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一种电池充放电控制方法、装置、存储介质及电动汽车

阅读:924发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种电池充放电控制方法、装置、存储介质及电动汽车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 电池 充放电控制方法、装置、存储介质及电动 汽车 ,所述方法包括:在电池充电过程中,检测所述电池的表面 温度 与 环境温度 的温差是否达到预设温度 阈值 和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长;若检测到所述温差达到预设温度阈值和/或所述充电时长达到第一预设时长,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,在所述电池的放电过程中,检测所述电池两端的第二 电压 是否达到预设的放电截止电压和/或所述电池的放电时长是否达到第二预设时长;若检测到所述第二电压达到放电截止电压和/或所述放电时长达到第二预设时长,则控制所述电池的放电线断开。本发明提供的方案能够在 电动汽车电池 过充、过放前进行判断,防止电池出现过充、过放。,下面是一种电池充放电控制方法、装置、存储介质及电动汽车专利的具体信息内容。

1.一种电池充放电控制方法,其特征在于,包括:
在所述电池充电过程中,检测所述电池的表面温度环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长;
若所述表面温度与环境温度的温差达到所述预设温度阈值和/或所述充电时长达到所述第一预设时长,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
在所述电池的放电过程中,检测所述电池两端的第二电压是否达到预设的放电截止电压和/或所述电池的放电时长是否达到第二预设时长;
若检测到所述第二电压达到所述放电截止电压和/或所述电池的放电时长达到所述第二预设时长,则控制所述电池的放电线断开。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一预设时长包括:所述电池充电量达到标称容量的第一预设百分比时所需的时长;和/或,
所述第二预设时长包括:所述电池放电量达到标称容量的第二预设百分比时所需的时长。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长之前,还包括:
检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的充电截止电压;
当检测到所述第一电压达到充电截止电压时,转换为恒压充电。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的峰值电压;
若检测到所述第一电压达到所述峰值电压,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
检测所述电池的表面温度变化率是否大于预设变化率阈值;
若检测到所述表面温度变化率大于所述预设变化率阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
检测所述电池两端的第一电压是否下降至预设电压阈值;
若检测到所述电池两端的第一电压下降至所述预设电压阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
检测所述电池的表面温度在预设时间内的温度升高值是否达到预设温度值;
若所述温度升高值达到所述预设温度值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
检测电池的荷电状态是否达到预设阈值,若是,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
5.一种电池充放电控制装置,其特征在于,包括:检测单元和控制单元;
检测单元,用于在所述电池充电过程中,检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长;
控制单元,用于若所述检测单元检测到所述表面温度与环境温度的温差达到所述预设温度阈值和/或所述充电时长达到所述第一预设时长,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
检测单元,用于在所述电池的放电过程中,检测所述电池两端的第二电压是否达到预设的放电截止电压和/或所述电池的放电时长是否达到第二预设时长;
控制单元,用于若所述检测单元检测到所述第二电压达到所述放电截止电压和/或所述电池的放电时长达到所述第二预设时长,则控制所述电池的放电线断开。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
所述第一预设时长包括:所述电池充电量达到标称容量的第一预设百分比时所需的时长;和/或,
所述第二预设时长包括:所述电池放电量达到标称容量的第二预设百分比时所需的时长。
7.根据权利要求5或6所述的装置,其特征在于,
所述检测单元,还用于:在检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长之前,检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的充电截止电压;
所述控制单元,还用于:当所述检测单元检测到所述第一电压达到充电截止电压时,转换为恒压充电。
8.根据权利要求5-7任一项所述的装置,其特征在于,
所述检测单元,还用于:检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的峰值电压;
