电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质

文档序号:147755 发布日期:2021-10-26 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质 (Battery charging control method, device, battery management system and medium ) 是由 杜明树 李世超 吴维清 张伟 于 2020-04-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质。该方法包括:基于接收的充电请求,获取电池的充电参数的阈值和初始值;充电参数的阈值是基于电池的实际容量值和所在的电动汽车的累计行驶里程确定的;若充电参数的初始值小于充电参数的阈值,发送对电池进行充电的控制命令,以对电池进行充电;在电池的充电过程中,实时获取电池的充电参数的数值;若获取的电池的充电参数的数值大于或等于充电参数的阈值,则发送停止对电池充电的控制命令,以停止充电。根据本发明实施例,提高了电池的使用安全性。(The invention discloses a battery charging control method, a battery charging control device, a battery management system and a medium. The method comprises the following steps: acquiring a threshold value and an initial value of a charging parameter of the battery based on the received charging request; the threshold value of the charging parameter is determined based on the actual capacity value of the battery and the accumulated driving mileage of the electric automobile; if the initial value of the charging parameter is smaller than the threshold value of the charging parameter, sending a control command for charging the battery so as to charge the battery; acquiring the numerical value of the charging parameter of the battery in real time in the charging process of the battery; and if the acquired numerical value of the charging parameter of the battery is larger than or equal to the threshold value of the charging parameter, sending a control command for stopping charging the battery so as to stop charging. According to the embodiment of the invention, the use safety of the battery is improved.)

电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质

技术领域

本发明涉及新能源领域,尤其涉及一种电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质。

背景技术

锂离子电池由于其高能量密度和循环性能等优点,被广泛应用于电动汽车等领域。然而,锂离子电池在不同的充电或放电工况下,具有不同的老化速率。

在充电过程中,锂离子电池负极电位下降。若负极局部电位持续过低,则很可能导致锂离子在负极表面获取电子后无法及时扩散嵌入负极,造成负极锂枝晶,甚至刺穿隔膜造成内短路,引发电池老化加剧甚至导致安全问题。

当电池长期使用达到质保甚至设计寿命后,电池参数在严重老化后发生变异,例如阻抗增加,锂离子损失等,导致电池发生析锂以及热失控等安全风险。因此,急需提供一种充电方法以提高电池使用的安全性。

发明内容

本发明实施例提供一种电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质,提高了电池使用的安全性。

第一方面,本发明实施例提供一种电池的充电控制方法,包括:

基于接收的充电请求,获取电池的充电参数的阈值和初始值;充电参数的阈值是基于电池的实际容量值和所在的电动汽车的累计行驶里程确定的;

若充电参数的初始值小于充电参数的阈值,发送对电池进行充电的控制命令,以对电池进行充电;

在电池的充电过程中,实时获取电池的充电参数的数值;

若获取的电池的充电参数的数值大于或等于充电参数的阈值,则发送停止对电池充电的控制命令,以停止充电。

第二方面,本发明实施例提供一种电池的充电控制装置,包括:

第一获取模块,用于基于接收的充电请求,获取电池的充电参数的阈值和初始值;充电参数的阈值是基于电池的实际容量值和所在的电动汽车的累计行驶里程确定的;

第一控制命令发送模块,用于若充电参数的初始值小于充电参数的阈值,发送对电池进行充电的控制命令,以对电池进行充电;

第二获取模块,用于在电池的充电过程中,实时获取电池的充电参数的数值;

第二控制命令发送模块,用于若获取的电池的充电参数的数值大于或等于充电参数的阈值,则发送停止对电池充电的控制命令,以停止充电。

第三方面,本发明实施例提供一种电池管理系统,包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;

处理器执行计算机程序指令时实现如本发明实施例提供的电池的充电控制方法。

第四方面,本发明实施例提供一种计算机存储介质,计算机存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明实施例提供的电池的充电控制方法。

本发明实施例提供的电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质,根据电池的实际容量值和电池所在的电动汽车的累计行驶里程动态确定电池的充电参数的阈值,以实现依据电池的老化状态来动态计算充电参数的阈值。在对电池充电的过程中,若获取的电池的充电参数的数值大于最新计算的充电参数的阈值时,则停止对电池充电。通过考虑电池的老化状态来确定电池的充电参数的阈值,可以防止在电池老化状态时出现过充或热失控等情况,提高了电池使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,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示出本发明实施例提供的电池的充电控制方法的流程示意图;

