WO2022160337A1

WO2022160337A1 - 动力电池组的sop管理方法、装置及电动汽车

Info

Publication number: WO2022160337A1
Application number: PCT/CN2021/074659
Authority: WO
Inventors: 姚震飞; 吴生先; 章瑞菁; 胥文皓
Original assignee: 微宏动力系统（湖州）有限公司; 微宏公司
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2022-08-04
Also published as: CN117223186A; US20240149742A1

Abstract

本申请提供动力电池组的SOP管理方法、装置及电动汽车，包括：获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值；根据所述各并联电池支路的SOP值得到所述动力电池组当前的总SOP值。本申请通过在多支路并联的动力电池组中，先根据每个并联支路的运行状况对每个并联支路的SOP值进行细化估算，再从整个系统层面上对动力电池组的总SOP进行估算，通过主从区分方式解决动力电池组总SOP统计失真的问题，提升整车性能、避免动力电池触发运行故障，有效增加电池使用的安全性和稳定性。

Description

动力电池组的SOP管理方法、装置及电动汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车电池管理领域，具体涉及一种动力电池组的SOP管理方法，以及一种动力电池组的SOP管理装置和一种电动汽车。

背景技术

动力电池组能够提供电动汽车运行的动力，是电动汽车的重要组成部分，在具有多个并联电池支路的动力电池组中，包括多个并联的电池模组，每个电池模组由多个单体电池组成，每个并联支路通过相应的继电器与外侧的负载连接，可以通过控制继电器断开或连接负载。

动力电池的SOP（State of Power，电池功率状态）是电动汽车安全控制及能量回收的重要参数，该指标直接反应着当前电池系统的峰值充放电功率，在车辆进行起步、加速或刹车操作时，SOP直接影响车辆的快速启动能力、急加速能力和紧急制动能量回收能力，因此，SOP的精确管理决定着整车运行过程中的安全性与可靠性，比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池，在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池，同时也可以保证车辆即使在电池荷电状态很低的行驶过程中也不会因为欠压或过流保护而失去动力。

技术问题

现有的SOP估算方法中，对SOP 估算的研究通常只考虑到系统层面的估算，未考虑主从的区分，即没考虑到区分各并联电池支路的单独估算和整个动力电池组系统层面的估算。而对于多支路并联的动力电池组，这一主从区分的缺失直接导致SOP估算的失真，从而影响着电池管理系统的性能和电池系统的安全与稳定。

技术解决方案

本申请的目的在于，提供一种动力电池组的SOP管理方法，以及一种动力电池组的SOP管理装置和一种电动汽车，可以更好的估算动力电池组的SOP，为整车系统在功率分配和能量控制上提供更可靠有效的信息支持，在保证车辆运行性能的同时兼顾能量经济性。

为解决上述技术问题，本申请提供一种动力电池组的SOP管理方法，作为其中一种实施方式，所述动力电池组的SOP管理方法包括：

获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值；

根据所述各并联电池支路的SOP值得到所述动力电池组当前的总SOP值。

作为其中一种实施方式，获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值的步骤包括：

获取所述各并联电池支路的运行工况；

根据所述运行工况和对应的SOP值参考表得到所述各并联电池支路的SOP值。

作为其中一种实施方式，根据所述运行工况和对应的SOP值参考表得到所述各并联电池支路的SOP值的步骤包括：

根据所述运行工况和对应的SOP值参考表得到所述各并联电池支路的初始SOP值；

获取所述各并联电池支路的故障等级；

根据所述各并联电池支路的故障等级对所述各并联电池支路的初始SOP值进行功率限制处理，以得到所述各并联电池支路的SOP值。

作为其中一种实施方式，获取所述各并联电池支路的故障等级的步骤包括：

获取所述各并联电池支路的电池温度和电池电压；

根据所述各并联电池支路的电池温度和电池电压得到所述各并联电池支路的故障等级。

作为其中一种实施方式，根据所述各并联电池支路的SOP值得到所述动力电池组当前的总SOP值的步骤包括：

获取所述各并联电池支路的SOP值中的最小值；

根据所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数得到所述动力电池组当前的总SOP值。

作为其中一种实施方式，根据所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数得到所述动力电池组当前的总SOP值的步骤包括：

将所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数相乘得到所述动力电池组的第一目标总SOP值；

根据所述动力电池组的第一目标总SOP值对所述动力电池组上一次的总SOP值进行滤波处理得到所述动力电池组当前的总SOP值。

作为其中一种实施方式，根据所述动力电池组的第一目标总SOP值对所述动力电池组上一次的总SOP值进行滤波处理的滤波处理公式为：

其中，Z为所述动力电池组当前的总SOP值，Z ₀为当前所述动力电池组的第一目标总SOP值，Z ₁为所述动力电池组上一次的总SOP值，δ为预设系数。

作为其中一种实施方式，根据所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数得到所述动力电池组当前的总SOP值的步骤后还包括：

