CN114498861A - 一种电池管理***的控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池管理***的控制方法、装置、设备及存储介质,所述的方法包括:获取所述电池管理***中电池组的目标允许输出功率;在所述目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率;在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率;控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电,本申请基于目标允许输出功率确定目标负载的目标请求功率,进而实现了对电池管理***的输出功率的调整,进一步实现电池管理***中电池组与目标负载之间的实时闭环响应;提高了电池管理***的可靠性与智能化。
Description
技术领域
本申请涉及电池管理***技术领域,尤其涉及一种电池管理***的控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
动力电池被广泛用于电动汽车、电动摩托车、电助力车、电动叉车等电动力工具。目前的动力电池管理***应对不同的电池工况以及负载请求,其具体的对应输出只有开和关两种情况,即电池输出功率无法根据不同的***工况进行限制;使得能源利用率较低。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请公开了一种电池管理***的控制方法,通过在电池组的目标允许输出功率大于目标负载的请求功率的情况下,基于目标允许输出功率确定目标负载的目标请求功率,进而实现了对电池管理***的输出功率的调整,进一步实现电池管理***中电池组与目标负载之间的实时闭环响应;提高了电池管理***的可靠性与智能化。
为了达到上述发明目的,本申请提供了一种电池管理***的控制方法,所述的方法包括:
获取所述电池管理***中电池组的目标允许输出功率;
在所述目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率;
在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率;
控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电。
在一些实施方式中,所述电池管理***中包含与所述目标负载对应的目标负载***,所述在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率,包括:
在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,将所述目标允许输出功率发送至所述目标负载***;
接收所述目标负载***基于所述目标允许输出功率反馈的所述目标负载的所述目标请求功率。
在一些实施方式中,所述获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率包括:
获取所述电池组当前时刻的电压信息、电流信息以及温度信息;
基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息中的至少一种,确定所述当前时刻的荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及对应的故障等级信息;
根据所述电压信息、所述荷电量信息、所述电池健康状态信息、所述温度偏离程度信息以及所述故障等级信息,确定所述电池组的所述目标允许输出功率。
在一些实施方式中,所述电池组的工作状态包括充电状态、放电状态、开路状态以及预设完全充放电模式充电完成状态,所述基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息中的至少一种,确定所述当前时刻的荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及对应的故障等级信息,包括:
在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于所述预设完全充放电模式充电完成状态的情况下,基于所述电压信息、所述电流信息以及第一预设处理模型,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息;
在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于充电状态或放电状态下情况下,基于所述电压信息、所述电流信息以及第二预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息;
在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于开路状态的情况下,根据所述电压信息、所述温度信息以及第三预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息;
基于所述温度信息确定所述当前时刻的所述温度偏离程度信息;
基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息确定所述当前时刻的所述故障等级信息。
在一些实施方式中,所述基于所述电压信息、所述电流信息以及第一预设处理模型,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息,包括:
基于所述第一预设处理模型,确定所述电池组的监测时间间隔、所述电池组充电起始时刻的初始荷电量信息、充电完成时刻的终止荷电量信息以及所述电池组的初始容量信息;
基于所述电压信息、所述电流信息、所述监测时间间隔、所述初始荷电量信息、所述终止荷电量信息以及所述初始容量信息,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息。
在一些实施方式中,所述基于所述电压信息、所述电流信息以及第二预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息,包括:
基于所述第二预设处理模型,确定所述电池组前一时刻的前一荷电量信息、所述当前时刻的所述电池健康状态信息以及所述电池组的初始容量信息以及所述电池组的监测时间间隔;所述前一时刻与所述当前时刻相差一所述监测时间间隔;
基于所述电压信息、所述电流信息、所述前一荷电量信息、所述电池健康状态信息、所述初始容量信息以及所述监测时间间隔,确定所述当前时刻的所述荷电量信息。
