，可以包括：
充放电控制模块，用于控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内；
温度控制模块，用于在充放电过程中，控制温度调节装置将电池的温度保持在预设温度区间内。
在一些实施例中，充放电控制模块可以包括：
状态信息获取单元，用于获取所述电池的状态信息；
控制单元，用于根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电。
在一些实施例中，温度控制模块进一步具体用于：在充放电过程中，根据预设温度区间以及状态信息中的实时温度，控制温度调节装置调节实时温度，以使实时温度保持在预设温度区间内。
在一些实施例中，控制单元，进一步具体用于：
根据状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数；
获取根据储能器件的性能参数预先设置的预设单个脉冲时间；
根据振荡电流幅值、振荡电流循环次数和预设单个脉冲时间，控制储能器件对电池输入振荡电流。
在一些实施例中，状态信息获取单元进一步具体用于：获取所述电池的实时温度、荷电状态和健康度。
在一些实施例中，控制单元所执行的根据状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数，包括：
根据第一预设对应关系查表确定与电池的实时温度、荷电状态和健康度相对应的振荡电流幅值；
根据第二预设对应关系查表确定与电池的实时温度和健康度相对应的振荡电流循环次数。
在一些实施例中，温度控制模块，还用于在根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电之前，在状态信息中的实时温度不在预设温度区间内的情况下，控制温度调节装置调节实时温度，以使实时温度进入预设温度区间内。
在一些实施例中，该充放电控制装置还包括：在根据状态信息和储能器件的参数，控制储能器件对电池进行充放电之前，在状态信息中的荷电状态大于预设荷电状态阈值的情况下，控制储能器件对电池进行放电，直至荷电状态不大于预设荷电状态阈值为止。
在一些实施例中，温度控制模块所执行的根据预设温度区间以及状态信息中的实时温度，控制温度调节装置对调节实时温度，以使实时温度保持在预设温度区间内，可以包括：在实时温度低于预设温度区间的下限值的情况下，控制温度调节装置对电池进行加热，直至电池的温度不小于预设温度区间的下限值为止；在实时温度高于预设温度区间的上限值的情况下，控制温度调节装置对电池进行冷却，直至电池的温度不大于预设温度区间的上限值为止。
本申请实施例提供的充放电控制装置，能够消除电池内至少一部分析出的金属，减少析出的金属对电池造成的损害，延长了电池的寿命。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，本文不再赘述。
本申请的另一个实施例提供了一种电子设备，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，以实现本申请任一实施例的充放电控制方法。
参考图10所示，电子设备10可以包括：处理器100，存储器101，总线102和通信接口103，处理器100、通信接口103和存储器101通过总线102连接；存储器101中存储有可在处理器100上运行的计算机程序，处理器100运行该计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的方法。
其中，存储器101可能包含高速随机存取存储器（RAM：Random Access Memory），也可能还可以包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103（可以是有线或者无线）实现该装置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102可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器101用于存储程序，处理器100在接收到执行指令后，执行该程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的方法可以应用于处理器100中，或者由处理器100实现。
处理器100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100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100可以是通用处理器，可以包括中央处理器(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(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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101，处理器100读取存储器101中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，本文不再赘述。
本申请的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行，以实现本申请任一实施例的充放电控制方法。
参考图11所示，其示出的计算机可读存储介质为光盘20，其上存储有计算机程序（即程序产品），该计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的方法。
需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，本文不再赘述。
参考图12所示，本申请的另一个实施例提供了一种充放电系统，包括互相连接的储能器件和控制设备；该控制设备包括存储器、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，以实现本申请任一实施例的充放电控制方法，从而能够消除电池内至少一部分析出的金属，减少析出的金属对电池造成的损害，延长了电池的寿命。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，本文不再赘述。
需要说明的是：术语“模块”并非意图受限于特定物理形式。取决于具体应用，模块可以实现为硬件、固件、软件和/或其组合。此外，不同的模块可以共享公共组件或甚至由相同组件实现。不同模块之间可以存在或不存在清楚的界限。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示例一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
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，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程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。
以上实施例仅表达了本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充放电控制方法，其特征在于，包括：
控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内；
在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内；
所述控制电池与储能器件之间进行充放电，包括：
获取所述电池的状态信息；
根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电；
所述获取所述电池的状态信息包括：获取所述电池的实时温度、荷电状态和健康度，
其中，所述根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电，包括：
根据所述状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与所述状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数；
获取根据所述储能器件的性能参数预先设置的预设单个脉冲时间；
根据所述振荡电流幅值、所述振荡电流循环次数和所述预设单个脉冲时间，控制所述储能器件对所述电池输入振荡电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内，包括：
在充放电过程中，根据预设温度区间以及所述状态信息中的实时温度，控制温度调节装置调节所述实时温度，以使所述实时温度保持在所述预设温度区间内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设温度区间以及所述状态信息中的实时温度，控制温度调节装置调节所述实时温度，以使所述实时温度保持在所述预设温度区间内，包括：
在所述实时温度低于所述预设温度区间的下限值的情况下，控制所述温度调节装置对所述电池进行加热，直至所述电池的温度不小于所述预设温度区间的下限值为止；
在所述实时温度高于所述预设温度区间的上限值的情况下，控制所述温度调节装置对所述电池进行冷却，直至所述电池的温度不大于所述预设温度区间的上限值为止。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与所述状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数，包括：
根据第一预设对应关系查表确定与所述电池的实时温度、荷电状态和健康度相对应的振荡电流幅值；
根据第二预设对应关系查表确定与所述电池的实时温度和健康度相对应的振荡电流循环次数。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电之前，所述方法还包括：
在所述状态信息中的实时温度不在预设温度区间内的情况下，控制温度调节装置调节所述实时温度，以使所述实时温度进入所述预设温度区间内。
6.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电之前，所述方法还包括：
在所述状态信息中的荷电状态大于预设荷电状态阈值的情况下，控制所述储能器件对所述电池进行放电，直至所述荷电状态不大于所述预设荷电状态阈值为止。
7.一种充放电控制装置，其特征在于，包括：
充放电控制模块，用于控制电池与储能器件之间进行充放电，每一充放电周期中的充电电量与放电电量之差值在预设电量区间内；
温度控制模块，用于在充放电过程中，控制温度调节装置将所述电池的温度保持在预设温度区间内；
所述充放电控制模块包括：
状态信息获取单元，用于获取所述电池的状态信息；
控制单元，用于根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电；
所述状态信息获取单元进一步具体用于：获取所述电池的实时温度、荷电状态和健康度，
其中，所述控制单元根据所述状态信息和所述储能器件的参数，控制所述储能器件对所述电池进行充放电，包括：
根据所述状态信息、以及电池状态信息与振荡电流参数的预设对应关系，确定与所述状态信息相对应的振荡电流幅值和振荡电流循环次数；
获取根据所述储能器件的性能参数预先设置的预设单个脉冲时间；
根据所述振荡电流幅值、所述振荡电流循环次数和所述预设单个脉冲时间，控制所述储能器件对所述电池输入振荡电流。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现如权利要求1-6中任一项所述的充放电控制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行，以实现如权利要求1-6中任一项所述的充放电控制方法。
10.一种充放电系统，其特征在于，包括互相连接的储能器件和控制设备；所述控制设备为权利要求8所述的电子设备。
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