所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述第一电压达到所述峰值电压,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
所述检测单元,还用于:检测所述电池的表面温度变化率是否大于预设变化率阈值;
所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述表面温度变化率大于所述预设变化率阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
所述检测单元,还用于:检测所述电池两端的第一电压是否下降至预设电压阈值;
所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述电池两端的第一电压下降至所述预设电压阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
所述检测单元,还用于:检测所述电池的表面温度在第三预设时长内的温度升高值是否达到预设温度值;
所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述温度升高值达到所述预设温度值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;
和/或,
所述检测单元,还用于:检测电池的荷电状态是否达到预设阈值;所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到电池的荷电状态是否达到预设阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
9.一种存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述方法的步骤。
10.一种电动汽车,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4任一所述方法的步骤,或者包括如权利要求5-8任一所述的充放电控制装置。

说明书全文

一种电池充放电控制方法、装置、存储介质及电动汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及控制领域,尤其涉及一种电池充放电控制方法、装置、存储介质及电动汽车。

背景技术

[0002] 车用电池是电动汽车重要组成部分,一旦发生损坏,不仅替换成本昂贵,严重的话还可能导致车辆自燃,危及人员安全。电池过充以及过放都容易损坏电池,如何防止电池过充、过放至关重要。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于克服上述现有技术缺陷,提供一种电池充放电控制方法、装置、存储介质及电动汽车,以解决现有技术中电池过充以及过放都容易损坏电池的问题。
[0004] 本发明一方面提供了一种电池充放电控制方法,包括:在所述电池充电过程中,检测所述电池的表面温度环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长;若所述表面温度与环境温度的温差达到所述预设温度阈值和/或所述充电时长达到所述第一预设时长,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,在所述电池的放电过程中,检测所述电池两端的第二电压是否达到预设的放电截止电压和/或所述电池的放电时长是否达到第二预设时长;若检测到所述第二电压达到所述放电截止电压和/或所述电池的放电时长达到所述第二预设时长,则控制所述电池的放电线断开。
[0005] 可选地,所述第一预设时长包括:所述电池充电量达到标称容量的第一预设百分比时所需的时长;和/或,所述第二预设时长包括:所述电池放电量达到标称容量的第二预设百分比时所需的时长。
[0006] 可选地,在检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长之前,还包括:检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的充电截止电压;当检测到所述第一电压达到充电截止电压时,转换为恒压充电。
[0007] 可选地,还包括:检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的峰值电压;若检测到所述第一电压达到所述峰值电压,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,检测所述电池的表面温度变化率是否大于预设变化率阈值;若检测到所述表面温度变化率大于所述预设变化率阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,检测所述电池两端的第一电压是否下降至预设电压阈值;若检测到所述电池两端的第一电压下降至所述预设电压阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,检测所述电池的表面温度在预设时间内的温度升高值是否达到预设温度值;若所述温度升高值达到所述预设温度值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,检测电池的荷电状态是否达到预设阈值,若是,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0008] 本发明另一方面提供了一种电池充放电控制装置,包括:检测单元和控制单元;检测单元,用于在所述电池充电过程中,检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长;控制单元,用于若所述检测单元检测到所述表面温度与环境温度的温差达到所述预设温度阈值和/或所述充电时长达到所述第一预设时长,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,检测单元,用于在所述电池的放电过程中,检测所述电池两端的第二电压是否达到预设的放电截止电压和/或所述电池的放电时长是否达到第二预设时长;控制单元,用于若所述检测单元检测到所述第二电压达到所述放电截止电压和/或所述电池的放电时长达到所述第二预设时长,则控制所述电池的放电线断开。
