CN117200406B - 电池的电压平衡控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池管理技术领域，提供了电池的电压平衡控制方法、装置、设备及存储介质，其中，该方法首先通过电池包中的各个电池的电压值判断是否需要对电池包进行电压平衡控制，然后在需要对电池包进行电压平衡控制时，通过电池包内的每个单体电池的电荷量计算电池包的电荷量之和，并获取与电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值，同时将电池包中的各个单体电池的电压值与标准电压值进行比较，并基于比较的结果在各个单体电池中确定放电单体电池和充电单体电池，最后基于各个充电单体电池的电压值和各个放电单体电池的电压值生成电池包的电压平衡控制方案，并基于电压平衡控制方案对电池包进行电压平衡控制。该方法提高了电压平衡控制的精度。

Description

电池的电压平衡控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池的电压平衡控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

电池包是由多个单体电池组合而成的电力储存系统，被广泛应用于电动汽车、可再生能源储存等领域。然而，由于电池包中各个单体电池之间的容量和内阻存在差异，电池包中的各个单体电池存在充放电不均衡，导致电压不平衡的问题日益突出。电压不平衡会降低电池包的性能、缩短电池包的使用寿命，并且可能引发单体电池的过充或过放，造成安全隐患，为了避免上述问题的发生，在对电池包进行充放电的过程中，需要对电池包内的各个单体电池的电压进行电压平衡控制，而现有的电压平衡控制方法存在控制精度低的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种电池的电压平衡控制方法、装置、设备及存储介质，以解决背景技术中提到的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电池的电压平衡控制方法，包括：

获取电池包中各个电池的电压值，并基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制；

若需要对所述电池包进行电压平衡控制，获取所述电池包的接口信息，并基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态；

针对所述电池包中的每个单体电池，获取所述单体电池的工作参数信息，并获取与所述工作状态匹配的电荷量估算模型，及将所述工作参数信息输入所述电荷量估算模型，得到所述单体电池的电荷量；

将各个所述单体电池的电荷量相加，得到所有所述电池的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值；

将各个所述电压值分别与所述标准电压值进行比较；

若所述电压值大于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为放电单体电池；

若所述电压值小于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为充电单体电池；

基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案；

基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制。

第二方面，本申请实施例提供一种电池的电压平衡控制装置，包括：

第一获取模块，用于获取电池包中各个电池的电压值，并基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制；

第二获取模块，用于若需要对所述电池包进行电压平衡控制时，获取所述电池包的接口信息，并基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态；

第三获取模块，用于针对所述电池包中的每个单体电池，获取所述单体电池的工作参数信息，并获取与所述工作状态匹配的电荷量估算模型，及将所述工作参数信息输入所述电荷量估算模型，得到所述单体电池的电荷量；

计算模块，用于将各个所述单体电池的电荷量相加，得到所有所述电池的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值；

比较模块，用于将各个所述电压值分别与所述标准电压值进行比较；

第一确定模块，用于若所述电压值大于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为放电单体电池；

第二确定模块，用于若所述电压值小于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为充电单体电池；

生成模块，用于基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案；

控制模块，用于基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制。

第三方面，本申请提供一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上所述的电池的电压平衡控制方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的电池的电压平衡控制方法。

本申请提供了电池的电压平衡控制方法、装置、设备及存储介质，其中，所述方法首先通过电池包中的各个电池的电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制，并在若需要对所述电池包进行电压平衡控制时，基于所述电池包的接口信息确定所述电池包的工作状态，然后，通过所述电池包内的每个单体电池的电荷量计算所述电池包的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值，同时将所述电池包中的各个单体电池的电压值与所述标准电压值进行比较，并基于比较的结果在各个所述单体电池中确定放电单体电池和充电单体电池，最后基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案，并基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制。这能够在电池包的充放电过程中，提高电压平衡控制的精度，从而提高电池包的使用寿命，降低电池包在充放电过程中的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以基于这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电池的电压平衡控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的电池的电压平衡控制装置的结构示意性框图；

图3为本申请实施例提供的终端设备的结构示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的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。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能基于实际情况改变。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

