电池容量的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及一种电池容量的控制装置及一种电池容量的控制方法。

背景技术：

随着汽车技术的不断发展，燃油资源的不断枯竭以及燃油汽车带来的环境污染等因素，工程师们致力于开发具有能源来源的可持续性、具有对环境友好、能源利用率高等优点的新一代汽车，因此新能源汽车被迅速开发出来。

新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等，而目前商用比较成熟的是电动汽车。

作为新能源汽车的核心组件，动力电池的性能好坏以及使用寿命的长短对新能源汽车的正常使用有很大的影响。在现有技术中，新能源汽车的动力电池往往由多个电池单元组成，并且在使用过程中同时放电，然而随着使用次数以及使用时间的增多，不同电池单元由于性能或环境影响的不同，其容量大小也会逐渐产生变化，导致动力电池中不同的电池单元的容量不同，进而在使用过程中，容量低的电池可能在放电过程中提前放电完毕，而继续放电，导致过放；同时在充电的过程中可能提前充电完毕，而继续充电，导致过充，从而大大损害了电池的使用寿命以及用户体验，而在现有技术中，针对上述技术问题还没有一个有效的解决方案。

技术实现要素：

为了克服现有技术中对动力电池的控制不精确导致动力电池的使用寿命低的技术问题，本发明实施例提供一种电池容量的控制装置及一种电池容量的控制方法，通过对动力电池的每个电池单元进行合理的充放电控制，从而有效地避免了动力电池的过度充放电，提高了电池的使用寿命，保证了动力电池的最佳续航能力，提高了用户体验。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种电池容量的控制装置，应用于新能源汽车的动力电池，所述动力电池由多个电池单元组成，所述控制装置包括：电压监控组件，一一对应地设置于每个所述电池单元并与车辆控制系统电连接，用于从所述车辆控制系统获取车辆的当前工作状态，基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果；开关组件，一一对应地设置于每个电池单元，用于基于所述监控结果切换自身的开关状态以对所述电池单元的导通状态进行切换。

优选地，所述基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果，包括：在所述当前工作状态为初始启动状态的情况下，将车辆处于初始启动状态作为监控结果输出；在所述当前工作状态为充电状态的情况下，获取并记录每个电池单元的当前电压，并将所述当前电压以及车辆处于非控制模式作为监控结果输出；在所述当前工作状态为驾驶状态的情况下，获取每个电池单元的当前电压以及每个电池单元的输入端的输入电压，并将每个电池单元的当前电压、输入电压以及车辆处于控制模式作为监控结果输出。

优选地，所述基于所述监控结果切换自身的开关状态以对所述电池单元的导通状态进行切换，包括：在所述监控结果为车辆处于初始启动状态的情况下，将自身的开关状态切换为开启状态以保持对应的电池单元处于导通状态；在所述监控结果为车辆处于非控制模式的情况下，判断所述当前电压是否达到额定电压，在所述当前电压达到所述额定电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态以将对应的电池单元切换为断开状态；在所述监控结果为车辆处于控制模式的情况下，对每个电池单元的当前电压和对应的输入电压进行对比，在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态以将对应的电池单元切换为断开状态。

优选地，所述在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态，包括：判断所述输入电压与所述当前电压的电压差值是否大于预设电压差值；在所述输入电压与所述当前电压的电压差值大于所述预设电压差值的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态。

优选地，所述电压监控组件设置于所述电池单元的输入端，所述开关组件设置于所述电池单元的输入端或输出端。

相应的，本发明还提供一种电池容量的控制方法，应用于新能源汽车的动力电池，所述动力电池由多个电池单元组成，每个电池单元上设置有电压比较组件，所述控制方法包括：获取车辆的当前工作状态；基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果；基于所述监控结果对每个电池单元的导通状态进行切换。

优选地，所述基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果，包括：在所述当前工作状态为初始启动状态的情况下，将车辆处于初始启动状态作为监控结果输出；在所述当前工作状态为充电状态的情况下，获取并记录每个电池单元的当前电压，并将所述当前电压以及车辆处于非控制模式作为监控结果输出；在所述当前工作状态为驾驶状态的情况下，获取每个电池单元的当前电压以及每个电池单元的输入端的输入电压，并将每个电池单元的当前电压、输入电压以及车辆处于控制模式作为监控结果输出。

优选地，所述基于所述监控结果对每个所述电池单元的导通状态进行切换，包括：在所述监控结果为车辆处于初始启动状态的情况下，将自身的开关状态切换为开启状态以保持对应的电池单元处于导通状态；在所述监控结果为车辆处于非控制模式的情况下，判断所述当前电压是否达到额定电压，在所述当前电压达到所述额定电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态以将对应的电池单元切换为断开状态；在所述监控结果为车辆处于控制模式的情况下，对每个电池单元的当前电压和输入电压进行对比，在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将对应的电池单元切换为断开状态。