输出所述动力电池组当前的总SOP值；

判断累积时长是否大于预设值；

在所述累积时长大于所述预设值时，判断所述动力电池组是否存在严重故障的并联电池支路；

在所述动力电池组存在严重故障的并联电池支路时，控制所述严重故障的并联电池支路断路下电，并控制剩余的并联电池支路输出预设的总SOP值。

作为其中一种实施方式，所述动力电池组的SOP管理方法还包括：

在所述动力电池组不存在严重故障的并联电池支路时，获取所述动力电池组的故障等级；

根据在线的并联电池支路的SOP值中的最小值与在线的并联电池支路数得到第二目标总SOP值；

根据所述动力电池组的故障等级对所述第二目标总SOP值进行功率限制得到更新后的所述第二目标总SOP值；

根据更新后的所述第二目标总SOP值对所述动力电池组上一次的总SOP值进行相应的滤波处理，以得到所述动力电池组当前的总SOP值。

获取动力电池组中各并联电池支路的实时充放电电流；

当其中一个并联电池支路的实时充放电电流处于异常状态时，调节该并联电池支路的输出至支路当前的SOP值，其中，所述异常状态包括所述实时充放电电流大于当时参数条件下该支路的SOP值的时间达到第一时间值，或所述实时充放电电流小于当时参数条件下该支路的SOP值的预设比值的时间达到第二时间值。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种动力电池组的SOP管理装置，作为其中一种实施方式，所述动力电池组的SOP管理装置包括主电池管理单元和多个次级电池管理单元，所述主电池管理单元和所述多个次级电池管理单元进行通信连接，其中，

每个次级电池管理单元用于获取动力电池组中对应的并联电池支路的SOP值并发送给所述主电池管理单元；

所述主电池管理单元用于根据各并联电池支路的SOP值得到所述动力电池组当前的总SOP值。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种电动汽车，作为其中一种实施方式，所述电动汽车包括上述任一实施方式所述的动力电池组的SOP管理装置。

有益效果

本申请提供的动力电池组的SOP管理方法，以及应用所述动力电池组的SOP管理方法的动力电池组的SOP管理装置和电动汽车，通过在多支路并联的动力电池组中，先根据每个并联支路的运行状况对每个并联支路的SOP值进行细化估算，再从整个系统层面上对动力电池组的总SOP进行估算，通过主从区分方式解决动力电池组总SOP统计失真的问题，从而提升整车性能、避免动力电池触发运行故障，延长动力电池寿命。

附图说明

图1为本申请动力电池组的多并联电池支路的动力输出示意图。

图2为本申请第一实施例示出的动力电池组的SOP管理方法的流程示意图。

图3为本申请实施例中温度、soc、时间三参数的对应SOP参考表。

图4为本申请第二实施例示出的动力电池组的SOP管理方法的流程示意图。

图5为本申请第三实施例示出的动力电池组的SOP管理方法的流程示意图。

图6为本申请动力电池组的SOP管理装置的结构示意图。

本发明的实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。

再者，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。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。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。

请参阅图1，图1为本申请动力电池组的多并联电池支路的动力输出示意图。如图1所示，动力电池组包括多个并联的电池支路11，每个电池支路11包括多个单体电池，每个电池支路通过继电器12与外侧负载连接，可以断开或连接负载。本申请通过对各并联的电池支路的SOP值进行细化估算后，再在其基础上进行整体层面上的系统级总SOP值估算，通过该方法既能提升整车性能、避免动力电池触发运行故障，又能延长动力电池寿命。

值得一提的是，图1作为示例仅示出了3个并联的电池支路11，仅用以描述应用场景，并联的电池支路数不作限制，可以为任意多个。

在上述应用场景的说明的基础上，下文结合相关附图对本申请的动力电池组的SOP管理方法进行详细说明。

第一实施例

请参考图2，图2为本申请第一实施例示出的动力电池组的SOP管理方法的流程示意图。如图2所示，本实施例的动力电池组的SOP管理方法包括：

步骤S110：获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值。

具体地，本实施例中获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值，可以理解为支路的次级电池管理单元获取本支路的SOP值后发送给系统层面的主电池管理单元，也可以理解为系统层面的主电池管理单元获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值。但是，不管作哪种理解，各并联电池支路的SOP值均是由管理该支路的次级电池管理单元计算得到，即次级电池管理单元通过获取对应支路的运行工况，然后通过该支路的运行工况得到该支路的SOP值。