电池包是由多个单体电池组合而成的电力储存系统，被广泛应用于电动汽车、可再生能源储存等领域。然而，由于电池包中各个单体电池之间的容量和内阻存在差异，电池包中的各个单体电池存在充放电不均衡，导致电压不平衡的问题日益突出。电压不平衡会降低电池包的性能、缩短电池包的使用寿命，并且可能引发单体电池的过充或过放，造成安全隐患，为了避免上述问题的发生，在对电池包进行充放电的过程中，需要对电池包内的各个单体电池的电压进行电压平衡控制，而现有的电压平衡控制方法存在控制精度低的问题。为此，本申请实施例提供一种电池的电压平衡控制方法、装置、设备及存储介质，以提高电池的电压平衡控制精度。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电池的电压平衡控制方法的流程示意图，如图1所示，本申请实施例提供的电池的电压平衡控制方法包括步骤S100至步骤S900。

步骤S100、获取电池包中各个电池的电压值，并基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制。

可以理解地，本发明的执行主体可以为电池的电压平衡控制装置，还可以是终端或者服务器，具体此处不做限定。

示例性地，基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制，包括以下步骤：

计算所有所述电压值的标准差，并将所述标准差与预设标准差进行比较；

若所述标准差大于所述预设标准差，确定需要对所述电池包进行电压平衡控制。

步骤S200、若需要对所述电池包进行电压平衡控制，获取所述电池包的接口信息，并基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态。

需要说明的是，在基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态时，首先基于所述接口信息确定所述电池包接入设备的设备类型，然后基于所述设备类型确定所述电池包的工作状态，所述设备类型包括充电设备（例如：充电桩、充电器等）和负载设备（例如：电动自行车、电动汽车等），可以理解地，所述充电状态包括充电和放电两种状态，当所述充电包接入的设备类型为充电设备时，所述工作状态为充电，当所述充电包接入的设备类型为负载设备时，所述工作状态为放电。

其中，所述电池包的接口包括但不限于USB接口、Type-C接口等可以识别所述电池接入设备的设备类型的接口。

步骤S300、针对所述电池包中的每个单体电池，获取所述单体电池的工作参数信息，并获取与所述工作状态匹配的电荷量估算模型，及将所述工作参数信息输入所述电荷量估算模型，得到所述单体电池的电荷量。

需要说明的是，所述工作参数信息包括但不限于所述单体电池的在充电状态或放电状态下的电压值、电流值、温度值和内阻值等，所述电荷量估算模型是通过神经网络模型训练得到的，本申请实施例分别为充电状态和放电状态设置电荷量估算模型，能够提高在充电状态和放电状态下的电荷量估算值的准确性，所述电荷量估算模型包括输入层、隐藏层、卷积层和输出层，所述输入层用于接收所述工作参数信息，所述隐藏层用于对所述工作参数信息进行特征提取，所述卷积层用于根据所述隐藏层提取的特征计算所述单体电池的电荷量，所述输出层用于输出所述单体电池的电荷量。

步骤S400、将各个所述单体电池的电荷量相加，得到所有所述电池的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值。

可以理解地，所述电荷量之和是所述电池包的总电荷量，需要说明的是，获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值包括以下步骤：

获取所述电池包的标识码，并基于所述标识码获取与所述电池包匹配的总电荷量-单体电池标准电压值曲线；

基于所述总电荷量-单体电池标准电压值曲线获取单体电池的标准电压值。

步骤S500、将各个所述电压值分别与所述标准电压值进行比较。

步骤S600、若所述电压值大于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为放电单体电池。

步骤S700、若所述电压值小于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为充电单体电池。

步骤S800、基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案。

步骤S900、基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制。

本实施例提供的方法，首先通过电池包中的各个电池的电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制，并在若需要对所述电池包进行电压平衡控制时，基于所述电池包的接口信息确定所述电池包的工作状态，然后，通过所述电池包内的每个单体电池的电荷量计算所述电池包的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值，同时将所述电池包中的各个单体电池的电压值与所述标准电压值进行比较，并基于比较的结果在各个所述单体电池中确定放电单体电池和充电单体电池，最后基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案，并基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制。这能够在电池包的充放电过程中，提高电压平衡控制的精度，从而提高电池包的使用寿命，降低电池包在充放电过程中的安全隐患。

在一些实施例中，所述工作参数信息包括所述单体电池的多种类型的工作参数值，所述电荷量估算模型的训练方法包括步骤S10至步骤S90：

步骤S10、获取初始训练样本集，所述初始训练样本集包括多个匹配关系，所述匹配关系为与所述单体电池的型号相同的电池在所述工作状态下的工作参数信息与电荷量之间的匹配关系。