[0009] 可选地,所述第一预设时长包括:所述电池充电量达到标称容量的第一预设百分比时所需的时长;和/或,所述第二预设时长包括:所述电池放电量达到标称容量的第二预设百分比时所需的时长。
[0010] 可选地,所述检测单元,还用于:在检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长之前,检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的充电截止电压;所述控制单元,还用于:当所述检测单元检测到所述第一电压达到充电截止电压时,转换为恒压充电。
[0011] 可选地,所述检测单元,还用于:检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的峰值电压;所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述第一电压达到所述峰值电压,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,所述检测单元,还用于:检测所述电池的表面温度变化率是否大于预设变化率阈值;所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述表面温度变化率大于所述预设变化率阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,所述检测单元,还用于:检测所述电池两端的第一电压是否下降至预设电压阈值;所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述电池两端的第一电压下降至所述预设电压阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,所述检测单元,还用于:检测所述电池的表面温度在第三预设时长内的温度升高值是否达到预设温度值;所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到所述温度升高值达到所述预设温度值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充;和/或,所述检测单元,还用于:检测电池的荷电状态是否达到预设阈值;所述控制单元,还用于:若所述检测单元检测到电池的荷电状态是否达到预设阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0012] 本发明又一方面提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
[0013] 本发明再一方面提供了一种电动汽车,包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
[0014] 本发明再一方面提供了一种电动汽车,包括前述任一所述的电池充放电控制装置。
[0015] 根据本发明的技术方案,对电池的充、放电过程进行检测控制,在电动汽车电池过充、过放前进行判断,防止电池出现过充、过放。附图说明
[0016] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017] 图1是本发明提供的电池充放电控制方法的一实施例的方法示意图;
[0018] 图2示出了根据本发明的电池的充放电系统;
[0019] 图3是本发明提供的电池充放电控制方法的另一实施例的方法示意图;
[0020] 图4是本发明提供的电动汽车电池充放电控制方法的一具体实施例的充电流程示意图;
[0021] 图5是本发明提供的电动汽车电池充放电控制方法的一具体实施例的放电流程示意图;
[0022] 图6是本发明提供的电池充放电控制装置的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅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。
[0024] 需要说明的是,本发明的说明书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,以便这里描述的本发明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、系统、产品或设备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。
[0025] 本发明提供一种电动汽车电池充放电控制方法。该方法可以用于电动汽车的MCU中。
[0026] 图2所示为根据本发明的电池的充放电系统,主要包括五个部分:充电电源、电动汽车电池、外部负载、检测装置、MCU。
[0027] 充电电源可以为直流或交流,负责对电池进行充电;电池为可充放电的电池;外部负载为电动汽车车上耗电负载;检测装置用于电池两端电压的采集、电池表面温度的采集和/或环境温度的采集。MCU一方面负责将采集的物理量进行计算得到用于进行逻辑保护参数,包括:峰值电压、温度变化率、电池表面温度与环境温度温差、滞后电压、电池表面温升量、电池充电时间和/或电池SOC(荷电状态);另一方面通过充放电逻辑保护流程,实时控制充电电源电路以及外部负载电路。