在一实施方式中，获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值包括：

获取各并联电池支路的运行工况；

根据运行工况和对应的SOP值参考表得到各并联电池支路的SOP值。

具体地，在计算并联电池支路的SOP值时，根据并联电池支路的电池温度、SOC值和/或充放电电流查询参考表中的SOP参考值得到相应的SOP值，其中，参考表是通过预先对电池进行定型测试，采集一定时长内的充放电SOP值作为参考表中的SOP参考值，具体请参考图3，图3为本申请实施例中温度、soc、时间三参数的对应SOP参考表。值得一提的是，支路SOP值的计算还可以依据其它的运行工况，不仅仅局限于上述的温度、SOC值和/或充放电电流。

在一实施方式中，根据运行工况和对应的SOP值参考表得到各并联电池支路的SOP值的步骤包括：

根据运行工况和对应的SOP值参考表得到各并联电池支路的初始SOP值；

获取各并联电池支路的故障等级；

根据各并联电池支路的故障等级对各并联电池支路的初始SOP值进行功率限制处理，以得到各并联电池支路的SOP值。

具体地，本实施方式中，在得到各并联电池支路的SOP值时，将支路的故障情况作为参考因素，即将并联电池支路的故障情况分为多个等级，然后根据故障等级对各并联电池支路的SOP值进行功率限制处理。例如，根据运行工况和对应的SOP值参考表得到一并联电池支路的初始SOP值P1，然后在根据该并联电池支路的故障等级对该并联电池支路的初始SOP值P1进行功率限制处理，例如根据故障等级需要对该并联电池支路的SOP进行功率限制，例如限制为百分之70，则该并联支路最后得出的SOP值为初始SOP值P1乘以百分之70。

值得一提的是，在进行功率限制时，是通过多次进行滤波处理以线性调节的方式实现功率的限制，例如该并联支路最后得出的SOP值为初始SOP值P1乘以百分之70，P1乘以百分之70是最后的结果，而中间的过程是通过滤波处理线性的调节至最后的结果。

在一实施方式中，获取各并联电池支路的故障等级的步骤包括：

获取各并联电池支路的电池温度和电池电压；

根据各并联电池支路的电池温度和电池电压得到各并联电池支路的故障等级。

具体地，故障等级可以根据电池的欠温、欠压、过热、过压以及其它电池状态信息得到，该故障等级不仅仅用于支路SOP的输出，还用于系统的主电池管理单元对严重故障的支路，即无供电能力的支路，作下电处理。

步骤S120：根据各并联电池支路的SOP值得到动力电池组当前的总SOP值。

具体地，通过将每一并联电池支路的SOP值进行汇总后，经过相应的处理得到动力电池组当前的总SOP值，以用于输出至车辆VCU，并且在处理过程中还可以考虑系统层面上的故障信息，有效增加电池使用的安全性和可靠。

在一实施方式中，根据各并联电池支路的SOP值得到动力电池组当前的总SOP值的步骤包括：

获取各并联电池支路的SOP值中的最小值；

根据各并联电池支路的SOP值中的最小值与动力电池组中的并联支路数得到动力电池组当前的总SOP值。

具体地，在本实施方式中，通过获取各并联电池支路的SOP值中的最小值，并以该最小值作为计算当前的总SOP值的基数值，即以该最小值乘以并联电池支路的支路数得到动力电池组当前的总SOP值，可以确保在各种运行条件下不会让各电池支路超负荷运作。

在一实施方式中，根据各并联电池支路的SOP值中的最小值与动力电池组中的并联支路数得到动力电池组当前的总SOP值的步骤包括：

将各并联电池支路的SOP值中的最小值与动力电池组中的并联支路数相乘得到动力电池组的第一目标总SOP值；

根据动力电池组的第一目标总SOP值对动力电池组的上一次的总SOP值进行滤波处理得到动力电池组当前的总SOP值。

具体地，通过在获取各并联电池支路的SOP值中的最小值，并以该最小值作为计算总SOP值的基数值，即以该最小值乘以并联电池支路的支路数得到动力电池组的第一目标总SOP值的基础上，根据动力电池组的第一目标总SOP值对动力电池组的上一次的总SOP值进行滤波处理得到动力电池组当前的总SOP值，即引入滤波函数根据计算得到的第一目标总SOP值，对上一次的总SOP值进行滤波处理，使得总SOP值平稳变化，避免电流或功率骤降或骤升，影响负载的运行。