需要说明的是，所述工作参数信息包括但不限于与所述单体电池的型号相同的电池的电压值、电流值、温度值和内阻值。

步骤S20、针对所述初始训练样本集中的每个所述工作参数信息，将所述工作参数信息输入预设的电荷量估算模型，得到所述工作参数信息对应的第一估测电荷量，并计算所述第一估测电荷量与所述工作参数信息对应的实际电荷量之间的差值的绝对值，及将所述绝对值与预设绝对值进行比较，在所述绝对值大于所述预设绝对值时，在所述初始训练样本集中删除所述工作参数信息对应的匹配关系，得到目标训练样本集。

可以理解地，在所述绝对值大于所述预设绝对值时，所述工作参数信息对应的匹配关系为异常数据，为了提高对所述预设的电荷量估算模型的训练精度，需要将异常数据删除。

步骤S30、将所述目标训练样本集分为训练集和测试集。

步骤S40、基于所述目标训练样本集利用最小二乘法绘制所述电荷量与所述工作参数信息中的每类工作参数之间的关系曲线。

步骤S50、基于所有所述关系曲线确定每类所述工作参数的权重系数。

需要说明的是，基于所有所述关系曲线确定每类所述工作参数的权重系数的方法是通过MATLAB分析工具对所有所述关系曲线进行分析后得到每类所述工作参数的权重系数。

步骤S60、基于所述训练集和每类所述工作参数的权重系数对所述预设的电荷量估算模型进行训练，得到中间电荷量估算模型。

需要说明的是，所述基于所述训练集和每类所述工作参数的权重系数对所述预设的电荷量估算模型进行训练，得到中间电荷量估算模型，包括以下步骤：

基于所述训练集对所述预设的电荷量模型进行训练，得到初始中间电荷量估算模型；

基于每类所述工作参数的权重系数对所述初始中间电荷量估算模型的模型参数进行调整，得到所述中间电荷量估算模型。

示例性地，所述工作参数包括W、X、Y、Z，W对应的权重系数为0.2、X对应的权重系数为0.15、Y对应的权重系数为0.25、Z对应的权重系数为0.4，所述初始中间电荷量估算模型如式（1）所示，则所述中间电荷量估算模型如式（2）所示。

Q=aW+bX+cY+dZ(1)

Q=0.2aW+0.15bX+0.25cY+0.4dZ(2)

步骤S70、将所述测试集中的每个所述工作参数信息输入所述中间电荷量估算模型，得到所述测试集中的每个所述工作参数信息对应的第二估测电荷量。

步骤S80、基于所述测试集中的每个所述工作参数信息对应的实际电荷量和第二估测电荷量构建实际电荷量-估测电荷量映射关系表，并基于所述实际电荷量-估测电荷量映射关系表生成所述中间电荷量估算模型的预测损失函数。

步骤S90、基于所述预测损失函数对所述中间电荷量估算模型进行修正，得到所述电荷量估算模型。

本实施例提供的方法，首先删除所述初始训练样本集中的异常数据，得到所述目标训练样本集，并将所述目标训练样本集分为训练集和测试集，及通过所述目标训练样本集得到每类所述工作参数的权重系数，然后基于所述训练集和每类所述工作参数的权重系数对所述预设的电荷量估算模型进行训练，得到中间电荷量估算模型，最后将所述测试集中的每个所述工作参数信息输入所述中间电荷量估算模型，得到所述测试集中的每个所述工作参数信息对应的第二估测电荷量，并基于所述测试集对所述中间电荷量估算模型进行修正，得到所述电荷量估算模型，这可以提高所述电荷量估算模型的训练效果，从而提高所述电荷量估算模型的估算值的准确性，进而进一步提高电压平衡控制方法的精确性。

在一些实施例中，所述基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案包括步骤S810至步骤S810至步骤S840。

