CN112600284B - 电池包的充放电调控装置及方法 - Google Patents

电池包的充放电调控装置及方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及电池包技术领域，具体公开一种电池包的充放电调控装置及方法。装置包括温度检测元件、修正模块和控制模块，温度检测元件通过导热体设置于所述电池包的预设位置；修正模块连接所述温度检测元件，用于对所述温度检测元件的检测数据进行修正，得到修正数据；控制模块连接所述修正模块，用于根据所述修正数据确定所述电池包的温度，并根据所述电池包的温度调控所述电池包的充放电过程。通过修正模块修正温度检测元件的检测数据，进而可根据修正后的数据得到电池包的真实温度，由此可准备及时地根据电池包真实温度去调控电池包的充放电过程，避免因电池包温度测量不准确而导致调控失误的情况发生。

Description

电池包的充放电调控装置及方法
技术领域
本发明涉及电池包技术领域，特别是涉及一种电池包的充放电调控装置及方法。
背景技术
随着能源储备技术的发展，电池包应运而生，电池包是将多个电池封装在一起，通过若干个电池的串联或并联的组合，实现不同需求的输出电压。电池在使用过程中，往往会因为温度过高而带来一系列安全隐患，若无法在温度过高时及时调控电池包的工作过程，极易发生安全事故。
传统方式是在电池包表面设置导热元件，通过感温元件测量导热元件的温度，进而以此作为电池包的温度。但是导热元件的温度与电池包的实际温度往往存在较大的偏差，导致最终采集到的电池包的温度不准确，进而影响调控过程。
发明内容
基于此，针对上述问题，本申请提供一种电池包的充放电调控装置及方法。
一种电池包的充放电调控装置，所述电池包连接外部设备，所述电池包放电至所述外部设备或通过所述外部设备充电，所述充放电调控装置用于对所述电池包的充放电过程进行调控；所述充放电调控装置包括:
温度检测元件，通过导热体设置于所述电池包的预设位置；
修正模块，连接所述温度检测元件，用于对所述温度检测元件的检测数据进行修正，得到修正数据；
控制模块，连接所述修正模块，用于根据所述修正数据确定所述电池包的温度，并根据所述电池包的温度调控所述电池包的充放电过程。
在其中一个实施例中，所述修正模块包括修正元件，所述修正元件串联于所述电池包与所述外部设备的充放电回路上，所述修正元件的一端接地，另一端与所述电池包的负极相连。
在其中一个实施例中，所述温度检测元件包括热敏电阻，所述修正元件包括线性电阻，所述控制模块采集所述电池包与所述外部设备的充放电回路上的电流值以获取所述修正元件的两端电压大小，并根据所述修正元件的两端电压修正所述热敏电阻第一端的电压，进而根据修正后的所述热敏电阻第一端的电压确定所述电池包的温度。
在其中一个实施例中，所述修正模块和所述控制模块设置于所述外部设备内。
在其中一个实施例中，所述修正模块和所述控制模块设置于所述电池包内；
所述修正模块用于：根据所述温度检测元件的检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数；根据所述第一温度变化参数以及预设映射关系，确定所述第一温度变化参数与所述电池包对应的第二温度变化参数的温变参数差值；以及根据所述温变参数差值和预设关系式，确定所述电池包与所述温度检测元件检测数据之间的温度差值，以及根据所述温度差值修正所述检测数据。
在其中一个实施例中，所述电池包包括壳体，所述壳体内包括至少一节电芯，所述电池包的预设位置为所述电芯的表面或所述壳体的任意位置，所述电池包的温度包括所述电芯的温度或所述壳体的温度。
一种电池包的充放电调控方法，所述电池包连接外部设备，所述电池包放电至所述外部设备或通过所述外部设备充电，所述电池包的预设位置处设置有温度检测元件；所述充放电调控方法包括：
获取所述温度检测元件的检测数据；
对所述检测数据进行修正，得到修正数据；
根据所述修正数据确定所述电池包的温度，并根据所述电池包的温度调控所述电池包的充放电过程。
在其中一个实施例中，所述对所述检测数据进行修正，得到修正数据的步骤包括：
根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数；
根据所述第一温度变化参数以及预设映射关系，确定所述第一温度变化参数与所述电池包对应的第二温度变化参数的温变参数差值，所述预设映射关系表征所述第一温度变化参数与所述温变参数差值之间的对应关系；
根据所述温变参数差值和预设关系式，确定所述电池包的温度与所述温度检测元件检测数据之间的温度差值，所述预设关系式表征所述温变参数差值与所述温度差值之间的对应关系；
根据所述温度差值修正所述检测数据。
在其中一个实施例中，所述获取所述温度检测元件的检测数据的步骤包括：
根据预设的时间间隔采样所述温度检测元件的多个检测数据；
所述根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数的步骤包括：
根据当前采样时刻和上一采样时刻采样到的所述温度检测元件的检测数据以及时间间隔，确定所述温度检测元件在该时间间隔内的第一温度变化参数。
在其中一个实施例中，在所述根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数的步骤之前，所述充放电调控方法包括：
设定若干参考温度；
在所述检测数据达到任一所述参考温度时，获取当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间间隔，所述上一采样时刻为所述温度检测元件的检测数据达到上一所述参考温度的时刻；
所述根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数的步骤包括：