在一实施方式中，根据动力电池组的第一目标总SOP值对动力电池组上一次的总SOP值进行滤波处理的公式为：

其中，Z为当前动力电池组当前的总SOP值，Z0为当前动力电池组的第一目标总SOP值，Z1为动力电池组上一次计算的总SOP值，δ为预设系数。

具体地，δ作为预设系数，优选为0.3，当然根据整车的实际情况或性能需求还可以选择其它数值。

在一实施方式中，动力电池组的SOP管理方法还包括：

获取动力电池组中各并联电池支路的实时充放电电流；

当其中一个并联电池支路的实时充放电电流处于异常状态时，调节该并联电池支路的输出至支路当前的SOP值，其中，异常状态包括实时充放电电流大于当时参数条件下该支路的SOP值的时间达到第一时间值，或实时充放电电流小于当时参数条件下该支路的SOP值的预设比值的时间达到第二时间值。

具体地，各并联电池支路的实时充放电电流为在电池输入/输出端通过电流计等实际测得的电流值，当其低于，例如90%的持续充放电SOP参考值（持续充放电SOP参考值即为在当时参数条件下电池的输入/输出端应当具有的电流值），时间达到60s，此时车辆的实际情况可以为一段时间内供电不足的状态，此状态的持续可能导致车辆的部分功能供电不足失效，此时次级电池管理单元检测并判断此时该并联电池支路当前允许充放电能力，并查表向主电池管理单元输出该参数条件下的SOP参考值，进而主电池管理单元将该并联电池支路的输出调升至SOP参考值。当并联电池支路的实时充放电电流高于当时参数条件下该支路的持续充放电SOP参考值的时间达到15s，此时车辆的实际情况可以为踩下加速踏板较长时间，车辆输出功率过高可能导致电池过热等故障情形，此时次级电池管理单元检测并判断此时该支路电池当前允许充放电能力，并查表向主电池管理单元输出该参数条件下的SOP参考值，进而主电池管理单元将该并联电池支路的输出调降至SOP参考值。

本实施例的动力电池组的SOP管理方法，通过在多支路并联的动力电池组中，先根据每个并联支路的运行状况对每个并联支路的SOP值进行细化估算，再从整个系统层面上对动力电池组的总SOP进行估算，通过主从区分方式解决动力电池组总SOP统计失真的问题，并且在计算每个并联支路的SOP值时，通过检测每个并联支路的故障等级，根据故障等级对支路SOP值进行相应的滤波处理和功率限制，有效增加电池使用的安全性。并且还通过对并联电池支路的实际输出进行检测，并与获取的支路SOP值进行比对分析，防止其在异常状态下长期运行导致更严重的故障，有效减少对车辆的整体供电的波动，保证车辆行驶的平顺性、能量的有效利用性能。

第二实施例

请参考图4，图4为本申请第二实施例示出的动力电池组的SOP管理方法的流程示意图。图4展示的流程为车辆已经在运行过程中时，更新总SOP值的流程。如图4所示，本实施例的动力电池组的SOP管理方法包括：

步骤S210：获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值和故障等级。

具体地，故障等级根据并联电池支路的运行工况得到，表示并联电池支路的故障严重程度，例如可以根据欠温、欠压、过热、过压等信息分为5级，针对每一级故障等级具有相应的故障处理手段，例如在故障等级为4级时，可以对支路SOP值进行滤波处理，并将功率值限制为百分之50，即在通过运行工况获取的并联电池支路的SOP值的基础上，对并联电池支路的SOP值进行限制。

需要说明的是，并联电池支路的故障等级不仅用于并联电池支路的次级电池管理单元得到并联电池支路的SOP值，还需要发送至主电池管理单元，以用于主电池管理单元进行故障管理。

步骤S220：判断是否存在严重故障的并联电池支路。

具体地，根据各并联电池支路的故障等级判断是否存在严重故障的并联电池支路，即通过各并联电池支路的故障等级判断是否存在需要下电的并联电池支路，例如当并联电池支路的故障等级为5级时，主电池管理单元需要对其进行下电处理。并联电池支路需要下电说明存在严重故障，无法继续供电，需要进行下电处理，防止并联电池支路在异常状态下继续运行导致更严重的故障。

在不存在严重故障的并联电池支路时，进入步骤S230：根据并联电池支路的SOP值中的最小值与并联电池支路数得到第二目标总SOP值。

具体地，根据各并联电池支路的故障等级判断不存在需要下电的并联电池支路后，根据获取到的并联电池支路的SOP值中的最小值与并联电池支路数得到第二目标总SOP值，也即根据允许上电的并联电池支路的SOP值中的最小SOP值乘以允许上电的并联电池支路的数目得到第二目标总SOP值。