步骤S810、将各个所述充电单体电池的电压值由小到大依次排列，得到第一电压值序列，并将各个所述放电单体电池的电压值由小到大依次排列，得到第二电压值序列。

步骤S820、判断第一数量与第二数量是否相等；其中，所述第一数量为所述第一电压值序列中的电压值的数量，所述第二数量为所述第二电压值序列中的电压值的数量。

步骤S830、若所述第一数量与所述第二数量相等，基于所述第一电压值序列和所述第二电压值序列确定多个充电模块；其中，所述充电模块的数量与所述第一数量相等，所述充电模块包括充电单体电池和放电单体电池，在每个所述充电模块中，所述充电单体电池对应的电压值在所述第一电压值序列中的序列与所述放电单体电池对应的电压值在所述第二电压值序列中的序列一致。

需要说明的是，所述充电模块包括充电单体电池和放电单体电池是指每个所述充电模块包括一个充电单体电池和一个放电单体电池。

步骤S840、针对每个所述充电模块，基于所述充电单体电池的电压值和所述放电单体电池的电压值生成所述放电单体电池为所述充电单体电池充电的充电控制方案。

可以理解地，本实施例提供的方法，由于在所述第一电压值序列中，所述充电单体电池的电压值由小到大依次排列，在所述第二电压值序列中，所述放电单体电池的电压值由小到大依次排列，且在每个所述充电模块中，所述充电单体电池对应的电压值在所述第一电压值序列中的序列与所述放电单体电池对应的电压值在所述第二电压值序列中的序列一致，故在每个所述充电模块中，当所述放电单体电池为所述充电单体电池充电时，能够尽可能防止所述放电单体电池的电压过大而对所述充电单体电池造成伤害。

在一些实施例中，所述基于所述放电单体电池的电压值和所述充电单体电池的电压值生成所述放电单体电池为所述充电单体电池充电的充电控制方案，包括步骤S841至步骤S843。

步骤S841、将所述放电单体电池的电压值输入预设的最小输出电压值预测模型，以获取所述放电单体电池的最小输出电压值。

其中，所述最小输出电压值预测模型基于神经网络模型训练得到，所述最小输出电压值预测模型包括输入层、卷积层和输出层，所述输入层用于接收所述放电单体电池的电压值，所述卷积层用于根据所述放电单体电池的电压值计算所述放电单体电池的最小输出电压值，所述输出层用于输出所述放电单体电池的最小输出电压值。

步骤S842、将所述放电单体电池的最小输出电压值与所述充电单体电池的电压值进行比较。

步骤S843、基于所述比较的结果生成所述充电单体电池为所述放电单体电池充电的充电控制方案。

需要说明的是，在每个所述充电模块中，所述所述放电单体电池和所述充电单体电池之间通过充电控制模块连接，其中，所述充电控制模块包括第一充电控制子模块和第二充电控制子模块，所述第一充电控制子模块包括第一MOS管，在第一充电控制子模块中，所述放电单体电池的负极与所述充电单体电池的负极连接，所述第一MOS管的源极与所述放电单体电池的负极连接，所述第一MOS管的漏极与所述充电单体电池的负极连接 ，所述第二充电控制子模块包括电容、二极管、第二MOS管和电感，在所述第二充电控制子模块中，所述电容的一端与所述第二MOS管的漏极、所述放电单体电池的正极连接，所述第二MOS管的源极与所述电感的一端、所述二极管的阳极连接，所述电感的另一端与所述放电单体电池的负极、所述充电单体电池的正极连接，所述电容的另一端与所述二极管的阴极、所述充电单体电池的负极连接，所述基于所述比较的结果生成所述充电单体电池为所述放电单体电池充电的充电控制方案，包括以步骤：

若所述充电单体电池的电压值不小于所述放电单体电池的最小输出电压值，通过所述第一充电控制子模块控制所述放电单体电池为所述充电单体电池充电；

若所述充电单体电池的电压值小于所述放电单体电池的最小输出电压值，通过所述第二充电控制子模块控制所述放电单体电池为所述充电单体电池充电。

需要说明的是，通过所述第一充电控制子模块控制所述放电单体电池为所述充电单体电池充电的方法是将所述第一MOS管闭合，并将所述第二MOS管断开，以使所述放电单体电池为所述充电单体电池充电。

需要说明的是，通过所述第二充电控制子模块控制所述放电单体电池为所述充电单体电池充电，包括以下步骤：

基于所述放电单体电池的电压值和所述充电单体电池的电压值确定所述第二MOS管的工作频率和占空比；

断开所述第一MOS管，闭合所述第二MOS管，并基于所述放电单体电池的最小输出电压值为所述充电单体电池充电，同时基于所述工作频率和所述占空比调节所述第二MOS管的闭合和断开，以控制所述放电单体电池为所述充电单体电池充电；