在一些实施方式中,所述基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息确定所述当前时刻的所述故障等级信息,包括:
根据所述电压信息和预设故障等级信息,确定所述电压信息对应的第一故障等级;
根据所述电流信息和预设故障等级信息,确定所述电流信息对应的第二故障等级;
根据所述温度信息和预设故障等级信息,确定所述温度信息对应的第三故障等级;
根据所述第一故障等级、所述第二故障等级以及所述第三故障等级,确定所述当前时刻的所述故障等级信息。
在一些实施方式中,在所述获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率之后,所述方法还包括:
在所述目标允许输出功率小于所述预设功率阈值的情况下,控制所述电池管理***进入预设断电保护状态。
在一些实施方式中,在所述获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率之后,所述方法还包括:
在所述初始请求功率小于或等于所述目标允许输出功率的情况下,控制所述电池管理***以所述初始请求功率进行放电。
在一些实施方式中,在所述控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电,包括:
获取所述目标请求功率对应的目标占空比;
控制所述电池管理***中的放电场效应管以所述目标占空比进行放电。
本申请还提供了一种电池管理***的控制装置,所述的装置包括:
第一获取模块,用于获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率;
第二获取模块,用于在所述目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率;
确定模块,用于在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率;
控制模块,用于控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电。
本申请还提供了一种电池管理***的控制设备,所述设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述所述的电池管理***的控制方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行如上述所述的电池管理***的控制方法。
实施本申请实施例,具有如下有益效果:
本申请公开的电池管理***的控制方法,通过在电池组的目标允许输出功率大于目标负载的请求功率的情况下,基于目标允许输出功率确定目标负载的目标请求功率,进而实现了对电池管理***的输出功率的调整,进一步实现电池管理***中电池组与目标负载之间的实时闭环响应;提高了电池管理***的可靠性与智能化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请所述的电池管理***的控制方法、装置、设备及存储介质,下面将对实施例所需要的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本申请实施例提供的一种电池管理***的控制的实施环境示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电池管理***的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种电池管理***的详细架构图;
图4本申请实施例提供的一种电池管理***的控制方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的一种目标允许输出功率的确定方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种电池健康状态信息的确定方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种荷电量信息的确定方法的流程示意图;
图8为本申请实施例提供的一种故障等级信息的确定方法的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的一种电池管理***的控制装置的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图1,其示出了本申请实施例提供的实施环境示意图,该实施环境可以包括:
至少一个终端01和至少一个服务器02。该至少一个终端01和该至少一个服务器02可以通过网络进行数据通信。
在一个可选的实施例中,终端01可以是电池管理***的控制方法的执行者。终端01可以包括但不限于车载终端、智能手机、台式计算机、平板电脑、笔记本电脑、智能音箱、数字助理、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、智能可穿戴设备等类型的电子设备。终端01上运行的操作***可以包括但不限于安卓***、IOS***、linux、windows、Unix等。
服务器02可以给终端01提供预设功率阈值。可选的,服务器02可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式***,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
请参阅图2,其所示为本申请实施例提供的一种电池管理***的控制方法对应的电池管理***的结构示意图;所述***包括电池组监测模块03、中心控制处理模块04、充放电控制模块05以及耗能负载模块06;其中,中心控制处理模块分别04分别与电池组监测模块03以及耗能负载模块06通信连接;电池组监测模块03与充放电控制模块05通信连接。
可选的,电池组监测模块03可以通过复位线、中断线以及通信线与中心控制处理模块04进行连接,以实现电池组监测模块03与中心控制处理模块04之间的通信。其中,复位线可以用于在电池组发生异常情况后对中心控制处理模块04的复位;中断线可以用于将中心控制处理模块04从休眠模式唤醒;通信线可以用于信号交互。电池组监测模块03可以通过控制线与充放电控制模块05相连;电池组监测模块03可以用于将中心控制处理模块04发送的控制指令通过控制线发送至充放电控制模块05,以使得充放电控制模块05执行对充放电场效应管通断的控制。
在一些示例性实施例中,如图3,其所示为本申请实施例提供的一种电池管理***的详细架构图;具体的,如下。