步骤S240：获取动力电池组的故障等级。

具体地，动力电池组的故障等级指的是整个动力电池组系统层面上的故障，是通过主电池管理单元根据各支路的继电器故障、电流过流故障等信息作出的系统整体层面的故障判断。

需要说明的是，步骤S230和步骤S240可以同时进行，也可以是步骤S230或步骤S240在前，此处不作限定。

步骤S250：根据动力电池组的故障等级对第二目标总SOP值进行功率限制得到更新后的第二目标总SOP值，并根据更新后的第二目标总SOP值对动力电池组上一次的总SOP值进行相应的滤波处理，以得到动力电池组当前的总SOP值。

具体地，由于整个系统的运行工况和单个支路的工况是不一样的，当出现系统级别的故障，在计算动力电池组的总SOP时，主电池管理单元在并联电池支路的次级电池管理单元对功率进行限制的基础上，进一步的对总SOP值进行限制，即根据动力电池组的故障等级对第二目标总SOP值进行功率限制得到更新后的第二目标总SOP值，并根据更新后的第二目标总SOP值对动力电池组上一次的总SOP值进行相应的滤波处理，以得到动力电池组当前的总SOP值，例如滤波处理公式为：

，其中，Z为动力电池组当前的总SOP值，Z ₀为当前动力电池组的第二目标总SOP值，Z ₁为动力电池组上一次的总SOP值，通过多次进行滤波处理线性的调节动力电池组当前的总SOP值，以实现功率限制和稳定输出。

本实施例还包括在存在需要严重故障的并联电池支路时，进入步骤S260：控制严重故障的并联电池支路断路下电，并控制剩余的并联电池支路输出预设的总SOP值。

具体地，在存在严重故障的并联电池支路时，即存在需要下电的并联电池支路时，控制严重故障的并联电池支路断路下电，并控制剩余的并联电池支路输出预设的总SOP值，例如当某支路严重故障，此时主电池管理单元将其断路下电，并控制其它的并联电池支路输出20A的SOP值进行保障性供电，在完成保障性供电后，按照本实施例的步骤S210-步骤250继续进行动力电池组总SOP值的计算并在此后根据计算值调节SOP的输出值。

本实施例还包括步骤S270：输出动力电池组当前的总SOP值。

具体地，主电池管理单元在计算出动力电池组当前的总SOP值后，输出至车辆的VCU。

值得一提的是，本实施例中的其他细节部分请参考第一实施例，在此不再进行赘述。

本实施例的动力电池组的SOP管理方法，通过在多支路并联的动力电池组中，先根据每个并联支路的运行状况对每个并联支路的SOP值进行细化估算，再从整个系统层面上对动力电池组的总SOP进行估算，通过主从区分方式解决动力电池组总SOP统计失真的问题，并且一方面在计算每个并联支路的SOP值时，通过检测每个并联支路的故障等级，根据故障等级对支路SOP值进行相应的滤波处理和功率限制，另一方面还通过检测动力电池组系统层面的故障，根据系统层面的故障对总SOP值进行进一步的功率限制处理，有效增加电池使用的安全性和稳定性。

第三实施例

请参考图5，图5为本申请第三实施例示出的动力电池组的SOP管理方法的流程示意图。图5展示的流程为车辆启动通电时，获得并更新总SOP值的流程。如图5所示，本实施例的动力电池组的SOP管理方法包括：

步骤S310：获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值和故障等级。

具体地，故障等级根据并联电池支路的运行工况得到，表示并联电池支路的故障严重程度，例如可以根据欠温、欠压、过热、过压等信息分为5级，针对每一级故障等级具有相应的故障处理手段，例如在故障等级为4级时，可以对支路SOP值进行功率限制处理，并将功率值限制为百分之50，即在通过运行工况获取的并联电池支路的SOP值的基础上，对并联电池支路的SOP值进行限制。

步骤S320：根据并联电池支路的SOP值中的最小值与并联电池支路数得到当前的总SOP值。

具体地，在一些情况下，获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值是实时刷新的，并且在具有多并联电池支路的动力电池系统中，每个并联电池支路获取SOP值的时间可能不一样，发送给主电池管理单元用于总SOP值计算时的时间也不一样，存在先后顺序，而总SOP值的计算是实时更新的，因此本实施例中步骤S310和步骤320可以理解为车辆初始化的过程。

步骤S330：判断累计时长是否大于预设值。

具体地，累计时长为车辆开机启动后的时长。预设值为正常状况下次级电池管理单元获取支路SOP值和故障等级信息的最大时间。在累计时长到达并长于预设值后，上述步骤S310和步骤320的车辆初始化的过程可以确定地认为已完成，即可以进入步骤S340（及之后的步骤），在获得总SOP值时纳入故障等级的因素进行判断。一般为100ms~1s，优选为300ms。值得一提的是，在步骤S320进入步骤S330之前，还包括输出动力电池组当前的总SOP值。即本实施例中初始化阶段（S330之前）的总SOP值输出和后续正常运行（S330之后）时的总SOP输出是不相冲突的，是两个不同阶段，也就是前述提到的第一目标总SOP值和后文中的第二目标总SOP值不存在替换或影响，是两个阶段中计算当前的总SOP值的中间值或参考值。