根据当前参考温度、上一参考温度以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间间隔，确定所述温度检测元件在该时间间隔内的第一温度变化参数。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一温度变化参数以及预设映射关系，确定所述第一温度变化参数与所述电池包对应的第二温度变化参数的温变参数差值的步骤之前，还包括：
获取所述电池包的放电电流；
根据所述放电电流，确定所述第一温度变化参数与所述温变参数差值之间的预设映射关系。
在其中一个实施例中，在所述根据所述温变参数差值和预设关系式，确定所述电池包的温度与所述温度检测元件检测数据之间的温度差值的步骤中，所述预设关系式为：
Figure 371173DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 448107DEST_PATH_IMAGE002
为在第
Figure 223165DEST_PATH_IMAGE003
个采样时刻时，所述电池包的温度与所述温度检测元件检测数据之间的温度差值，
Figure 225887DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure 594552DEST_PATH_IMAGE003
个采样时刻，
Figure 754138DEST_PATH_IMAGE005
为第
Figure 524647DEST_PATH_IMAGE006
个采样时刻，
Figure 196806DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 177400DEST_PATH_IMAGE003
个采样时刻时，所述电池包与所述温度检测元件的温变参数差值，
Figure 750464DEST_PATH_IMAGE008
为在第
Figure 516426DEST_PATH_IMAGE006
个采样时刻时，所述电池包与所述温度检测元件之间的温度差值。
在其中一个实施例中，所述第一温度变化参数为所述温度检测元件的温度变化斜率，所述第二温度变化参数为所述电池包的温度变化斜率。
在其中一个实施例中，所述根据所述修正数据确定所述电池包的温度，并根据所述电池包的温度调控所述电池包的充放电过程的步骤包括：
判断所述电池包的温度是否超出预设范围；
若超出所述预设范围，则停止所述电池包对外充放电。
上述电池包的充放电调控装置，用于对电池包充放电过程进行调控，包括温度检测元件、修正模块以及控制模块，温度检测元件通过导热体设置于电池包的预设位置，修正模块对温度检测元件输出的检测数据进行修正，得到修正数据，控制模块根据修正数据确定电池包的温度，并根据电池包温度调控电池包的充放电过程。即，设置有修正模块，通过修正模块修正温度检测元件的检测数据，进而可根据修正后的数据得到电池包的真实温度，由此可准备及时地根据电池包真实温度去调控电池包的充放电过程，避免因电池包温度测量不准确而导致调控失误的情况发生。
附图说明
图1为充电器与电池包的连接示意图；
图2为外部设备为电动工具的示意图；
图3为本申请实施例一提供的电池包的充放电调控装置的结构示意图；
图4和5为温度检测元件的装配示意图；
图6为本申请实施例一提供的电池包的充放电调控装置中修正模块的一种实施方式的结构示意图；
图7为本申请实施例一提供的电池包的充放电调控装置中修正模块的一种具体示例图；
图8为本申请实施例二提供的电池包的充放电调控方法的流程框图；
图9为本申请实施例二提供的电池包的充放电调控方法中步骤S200的流程框图。
附图标记说明：
100、电池包；111、端盖；112、包裹支架；113、容置腔；120、电芯；130、导热体；200、外部设备；300、温度检测元件；400、修正模块；410、采样单元；420、修正元件；500、控制模块。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了使直流电动工具能够达到传统汽油或AC供电的大功率，目前是将多个锂电池元件组合形成锂电池包，通过锂电池包为电动工具供电。例如，锂电池包内部设置有并联的容量大于等于2AH，电压标称4V的多节锂电池，锂电池串联15串，由此使电池包具有60V标称电压，以及大于等于120WH的电量。另外，充电器也可以为锂电池包充电。
当电池包在充电或放电过程中，电池包的温度会发生变化，当其温度超出安全范围内时，若不及时进行调控，常常会带来一系列安全隐患。其中，电池包温度的检测结果较为关键，若检测到的电池包温度不准确，便会影响调控的及时性。目前检测电池包温度的方式主要是，通过感温元件测量电池包的温度。在实际应用中，受电池包和感温元件的形状限制，感温元件无法完全紧贴电池，与电池包的接触面积较小，导致电池包的热量无法及时传导至感温元件。因此，一般会在电池包表面涂覆导热元件，例如导热胶，将感温元件包裹于导热元件中，间接实现感温元件对电池包温度的测量。但是导热元件的温度与电池包的实际温度存在偏差，以导热胶为例，受导热胶特性（导热系数、热阻、粘性等）的影响，实际测试发现，当电池包在一定时间段内产生的热量较多时，导热胶的温升滞后于电池包的实际温升，这导致感温元件检测到的温度小于电池包的实际温度。
为获得电池包的实际温度，目前主要包括以下两种方案：（1）在电池包表面涂布高导热系数的导热元件，增大导热元件的导热功率，降低导热胶的热阻，增大导热元件与电池表面的附着力等方式；（2）降低电池包的放电功率以减缓电池的温升。但是，上述两种方案均存在缺陷，第一种方式中，往往会增加导热元件的成本，并且其仍会存在温度滞后的问题，无法彻底解决温度检测不准确的问题；第二种方式中，降低电池包的放电功率会导致用户体验变差，且影响电池包的正常高效使用。