图2示出本发明实施例提供的电池的充电控制装置的结构示意图;

图3示出本发明实施例提供的电池管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种的关系或者顺序。而且,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、物品或者设备不仅包括那些要素,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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

目前在对电池的充电过程中,通常根据充电参数是否达到一个预设的固定上限,来判断是否停止对电池充电。在电动汽车处于超期服役的情况下,若仍利用充电参数的固定上限来判断是否停止对电池充电,则会导致电池存在过充或热失控等安全风险。

基于此,本发明实施例提供一种电池的充电控制方法,根据电池的实际容量值和电池所在的电动汽车的累计行驶里程动态确定电池的充电参数的阈值,以实现依据电池的老化状态来动态计算充电参数的阈值。在对电池充电的过程中,若获取的电池的充电参数的数值大于最新计算的充电参数的阈值时,则停止对电池充电。通过考虑电池的老化状态来确定电池的充电参数的阈值,可以防止在电池老化状态时出现过充或热失控等情况,提高了电池使用的安全性。

图1示出本发明实施例提供的电池的充电控制方法100的流程示意图。如图1所示,电池的充电控制方法100包括以下步骤:

S110,基于接收的充电请求,获取电池的充电参数的阈值和初始值。充电参数的阈值是基于电池的实际容量值和电池所在的电动汽车的累计行驶里程确定的。

在本发明的一些实施例中,电池的实际容量值是一个用来表征电池的老化状态的一个参数。在一些实施例中,电池的实际容量值可以基于电池的累计充/放电容量值确定。

作为一个示例,电池的累计充/放电容量值可以为以下任意一个值:累计的电池每次充电时的充电容量值和电池的回充容量的和值、累计的电池每次放电时的放电容量值、累计的电池每次充电时的充电容量值和累计的电池每次放电时的放电容量值的和值。

其中,电池的充电容量是指在规定条件下测得的电池充入的容量值,电池的放电容量是指在规定条件下测得的电池输出的容量值。

在本发明的一些实施例中,为了提高对电池的累计充/放电容量值累计的准确性,电池的累计充/放电容量值还可以为以下任意一个值:累计的电芯的经折算后的充电容量值、累计的电芯的经折算后的放电容量值、累计的电芯的经折算后的充电容量值和累计的电芯的经折算后的放电容量值的和值。

其中,电池的充电温度对应的折算系数基于电池的充电温度和预设的温度与折算系数的对应关系确定,电池的放电温度对应的折算系数基于电池的放电温度和预设的温度与折算系数的对应关系确定。

也就是说,在电池的每次充电过程中获取电池的充电温度。然后将电池的充电温度与预设的温度与折算系数的对应关系中的温度进行匹配,并将该对应关系中与电池的充电温度匹配的温度所对应的折算系数作为电池的充电温度对应的折算系数。

相类似的,在电池的每次放电过程中获取电池的放电温度。然后将电池的放电温度与预设的温度与折算系数的对应关系中的温度进行匹配,并将该对应关系中与电池的放电温度匹配的温度所对应的折算系数作为电池的放电温度对应的折算系数。

由于电池的放电温度会影响电池的放电容量,电池的充电温度会影响电池的充电容量,为了提高对电池的累计充/放电容量值累计的准确性,可以利用电池的经温度折算后的充电容量和/或放电容量来计算电池的累计充/放电容量值。

作为一个具体示例,电池管理系统可以基于预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系,以及获取的电池的累计充/放电容量值确定电池的实际容量值。

需要说明的是,预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系中充/放电容量的统计方式与电池的累计充/放电容量值的统计方式相同。

作为一个示例,若电池的累计充/放电容量值为累计的电池每次充电时的充电容量和回充容量的和值,则预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系为充电容量与实际容量的对应关系。

若电池的累计充/放电容量值为累计的电池每次放电时的放电容量,则预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系为放电容量与实际容量的对应关系。

若电池的累计充/放电容量值为累计的电池每次放电时的放电容量值和累计的电池每次充电时的充电容量值的和值,则预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系为充放电容量与实际容量的对应关系。

表1示出本发明一实施例提供的预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系的示意图。

表1

充/放电容量/Ah 实际容量/Ah
A1 D1
A2 D2
A3 D3
A4 D4

其中,Ai为不同的充/放电容量值,Di为不同的实际容量值,i为大于等于1且小于等于4的整数。需要说明的是,表1中关于充/放电容量的个数仅是示意,对于第一对应关系中充/放电容量的个数可根据实际需求进行调整。