在累计时长小于或等于预设值时，返回步骤S320。

在累计时长大于预设值时进入步骤S340：判断是否存在严重故障的并联电池支路。

具体地，在累计时长大于预设值时根据各并联电池支路的故障等级判断是否存在严重故障的并联电池支路，即通过各并联电池支路的故障等级判断是否存在需要下电的并联电池支路，例如当并联电池支路的故障等级为5级时，主电池管理单元需要对其进行下电处理。并联电池支路需要下电说明存在严重故障，无法继续供电，需要进行下电处理，防止并联电池支路在异常状态下继续运行导致更严重的故障。

在不存在严重故障的并联电池支路时，进入步骤S350：根据并联电池支路的SOP值中的最小值与并联电池支路数得到第二目标总SOP值。

具体地，根据各并联电池支路的故障等级判断不存在需要下电的并联电池支路后，根据获取到的并联电池支路的SOP值中的最小值与并联电池支路数得到第二目标总SOP值，也即根据允许上电的并联电池支路的SOP值中的最小SOP值乘以允许上电的并联电池支路的数目得到第二目标总SOP值。值得一提的是，步骤S350之后为车辆初始化完成后的运行步骤，即初始化完成后，本实施例的动力电池组SOP的管理方法循环步骤S350之后的步骤，进行总SOP值的循环检测。显然的，在不存在严重故障的并联电池支路时，根据并联电池支路的SOP值中的最小值与并联电池支路数得到第二目标总SOP值中包含不断的获取并联电池支路的SOP值的过程。

步骤S360：获取动力电池组的故障等级。

需要说明的是，步骤360和步骤350之间可以是同时进行，也可以是步骤350或步骤360在前，此种不做限定。

步骤S370：根据动力电池组的故障等级对第二目标总SOP值进行功率限制得到更新后的第二目标总SOP值，并根据更新后的第二目标总SOP值对动力电池组上一次的总SOP值进行相应的滤波处理，以得到动力电池组当前的总SOP值。

具体地，由于整个系统的运行工况和单个支路的工况是不一样的，当出现系统级别的故障，在计算动力电池组当前的总SOP时，主电池管理单元在并联电池支路的次级电池管理单元对功率进行限制的基础上，进一步的对当前总SOP值进行限制，即根据动力电池组的故障等级对第二目标总SOP值进行相应的滤波处理，得到进行功率限制后的动力电池组当前的总SOP值，例如滤波处理公式为：

，其中，Z为动力电池组当前的总SOP值，Z ₀为当前动力电池组的第二目标总SOP值，Z ₁为动力电池组上一次的总SOP值，通过多次进行滤波处理，线性的调节动力电池组当前的总SOP值，以实现功率限制和稳定输出。

本实施例还包括在存在严重故障的并联电池支路时，进入步骤S380：控制严重故障的并联电池支路断路下电，并以预设的总SOP值作为动力电池组当前的总SOP值。

具体地，在存在严重故障的并联电池支路时，通过控制严重故障的并联电池支路断路下电，并控制剩余的并联电池支路输出预设的总SOP值，即以预设的总SOP值作为动力电池组当前的总SOP值。

本实施例还包括步骤S390：输出动力电池组当前的总SOP值。

本实施例的动力电池组的SOP管理方法，通过在多支路并联的动力电池组中，先根据每个并联支路的运行状况对每个并联支路的SOP值进行细化估算，再从整个系统层面上对动力电池组的总SOP进行估算，通过主从区分方式解决动力电池组总SOP统计失真的问题，并且一方面在计算每个并联支路的SOP值时，通过检测每个并联支路的故障等级，根据故障等级对支路SOP值进行相应的滤波处理和功率限制，另一方面还通过检测动力电池组系统层面的故障，根据系统层面的故障对总SOP值进行进一步的功率限制处理，有效增加电池使用的安全性和稳定性。本实施例的动力电池组的SOP管理方法还能在车辆的各个使用阶段实时的进行总SOP值的计算，特别是在初始化过程中能够进行实时刷新。