基于上述问题，本申请提供了一种电池包的充放电调控装置和充放电调控方法，用于对电池包的充放电过程进行调控。
实施例一
本实施例提供了一种电池包100的充放电调控装置，参照图1和2，电池包100连接外部设备200，电池包100放电至外部设备200或通过外部设备200充电，充放电调控装置用于对电池包100的充放电过程进行调控。
参照图3，本实施例提供的充放电调控装置包括温度检测元件300、修正模块400以及控制模块500。温度检测元件300通过导热体130设置于电池包100的预设位置；修正模块400连接温度检测元件300，用于对温度检测元件300的检测数据进行修正，得到修正数据；控制模块500连接修正模块400，用于根据修正数据确定电池包100的温度，并根据电池包100的温度调控电池包100的充放电过程。
上述电池包100的充放电调控装置，温度检测元件300通过导热体130设置于电池包100的预设位置，修正模块400对温度检测元件300输出的检测数据进行修正，得到修正数据，控制模块500根据修正数据确定电池包100的温度，并根据电池包100温度调控电池包100的充放电过程。即，设置有修正模块400，通过修正模块400修正温度检测元件300的检测数据，进而可根据修正后的数据得到电池包100的真实温度，由此可准备及时地根据电池包100真实温度去调控电池包100的充放电过程，避免因无法检测到电池包100的真实温度而导致调控失误的情况发生。
本实施例中，外部设备200可以包括电动工具和充电器中的任意一种。当外部设备200为电动工具时，电池包100为电动工具供电，电池包100放电，图2为打草机，电池包100可以与打草机通过电极座连接，电池包100为打草机供电；当外部设备200为充电器时，充电器为电池包100供电，电池包100充电，图1为充电器，电池包100可以与充电器通过电极座连接。该充电调控装置即是用于对电池包100的上述充电过程或放电过程进行调控。
在其中一个实施例中，电池包100包括壳体，壳体内包括至少一节电芯120，电池包100的预设位置为电芯120的表面或壳体的任意位置，电池包100的温度包括电芯120的温度或壳体的温度。
具体地，壳体内可以包括多节电芯120，多节电芯120通过串联和/或并联的方式组装成一整体。导热体130可以涂覆于电芯120的表面，导热体130位置处的壳体具有连通内外的通孔，温度检测元件300经通孔伸至导热体130处，并包裹于导热体130内。导热体130也可以涂覆于壳体表面的任意位置处，温度检测元件300包裹于导热体130内。
在其中一个实施例中，参照图4和5，壳体可以包括端盖111和包裹支架112，电芯120设置于端盖111和包裹壳体围设形成的内部空间内。同时，端盖111和包裹支架112的交接处具有能够与外界和电芯120均相通的容置腔113，容置腔113内具有涂覆于电芯120表面的导热体130，温度检测元件300伸至容置腔113内，且包裹于导热体130内。导热体130和温度检测元件300也可以位于包裹支架112或端盖111的表面。
其中，导热体130可以采用本领域中常规的较为经济的导热胶，无需投入较大成本；温度检测元件300可以选用具有负温度系数（NTC，Negative TemperatureCoeffiCient）的电子元器件，即电阻随温度上升呈指数关系减小的电子元器件，例如热敏电阻等。
由于温度检测元件300检测到的温度与电池包100的实际温度存在偏差，通过修正模块400对温度检测元件300的检测数据进行修正，进而基于修正后的结果确定电池包100的实际温度。
在其中一个实施例中，参照图6，修正模块400包括修正元件420，修正元件420串联于电池包100和外部设备200的充放电回路上，修正元件420的一端接地，另一端与电池包100的负极连接。
以电动工具为例，在实际应用中，电池包100用于给电动工具供电，电动工具工作时，电流从电池包100的正极流出，经过电动工具中的负载设备以及修正元件420后，流入电池包100的负极。其中，温度检测元件300通过导热体130贴附于电池包100的预设位置处，且连接控制模块500，控制模块500与温度检测元件300之间连接一上拉至电源端的采样单元410。控制模块500用于采集采样单元410连接温度检测元件300一端（也即温度检测元件300的第一端）的电压，进而可获取温度检测元件300的阻值，由于温度检测元件300可以为具有负温度系数的电子元器件，因此可以根据温度检测元件300的阻值确定对应的温度值，即电池包100的温度。
以上为确定电池包100温度的一般过程，由于温度检测元件300测得的温度与电池包100的实际温度存在偏差，在电池包100给电动工具充电时，电池包100的实际温度一般大于温度检测元件300测得的温度，即控制模块500最终确定的温度值小于电池包100的实际温度。基于此，本实施例在电池包100与电动工具构成的回路上设置修正元件420，用以增大回路上的电阻，当电池包100给电动工具充电过程中，随着回路上电流的增大，修正元件420两端的电压增大，采样单元410第一端的电压减小，即温度检测元件300的阻值减小，温度值则增大。即，设置修正元件420之后，控制模块500最终确定的温度值大于不设置修正元件420时所确定的温度值，由此可抵消温度检测元件300与电池实际温度之间的偏差，解决两者温升滞后的问题，最终所确定的温度值更贴近于电池包100的实际温度。