在本申请实施例中,电池组监测模块03,可以用于获取电池组的电压信息、电流信息以及温度信息。电池组监测模块03,可以包括AFE采集芯片、测流电阻以及至少一个电池组;其中,AFE(Active Front End,主动前端)。
具体的,电池组包括多组电芯,多组电芯之间并联连接;每一组电芯的正负极均与AFE采集芯片连接,使得AFE采集芯片可以对电池组中的每一组电芯的电压进行监测。测流电阻分别与电池组以及充放电控制模块串联连接;同时测流电阻的两端均与AFE前端采集芯片连接,使得AFE前端采集芯片可以对电池组的充放电电流进行监测。
充放电控制模块05可以包括充电场效应管(充电MOS)、放电场效应管(放电MOS)、充电负极、放电负极以及充放电口正极。其中,充电场效应管和放电场效应管均通过控制线与电池组监测模块03中的AFE采集芯片连接。相对应的,可以通过场效应管的开关控制该电池管理***的输入输出状态及功率。其中,MOS,(MOSFET的缩写,Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金氧半场效晶体管)。
在本申请实施例中,中心控制处理模块04可以用于获取所述电池管理***中电池组的目标允许输出功率;以及在所述目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取所述电池管理***中目标负载的初始请求功率;以及在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率;以及控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电。
中心控制处理模块04可以包括(MCU,Microcontroller Unit)中心处理器和非易失存储单元;MCU与非易失存储单元可以采用通信线相连。MCU与电池组监测模块03通信连接。其中,非易失存储单元采用的非易失性存储器技术是在关闭计算机或者突然性、意外性关闭计算机的时候数据不会丢失的技术。
中心控制处理模块04还可以包括通讯接口,通讯接口分别与MCU以及耗能负载模块06通信连接。
耗能负载模块06可以包括目标负载***和目标负载;目标负载***与目标负载相对应;相对应的,目标负载***可以基于中心控制处理模块04发送的电池组的目标允许输出功率,调整目标负载的请求功率。目标负载***与中心控制处理模块04的通信接口相连。其中,目标负载***可以为低压控制***;目标负载可以为大功率单元。
在一些示例性实施例中,电池组可以与目标负载相对应。例如,一个电池组可以对应一个目标负载。
请参考图4,其所示为本申请实施例提供的一种电池管理***的控制方法的流程示意图,本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规;或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序,电池管理***的控制方法,可以按照实施例或附图所示的方法顺序执行。具体的如图4所示,所述方法包括:
S401,获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率。
在本申请实施例中,目标允许输出功率可以为电池组在安全工作时的最大允许输出功率。
可选的,在电池管理***上电的情况下,可以实时获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率。
在一些示例性实施例中,可以获取电池组当前时刻的电池组信息;并根据电池组信息确定电池组当前时刻的目标允许输出功率。其中,电池组信息可以包括电压信息、电流信息、温度信息。
在一个实施例中,电池组在工作过程中包括多个工作状态;例如,充电状态、放电状态、开路状态以及预设完全充放电模式充电完成状态。其中,预设完全充放电模式充电完成状态可以为将电池组的电量从SOC=0充电至SOC=1时的状态。相对应的,当前时刻对应的电池组的工作状态可以为电池组不同的工作状态中的任一工作状态;例如,可以为充电状态、放电状态、开路状以及预设完全充放电模式充电完成状态。相对应的,可以根据电池组当前时刻对应的当前工作状态,确定电池组当前时刻的电池状态信息。
S402,在目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取电池组对应的目标负载的初始请求功率。
在本申请实施例中,预设功率阈值可以是电池管理***中目标负载***的最小功率对应的功率值。其中,目标负载***的最小功率请求可以是指目标负载***中最小功耗负载对应的最小可工作功率。目标负载可以是电池管理***中的任意耗能负载;初始请求功率可以是在对目标负载的一次执行操作中首次发出的请求功率。
在一些示例性实施例中,在目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,可以确定在该电池管理***中电池组当前时刻的目标允许输出功率能够满足最低功耗需求;此时,可以控制电池管理***以预设功率阈值进行放电;使得电池管理***中的中心控制处理模块始终以低功耗模式对电池组以及目标负载进行监测;进而可以实时获取电池组对应的目标负载的初始请求功率。
进一步的,在未获取到初始请求功率的情况下,控制电池管理***以预设功率阈值进行放电。
在另一些示例性实施例中,在目标允许输出功率小于预设功率阈值的情况下,可以确定当前电池管理***中电池组处于亏电状态;可以控制电池管理***进入预设断电保护状态。
在一个实施例中,可以在目标允许输出功率小于预设功率阈值的情况下,控制电池管理***中的放电MOS以及中心控制处理模块中的所有功能关闭;使得电池组控制***进行断电保护,并连接充电设备对电池组进行充电。
在一些示例性实施例中,可以基于用户触发的功率请求指令,确定初始请求功率。
在另一些示例性实施例中,可以基于电池管理***对应的输出功率配置信息,确定初始请求功率。
S403,在初始请求功率大于目标允许输出功率的情况下,基于目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率。
在本申请实施例中,目标请求功率可以是目标负载在某一模式下能够正常工作的输出功率。
在一些示例性实施例中,可以获取目标负载的多个工作模式,根据目标允许输出功率和各工作模式,确定与目标允许输出功率对应的目标工作模式;将目标工作模式对应的输出功率确定为目标负载的目标请求功率。其中,目标工作模式可以是目标负载的多个工作模式中,目标允许输出功率能够满足其工作需求的工作模式。