第四实施例

本申请还提供一种动力电池组的SOP管理装置，请参考图6，图6为本申请动力电池组的SOP管理装置的结构示意图。如图6所示，本申请动力电池组的SOP管理装置包括一个主电池管理单元13，即一级BMU，和多个次级电池管理单元14，即二级BMU，每个次级电池管理单元14对应一个并联电池支路，次级电池管理单元14通过对应的从控单元LECU获取电池模组中单体电池的工况信息，如温度、电压等。主电池管理单元13与次级电池管理单元14进行通信连接。每个次级电池管理单元14用于获取动力电池组中对应的并联电池支路的SOP值并发送给主电池管理单元13；主电池管理单元13用于根据各并联电池支路的SOP值得到动力电池组当前的总SOP值。

在一实施方式中，每个次级电池管理单元14用于获取对应的并联电池支路的运行工况，并根据运行工况和对应的SOP值参考表得到对应的并联电池支路的SOP值。

在一实施方式中，每个次级电池管理单元14用于根据运行工况和对应的SOP值参考表得到对应的并联电池支路的初始SOP值，然后获取对应的并联电池支路的故障等级，并根据对应的并联电池支路的故障等级对对应的并联电池支路的初始SOP值进行功率限制处理，以得到对应的并联电池支路的SOP值。

在一实施方式中，每个次级电池管理单元14用于获取对应的并联电池支路的电池温度和电池电压，并根据对应的并联电池支路的电池温度和电池电压得到对应的并联电池支路的故障等级。

在一实施方式中，主电池管理单元13用于获取各并联电池支路的SOP值中的最小值，并根据各并联电池支路的SOP值中的最小值与动力电池组中的并联支路数得到动力电池组当前的总SOP值。

在一实施方式中，主电池管理单元13用于将各并联电池支路的SOP值中的最小值与动力电池组中的并联支路数相乘得到动力电池组的第一目标总SOP值，并根据动力电池组的第一目标总SOP值对动力电池组的第一目标总SOP值进行滤波处理以得到动力电池组当前的总SOP值。

在一实施方式中，滤波处理的公式为：

其中，Z为动力电池组当前的总SOP值，Z ₀为当前动力电池组的第一目标总SOP值，Z ₁为动力电池组上一次的总SOP值，δ为预设系数。

在一实施方式中，主电池管理单元13还用于输出动力电池组当前的总SOP值，并在累积时长大于预设值时，主电池管理单元13还用于在动力电池组存在严重故障的并联电池支路时，控制严重故障的并联电池支路断路下电，并控制剩余的并联电池支路输出预设的总SOP值。

在一实施方式中，主电池管理单元13还用于在动力电池组不存在严重故障的并联电池支路时，获取动力电池组的故障等级，并根据在线的并联电池支路的SOP值中的最小值与在线的并联电池支路数得到第二目标总SOP值，然后根据动力电池组的故障等级对第二目标总SOP值进行功率限制得到更新后的第二目标总SOP值，并根据更新后的第二目标总SOP值对动力电池组上一次的总SOP值进行相应的滤波处理，以得到动力电池组当前的总SOP值。

在一实施方式中，每个次级电池管理单元14还用于获取动力电池组中各并联电池支路的实时充放电电流，并当其中一个并联电池支路的实时充放电电流处于异常状态时，该支路的次级电池管理单元14输出该并联电路支路当前的SOP值至主电池管理单元13，主电池管理单元13调节该并联电池支路的输出至当前的SOP值，其中，异常状态包括实时充放电电流大于当时参数条件下该支路的SOP值的时间达到第一时间值，或实时充放电电流小于当时参数条件下该支路的SOP值的预设比值的时间达到第二时间值。

本实施例中未具体说明的细节部分请参考前述实施例，此处不再进行赘述。

本实施例的动力电池组的SOP管理装置，通过在多支路并联的动力电池组中，先根据每个并联支路的运行状况对每个并联支路的SOP值进行细化估算，再从整个系统层面上对动力电池组的总SOP进行估算，通过主从区分方式解决动力电池组总SOP统计失真的问题，并且一方面在计算每个并联支路的SOP值时，通过检测每个并联支路的故障等级，根据故障等级对支路SOP值进行相应的滤波处理和功率限制，另一方面还通过检测动力电池组系统层面的故障，根据系统层面的故障对总SOP值进行进一步的功率限制处理，有效增加电池使用的安全性和稳定性。

本申请还提供一种电动汽车，该车辆包括上述任一实施方式的动力电池组的SOP管理装置。当然该车辆还可以包括各种网络接口、电源等组件。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式进行描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

工业实用性

本申请的动力电池组的SOP管理方法、装置及电动汽车，通过在多支路并联的动力电池组中，先根据每个并联支路的运行状况对每个并联支路的SOP值进行细化估算，再从整个系统层面上对动力电池组的总SOP进行估算，通过主从区分方式解决动力电池组总SOP统计失真的问题，并且一方面在计算每个并联支路的SOP值时，通过检测每个并联支路的故障等级，根据故障等级对支路SOP值进行相应的滤波处理和功率限制，另一方面还通过检测动力电池组系统层面的故障，根据系统层面的故障对总SOP值进行进一步的功率限制处理，有效增加电池使用的安全性和稳定性。