在其中一个实施例中，采样单元410包括采样电阻，修正元件420包括线性电阻，温度检测元件300包括热敏电阻。控制模块500采集电池包100与外部设备200的充放电回路上的电流值以获取修正元件420的两端电压大小，并根据修正元件420的两端电压修正热敏电阻第一端的电压，进而根据修正后的热敏电阻第一端的电压确定电池包100的温度。
以下以一个具体示例进行说明：
图7中左侧为电池包100PACK，右侧为电动工具TOOL，电动工具工作时，电流从电池包100总正（P+）流出，经过负载设备M以及线性电阻R3后，流入电池包100的总负（P-）。热敏电阻T1经导热胶贴附于电池包100内的电芯120表面。电动工具处上拉采样电阻R2至电源端VCC，采样电阻R2与热敏电阻T1连接，节点为A点，电动工具中的控制模块500MCU采集A点电压，确定热敏电阻T1的阻值，进而换算出电池的温度。
常规检测电池包温度的方式是：通过控制模块检测热敏电阻T1的上端电压，在不设置线性电阻R3时，Vcc以B点作为参考地，
Figure 782322DEST_PATH_IMAGE009
。由随着电池温度的上升，热敏电阻的阻值RT1减小，受导热胶的影响存在温升滞后现象，即控制模块最终确定的电池包温度小于实际的电池包温度。
而在本申请中，可通过串联于回路上的线性电阻R3弥补上述温升滞后问题。具体地，参照图7，Vcc以C点为参考地，热敏电阻T1的上端A点电位为
Figure 187896DEST_PATH_IMAGE010
,其中，
Figure 207061DEST_PATH_IMAGE011
为充放电回路上的放电电流，由公式可看出，当电池放电电流升高时，线性电阻R3两端电压增大，A点电压则减小，由于热敏电阻T1的上端电压与阻值正相关，与温度负相关，因此检测到的温度值大于通过常规方法测得的温度值，更接近实际的电池包温度，进而抵消了热敏电阻T1和电池实际温度的偏差。即，在该具体示例中，通过在回路上设置线性电阻R3，实现温度补偿的目的。
当控制模块500确定了电池包100的实际温度后，即可判断电池包100的实际温度是否超出安全温度范围，若超出则停止电池包100的充放电过程。
在其中一个实施例中，修正模块400和控制模块500设置于外部设备200内。以电动工具为例，即采样单元410、修正元件420以及控制模块500设置于电动工具内，当控制模块500判断出电池包100的实际温度超出安全温度范围，则停止电动工具中的负载设备的运转，或者发送停止充放电指令至电池包100，以使电池包100停止充放电工作，以上均可以实现调控电池包100充放电过程的目的。
以上是通过硬件方式对电池包100温度进行修正，在另一个实施例中，也可以通过内部程序对电池包100温度进行修正。
其中，修正模块400和控制模块500可以均设置于电池包100内，修正模块400可以为电池包100内部的电池管理单元（Battery management system，BMS）。
修正模块400用于：根据温度检测元件300的检测数据确定温度检测元件300对应的第一温度变化参数；根据第一温度变化参数以及预设映射关系，确定第一温度变化参数与电池包100对应的第二温度变化参数的温变参数差值；以及根据温变参数差值和预设关系式，确定电池包100与温度检测元件300检测数据之间的温度差值，以及根据温度差值修正检测数据。
其中，温度变化参数指的是反映温度变化的参数，即第一温度变化参数是反映温度检测元件300检测到的温度变化的参数，第二温度变化参数是反映电池包100的温度变化的参数。本实施例中，优选地可以以温度变化斜率作为温度变化参数，即第一温度变化参数为温度检测元件300的温度变化斜率，第二温度变化参数为电池包100的温度变化斜率。当然也可以选用其他参数作为温度变化参数，在此不做具体限制。
根据实际测试发现，在未进行充放电的初始状态时，电池包100的温度与温度检测元件300的检测温度一致，当电池包100恒流放电时，电池包100的温度和温度检测元件300的检测温度逐渐上升，由于导热体130的存在，电池包100的实际温度与温度检测元件300的检测温度之间的偏差越来越大，即，温度检测元件300的第一温度变化参数和电池包100的第二温度变化参数存在差异。发明人创造性地发现第一温度变化参数与第二温度变化参数之间的差值（本文称之为温变参数差值），和第一温度变化参数存在对应关系，因此首先形成了第一温度变化参数与温变参数差值之间的预设映射关系。
在修正时，修正模块400首先获取温度检测元件300的第一温度变化参数，再根据预先形成的第一温度变化参数与温变参数差值之间的映射关系，确定第一温度变化参数与第二温度变化参数之间的温变参数差值。获取到温变参数差值后，由于电池包100、温度检测元件300检测到的数据之间的温度差值，与温变参数差值之间存在对应关系，预先形成有关系式，即可根据温变参数差值和预设关系式确定电池包100与温度检测元件300检测数据之间的温度差值，进而根据温度差值修正检测数据，控制模块500可据此获取得到电池包100的实际温度。当控制模块500判断出电池包100的实际温度超出安全温度范围时，则发送停止充放电指令至电池包100，停止电池包100充放电，或者发送停机信号至外部设备200，停止外部设备200的工作。
关于本实施例中修正模块400的具体修正方法可参见实施例二中的具体描述。
实施例二
本实施例提供了一种电池包100的充放电调控方法，电池包100连接外部设备200，电池包100放电至外部设备200或通过外部设备200充电，电池包100的预设位置处设置有温度检测元件300。其中，外部设备200可以为电动工具，也可以为充电器，当外部设备200为电动工具时，电池包100给电动工具充电，电池包100放电，当外部设备200为充电器时，充电器给电池包100供电，电池包100充电。温度检测元件300可以通过导热体130设置于电池包100的预设位置处，关于温度检测元件300的具体设置方式可参见实施例一中的相应描述，在此不赘述。