在一个实施例中,若目标负载的多个工作模式中不存在上述的目标工作模式,也即是在根据目标允许输出功率和各工作模式,确定目标负载不存在目标工作模式的情况下,则无法获取到目标请求功率,此时,控制电池管理***以低功耗模式也即是以预设功率阈值进行放电。
在另一些示例性实施例中,在电池管理***中包含与所述目标负载对应的目标负载***的情况下,在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,将所述目标允许输出功率发送至所述目标负载***;进而接收所述目标负载***基于所述目标允许输出功率反馈的所述目标负载的所述目标请求功率。
在一个实施例中,目标负载***在接收到目标允许输出功率的情况下,目标负载***可以获取目标负载的多个工作模式,并根据目标允许输出功率和各工作模式确定与目标允许输出功率对应的目标工作模式;并将目标工作模式对应的输出功率作为目标请求功率进行反馈。
在另一个实施例中,目标负载***在接收到目标允许输出功率的情况下,目标负载***可以获取目标负载的多个工作模式,并在根据目标允许输出功率和各工作模式确定目标负载中不存在目标工作模式的情况下,不进行请求功率的反馈。
S404,控制电池管理***以目标请求功率进行放电。
在本申请实施例中,控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电可以表征以目标请求功率作为电池管理***的输出功率,对放电***进行放电。
在一些示例性实施例中,可以获取所述目标请求功率对应的目标占空比;控制所述电池管理***中的放电场效应管以所述目标占空比进行放电。其中,占空比可以是指在一个脉冲循环内,通电时长相对于总时长所占的比例。目标占空比与目标请求功率呈正相关。
在另一些示例性实施例中,在所述初始请求功率小于或等于所述目标允许输出功率的情况下,控制所述电池管理***以所述初始请求功率进行放电。
在一个实施例中,在控制电池管理***以初始请求功率进行放电的同时,还可以将目标允许输出功率反馈至目标负载对应的目标负载***。
在该实施例中,通过在电池组的目标允许输出功率大于目标负载的请求功率的情况下,基于目标允许输出功率确定目标负载的目标请求功率,进而实现了对电池管理***的输出功率的调整,进一步实现电池管理***中电池组与目标负载之间的实时闭环响应;提高了电池管理***的可靠性与智能化。且采用本申请中根据电池组不同工作状态下对应的目标允许输出功率,对目标负载的请求功率进行调整的方式,可以得出最优的输出功率,并以该输出功率进行放电,可以有效提高电池组的寿命与安全性。
在一些示例性实施例中,如图5,其所示为本申请实施例提供的一种目标允许输出功率的确定方法的流程示意图;具体如下。
S501,获取电池组当前时刻的电压信息、电流信息以及温度信息。
在本申请实施例中,需要说明的是,当前时刻可以指电池组工作过程中任意时刻。例如,当前时刻可以为电池组进行预设完全充放电模式充电完成的时刻,或,电池组处于充电状态下的任意时刻,或,电池组处于放电状态下的任一时刻,或,电池组处于开路状态下的任一时刻等。压力信息可以指电池组的电压值。电流信息可以指电池组的电流值。温度信息可以指电池组的温度。
在一些示例性实施例中,可以基于电池组两端的电压,确定电池组当前时刻的电压信息。基于测流电阻两端的电流,确定电池组当前时刻的电流信息。
S502,基于电压信息、电流信息和温度信息中的至少一种,确定所述当前时刻的荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及对应的故障等级信息。
在本申请实施例中,荷电量信息可以是电池的剩余容量,其可以用SOC值来表示。电池健康状态信息可以代表电池的老化程度,其可以用SOH值来表示。温度偏离程度信息可以是指温度偏差值。故障等级信息可以是电池组当前时刻的故障信息所对应的故障等级,可以用ERRlevel来表示;例如,故障等级可以为低故障等级或高故障等级。故障信息可以包括电压故障信息、电流故障信息和温度故障信息。例如,电压故障信息可以包括欠压故障和过压故障等;电流故障信息可以包括小过流故障、大过流故障以及短路故障等;温度故障信息可以包括充电高温故障、放电高温故障、充电低温故障以及放电低温故障。
在一些示例性实施例中,在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于所述预设完全充放电模式充电完成状态的情况下,可以基于所述电压信息、所述电流信息以及第一预设处理模型,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息。其中,第一预设处理模型可以为电池健康状态信息的计算模型,该计算模型中包含确定电池健康状态信息时涉及的多个参数以及各参数之间的关联关系。第一预设处理模型可以为预先设置好并存储在服务器中的模型。预设完全充放电模式充电完成时刻可以为将电池组的电量从SOC=0充电至SOC=1时对应的充电完成时刻。
在另一些示例性实施例中,在当前时刻为非预设完全充放电模式充电完成时刻,例如充电状态、放电状态或开路状态下的任一时刻的情况下,从服务器中获取前一时刻的电池健康状态信息;将前一时刻的电池健康状态信息确定为当前时刻的电池健康状态信息。前一时刻为当前时刻之前,与当前时刻相差一个监测时间间隔的时刻。
在一些示例性实施例中,在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于充电状态或放电状态下情况下,基于所述电压信息、所述电流信息以及第二预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息。其中,第二预处理模型可以为荷电量信息的计算模型,该计算模型中包含确定荷电量信息时涉及的多个参数以及各参数之间的关联关系。第二预设处理模型可以为预先设置好并存储在服务器中的模型。
在一些示例性实施例中,在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于开路状态的情况下,根据所述电压信息、所述温度信息以及第三预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息。其中,第三预设处理模型可以是预设温度荷电量特性曲线。第三预设处理模型可以为预先设置好并存储在服务器中的模型。
在一个实施例中,可以根据电压信息、所述温度信息以及预设温度荷电量特性曲线确定当前时刻的荷电量信息。
在一些示例性实施例中,可以基于所述温度信息确定所述当前时刻的所述温度偏离程度信息。
在一个实施例中,获取电池组的额定温度信息,根据电池额定温度信息与温度信息确定当前时刻的温度偏离程度信息。