在预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系中,随着充/放电容量的增加,即随着电池的充放电次数的增加,实际容量呈现出递减趋势。对于表1中的对应关系可以根据历史记录的充/放电容量数据和实际容量值预先进行线下标定。

在本发明的实施例中,当电池管理系统获取电池的累计充/放电容量值之后,将电池的累计充/放电容量值与预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系中的每个充/放电容量进行匹配,得到在该对应关系中与电池的累计充/放电容量值匹配的充/放电容量,并将该充/放电容量对应的实际容量作为电池的实际容量值。

通过利用预设的充/放电容量与实际容量的对应关系可以快速地得到电池的实际容量值,提高了对充电参数的阈值的计算效率。

需要说明的是,当电池的累计充/放电容量值是利用经温度折算后的充电容量和/或放电容量进行计算的情况下,预先标定的充/放电容量与实际容量的对应关系中的充/放电容量也是经温度折算后的容量。

在本发明的一些实施例中,电池的实际容量值也可以基于电动汽车的累计行驶里程以及预设的行驶里程和容量的第二对应关系确定。例如,电池管理系统先将电动汽车的累计行驶里程与预设的第二对应关系中的每个行驶里程进行匹配,得到在该第二对应关系中与电动汽车的累计行驶里程匹配的行驶里程。然后电池管理系统将在预设的第二对应关系中与电动汽车的累计行驶里程匹配的行驶里程对应的容量作为电池的实际容量值。对于电池的实际容量的具体获取方法,在此并不限定。

在本发明的实施例中,电池的充电控制方法可以应用于电池管理系统。若电动汽车需要充电,则需要先将电动汽车与充电桩连接。当充电桩与电动汽车连接之后,充电桩会向电池管理系统发送充电请求,以请求对电动汽车中的电池组进行充电。

电池管理系统接收到充电请求之后,获取电池的充电参数的阈值和初始值。

在本发明的实施例中,电池的充电参数的初始值是指电池管理系统接收到充电请求之后第一次获取的电池的充电参数的数值。

在本发明的实施例中,充电参数可以为充电荷电状态(State of Charge,SOC)和充电电压中的至少一种。需要说明的是,电池的充电电压是指采集的电池两端电压的压差。电池的充电SOC是由电池管理系统中的SOC计算模块实时计算的,具体计算方法在此不限定。

在本发明的实施例中,考虑到随着电动汽车的使用时间的增加,电池的老化状态在不断变化,因此充电参数的阈值是由电池管理系统实时计算的。作为一个示例,电池管理系统每隔预设时间间隔计算一次充电参数的阈值。当电池管理系统接收到充电请求后,则获取最新计算的充电参数的阈值。

S120,若充电参数的初始值小于充电参数的阈值,发送对电池进行充电的控制命令,以对电池进行充电。

在本发明的实施例中,若充电参数的初始值大于或等于充电参数的阈值,则电池管理系统向充电桩发送不充电的控制指令,以提高电池的使用安全性,防止产生过充或热失控等问题。

若充电参数的初始值小于充电参数的阈值,则代表可以对电池进行充电,则电池管理系统向充电桩发送对电池充电的控制指令。充电桩接收到对电池进行充电的控制指令后,对电池开始充电。

S130,在电池的充电过程中,实时获取电池的充电参数的数值。

S140,若获取的电池的充电参数的数值大于或等于充电参数的阈值,则发送停止对电池充电的控制命令,以停止充电。

在电池的充电过程中,电池管理系统实时获取充电参数的数值,每获取一个电池的充电参数的数值,则判断获取的电池的充电参数的数值是否大于或等于充电参数的阈值。

若获取的电池的充电参数的数值小于充电参数的阈值,则电池管理系统不动作,充电桩可以继续对电池进行充电。

若获取的电池的充电参数的数值大于或等于充电参数的阈值,则电池管理系统向充电桩发送停止对电池充电的控制指令。充电桩接收到电池管理系统发送的停止对电池充电的控制指令之后,则停止对电池进行充电。

在本发明的实施例中,通过根据电池的老化状态,即电池的实际容量值和电池所在的电动汽车的累计行驶里程,动态确定电池的充电参数的阈值,而不是固定充电参数的上限,充分考虑了电池目前的老化状态,可以提高电池使用的安全性。