参照图8，本实施例提供的充放电调控方法包括以下步骤：
步骤S100、获取温度检测元件300的检测数据；
步骤S200、对检测数据进行修正，得到修正数据；
步骤S300、根据修正数据确定电池包100的温度，并根据电池包100的温度调控电池包100的充放电过程。
上述充放电调控方法，未直接以温度检测元件300的检测数据作为电池包100的温度，而是对温度检测元件300的检测数据进行修正，得到修正数据，再根据修正数据确定电池包100的温度，并根据电池包100的温度调控电池包100的充放电过程。在实际应用中，可以在电池包100温度超出安全温度范围时，停止电池包100充放电。由于导热体130的存在，温度检测元件300的检测数据与电池包100的实际温度存在偏差，通过对监测数据进行修正，能够获得电池包100的真实温度，由此可准备及时地根据电池包100真实温度去调控电池包100的充放电过程，避免因无法检测到电池包100的真实温度而导致调控失误的情况发生。
在其中一个实施例中，参照图9，步骤S200，即对检测数据进行修正，得到修正数据的步骤包括：
步骤S210、根据检测数据确定温度检测元件300对应的第一温度变化参数。
在实际应用中，可以获取温度检测元件300的多个检测数据，进而可以根据获取到的多个检测数据确定温度检测元件300的第一温度变化参数。第一温度变化参数是用于表征温度检测元件300检测到的温度数据的变化，可以为温度变化斜率，也可以为其他能够表征温度数据变化的参数。
步骤S220、根据第一温度变化参数以及预设映射关系，确定第一温度变化参数与电池包100对应的第二温度变化参数的温变参数差值，预设映射关系表征第一温度变化参数与温变参数差值之间的对应关系。
根据实际测试发现，在未进行充放电的初始状态时，电池包100的温度与温度检测元件300的检测温度一致，当电池包100恒流放电时，电池包100的温度和温度检测元件300的检测温度逐渐上升，由于导热体130的存在，电池包100的实际温度与温度检测元件300的检测温度之间的偏差越来越大，即，温度检测元件300的第一温度变化参数和电池包100的第二温度变化参数存在差异。发明人创造性地发现第一温度变化参数与第二温度变化参数之间的差值（本文称之为温变参数差值），和第一温度变化参数存在对应关系，因此首先形成了第一温度变化参数与温变参数差值之间的预设映射关系。在步骤S220中，则根据确定的第一温度变化参数，以及第一温度变化参数与温变参数差值之间的预设映射关系，确定温变参数差值。
在其中一个实施例中，第一温度变化参数为温度检测元件300的温度变化斜率，第二温度变化参数为电池包100的温度变化斜率，温变参数差值即为电池包100的温度变化斜率与温度检测元件300的温度变化斜率之间的差值。
步骤S230、根据温变参数差值和预设关系式，确定电池包100的温度与温度检测元件300检测数据之间的温度差值，预设关系式表征温变参数差值与温度差值之间的对应关系。
当确定了温变参数差值之后，即可根据温变参数差值与温度差值之间的预设关系式计算得出电池包100的温度与温度检测元件300检测数据之间的温度差值。其中，预设关系式预先形成，用于表征温变参数差值与温度差值之间的对应关系。
步骤S240、根据温度差值修正检测数据。
由于检测数据的上升速度往往是滞后于电池包100的实际温度上升速度，即检测数据低于电池包100的实际温度，因此在实际应用中，确定了温度差值后，可在检测数据的基础上增加所得的温度差值，即可实现对检测数据的修正。
在其中一个实施例中，步骤S100，即获取温度检测元件300的检测数据的步骤包括：根据预设的时间间隔采样温度检测元件300的多个检测数据。可以预设一个时间间隔，例如20s或30s或35s等，在每过一个时间间隔时，即采样获取一次检测数据。
步骤S210，即根据检测数据确定温度检测元件300对应的第一温度变化参数的步骤包括：
步骤S211、根据当前采样时刻和上一采样时刻采样到的温度检测元件300的检测数据以及时间间隔，确定温度检测元件300在该时间间隔内的第一温度变化参数。
例如第一温度变化参数为温度变化斜率时，可以以相邻两次采样时刻所采样得到的检测数据的差值除以预设的时间间隔，即可获得温度变化斜率。
除了上述按照预设的时间间隔获取多个检测数据的方式，还可以按照在达到预设的参考温度时获取检测数据的方式。例如，在另一个实施例中，在步骤S210，即根据检测数据确定温度检测元件300对应的第一温度变化参数的步骤之前，本实施例提供的充放电调控方法还包括：
步骤S201、设定若干参考温度。
可以设置多个依次增大的参考温度值，例如25℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃等。参考温度的设置意义在于，在电池包100充放电过程中，每当判断出温度检测元件300的检测数据达到参考温度时，便将当前的检测数据作为输入，进行后续计算。
步骤S203、在检测数据达到任一参考温度时，获取当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间间隔，上一采样时刻为温度检测元件300的检测数据达到上一参考温度的时刻。
初始时刻时，电池包100并未开始充放电，假设参考温度为25℃，以初始时刻作为第一个采样时刻。随着电池包100充放电过程，其温度逐渐升高，当检测数据达到45℃时，即到了第二个采样时刻，确定当前采样时刻与第一个采样时刻之间的时间间隔；当检测数据达到50℃，即到了第三个采样时刻，确定当前采样时刻与第二个采样时刻之间的时间间隔，依次类推。
步骤S210，即根据检测数据确定温度检测元件300对应的第一温度变化参数的步骤包括：