在所述放电单体电池为所述充电单体电池充电的过程中，实时获取所述放电单体电池的电压值和所述充电单体电池的电压值，同时将所述放电单体电池的电压值输入预设的最小输出电压值预测模型，以获取所述放电单体电池的最小输出电压值，并将所述放电单体电池的最小输出电压值与所述充电单体电池的电压值进行比较，及在所述充电单体电池的电压值不小于所述放电单体电池的最小输出电压值时，断开所述第二MOS管，闭合所述第一MOS管，以使所述第一充电控制子模块为所述充电单体电池充电。

可以理解地，当所述充电单体电池的电压值小于所述放电单体电池的最小输出电压值时，即使用所述放电单体电池的最小输出电压值直接为所述充电单体电池充电，也会造成因充电电流过大而对所述充电单体电池造成不可逆的损坏，故本实施例在当所述充电单体电池的电压值小于所述放电单体电池的最小输出电压值时，通过所述电容、所述二极管、所述第二MOS管和所述电感组成的第二充电控制子模块周期性地为所述充电单体电池充电，可以防止因所述放电单体电池的电压过大而给所述充电单体电池造成不可逆的损坏，提高了所述充电单体电池的使用寿命。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的电池的电压平衡控制装置100的结构示意性框图，如图2所示，本申请实施例提供的电池的电压平衡控制装置100包括：

第一获取模块110，用于获取电池包中各个电池的电压值，并基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制。

第二获取模块120，用于若需要对所述电池包进行电压平衡控制时，获取所述电池包的接口信息，并基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态。

第三获取模块130，用于针对所述电池包中的每个单体电池，获取所述单体电池的工作参数信息，并获取与所述工作状态匹配的电荷量估算模型，及将所述工作参数信息输入所述电荷量估算模型，得到所述单体电池的电荷量。

计算模块140，用于将各个所述单体电池的电荷量相加，得到所有所述电池的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值。

比较模块150，用于将各个所述电压值分别与所述标准电压值进行比较。

第一确定模块160，用于若所述电压值大于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为放电单体电池。

第二确定模块170，用于若所述电压值小于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为充电单体电池。

生成模块180，用于基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案。

控制模块190，用于基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制。

需要说明的是，所属技术领域的技术人员可以清楚了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和各个模块的具体工作过程，可以参考前述电池的电压平衡控制方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上述实施例提供的电池的电压平衡控制装置100可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图3所示的终端设备200上运行。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的终端设备200的结构示意性框图，终端设备200包括处理器201和存储器202，处理器201和存储器202通过系统总线203连接，其中，存储器202可以包括非易失性存储介质和内存储器。

非易失性存储介质可存储计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被处理器201执行时，可使得处理器201执行上述任一种电池的电压平衡控制。

处理器201用于提供计算和控制能力，支撑整个终端设备200的运行。

内存储器为非易失性存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被处理器201执行时，可使得处理器201执行上述任一种电池的电压平衡控制方法。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所涉及的终端设备200的限定，具体的终端设备200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。

应当理解的是，处理器201可以是中央处理单元 (Central Processing Unit，CPU)，该处理器201还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，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。

其中，在一些实施例中，处理器201用于运行存储在存储器中的计算机程序，以实现如下步骤：

获取电池包中各个电池的电压值，并基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制；

若需要对所述电池包进行电压平衡控制，获取所述电池包的接口信息，并基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态；

针对所述电池包中的每个单体电池，获取所述单体电池的工作参数信息，并获取与所述工作状态匹配的电荷量估算模型，及将所述工作参数信息输入所述电荷量估算模型，得到所述单体电池的电荷量；

将各个所述单体电池的电荷量相加，得到所有所述电池的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值；

将各个所述电压值分别与所述标准电压值进行比较；

若所述电压值大于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为放电单体电池；

若所述电压值小于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为充电单体电池；

基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案；

基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器实现如本申请实施例提供的订单数据的处理方法。

其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例终端设备200的内部存储单元，例如终端设备200的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是终端设备200的外部存储设备，例如终端设备200配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电池的电压平衡控制方法，其特征在于，包括：

获取电池包中各个电池的电压值，并基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制；

若需要对所述电池包进行电压平衡控制，获取所述电池包的接口信息，并基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态；