值得一提的是,在一些实施例中,随着电池的老化状态的严重程度的增加,可以通过减小充电参数的阈值,以减少电池的充入容量,实现延长电池的安全寿命,提高电池的使用安全性。也就是说,随着电池的实际容量值和电动汽车的行驶里程的增加,逐渐降低充电参数的阈值。

在本发明的实施例中,在S110之前,电池管理系统在实时计算充电参数的阈值。下面详细介绍电池的充电参数的阈值的具体计算方法。

在本发明的实施例中,在S110之前包括:

S101,基于电池的实际容量值和累计行驶里程,确定电池的可充入容量上限值。

在本发明的一些实施例中,S101包括以下步骤:

A1,基于电池的实际容量值、累计行驶里程以及预设的第三对应关系,确定电池的可充入容量上限值。其中,所述第三对应关系为第一容量与第二参数的对应关系,所述第二参数包括第二容量和行驶里程。

在本发明的实施例中,电池管理系统将电池的实际容量值与预设的第三对应关系中的每个第二容量进行匹配,得到在该对应关系中与电池的实际容量值匹配的第二容量。

电池管理系统将电动汽车的累计行驶里程与预设的第三对应关系中的每个行驶里程进行匹配,得到在该对应关系中与电动汽车的累计行驶里程匹配的行驶里程。

最后,电池管理系统将在第三对应关系中与电池的实际容量值匹配的第二容量和与电动汽车的累计行驶里程匹配的行驶里程共同对应的第一容量,作为电池的可充入容量上限值。

在预设的第三对应关系中,在第二容量一定的情况下,若行驶里程越高,对应的第一容量越小。在第三对应关系中,在行驶里程一定的情况下,则若第二容量越低,对应的第一容量越小。也就是说,随着电池老化状态逐步严重,则可以降低电池的可充入容量上限值,从而实现避免对电池进行过充,提高了电池的使用的安全性。

在本发明的一些实施例中,考虑到电池的规格可能有所不同,为了提高本发明实施例提供的电池的充电控制方法的适用性,S101包括以下步骤:

A2,基于电池的实际容量值,确定电池的实际健康度(State Of Health,SOH)SOH。

在本发明的实施例中,基于电池的实际容量值和电池的标称容量可以得到电池的实际SOH。电池的实际容量值与电池的标称容量的比值即为电池的实际SOH。

A3,根据实际SOH和累计行驶里程,确定电池的可充入容量上限值。

在本发明的一些实施例中,可根据电池的实际SOH、电动汽车的行驶里程以及预设第四对应关系,确定电池的可充入容量上限值。其中,第四对应关系为容量与第三参数的对应关系,所述第三参数包括行驶里程和SOH。表2示出本发明一实施例提供的预设的第四对应关系,即容量与行驶里程c和SOH的对应关系的示意图。

表2

其中,对于容量与行驶里程c和SOH的对应关系可以通过线下标定测试获得。如表2所示,表2中的第1行中的每个数值或数值范围代表不同的行驶里程,表2中的第1列中的Bt代表不同的SOH。其中,t为大于等于1且小于等于4的整数。Ejk代表一个容量值,j为大于等于0的整数,k为大于等于1的整数。即对于任意一个SOH,以及任意一个c,两者对应一个容量值。需要说明的是,表2中关于SOH的个数和行驶里程的个数仅是示意,对于第四对应关系中SOH的个数和行驶里程的个数可根据实际需求进行调整。

在预设的第四对应关系中,在SOH一定的情况下,则若行驶里程越高,对应的容量值越小。在预设的第四对应关系中,在行驶里程一定的情况下,则若SOH越低,对应的容量值越小。也就是说,随着电池老化状态逐步严重,则可以降低电池的可充入容量上限值,从而实现避免对电池进行过充,提高了电池的使用的安全性。

在另一些实施例中,在预设的第四对应关系中,行驶里程c也可以对应一个里程段。

在本发明的实施例中,将获取的实际SOH与表2中的第四对应关系中的每个SOH进行匹配,找到该对应关系中与电池的实际SOH匹配的SOH。作为一个示例,若电池的实际SOH与对应关系中的某个SOH之间的差值的绝对值小于等于预设SOH差值阈值,则可以认为电池的实际SOH与对应关系中的该SOH相匹配。