优选地，所述在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将对应的电池单元切换为断开状态，包括：判断所述输入电压与所述当前电压的电压差值是否大于预设电压差值；在所述输入电压与所述当前电压的电压差值大于所述预设电压差值的情况下，将对应的电池单元切换为断开状态。

另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明提供的方法。

通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

通过对现有的动力电池进行改进，在动力电池中的每个电池单元上增加控制装置，根据每个动力电池自身以及外界的电压进行比较，以对动力电池的每个电池单元进行合理的充放电控制，从而有效地避免了动力电池的过度充放电，提高了电池的使用寿命，保证了动力电池的最佳续航能力，提高了用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电池容量的控制装置的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的电池容量的控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电池容量的控制方法的具体实现流程图。

具体实施方式

为了克服现有技术中对动力电池的控制不精确导致动力电池的使用寿命低的技术问题，本发明实施例提供一种电池容量的控制装置及一种电池容量的控制方法，通过对动力电池的每个电池单元进行合理的充放电控制，从而有效地避免了动力电池的过度充放电，提高了电池的使用寿命，保证了动力电池的最佳续航能力，提高了用户体验。

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

请参见图1，本发明实施例提供一种电池容量的控制装置，应用于新能源汽车的动力电池，所述动力电池由多个电池单元组成，所述控制装置包括：电压监控组件，一一对应地设置于每个所述电池单元并与车辆控制系统电连接，用于从所述车辆控制系统获取车辆的当前工作状态，基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果；开关组件，一一对应地设置于每个电池单元，用于基于所述监控结果切换自身的开关状态以对所述电池单元的导通状态进行切换。

在一种可能的实施方式中，电压监控组件设置于电池单元的输入端，开关组件设置于电池单元的输出端，某新能源汽车停靠在a用户的住处，并处于关闭状态，在某时刻a用户需要用车，因此进入该新能源汽车，并将该新能源汽车运行至初始启动状态(例如开启汽车以控制该汽车进入通电状态)，此时该新能源汽车的电池容量的控制装置同时启动并对动力电池进行电池充放电的控制。在每个电池单元上设置的电压监控组件对每个对应的电池单元进行电压监控，并根据从车辆控制系统获取的当前工作状态对动力电池进行监控，并输出监控结果，开关组件设置于对应的电池单元上，并根据该监控结果控制自身的开关状态，从而对对应的电池单元的导通状态进行切换。

需要说明的是，在本发明实施例中，由于动力电池中每个电池单元的连接方式根据实际情况的不同可能为串联方式也可能为并联方式，因此在本发明实施例中，电压监控组件可以以串联或并联的连接方式设置于每个电池单元的输入端，开关组件可以以串联或并联的连接方式设置于每个电池的输入或输出端，对本领域技术人员来说根据本发明的技术方案获得上述技术手段是显而易见的，因此都应该属于本发明的保护范围，在此不做过多赘述。

在本发明实施例中，通过结合新能源汽车的当前工作状态对动力电池的充电或放电过程进行控制，从而保证动力电池的每个电池单元都处于最佳的使用状态，实现了对动力电池的更精细化的控制和管理，有效地避免了现有技术中无法控制动力电池中的每个电池单元的过充或过放的技术问题，大大提高了动力电池的使用寿命，提高了电池的续航能力，保证用户的新能源汽车具有最佳的驾驶体验，提高了用户体验。

在本发明实施例中，所述基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果，包括：在所述当前工作状态为初始启动状态的情况下，将车辆处于初始启动状态作为监控结果输出；在所述当前工作状态为充电状态的情况下，获取并记录每个电池单元的当前电压，并将所述当前电压以及车辆处于非控制模式作为监控结果输出；在所述当前工作状态为驾驶状态的情况下，获取每个电池单元的当前电压以及每个电池单元的输入端的输入电压，并将每个电池单元的当前电压、输入电压以及车辆处于控制模式作为监控结果输出。

进一步地，在本发明实施例中，所述基于所述监控结果切换自身的开关状态以对所述电池单元的导通状态进行切换，包括：在所述监控结果为车辆处于初始启动状态的情况下，将自身的开关状态切换为开启状态以保持对应的电池单元处于导通状态；在所述监控结果为车辆处于非控制模式的情况下，判断所述当前电压是否达到额定电压，在所述当前电压达到所述额定电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态以将对应的电池单元切换为断开状态；在所述监控结果为车辆处于控制模式的情况下，对每个电池单元的当前电压和对应的输入电压进行对比，在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态以将对应的电池单元切换为断开状态。