[0028] 图1是本发明提供的电池充放电控制方法的一实施例的方法示意图。
[0029] 如图1所示,根据本发明的一个实施例,所述电池充放电控制方法至少包括步骤S110和步骤S120。
[0030] 步骤S110,在所述电池充电过程中,检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长。
[0031] 步骤S120,若所述表面温度与环境温度的温差达到所述预设温度阈值和/或所述充电时长达到所述第一预设时长,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0032] 具体地,所述预设温度阈值具体可以为根据实验检测得到的电池表面温度与环境温度的差值的经验阈值。正常充电时,电池表面温度与环境温度的差值在合理的阈值范围之内,一旦检测到电池表面温度与环境温度的温度差值大于经验阈值,控制断开充电线以防止过充。
[0033] 所述第一预设时长包括所述电池充电量达到标称容量的第一预设百分比时所需的时长。例如,将电池充进130%标称容量所需的时间t1设为第一预设时长,当充电时长达到t1时,继续充电可能会发生过充,因此需要在此时通过MCU控制断开充电线,以防止过充。
[0034] 步骤S130,在所述电池的放电过程中,检测所述电池两端的第二电压是否达到预设的放电截止电压和/或所述电池的放电时长是否达到第二预设时长。
[0035] 步骤S140,若检测到所述第二电压达到所述放电截止电压和/或所述电池的放电时长达到所述第二预设时长,则控制所述电池的放电线断开。
[0036] 具体地,在电池放电过程中,如果检测到电池两端的电压达到电池的放电截止电压时,控制电池的放电线断开,停止放电。无论是充电电源还是外部负载,都接有继电器,控制充放电是否停止,断开继电器即可停止放电。
[0037] 所述第二预设时长包括:所述电池放电量达到标称容量的第二预设百分比时所需的时长。例如,将电池放电100%标称容量所需时间t2设为第二预设时长,在放电过程中进行计时,当放电时长达到t2时,停止放电,进行保护。
[0038] 图3是本发明提供的电池充放电控制方法的另一实施例的方法示意图。如图3所示,根据本发明的另一个实施例,所述电池充放电控制方法还包括步骤S102和步骤S104。
[0039] 步骤S102,检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的充电截止电压。
[0040] 步骤S104,当检测到所述第一电压达到充电截止电压时,转换为恒压充电。
[0041] 具体地,在对所述电池进行充电时,实时检测电池两端的电压,当电池两端电压达到充电截止电压后,改恒压充电。在改为恒压充电后在进行其他的检测步骤,以进行充电保护。
[0042] 可选地,基于上述任一实施例所述方法还包括:检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的峰值电压;若检测到所述第一电压达到所述峰值电压,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0043] 具体地,所述峰值电压具体可以为所述电池的最大峰值电压。在所述电池充电过程中,检测电池两端电压是否达到峰值电压,若检测到电池两端电压比电池厂家所提供的最大峰值电压都大,控制断开充电线以防止过充。
[0044] 可选地,基于上述任一实施例所述方法还包括:检测所述电池的表面温度变化率是否大于预设变化率阈值;若检测到所述表面温度变化率大于所述预设变化率阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0045] 具体地,在充电过程中,电池内部化学反应强烈,导致电池表面温度随时间发生变化,正常充电时,温度变化率在合适的范围之内,如果在充电过程中发现在短暂时间内电池表面温度变化率大于经验阈值(预设变化率阈值),则控制断开充电线以防止过充。
[0046] 可选地,基于上述任一实施例所述方法还包括:检测所述电池两端的第一电压是否下降至预设电压阈值;若检测到所述电池两端的第一电压下降至所述预设电压阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0047] 具体地,电池充电达到充电终止电压后,电池两端的电压会下降到一定的值(预设电压阈值),即滞后效应,如果发现在充电过程中发生这一现象,MCU控制断开充电线防止过充。
[0048] 可选地,基于上述任一实施例所述方法还包括:检测所述电池的表面温度在预设时间内的温度升高值是否达到预设温度值;若所述温度升高值达到所述预设温度值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0049] 电池在充电过程中温度会逐渐升高,考虑到电池的安全和特性应当避免高温充电,若在充电过程中一段时间内(预设时间内)电池温度上升预设温度值T度时,MCU控制断开充电线进行保护,这里的预设温度值T例如可以为电池出厂前测试的电池充电所能容许的最大温升值。
[0050] 可选地,基于上述任一实施例所述方法还包括:检测电池的荷电状态是否达到预设阈值,若是,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0051] 电池的实时荷电状态(SOC)能间接体现电池内部能量状态,SOC越大内部能量越大,所能允许的充电能量就越小,在充电的过程中,通过SOC估计算法实时估计电池的SOC,当SOC达到预设阈值(例如90%)时,MCU控制断开充电线以防过充。
[0052] 为清楚说明本发明技术方案,下面再以一个具体实施例对本发明的电池充电控制执行流程进行描述。
[0053] 图4是本发明提供的电动汽车电池充放电控制方法的一具体实施例的充电流程示意图。