然后,将获取的电动汽车累计行驶里程与表2中的第四对应关系中的每个行驶里程进行匹配。

在一个示例中,若表2中的第四对应关系中的每个行驶里程为一个里程段,则电动汽车的累计行驶里程落入的里程段作为与其匹配的行驶里程。如表2所示,若S1为10000km,在电动汽车累计行驶里程为5000km的情况下,则在表2中与电动汽车累计行驶里程匹配的行驶里程为小于S1的里程段。

在另一个示例中,若表2中的第四对应关系中的每个行驶里程为一个具体的里程值,则将该对应关系中与电动汽车的累计行驶里程的差值的绝对值小于预设里程差值阈值的行驶里程,作为与电动汽车的累计行驶里程匹配的行驶里程。

在又一个示例中,若表2中的第四对应关系中的每个行驶里程为一个具体的里程值,则将该对应关系中与电动汽车的累计行驶里程相邻最近的前后两个里程值,作为与电动汽车的累计匹配的行驶里程。例如,若S2为20000km,S3为30000km,在电动汽车累计行驶里程为25000km的情况下,则S2和S3为与电动汽车的累计行驶里程匹配的里程。

最后,基于表2中的第四对应关系中与电池的实际SOH匹配的SOH以及与电动汽车的累计行驶里程匹配的行驶里程共同对应的容量值,得出电池的可充入容量上限值。

在本发明的一些实施例中,若与电动汽车的累计行驶里程匹配的里程为一个行驶里程值或一个行驶里程段,则将与电动汽车的累计行驶里程匹配的里程和与电池的实际SOH匹配的SOH共同对应的容量值作为电池的可充入容量上限值。

在本发明的一些实施例中,若与电动汽车的累计行驶里程匹配的里程为与该里程值相邻最近的前后两个里程值,则基于这两个里程值以及这两个里程值分别和与电池的实际SOH匹配的SOH共同对应的两个容量值,计算电池的可充入容量上限值。

作为一个示例,若电动汽车的累计行驶里程S0大于S2且小于S3,则与电动汽车的累计行驶里程S0匹配的行驶里程为S2和S3。若在表2中与电池的实际SOH匹配的SOH为90%。则在表2中S2和90%共同对应的容量值为E23,在表2中S3和90%共同对应的容量值为E33。则基于下述公式可以计算电池的可充入容量上限值C0:

需要说明的是,在预设的第一容量与第二容量和行驶里程的对应关系中,行驶里程可以为一个值,也可以为一个里程段。若与电动汽车的累计行驶里程匹配的里程为与该里程值相邻最近的前后两个里程值,则基于这两个里程值以及这两个里程值分别和与电池的实际容量值匹配的第二容量共同对应的两个第一容量值,计算电池的可充入容量上限值。具体计算方法,可参考公式(1),在此不再赘述。

S103,基于电池的实际容量值和电池的可充入容量上限值,确定电池的充电参数的阈值。

在本发明的一些实施例中,充电参数为充电SOC,则相应地,充电参数的阈值包括充电SOC阈值。

其中,S103包括:

S1301,将可充入容量上限值与实际容量值的比值,作为电池的充电SOC阈值。

在获取的电池的充电SOC大于或等于充电SOC阈值的情况下,则发送停止对电池充电的控制命令,以停止对电池进行充电,提高电池的安全性。

在本发明的一些实施例中,充电SOC的阈值的范围为[30%,100%]。

在本发明的另一些实施例中,充电参数为充电电压,则相应地,充电参数的阈值包括充电电压阈值。

在这种情况下,步骤S103不仅包括S1301,还包括S1303。

S1303,基于充电SOC阈值、获取的电池的当前温度以及第一对应关系,确定电池的充电电压阈值。其中,第一对应关系为电压与第一参数的对应关系,第一参数包括温度和SOC。

其中,第一对应关系可以通过电池在正常充电时线下标定测试获得。

作为一个示例,表3示出本发明一实施例提供的预设的第一对应关系的示意图。

表3

如表3所示,表3中的第1行中的Cq为不同的SOC,q为大于等于1且小于等于4的整数。表3中的第1列中的Tp代表不同的温度,p为大于等于1且小于等于5的整数。。表3中的Ah代表不同的电压值,h为大于等于1的整数。对于任意一个SOC,以及任意一个温度,两者对应一个电压值。需要说明的是,表3中关于SOC的个数和温度的个数仅是示意,对于第一对应关系中SOC的个数和温度的个数可根据实际需求进行调整。