具体的,获取额定温度信息对应的额定温度以及温度信息对应的当前温度,将额定温度与当前温度之间差值的绝对值确定为温度偏离程度信息。
在一些示例性实施例中,可以基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息确定所述当前时刻的所述故障等级信息。
在一个实施例中,可以将充电低温故障、放电低温故障以及过压故障等确定为低等级故障。将充电高温故障、放电高温故障以及短路故障等确定为高等级故障。
在一些示例性实施例中,将上述采集到的电池组的电压信息、电流信息、温度信息、荷电量信息、电池健康状态信息、故障等级信息等上传至服务器存储。
S503,根据电压信息、荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及故障等级信息,确定电池组的目标允许输出功率。
在本申请实施例中,可以根据电池组当前时刻的电压信息、荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及故障等级信息,确定当前时刻的目标允许输出功率。
在一些示例性实施例中,可以获取电池组的额定电流;基于电压信息、荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息、故障等级信息以及额定电流,确定目标允许输出功率。其中,额定电流可以为电池组出厂时的额定电流。
具体的,可以采用模型一对应的公式以及电压信息、荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息、故障等级信息以及额定电流,确定目标允许输出功率。
其中,PMAXOUT表示目标允许输出功率,SOC表示点前时刻的荷电量信息、SOH表示电池健康状态信息,ΔTemp表示温度偏离程度信息,ERRlevel表示故障等级信息,U表示当前时刻的电压信息,I表示电池组的额定电流;a为荷电量信息的权重系数,b为电池健康状态信息的权重系数,c为温度偏离程度信息的权重系数,d为故障等级信息的权重系数。
相对应的,将电压信息、荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及故障等级信息代入上述模型一对应的计算公式中,得到当前时刻的目标允许输出功率。
在该实施例中,通过实时对电池组的电池状态进行监测,并采用所参数的非线性拟合计算方法得到电池组当前时刻下最大允许输出功率,可以获得较为准确地最大允许输出功率。
在一些示例性实施例中,如图6,其所示为本申请实施例提供的一种电池健康状态信息的确定方法的流程示意图;具体的如下。
S601,基于第一预设处理模型,确定电池组的监测时间间隔、电池组充电起始时刻的初始荷电量信息、充电完成时刻的终止荷电量信息以及电池组的初始容量信息。
在本申请实施例中,监测时间间隔可以是指对电池组的状态信息进行监测的最小周期的时长。初始容量信息可以是电池组的出厂原始容量。
S602,基于电压信息、电流信息、监测时间间隔、初始荷电量信息、终止荷电量信息以及所述初始容量信息,确定当前时刻的电池健康状态信息。
在本申请实施例中,可以采用模型二对应的公式以及电压信息、电流信息、监测时间间隔、荷电量信息、终止荷电量信息以及初始容量信息,确定目标允许输出功率。
其中,SOHT表示当前时刻的电池健康状态信息,T表示当前时刻;U表示充电时的电压信息,I表示充电时的电流信息,CO表示初始容量信息,SOC=0表示充电起始时刻的初始荷电量信息,SOC=1表示充电终止时刻的终止荷电量信息。
相对应的,将电压信息、电流信息、监测时间间隔、荷电量信息、终止荷电量信息以及初始容量信息代入上述模型二对应的计算公式中,得到当前时刻的电池健康状态信息。
在该实施例中,可以根据电池组的实时电压信息和电流信息,实时确定当前时刻的电池健康状态信息;可以精确地得到当前时刻的电池健康状态信息,以提高电池组的目标允许输出功率的准确性。
在一些示例性实施例中,如图7,其所示为本申请实施例提供的一种荷电量信息的确定方法的流程示意图;具体的如下。
S701,基于第二预设处理模型,确定电池组前一时刻的前一荷电量信息、当前时刻的所述电池健康状态信息以及电池组的初始容量信息以及电池组的监测时间间隔;所述前一时刻与所述当前时刻相差一所述监测时间间隔。
在本申请实施例中,前一时刻可以是当前时刻之前用与当前时刻相差一监测时间检测的时刻;前一时刻与当前时刻为相邻监测周期对应的两个监测时刻。
具体的,当前时刻的电池健康状态信息可以是从服务器中获取的前一时刻的电池健康状态信息。
S702,基于电压信息、电流信息、前一荷电量信息、电池健康状态信息、初始容量信息以及监测时间间隔,确定当前时刻的荷电量信息。
在本申请实施例中,可以采用模型三对应的公式以及电压信息、电流信息、前一荷电量信息、电池健康状态信息、始容量信息以及监测时间间隔,确定荷电量信息。
其中,SOCT表示当前时刻的荷电量信息,SOCT-1表示前一时刻的荷电量信息,SOHT表示当前时刻的电池健康状态信息,T表示当前时刻;T-1表示前一时刻,U表示充电时的电压信息或放电时的电压信息,I表示充电时或放电时的电流信息,CO表示初始容量信息。
相对应的,将电压信息、电流信息、前一荷电量信息、电池健康状态信息、始容量信息以及监测时间间隔代入上述模型三对应的计算公式中,得到当前时刻的荷电量信息。
在该实施例中,本申请可以根据电池组的实时电压信息、电流信息等,确定电池组的实时荷电量信息;可以精确地得到当前时刻的荷电量信息,以提高电池组的目标允许输出功率的准确性。
在一些示例性实施例中,如图8,其所示为本申请实施例提供的一种故障等级信息的确定方法的流程示意图;具体的如下。
S801,根据电压信息和预设故障等级信息,确定电压信息对应的第一故障等级。
在本申请实施例中,预设故障等级信息可以是预先设置的用于对电池状态信息进行等级评价的配置信息。预设故障等级信息可以包括低故障等级和高故障等级。相对应的,第一故障等级可以是低故障等级和高故障等级。
在一些示例性实施例中,可以基于电压信息,确定电压信息对应的电压故障信息;再根据电压故障信息从预设故障等级信息中确定出该电压信息对应的第一故障等级。其中,电压故障信息可以包括欠压故障和过压故障等。
在一个实施例中,若电压故障信息为欠压故障,则可以确定第一故障等级为高等级故障。若电压故障信息为过压故障,则可以确定第一故障等级为低等级故障。
S802,根据电流信息和预设故障等级信息,确定电流信息对应的第二故障等级。
在本申请实施例中,第二故障等级可以是低故障等级和高故障等级。