步骤S213、根据当前参考温度、上一参考温度以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间间隔，确定温度检测元件300在该时间间隔内的第一温度变化参数。
例如第一温度变化参数为温度变化斜率时，可以以当前参考温度与上一参考温度的差值除以当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间间隔，即可确定在该时间间隔内的第一温度变化斜率。在每个采样时刻，均可通过该方法确定出温度检测元件300在对应时间间隔内的第一温度变化参数。
在其中一个实施例中，步骤S220，即根据第一温度变化参数以及预设映射关系，确定第一温度变化参数与电池包100对应的第二温度变化参数的温变参数差值的步骤之前，本实施例提供的充放电调控方法还包括以下步骤：
获取电池包100的放电电流；根据放电电流，确定第一温度变化参数与温变参数差值之间的预设映射关系。
根据实测数据可知，在电池包100的放电电流不同时，第一温度变化参数与温变参数差值之间的映射关系也不同。即可以首先获取当前电池包100的放电电流，根据放电电流确定第一温度变化参数与温变参数差值之间的预设映射关系。
另外，导热体130的导热功率也会对第一温度变化参数与温变参数差值之间的预设映射关系带来影响。
下表为导热体130的导热功率、电池包100的放电电流、检测数据的温度变化斜率以及温变参数差值之间映射关系的具体示例：
Figure 686584DEST_PATH_IMAGE012
Figure 248015DEST_PATH_IMAGE013
为检测数据的温度变化斜率，
Figure 78568DEST_PATH_IMAGE014
为温变参数差值。假设电池包100的放电电流为25A，导热体130的导热功率为2W，当获取到的检测数据的温度变化斜率≥0.2085，则可确定温变参数差值
Figure 868800DEST_PATH_IMAGE014
为0.0800，当获取到的检测数据的温度变化斜率在0.1569-0.2085之间，则可确定温变参数差值
Figure 796305DEST_PATH_IMAGE014
为0.0391，当获取到的检测数据的温度变化斜率在0.1179-0.1569之间，则可确定温变参数差值
Figure 404004DEST_PATH_IMAGE014
为0.0223，依次类推，通过上述映射关系可以确定温变参数差值，进而进行后续计算。
在其中一个实施例中，在步骤S230，即根据温变参数差值和预设关系式，确定电池包100的温度与温度检测元件300检测数据之间的温度差值的步骤中，预设关系式为：
Figure 830175DEST_PATH_IMAGE015
其中，
Figure 814312DEST_PATH_IMAGE016
为在第
Figure 393060DEST_PATH_IMAGE017
个采样时刻时，电池包100的温度与温度检测元件300检测数据之间的温度差值，
Figure 250289DEST_PATH_IMAGE018
为第
Figure 789855DEST_PATH_IMAGE017
个采样时刻，
Figure 436737DEST_PATH_IMAGE019
为第
Figure 745358DEST_PATH_IMAGE020
个采样时刻，
Figure 348989DEST_PATH_IMAGE021
为第
Figure 438168DEST_PATH_IMAGE017
个采样时刻时，电池包100与温度检测元件300的温变参数差值，
Figure 764107DEST_PATH_IMAGE022
为在第
Figure 802601DEST_PATH_IMAGE020
个采样时刻时，电池包100与温度检测元件300之间的温度差值。
根据上述公式，并结合温变参数差值可快速准确得到电池包100与温度检测元件300之间的温度差值。
以下为上述预设关系式的推导过程：
假设电池包100温度在相邻采样时刻之间的采样时间间隔内的温度变化斜率是固定的，温度检测元件300的温度变化斜率也是固定的，温度检测元件300为负温度系数NTC。
Figure 923004DEST_PATH_IMAGE023
:
Figure 827375DEST_PATH_IMAGE017
时刻电芯120的实际温度；
Figure 691426DEST_PATH_IMAGE024
：
Figure 82961DEST_PATH_IMAGE017
时刻温度检测元件300NTC检测到的温度；
Figure 967741DEST_PATH_IMAGE013
:采样时间间隔内温度检测元件300NTC的温度变化斜率；
Figure 969195DEST_PATH_IMAGE025
：采样时间间隔内电池包100的温度变化斜率；
Figure 246724DEST_PATH_IMAGE014
：采样时间间隔内电池包100的温度变化斜率和温度检测元件300NTC的温度变化斜率的差值，即
Figure 384444DEST_PATH_IMAGE026
。
初始时刻电池包100温度等于温度检测元件300NTC温度。假设初始温度为
Figure 440125DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 774547DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 511559DEST_PATH_IMAGE029
；
时刻，
Figure 628420DEST_PATH_IMAGE030
时间间隔内电池包100的温度变化斜率和温度检测元件300NTC的温度变化斜率分别为