请参见图2，在一种可能的实施方式中，电压监控组件和开关组件都设置在对应的电池单元的输入端，在该新能源汽车处于初始启动状态的情况下，开关装置的开关状态默认为连通状态，以保证动力电池的每个电池单元都处于正常使用的状态。在某时刻，b客户需要对该新能源汽车进行充电，因此将该新能源汽车的充电装置与充电桩连接，此时电压监控组件监控到该新能源汽车当前处于充电状态，因此对动力电池中每个电池单元的电压进行监控，例如监控到m电池单元当前的电压为100v，以及m单元的额定电压为120v，电压监控组件将上述监控数据以及该新能源汽车的当前工作状态作为监控结果发送给开关组件，以控制开关组件进行开关状态的切换。开关组件在获取到上述监控结果后，通过将m电池单元的当前电压和额定电压进行比较，发现m电池的当前电压小于额定电压，因此确定该电池需要继续充电，因此开关组件保持自身的导通状态。

在本发明实施例中，通过对每个电池单元的当前电压进行实时的监控，并根据每个电池单元的实际剩余电量对该电池单元的充放电行为进行控制，从而保证每个电池单元都不会出现过充或过放的情况，保证动力电池从整体上都具有最佳的性能以及最高的使用寿命，大大延长了动力电池的使用时间，提高了动力电池的续航能力，降低了用户的维护保养消耗，提高了用户体验。

进一步地，在本发明实施例中，所述在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态，包括：判断所述输入电压与所述当前电压的电压差值是否大于预设电压差值；在所述输入电压与所述当前电压的电压差值大于所述预设电压差值的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态。

为了保证新能源汽车的稳定使用，避免因为对电池单元的频繁调节而导致新能源汽车的输出动力不足而造成的汽车抖动或其余电池单元电能消耗过快等问题，在一种可能的实施方式中，在新能源汽车在驾驶状态下，开关组件获取到电压监控组件发送的监控结果后，将电池单元的当前电压和该电池单元的输入电压进行对比后发现该电池单元的输入电压大于当前电压，因此开关组件进一步获取输入电压和当前电压的电压差值，例如获取到电压差值为5v，大于预设电压差值(例如预设电压差值为3v)，因此控制开关组件将自身的开关状态切换为断开状态，以对当前电池单元进行放电保护。

在本发明实施例中，通过对开关组件的状态切换条件进行进一步的优化，从而大大降低了开关组件的切换频率，避免了因为频繁切换而导致对电池输出电能的影响以及对其余电池单元的性能的影响，在提高了动力电池的使用寿命以及使用性能的情况下，还进一步提高了用户体验。

在本发明实施例中，所述电压监控组件设置于所述电池单元的输入端或输出端，所述开关组件设置于所述电池单元的输入端或输出端。

下面结合附图对本发明实施例所提供的电池容量的控制方法进行说明。

请参见图3，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种电池容量的控制方法，应用于新能源汽车的动力电池，所述动力电池由多个电池单元组成，每个电池单元上设置有电压比较组件，所述控制方法包括：

s10)获取车辆的当前工作状态；

s20)基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果；

s30)基于所述监控结果对每个电池单元的导通状态进行切换。

在本发明实施例中，所述基于所述当前工作状态对所述动力电池的电压进行监控，并输出对应的监控结果，包括：在所述当前工作状态为初始启动状态的情况下，将车辆处于初始启动状态作为监控结果输出；在所述当前工作状态为充电状态的情况下，获取并记录每个电池单元的当前电压，并将所述当前电压以及车辆处于非控制模式作为监控结果输出；在所述当前工作状态为驾驶状态的情况下，获取每个电池单元的当前电压以及每个电池单元的输入端的输入电压，并将每个电池单元的当前电压、输入电压以及车辆处于控制模式作为监控结果输出。

在本发明实施例中，所述基于所述监控结果对每个所述电池单元的导通状态进行切换，包括：在所述监控结果为车辆处于初始启动状态的情况下，将自身的开关状态切换为开启状态以保持对应的电池单元处于导通状态；在所述监控结果为车辆处于非控制模式的情况下，判断所述当前电压是否达到额定电压，在所述当前电压达到所述额定电压的情况下，将自身的开关状态切换为关闭状态以将对应的电池单元切换为断开状态；在所述监控结果为车辆处于控制模式的情况下，对每个电池单元的当前电压和输入电压进行对比，在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将对应的电池单元切换为断开状态。

在本发明实施例中，所述在所述输入电压大于所述当前电压的情况下，将对应的电池单元切换为断开状态，包括：判断所述输入电压与所述当前电压的电压差值是否大于预设电压差值；在所述输入电压与所述当前电压的电压差值大于所述预设电压差值的情况下，将对应的电池单元切换为断开状态。

进一步地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明所述的方法。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。