Claims

一种动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值；

根据所述各并联电池支路的SOP值得到所述动力电池组当前的总SOP值。
根据权利要求1所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，获取动力电池组中各并联电池支路的SOP值的步骤包括：

获取所述各并联电池支路的运行工况；

根据所述运行工况和对应的SOP值参考表得到所述各并联电池支路的SOP值。
根据权利要求2所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，根据所述运行工况和对应的SOP值参考表得到所述各并联电池支路的SOP值的步骤包括：

根据所述运行工况和对应的SOP值参考表得到所述各并联电池支路的初始SOP值；

获取所述各并联电池支路的故障等级；

根据所述各并联电池支路的故障等级对所述各并联电池支路的初始SOP值进行功率限制处理，以得到所述各并联电池支路的SOP值。
根据权利要求3所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，获取所述各并联电池支路的故障等级的步骤包括：

获取所述各并联电池支路的电池温度和电池电压；

根据所述各并联电池支路的电池温度和电池电压得到所述各并联电池支路的故障等级。
根据权利要求1-4任一项所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，根据所述各并联电池支路的SOP值得到所述动力电池组当前的总SOP值的步骤包括：

获取所述各并联电池支路的SOP值中的最小值；

根据所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数得到所述动力电池组当前的总SOP值。
根据权利要求5所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，根据所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数得到所述动力电池组当前的总SOP值的步骤后还包括：

判断所述动力电池组是否存在严重故障的并联电池支路；

在所述动力电池组存在严重故障的并联电池支路时，控制所述严重故障的并联电池支路断路下电，并控制剩余的并联电池支路输出预设的总SOP值。
根据权利要求5或6所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，根据所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数得到所述动力电池组当前的总SOP值的步骤包括：

将所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数相乘得到所述动力电池组的第一目标总SOP值；

根据所述动力电池组的第一目标总SOP值对所述动力电池组上一次的总SOP值进行滤波处理得到所述动力电池组当前的总SOP值。
根据权利要求7所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，根据所述动力电池组的第一目标总SOP值对所述动力电池组上一次的总SOP值进行滤波处理的滤波处理公式为：

其中，Z为所述动力电池组当前的总SOP值，Z ₀为当前所述动力电池组的第一目标总SOP值，Z ₁为所述动力电池组上一次的总SOP值，δ为预设系数。
根据权利要求5或7所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，根据所述各并联电池支路的SOP值中的最小值与所述动力电池组中的并联支路数得到所述动力电池组当前的总SOP值的步骤后还包括：

输出所述动力电池组当前的总SOP值；

判断累积时长是否大于预设值；

在所述累积时长大于所述预设值时，判断所述动力电池组是否存在严重故障的并联电池支路；

在所述动力电池组存在严重故障的并联电池支路时，控制所述严重故障的并联电池支路断路下电，并控制剩余的并联电池支路输出预设的总SOP值。
根据权利要求6或9所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，所述动力电池组的SOP管理方法还包括：

在所述动力电池组不存在严重故障的并联电池支路时，获取所述动力电池组的故障等级；

根据在线的并联电池支路的SOP值中的最小值与在线的并联电池支路数得到第二目标总SOP值；

根据所述动力电池组的故障等级对所述第二目标总SOP值进行功率限制得到更新后的所述第二目标总SOP值；

根据更新后的所述第二目标总SOP值对所述动力电池组上一次的总SOP值进行相应的滤波处理，以得到所述动力电池组当前的总SOP值。
根据权利要求1所述的动力电池组的SOP管理方法，其特征在于，所述动力电池组的SOP管理方法还包括：

获取动力电池组中各并联电池支路的实时充放电电流；

当其中一个并联电池支路的实时充放电电流处于异常状态时，调节该并联电池支路的输出至支路当前的SOP值，其中，所述异常状态包括所述实时充放电电流大于当时参数条件下该支路的SOP值的时间达到第一时间值，或所述实时充放电电流小于当时参数条件下该支路的SOP值的预设比值的时间达到第二时间值。
一种动力电池组的SOP管理装置，其特征在于，包括主电池管理单元和多个次级电池管理单元，所述主电池管理单元和所述多个次级电池管理单元进行通信连接，其中，

每个次级电池管理单元用于获取动力电池组中对应的并联电池支路的SOP值并发送给所述主电池管理单元；

所述主电池管理单元用于根据各并联电池支路的SOP值得到所述动力电池组当前的总SOP值。
一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求12所述的动力电池组的SOP管理装置。