针对所述电池包中的每个单体电池，获取所述单体电池的工作参数信息，并获取与所述工作状态匹配的电荷量估算模型，及将所述工作参数信息输入所述电荷量估算模型，得到所述单体电池的电荷量；

将各个所述单体电池的电荷量相加，得到所有所述电池的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值；

将各个所述电压值分别与所述标准电压值进行比较；

若所述电压值大于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为放电单体电池；

若所述电压值小于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为充电单体电池；

基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案；

基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制；

其中，所述工作参数信息包括所述单体电池的多种类型的工作参数值，所述电荷量估算模型的训练方法包括：

获取初始训练样本集，所述初始训练样本集包括多个匹配关系，所述匹配关系为与所述单体电池的型号相同的电池在所述工作状态下的工作参数信息与电荷量之间的匹配关系；

针对所述初始训练样本集中的每个所述工作参数信息，将所述工作参数信息输入预设的电荷量估算模型，得到所述工作参数信息对应的第一估测电荷量，并计算所述第一估测电荷量与所述工作参数信息对应的实际电荷量之间的差值的绝对值，及将所述绝对值与预设绝对值进行比较，在所述绝对值大于所述预设绝对值时，在所述初始训练样本集中删除所述工作参数信息对应的匹配关系，得到目标训练样本集；

将所述目标训练样本集分为训练集和测试集；

基于所述目标训练样本集利用最小二乘法绘制所述电荷量与所述工作参数信息中的每类工作参数之间的关系曲线；

基于所有所述关系曲线确定每类所述工作参数的权重系数；

基于所述训练集和每类所述工作参数的权重系数对所述预设的电荷量估算模型进行训练，得到中间电荷量估算模型；

将所述测试集中的每个所述工作参数信息输入所述中间电荷量估算模型，得到所述测试集中的每个所述工作参数信息对应的第二估测电荷量；

基于所述测试集中的每个所述工作参数信息对应的实际电荷量和第二估测电荷量构建实际电荷量-估测电荷量映射关系表，并基于所述实际电荷量-估测电荷量映射关系表生成所述中间电荷量估算模型的预测损失函数；

基于所述预测损失函数对所述中间电荷量估算模型进行修正，得到所述电荷量估算模型。

2.根据权利要求1所述的电池的电压平衡控制方法，其特征在于，所述基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制，包括：

计算所有所述电压值的标准差，并将所述标准差与预设标准差进行比较；

若所述标准差大于所述预设标准差，确定需要对所述电池包进行电压平衡控制。

3.根据权利要求1所述的电池的电压平衡控制方法，其特征在于，所述基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案，包括：

将各个所述充电单体电池的电压值由小到大依次排列，得到第一电压值序列，并将各个所述放电单体电池的电压值由小到大依次排列，得到第二电压值序列；

判断第一数量与第二数量是否相等；其中，所述第一数量为所述第一电压值序列中的电压值的数量，所述第二数量为所述第二电压值序列中的电压值的数量；

若所述第一数量与所述第二数量相等，基于所述第一电压值序列和所述第二电压值序列确定多个充电模块；其中，所述充电模块的数量与所述第一数量相等，所述充电模块包括充电单体电池和放电单体电池，在每个所述充电模块中，所述充电单体电池对应的电压值在所述第一电压值序列中的序列与所述放电单体电池对应的电压值在所述第二电压值序列中的序列一致；

针对每个所述充电模块，基于所述充电单体电池的电压值和所述放电单体电池的电压值生成所述放电单体电池为所述充电单体电池充电的充电控制方案。

4.根据权利要求3所述的电池的电压平衡控制方法，其特征在于，所述基于所述放电单体电池的电压值和所述充电单体电池的电压值生成所述放电单体电池为所述充电单体电池充电的充电控制方案，包括：