Figure 261526DEST_PATH_IMAGE031
和
Figure 847360DEST_PATH_IMAGE032
，则
Figure 856904DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 31533DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 475022DEST_PATH_IMAGE035
。将三式合并可得：
Figure 672785DEST_PATH_IMAGE036
Figure 610654DEST_PATH_IMAGE037
Figure 577473DEST_PATH_IMAGE038
时刻，
Figure 427749DEST_PATH_IMAGE039
时间间隔内电池包100的温度变化斜率和温度检测元件300NTC的温度变化斜率分别为
Figure 440704DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 792051DEST_PATH_IMAGE041
，则
Figure 255787DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 401597DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 433007DEST_PATH_IMAGE044
。将三式合并可得：
Figure 588045DEST_PATH_IMAGE045
Figure 342505DEST_PATH_IMAGE046
由以上推导可得
Figure 49430DEST_PATH_IMAGE017
时刻，
Figure 443502DEST_PATH_IMAGE047
下面以一个具体示例对本实施例提供的充放电调控方法进行说明；
假设预设时间间隔为30秒，根据预设映射关系可知，温度检测元件300NTC的温度变化斜率
Figure 776133DEST_PATH_IMAGE048
时，
Figure 572050DEST_PATH_IMAGE049
。
Figure 449876DEST_PATH_IMAGE050
时刻，
Figure 144294DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 641135DEST_PATH_IMAGE029
。
经过30秒后为
Figure 681772DEST_PATH_IMAGE052
时刻，温度检测元件300NTC温度为30.0℃，计算得出30秒时间内温度检测元件300NTC的温度变化斜率
Figure 605865DEST_PATH_IMAGE053
，则
Figure 554623DEST_PATH_IMAGE049
，根据预设关系式可得
Figure 714209DEST_PATH_IMAGE054
。
则电池包100的实际温度
Figure 32189DEST_PATH_IMAGE055
。
又经过30秒后为
Figure 517397DEST_PATH_IMAGE038
时刻，温度检测元件300NTC温度为35.3℃，计算得出30秒时间内温度检测元件300NTC的温度变化斜率
Figure 107778DEST_PATH_IMAGE056
，则，
Figure 320323DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 945339DEST_PATH_IMAGE057
。
则电池包100的实际温度
Figure 335869DEST_PATH_IMAGE058
。
在其中一个实施例中，步骤S300，即根据修正数据确定电池包100的温度，并根据电池包100的温度调控电池包100的充放电过程的步骤包括：
步骤S310、判断电池包100的温度是否超出预设范围；
步骤S320、若超出预设范围，则停止电池包100对外充放电。
其中，预设范围为电池包100的安全温度范围，例如当判断出电池包100的实际温度超出75℃，则停止电池包100对外充放电。若电池包100的实际温度位于预设范围内，则继续保持电池包100当前充放电过程。
以上所述实施例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，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种电池包的充放电调控装置，其特征在于，所述电池包连接外部设备，所述电池包放电至所述外部设备或通过所述外部设备充电，所述充放电调控装置用于对所述电池包的充放电过程进行调控；所述充放电调控装置包括:
温度检测元件，通过导热体设置于所述电池包的预设位置；
修正模块，连接所述温度检测元件，用于对所述温度检测元件的检测数据进行修正，得到修正数据，所述检测数据为由所述导热体的自身特性所引起的误差数据；所述修正模块用于：根据所述温度检测元件的检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数；根据所述第一温度变化参数以及预设映射关系，确定所述第一温度变化参数与所述电池包对应的第二温度变化参数的温变参数差值；以及根据所述温变参数差值和预设关系式，确定所述电池包与所述温度检测元件检测数据之间的温度差值，以及根据所述温度差值修正所述检测数据；
控制模块，连接所述修正模块，用于根据所述修正数据确定所述电池包的温度，并根据所述电池包的温度调控所述电池包的充放电过程。