[0054] MCU通过根据以下的流程逻辑顺序来对电池是否过充进行判断,一旦保护逻辑条件满足,直接对充电电源电路以及负载电路进行控制,切断充电或者放电电路。如图3所示实施例中包括步骤S201~步骤S208。
[0055] 步骤S201,在充电时,实时检测电池两端的电压,当电池两端电压达到充电截止电压后,改恒压充电。
[0056] 步骤S202,检测电池两端电压是否达到峰值电压,若检测到电池两端电压比电池厂家所提供的最大峰值电压都大,MCU控制断开充电线以防止过充,反之,进行步骤S203的进一步判断。
[0057] 步骤S203,检测电池表面温度变化率是否大于预设变化率阈值,若是,则MCU控制断开充电线以防止过充。在充电过程中,电池内部化学反应强烈,导致电池表面温度随时间发生变化,正常充电时,温度变化率在合适的范围之内,如果在充电过程中发现在短暂时间内电池表面温度变化率大于经验阈值(预设变化率阈值),MCU控制断开充电线以防止过充,反之,进行步骤S204的进一步判断。
[0058] 步骤S204,检测电池表面温度与环境温度的差值是否大于预设温度阈值,若是,则MCU控制断开充电线以防止过充。正常充电时,电池表面温度与环境温度的差值在合理的阈值之内,如果检测到电池表面温度与环境温度的温度差值大于经验阈值,MCU控制断开充电线以防止过充,反之,进行步骤S205的进一步判断。
[0059] 步骤S205,检测电池两端电压是否发生滞后效应,若是,则MCU控制断开充电线以防止过充。电池达到充电终止电压后,电池两端电压会下降到一定的值,即滞后效应,如果发现在充电过程中发生这一现象,MCU控制断开充电线防止过充,反之,进行步骤S206的进一步判断。
[0060] 步骤S206,判断充电时间是否达到预设时长t1,若是,则MCU控制断开充电线以防止过充。例如,将电池充进130%标称容量所需的时间设为预设时长t1,当充电时长达到t1时,继续充电可能会发生过充,因此需要在此时通过MCU控制断开充电线,反之,进行步骤S207的判断。
[0061] 步骤S207,检测所述电池的表面温度在预设时间内的温度升高值是否达到预设温度值,若是,则MCU控制断开充电线以防止过充。电池在充电过程中温度会逐渐升高,考虑到电池的安全和特性应当避免高温充电,若在充电过程中一段时间内(第三预设时长内)电池温度上升预设温度值T度时,MCU控制断开充电线进行保护,这里的预设温度值T例如可以为电池出厂前测试的电池充电所能容许的最大温升值;反之,进行步骤S208的进一步判断。
[0062] 步骤S208,检测电池的荷电状态是否达到预设百分比,若是,则MCU控制断开充电线以防止过充。电池的实时SOC(荷电状态)能间接体现电池内部能量状态,SOC越大内部能量越大,所能允许的充电能量就越小,在充电的过程中,通过SOC估计算法实时估计电池的SOC,当SOC达到预设阈值(例如90%)时,MCU控制断开充电线以防过充,反之,电池为正常充电状态,不需要保护。
[0063] 图5是本发明提供的电动汽车电池充放电控制方法的一具体实施例的放电流程示意图。
[0064] MCU通过根据此流程逻辑顺序来对电池放电过程进行判断,一旦保护逻辑条件满足,直接对充电电源电路以及负载电路进行控制,切断放电电路。如图5所示实施例中包括步骤S301~步骤S305。
[0065] 步骤S301,在电池放电过程中,检测电池相关信息。
[0066] 步骤S302,检测电池两端电压是否达到预设的放电截止电压,若是,则电池可能发生过放,执行步骤S305,断开放电线。
[0067] 具体而言,若检测到电池两端电压达到电池厂家提供的下限截止电压时,执行步骤S305停止放电,反之,进入步骤S303进行进一步判断。
[0068] 步骤S303,判断电池放电是否是否达到t2,若是,则电池可能发生过放,断开放电线。
[0069] 具体而言,将电池放电100%标称容量所需时间设为放电截止电压,在放电过程中进行计时,当放电时长达到t2时,停止放电进行保护。
[0070] 步骤S304,若以上条件均不满足,则说明电池正常放电。
[0071] 步骤S305,电池可能发生过放,断开放电线,停止放电。
[0072] 图6是本发明提供的电池充放电控制装置的一实施例的结构示意图。如图6所示,所述电池充放电控制装置100包括检测单元110和控制单元120。
[0073] 在所述电池充电过程中,检测单元110用于检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长;控制单元120用于若所述检测单元110检测到所述表面温度与环境温度的温差达到所述预设温度阈值和/或所述充电时长达到所述第一预设时长,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0074] 具体地,所述预设温度阈值具体可以为根据实验检测得到的电池表面温度与环境温度的差值的经验阈值。正常充电时,电池表面温度与环境温度的差值在合理的阈值范围之内,一旦检测到电池表面温度与环境温度的温度差值大于经验阈值,控制断开充电线以防止过充。
[0075] 所述第一预设时长包括所述电池充电量达到标称容量的第一预设百分比时所需的时长。例如,将电池充进130%标称容量所需的时间t1设为第一预设时长,当充电时长达到t1时,继续充电可能会发生过充,因此需要在此时通过MCU控制断开充电线,以防止过充。
[0076] 在所述电池的放电过程中,检测单元110用于检测所述电池两端的第二电压是否达到预设的放电截止电压和/或所述电池的放电时长是否达到第二预设时长;控制单元120用于若所述检测单元检测到所述第二电压达到所述放电截止电压和/或所述电池的放电时长达到所述第二预设时长,则控制所述电池的放电线断开。
[0077] 具体地,在电池放电过程中,如果检测到电池两端的电压达到电池的放电截止电压时,控制电池的放电线断开,停止放电。无论是充电电源还是外部负载,都接有继电器,控制充放电是否停止,断开继电器即可停止放电。