将所述放电单体电池的电压值输入预设的最小输出电压值预测模型，以获取所述放电单体电池的最小输出电压值；

将所述放电单体电池的最小输出电压值与所述充电单体电池的电压值进行比较；

基于所述比较的结果生成所述充电单体电池为所述放电单体电池充电的充电控制方案。

5.根据权利要求4所述的电池的电压平衡控制方法，其特征在于，所述放电单体电池和所述充电单体电池之间通过充电控制模块连接，其中，所述充电控制模块包括第一充电控制子模块和第二充电控制子模块，所述第一充电控制子模块包括第一MOS管，在第一充电控制子模块中，所述放电单体电池的负极与所述充电单体电池的负极连接，所述第一MOS管的源极与所述放电单体电池的负极连接，所述第一MOS管的漏极与所述充电单体电池的负极连接 ，所述第二充电控制子模块包括电容、二极管、第二MOS管和电感，在所述第二充电控制子模块中，所述电容的一端与所述第二MOS管的漏极、所述放电单体电池的正极连接，所述第二MOS管的源极与所述电感的一端、所述二极管的阳极连接，所述电感的另一端与所述放电单体电池的负极、所述充电单体电池的正极连接，所述电容的另一端与所述二极管的阴极、所述充电单体电池的负极连接，所述基于所述比较的结果生成所述充电单体电池为所述放电单体电池充电的充电控制方案，包括：

若所述充电单体电池的电压值不小于所述放电单体电池的最小输出电压值，通过所述第一充电控制子模块控制所述放电单体电池为所述充电单体电池充电；

若所述充电单体电池的电压值小于所述放电单体电池的最小输出电压值，通过所述第二充电控制子模块控制所述放电单体电池为所述充电单体电池充电。

6.一种电池的电压平衡控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取电池包中各个电池的电压值，并基于所有所述电压值判断是否需要对所述电池包进行电压平衡控制；

第二获取模块，用于若需要对所述电池包进行电压平衡控制时，获取所述电池包的接口信息，并基于所述接口信息确定所述电池包的工作状态；

第三获取模块，用于针对所述电池包中的每个单体电池，获取所述单体电池的工作参数信息，并获取与所述工作状态匹配的电荷量估算模型，及将所述工作参数信息输入所述电荷量估算模型，得到所述单体电池的电荷量；

计算模块，用于将各个所述单体电池的电荷量相加，得到所有所述电池的电荷量之和，并获取与所述电荷量之和匹配的单体电池的标准电压值；

比较模块，用于将各个所述电压值分别与所述标准电压值进行比较；

第一确定模块，用于若所述电压值大于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为放电单体电池；

第二确定模块，用于若所述电压值小于所述标准电压值，将所述电压值对应的单体电池确定为充电单体电池；

生成模块，用于基于各个所述充电单体电池的电压值和各个所述放电单体电池的电压值生成所述电池包的电压平衡控制方案；

控制模块，用于基于所述电压平衡控制方案对所述电池包进行电压平衡控制；

其中，所述工作参数信息包括所述单体电池的多种类型的工作参数值，所述电荷量估算模型的训练方法包括：

获取初始训练样本集，所述初始训练样本集包括多个匹配关系，所述匹配关系为与所述单体电池的型号相同的电池在所述工作状态下的工作参数信息与电荷量之间的匹配关系；

针对所述初始训练样本集中的每个所述工作参数信息，将所述工作参数信息输入预设的电荷量估算模型，得到所述工作参数信息对应的第一估测电荷量，并计算所述第一估测电荷量与所述工作参数信息对应的实际电荷量之间的差值的绝对值，及将所述绝对值与预设绝对值进行比较，在所述绝对值大于所述预设绝对值时，在所述初始训练样本集中删除所述工作参数信息对应的匹配关系，得到目标训练样本集；

将所述目标训练样本集分为训练集和测试集；

基于所述目标训练样本集利用最小二乘法绘制所述电荷量与所述工作参数信息中的每类工作参数之间的关系曲线；

基于所有所述关系曲线确定每类所述工作参数的权重系数；

基于所述训练集和每类所述工作参数的权重系数对所述预设的电荷量估算模型进行训练，得到中间电荷量估算模型；

将所述测试集中的每个所述工作参数信息输入所述中间电荷量估算模型，得到所述测试集中的每个所述工作参数信息对应的第二估测电荷量；

基于所述测试集中的每个所述工作参数信息对应的实际电荷量和第二估测电荷量构建实际电荷量-估测电荷量映射关系表，并基于所述实际电荷量-估测电荷量映射关系表生成所述中间电荷量估算模型的预测损失函数；

基于所述预测损失函数对所述中间电荷量估算模型进行修正，得到所述电荷量估算模型。

7.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的电池的电压平衡控制方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的电池的电压平衡控制方法。