在第一对应关系中,若温度一定,随着SOC的降低,电压呈现逐步降低趋势,从而实现随着老化程度的严重,降低电池的充电截止电压,以提高电池的使用安全性。

作为一个示例,若电池为高镍三元锂离子电池正极材料(NCM)电池,则表3中每个电压值的范围均位于[3.6V,4.3V]。

当获取电池的充电SOC阈值之后,将该充电SOC阈值与表3中的对应关系中的每个SOC进行匹配,查找到表3的对应关系中与充电SOC阈值匹配的SOC。作为一个示例,在预设的第一对应关系中,与充电SOC阈值的差值的绝对值小于等于预设SOC阈值的SOC可以为与充电SOC阈值匹配的SOC。

当获取电池的当前温度之后,将电池的当前温度与标3中的对应关系中的每个温度进行匹配,查找到表3中的对应关系中与电池的当前温度匹配的温度。作为一个示例,在预设的第一对应关系中,与电池的当前温度的差值小于等于预设温度阈值的温度即可以为与电池的当前温度匹配的温度。

接着,将表3中与电池的当前温度匹配的温度和与充电SOC阈值匹配的SOC共同对应的电压值作为电池的充电截止电压。

在获取的电池的充电电压大于或等于充电电压阈值的情况下,则发送停止对电池充电的控制命令,以提高电池的使用安全性,提高电池的使用寿命。

在本发明的又一些实施例中,充电参数包括充电电压和充电SOC,则相应地,充电参数的阈值包括充电SOC阈值和充电电压阈值。

在这种情况下,S103也包括S1031~S1303,具体实现方式可参见上述叙述,在此不再赘述。

在此种应用场景下,在获取的电池的充电电压大于或等于充电电压阈值,且获取的充电SOC大于或等于充电SOC阈值的情况下,则发送停止对电池充电的控制命令,以提高电池的使用安全性,提高电池的使用寿命。

下面以标称容量为100Ah,质保为3年30万公里运营车质保的电池为例,介绍本发明实施例提供的电池的充电控制方法的具体实现过程。

若统计电池从出厂至今的累计充电容量为150000Ah,则根据预设的充电容量与实际容量的对应关系,可以确定电池的实际容量值为70Ah。基于电池的实际容量值和电池的标称容量,可以得出电池的实际SOH为70%。

若电动汽车的累计行驶里程为35万公里,根据预设的容量值与行驶里程和SOH的对应关系,可以确定电池的可充入容量上限值为55Ah。

基于电池的实际SOH和电池的可充入容量上限值可以计算出电池的充电SOC阈值=55Ah/70Ah=78.6%。

进一步的,根据电池的充电SOC阈值和电池的当前温度,以及预设的第一对应关系,可以确定电池的充电电压阈值为3.9V。

在电池的充电过程中,若SOC模块计算得到的SOC达到充电SOC阈值78.6%,和/或在电池的电压达到3.9V,则停止对电池充电。

在本发明实施例中,从电池出厂开始至电池的最终寿命期间,随着电池的老化状态逐渐严重,为了提高电池的使用安全性,电池的充电SOC阈值呈现逐渐降低的趋势,电池的充电截止电压也呈现逐渐降低的趋势。

图2示出了根据本发明一实施例提供的电池的充电控制装置的结构示意图。如图2所示,电池的充电控制装置200包括:

第一获取模块210,用于基于接收的充电请求,获取电池的充电参数的阈值和初始值。充电参数的阈值是基于电池的实际容量值和所在的电动汽车的累计行驶里程确定的。

第一控制命令发送模块220,用于若充电参数的初始值小于充电参数的阈值,发送对电池进行充电的控制命令,以对电池进行充电。

第二获取模块230,用于在电池的充电过程中,实时获取电池的充电参数的数值。

第二控制命令发送模块240,用于若获取的电池的充电参数的数值大于充电参数的阈值,则发送停止对电池充电的控制命令,以停止充电。

在本发明的实施例中,电池的充电控制装置200还包括:

可充入容量上限值确定模块,用于基于电池的实际容量值和累计行驶里程,确定电池的可充入容量上限值。

充电参数阈值确定模块,用于基于实际容量值和可充入容量上限值,确定充电参数的阈值。

在本发明的实施例中,充电参数为充电荷电状态SOC,相应地,充电参数的阈值包括充电SOC阈值,则充电参数阈值确定模块,用于:将可充入容量上限值与实际容量值的比值,作为电池的充电SOC阈值。