在一些示例性实施例中,可以基于电流信息,确定电流信息对应的电流故障信息;再根据电流故障信息从预设故障等级信息中确定出该电流信息对应的第二故障等级。其中,电流故障信息可以包括小过流故障、大过流故障以及短路故障等。
在一个实施例中,若电流故障信息为短路故障,则可以确定第二故障等级为高等级故障。若电流故障信息为小过流故障或大过流故障,则可以确定第二故障等级为低等级故障。
S803,根据温度信息和预设故障等级信息,确定温度信息对应的第三故障等级。
在本申请实施例中,第三故障等级可以是低故障等级和高故障等级。
在一些示例性实施例中,可以基于温度信息,确定温度信息对应的温度故障信息;再根据温度故障信息从预设故障等级信息中确定出该温度信息对应的第三故障等级。其中,温度故障信息可以包括充电高温故障、放电高温故障、充电低温故障以及放电低温故障。
在一个实施例中,若温度故障信息为充电高温故障或放电高温故障,则可以确定第二故障等级为高等级故障。若温度故障信息为充电低温故障或放电低温故障,则可以确定第三故障等级为低等级故障。
S804,根据第一故障等级、第二故障等级以及第三故障等级,确定当前时刻的所述故障等级信息。
在本申请实施例中,可以将第一故障等级、第二故障等级以及第三故障等级进行等级对比,确定符合预设条件的故障等级;将符合预设条件的故障等级确定为当前时刻的故障等级信息。
可选的,可以将第一故障等级、第二故障等级以及第三故障等级中等级最高的故障等级确定为当前时刻的故障等级信息。
在该实施例中,本申请可以根据电池组的实时电压信息、电流信息等,确定电池组的实时故障等级信息;可以精确地得到当前时刻的故障等级信息,以提高电池组的目标允许输出功率的准确性。
本申请实施例还提供了一种电池管理***的控制装置,如图9所示,其所示为本申请实施例提供的一种电池管理***的控制装置的结构示意图;具体的,所述的装置包括:
第一获取模块901,用于获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率;
第二获取模块902,用于在所述目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率;
确定模块903,用于在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率;
控制模块904,用于控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电。
在本申请实施例中,所述电池管理***中包含与所述目标负载对应的目标负载***,所述确定模块903包括:
发送单元,用于在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,将所述目标允许输出功率发送至所述目标负载***。
接收单元,用于接收所述目标负载***基于所述目标允许输出功率反馈的所述目标负载的所述目标请求功率。
在本申请实施例中,第一获取模块901包括:
信息获取模块,用于获取所述电池组当前时刻的电压信息、电流信息以及温度信息;
信息确定模块,用于基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息中的至少一种,确定所述当前时刻的荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及对应的故障等级信息;
功率确定模块,用于根据所述电压信息、所述荷电量信息、所述电池健康状态信息、所述温度偏离程度信息以及所述故障等级信息,确定所述电池组的所述目标允许输出功率。
在本申请实施例中,所述电池组的工作状态包括充电状态、放电状态、开路状态以及预设完全充放电模式充电完成状态,所述信息确定模块包括:
第一确定单元,用于在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于所述预设完全充放电模式充电完成状态的情况下,基于所述电压信息、所述电流信息以及第一预设处理模型,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息;
第二确定单元,用于在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于充电状态或放电状态下情况下,基于所述电压信息、所述电流信息以及第二预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息;
第三确定单元,用于在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于开路状态的情况下,根据所述电压信息、所述温度信息以及第三预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息;
第四确定单元,用于基于所述温度信息确定所述当前时刻的所述温度偏离程度信息;
第五确定单元,用于基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息确定所述当前时刻的所述故障等级信息。
在本申请实施例中,所述第一确定单元包括:
第一确定子单元,用于基于所述第一预设处理模型,确定所述电池组的监测时间间隔、所述电池组充电起始时刻的初始荷电量信息、充电完成时刻的终止荷电量信息以及所述电池组的初始容量信息;
第二确定子单元,用于基于所述电压信息、所述电流信息、所述监测时间间隔、所述初始荷电量信息、所述终止荷电量信息以及所述初始容量信息,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息。
在本申请实施例中,所述第二确定单元包括:
第三确定子单元,用于基于所述第二预设处理模型,确定所述电池组前一时刻的前一荷电量信息、所述当前时刻的所述电池健康状态信息以及所述电池组的初始容量信息以及所述电池组的监测时间间隔;所述前一时刻与所述当前时刻相差一所述监测时间间隔;
第四确定子单元,用于基于所述电压信息、所述电流信息、所述前一荷电量信息、所述电池健康状态信息、所述初始容量信息以及所述监测时间间隔,确定所述当前时刻的所述荷电量信息。
在本申请实施例中,所述第五确定单元包括:
第五确定子单元,用于根据所述电压信息和预设故障等级信息,确定所述电压信息对应的第一故障等级;
第六确定子单元,用于根据所述电流信息和预设故障等级信息,确定所述电流信息对应的第二故障等级;
第七确定子单元,用于根据所述温度信息和预设故障等级信息,确定所述温度信息对应的第三故障等级;
第八确定子单元,用于根据所述第一故障等级、所述第二故障等级以及所述第三故障等级,确定所述当前时刻的所述故障等级信息。
在本申请实施例中,还包括:
***控制模块,用于在所述目标允许输出功率小于所述预设功率阈值的情况下,控制所述电池管理***进入预设断电保护状态。
在本申请实施例中,还包括:
放电模块,用于在所述初始请求功率小于或等于所述目标允许输出功率的情况下,控制所述电池管理***以所述初始请求功率进行放电。
在本申请实施例中,所述控制模块904包括:
占空比获取单元,用于获取所述目标请求功率对应的目标占空比;
放电单元,用于控制所述电池管理***中的放电场效应管以所述目标占空比进行放电。
需要说明的,所述装置实施例中的装置与方法实施例基于同样的发明构思。
本申请实施例提供了一种电池管理***的控制设备,设备包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所述的电池管理***的控制方法。
进一步地,图10示出了一种用于实现本申请实施例所提供的电池管理***的控制方法的电子设备的硬件结构示意图,所述电子设备可以参与构成或包含本申请实施例所提供的电池管理***的控制装置。如图10所示,电子设备100可以包括一个或多个(图中采用1002a、1002b,……,1002n来示出)处理器1002(处理器1002可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器1004、以及用于通信功能的传输装置1006。除此以外,还可以包括:显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解,图10所示的结构仅为示意,其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,电子设备100还可包括比图10中所示更多或者更少的组件,或者具有与图10所示不同的配置。
应当注意到的是上述一个或多个处理器1002和/或其他电池管理***的控制电路在本文中通常可以被称为“电池管理***的控制电路”。该电池管理***的控制电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外,电池管理***的控制电路可为单个独立的处理模块,或全部或部分的结合到电子设备100(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的,该电池管理***的控制电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
存储器1004可用于存储应用软件的软件程序以及模块,如本申请实施例中所述的电池管理***的控制方法对应的程序指令/数据存储装置,处理器1002通过运行存储在存储器1004内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及电池管理***的控制,即实现上述的一种电池管理***的控制方法。存储器1004可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器1004可进一步包括相对于处理器1002远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备100。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置1006用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括电子设备100的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输装置1006包括一个网络适配器(NetworkInterfaceController,NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实施例中,传输装置1006可以为射频(RadioFrequency,RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD),该液晶显示器可使得用户能够与电子设备100(或移动设备)的用户界面进行交互。
本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质可设置于电子设备之中以保存用于实现方法实施例中一种电池管理***的控制方法相关的至少一条指令或至少一段程序,该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的电池管理***的控制方法。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是:上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。且上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
根据本申请的一个方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置和电子设备实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电池管理***的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取所述电池管理***中电池组的目标允许输出功率;
在所述目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率;
在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率;
控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电。
2.根据权利要求1所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,所述电池管理***中包含与所述目标负载对应的目标负载***,所述在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率,包括:
在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,将所述目标允许输出功率发送至所述目标负载***;
接收所述目标负载***基于所述目标允许输出功率反馈的所述目标负载的所述目标请求功率。
3.根据权利要求1所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,所述获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率包括:
获取所述电池组当前时刻的电压信息、电流信息以及温度信息;
基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息中的至少一种,确定所述当前时刻的荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及对应的故障等级信息;
根据所述电压信息、所述荷电量信息、所述电池健康状态信息、所述温度偏离程度信息以及所述故障等级信息,确定所述电池组的所述目标允许输出功率。
4.根据权利要求3所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,所述电池组的工作状态包括充电状态、放电状态、开路状态以及预设完全充放电模式充电完成状态,所述基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息中的至少一种,确定所述当前时刻的荷电量信息、电池健康状态信息、温度偏离程度信息以及对应的故障等级信息,包括:
在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于所述预设完全充放电模式充电完成状态的情况下,基于所述电压信息、所述电流信息以及第一预设处理模型,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息;
在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于充电状态或放电状态下情况下,基于所述电压信息、所述电流信息以及第二预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息;
在所述当前时刻对应的所述工作状态为所述电池组处于开路状态的情况下,根据所述电压信息、所述温度信息以及第三预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息;
基于所述温度信息确定所述当前时刻的所述温度偏离程度信息;
基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息确定所述当前时刻的所述故障等级信息。
5.根据权利要求4所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,所述基于所述电压信息、所述电流信息以及第一预设处理模型,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息,包括:
基于所述第一预设处理模型,确定所述电池组的监测时间间隔、所述电池组充电起始时刻的初始荷电量信息、充电完成时刻的终止荷电量信息以及所述电池组的初始容量信息;
基于所述电压信息、所述电流信息、所述监测时间间隔、所述初始荷电量信息、所述终止荷电量信息以及所述初始容量信息,确定所述当前时刻的所述电池健康状态信息。
6.根据权利要求4所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,所述基于所述电压信息、所述电流信息以及第二预设处理模型,确定所述当前时刻的所述荷电量信息,包括:
基于所述第二预设处理模型,确定所述电池组前一时刻的前一荷电量信息、所述当前时刻的所述电池健康状态信息以及所述电池组的初始容量信息以及所述电池组的监测时间间隔;所述前一时刻与所述当前时刻相差一所述监测时间间隔;
基于所述电压信息、所述电流信息、所述前一荷电量信息、所述电池健康状态信息、所述初始容量信息以及所述监测时间间隔,确定所述当前时刻的所述荷电量信息。
7.根据权利要求4所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,所述基于所述电压信息、所述电流信息和所述温度信息确定所述当前时刻的所述故障等级信息,包括:
根据所述电压信息和预设故障等级信息,确定所述电压信息对应的第一故障等级;
根据所述电流信息和预设故障等级信息,确定所述电流信息对应的第二故障等级;
根据所述温度信息和预设故障等级信息,确定所述温度信息对应的第三故障等级;
根据所述第一故障等级、所述第二故障等级以及所述第三故障等级,确定所述当前时刻的所述故障等级信息。
8.根据权利要求1所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,在所述获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率之后,所述方法还包括:
在所述目标允许输出功率小于所述预设功率阈值的情况下,控制所述电池管理***进入预设断电保护状态。
9.根据权利要求1所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,在所述获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率之后,所述方法还包括:
在所述初始请求功率小于或等于所述目标允许输出功率的情况下,控制所述电池管理***以所述初始请求功率进行放电。
10.根据权利要求1所述的电池管理***的控制方法,其特征在于,在所述控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电,包括:
获取所述目标请求功率对应的目标占空比;
控制所述电池管理***中的放电场效应管以所述目标占空比进行放电。
11.一种电池管理***的控制装置,其特征在于,所述的装置包括:
第一获取模块,用于获取电池管理***中电池组的目标允许输出功率;
第二获取模块,用于在所述目标允许输出功率大于或等于预设功率阈值的情况下,获取所述电池组对应的目标负载的初始请求功率;
确定模块,用于在所述初始请求功率大于所述目标允许输出功率的情况下,基于所述目标允许输出功率确定所述目标负载的目标请求功率;
控制模块,用于控制所述电池管理***以所述目标请求功率进行放电。
12.一种电池管理***的控制设备,其特征在于,所述设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至10任一项所述的电池管理***的控制方法。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行如权利要求1至10任一项所述的电池管理***的控制方法。
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