[0078] 所述第二预设时长包括:所述电池放电量达到标称容量的第二预设百分比时所需的时长。例如,将电池放电100%标称容量所需时间t2设为第二预设时长,在放电过程中进行计时,当放电时长达到t2时,停止放电,进行保护。
[0079] 可选地,所述检测单元110还用于:在检测所述电池的表面温度与环境温度的温差是否达到预设温度阈值,和/或所述电池的充电时长是否达到第一预设时长之前,检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的充电截止电压;所述控制单元120还用于:当所述检测单元检测到所述第一电压达到充电截止电压时,转换为恒压充电。
[0080] 具体地,在对所述电池进行充电时,实时检测电池两端的电压,当电池两端电压达到充电截止电压后,改恒压充电。在改为恒压充电后在进行其他的检测步骤,以进行充电保护。
[0081] 可选地,所述检测单元110还用于:检测所述电池两端的第一电压是否达到预设的峰值电压;所述控制单元120还用于:若所述检测单元110检测到所述第一电压达到所述峰值电压,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0082] 具体地,所述峰值电压具体可以为所述电池的最大峰值电压。在所述电池充电过程中,检测电池两端电压是否达到峰值电压,若检测到电池两端电压比电池厂家所提供的最大峰值电压都大,控制断开充电线以防止过充。
[0083] 可选地,所述检测单元110还用于:检测所述电池的表面温度变化率是否大于预设变化率阈值;所述控制单元120还用于:若所述检测单元110检测到所述表面温度变化率大于所述预设变化率阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0084] 具体地,在充电过程中,电池内部化学反应强烈,导致电池表面温度随时间发生变化,正常充电时,温度变化率在合适的范围之内,如果在充电过程中发现在短暂时间内电池表面温度变化率大于经验阈值(预设变化率阈值),则控制断开充电线以防止过充。
[0085] 可选地,所述检测单元110还用于:检测所述电池两端的第一电压是否下降至预设电压阈值;所述控制单元120还用于:若所述检测单元110检测到所述电池两端的第一电压下降至所述预设电压阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0086] 具体地,电池充电达到充电终止电压后,电池两端的电压会下降到一定的值(预设电压阈值),如果发现在充电过程中发生这一现象,MCU控制断开充电线防止过充。
[0087] 可选地,所述检测单元110还用于:检测所述电池的表面温度在预设时间内的温度升高值是否达到预设温度值;所述控制单元120还用于:若所述检测单元110检测到所述温度升高值达到所述预设温度值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0088] 电池在充电过程中温度会逐渐升高,考虑到电池的安全和特性应当避免高温充电,若在充电过程中一段时间内(预设时间内)电池温度上升预设温度值T度时,MCU控制断开充电线进行保护,这里的预设温度值T例如可以为电池出厂前测试的电池充电所能容许的最大温升值。
[0089] 可选地,所述检测单元110还用于:检测电池的荷电状态是否达到预设阈值,所述控制单元120还用于:若所述检测单元110检测到电池的荷电状态是否达到预设阈值,则控制所述电池的充电线断开以防止过充。
[0090] 电池的实时荷电状态(SOC)能间接体现电池内部能量状态,SOC越大内部能量越大,所能允许的充电能量就越小,在充电的过程中,通过SOC估计算法实时估计电池的SOC,当SOC达到预设阈值(例如90%)时,MCU控制断开充电线以防过充。
[0091] 本发明还提供对应于所述电池充放电控制方法的一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
[0092] 本发明还提供对应于所述电池充放电控制方法的一种电动汽车,包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
[0093] 本发明还提供对应于所述电池充放电控制装置的一种电动汽车,包括前述任一所述的电池充放电控制装置。
[0094] 据此,本发明提供的方案,对电池的充、放电过程进行检测控制,在电动汽车电池过充、过放前进行判断,防止电池出现过充、过放。
[0095] 本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施,那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说,归因于软件的性质,上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外,各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0096] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0097] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0098] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括: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。
[0099] 以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
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