在本发明的实施例中,充电参数为充电电压,相应地,充电参数的阈值包括充电电压阈值,则充电参数阈值确定模块,用于:

将可充入容量上限值与实际容量值的比值,作为电池的充电SOC阈值;

基于充电SOC阈值、获取的电池的当前温度以及预设的第一对应关系,确定电池的充电电压阈值。

其中,第一对应关系为电压与第一参数的对应关系,第一参数包括温度和SOC。

在本发明的实施例中,充电参数包括充电电压和充电SOC,相应地,充电参数的阈值包括充电SOC阈值和充电电压阈值,则充电参数阈值确定模块,用于:

将可充入容量上限值与实际容量值的比值,作为电池的充电SOC阈值;

基于充电SOC阈值、获取的电池的当前温度以及预设的第一对应关系,确定电池的充电电压阈值。

其中,第一对应关系为电压与第一参数的对应关系,第一参数包括温度和SOC。

在本发明的实施例中,实际容量值基于电池的累计充/放电容量值确定。

其中,电池的累计充/放电容量值为以下任意一个值:

累计的电池的经折算后的充电容量值、放电容量值、充电容量值和放电容量值的和值;

其中,电池的经折算后的充电容量值为电池的充电容量值与电池的充电温度对应的折算系数的乘积,电池的经折算后的放电容量值为电池的放电容量值与电池的放电温度对应的折算系数的乘积;

其中,电池的充电温度对应的折算系数基于电池的充电温度和预设的温度与折算系数的对应关系确定,电池的放电温度对应的折算系数基于电池的放电温度和预设的温度与折算系数的对应关系确定。

在本发明的实施例中,实际容量值基于累计行驶里程以及预设的第二对应关系确定。其中,第二对应关系为行驶里程和容量的对应关系。

在本发明的实施例中,可充入容量上限值确定模块,用于:

基于电池的实际容量值、累计行驶里程以及预设的第三对应关系,确定电池的可充入容量上限值。其中,第三对应关系为第一容量与第二参数的对应关系,第二参数包括第二容量和行驶里程。

在本发明的实施例中,可充入容量上限值确定模块,包括:

实际SOH确定单元,用于基于电池的实际容量值,确定电池的实际健康度SOH。

可充入容量上限值确定单元,用于根据实际SOH和累计行驶里程,确定电池的可充入容量上限值。

在本发明的实施例中,可充入容量上限值确定单元,用于:

根据实际SOH、累计行驶里程以及预设的第四对应关系,确定电池的可充入容量上限值。其中,第四对应关系为容量与第三参数的对应关系,第三参数包括行驶里程和SOH。

在本发明的实施例中,根据电池的实际容量值和电池所在的电动汽车的累计行驶里程动态确定电池的充电参数的阈值,以实现依据电池的老化状态来动态计算充电参数的阈值。在对电池充电的过程中,若获取的电池的充电参数的数值大于根据最新计算的充电参数的阈值时,则停止对电池充电。通过考虑电池的老化状态来确定电池的充电参数的阈值,提高了电池使用的安全性。

根据本发明实施例的电池的充电控制装置的其他细节与以上结合图1描述的根据本发明实施例的方法类似,在此不再赘述。

结合图1至图2描述的根据本发明实施例的电池的充电控制方法和装置可以由电池的电池管理系统来实现。图3是示出根据发明实施例的电池管理系统的硬件结构300示意图。

如图3所示,本实施例中的电池管理系统300包括:处理器301、存储器302、通信接口303和总线310,其中,处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

具体地,上述处理器301可以包括中央处理器(CPU),或者特定集成电路(ASIC),或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器302可包括HDD、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器302可在电池管理系统300的内部或外部。在特定实施例中,存储器302是非易失性固态存储器。在特定实施例中,存储器302包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下,该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

通信接口303,主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者,将电池管理系统300的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制,总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线310可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线,但本发明考虑任何合适的总线或互连。

也就是说,图3所示的电池管理系统300可以被实现为包括:处理器301、存储器302、通信接口303和总线310。处理器301、存储器302和通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。存储器302用于存储程序代码;处理器301通过读取存储器302中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序,以用于执行本发明任一实施例中的电池的充电控制方法,从而实现结合图1至图2描述的电池的充电控制方法和装置。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现本发明实施例提供的电池的充电控制方法。

需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。

以上的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

以上,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明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发明揭露的技术范围内,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发明的保护范围之内。

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