2.根据权利要求1所述的电池包的充放电调控装置，其特征在于，所述修正模块还包括修正元件，所述修正元件串联于所述电池包与所述外部设备的充放电回路上，所述修正元件的一端接地，另一端与所述电池包的负极相连。
3.根据权利要求2所述的电池包的充放电调控装置，其特征在于，所述温度检测元件包括热敏电阻，所述修正元件包括线性电阻，所述控制模块采集所述电池包与所述外部设备的充放电回路上的电流值以获取所述修正元件的两端电压大小，并根据所述修正元件的两端电压修正所述热敏电阻第一端的电压，进而根据修正后的所述热敏电阻第一端的电压确定所述电池包的温度。
4.根据权利要求1所述的电池包的充放电调控装置，其特征在于，所述电池包包括壳体，所述壳体内包括至少一节电芯，所述电池包的预设位置为所述电芯的表面或所述壳体的任意位置，所述电池包的温度包括所述电芯的温度或所述壳体的温度。
5.一种电池包的充放电调控方法，其特征在于，所述电池包连接外部设备，所述电池包放电至所述外部设备或通过所述外部设备充电，所述电池包的预设位置处通过导热体设置有温度检测元件；所述充放电调控方法包括：
获取所述温度检测元件的检测数据；
对所述检测数据进行修正，得到修正数据，所述检测数据为由所述导热体的自身特性所引起的误差数据；
根据所述修正数据确定所述电池包的温度，并根据所述电池包的温度调控所述电池包的充放电过程；
所述对所述检测数据进行修正，得到修正数据的步骤包括：
根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数；
根据所述第一温度变化参数以及预设映射关系，确定所述第一温度变化参数与所述电池包对应的第二温度变化参数的温变参数差值，所述预设映射关系表征所述第一温度变化参数与所述温变参数差值之间的对应关系；
根据所述温变参数差值和预设关系式，确定所述电池包的温度与所述温度检测元件检测数据之间的温度差值，所述预设关系式表征所述温变参数差值与所述温度差值之间的对应关系；
根据所述温度差值修正所述检测数据。
6.根据权利要求5所述的充放电调控方法，其特征在于，所述获取所述温度检测元件的检测数据的步骤包括：
根据预设的时间间隔采样所述温度检测元件的多个检测数据；
所述根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数的步骤包括：
根据当前采样时刻和上一采样时刻采样到的所述温度检测元件的检测数据以及时间间隔，确定所述温度检测元件在该时间间隔内的第一温度变化参数。
7.根据权利要求5所述的充放电调控方法，其特征在于，在所述根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数的步骤之前，所述充放电调控方法包括：
设定若干参考温度；
在所述检测数据达到任一所述参考温度时，获取当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间间隔，所述上一采样时刻为所述温度检测元件的检测数据达到上一所述参考温度的时刻；
所述根据所述检测数据确定所述温度检测元件对应的第一温度变化参数的步骤包括：
根据当前参考温度、上一参考温度以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间间隔，确定所述温度检测元件在该时间间隔内的第一温度变化参数。
8.根据权利要求6或7所述的充放电调控方法，其特征在于，所述根据所述第一温度变化参数以及预设映射关系，确定所述第一温度变化参数与所述电池包对应的第二温度变化参数的温变参数差值的步骤之前，还包括：
获取所述电池包的放电电流；
根据所述放电电流，确定所述第一温度变化参数与所述温变参数差值之间的预设映射关系。
9.根据权利要求6或7所述的充放电调控方法，其特征在于，在所述根据所述温变参数差值和预设关系式，确定所述电池包的温度与所述温度检测元件检测数据之间的温度差值的步骤中，所述预设关系式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 107800DEST_PATH_IMAGE002
为在第
Figure 726738DEST_PATH_IMAGE003
个采样时刻时，所述电池包的温度与所述温度检测元件检测数据 之间的温度差值，
Figure 975316DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure 573788DEST_PATH_IMAGE003
个采样时刻，
Figure 857002DEST_PATH_IMAGE005
为第
Figure 882727DEST_PATH_IMAGE006
个采样时刻，
Figure 618601DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 286343DEST_PATH_IMAGE003
个采样时 刻时，所述电池包与所述温度检测元件的温变参数差值，
Figure 648230DEST_PATH_IMAGE008
为在第
Figure 110436DEST_PATH_IMAGE006
个采样时刻 时，所述电池包与所述温度检测元件之间的温度差值。
10.根据权利要求9所述的充放电调控方法，其特征在于，所述第一温度变化参数为所述温度检测元件的温度变化斜率，所述第二温度变化参数为所述电池包的温度变化斜率。
11.根据权利要求5所述的充放电调控方法，其特征在于，所述根据所述修正数据确定所述电池包的温度，并根据所述电池包的温度调控所述电池包的充放电过程的步骤包括：
判断所述电池包的温度是否超出预设范围；
若超出所述预设范围，则停止所述电池包对外充放电。
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