电池的控制方法及系统、智能电池、可移动平台与流程

本发明涉及电池
技术领域：
，具体涉及一种电池的控制方法以及基于该控制方法的电池的控制系统、智能电池、可移动平台。
背景技术：
：过放电是指电池对负载放电超过放电截止电压时仍继续长时间放电，过放电极易造成电池的内压升高，使得电池的正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，最终导致电池的电容量明显减少。当前，业界通常采用常规负载下的放电截止电压以及电池在该放电截止电压下的最长可持续放电时间作为电压保护的判定依据。然而，电池在不同工作状态(或放电条件)下的放电截止电压是不同的，现有技术仅采用固定的放电保护参数作为放电保护的判定依据，这显然难以准确的进行放电保护。即，现有技术不能根据电池当前的工作状态选择对应的放电保护的判定依据，难以准确的对电池进行放电保护，从而难以较大程度的利用电池的电容量。技术实现要素：鉴于此，本发明提供一种电池的控制方法及系统、智能电池、可移动平台，能够根据电池当前的工作状态选择对应的放电保护的判定依据，从而较为准确的对电池进行放电保护，较大程度的利用电池的电容量。本发明一实施例的电池的控制方法，包括：获取电池当前的状态参数；根据当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。本发明一实施例的电池的控制系统，包括处理器，所述处理器用于获取电池当前的状态参数，并根据当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。本发明一实施例的智能电池，包括：一个或多个储能单元，用于存储电能；控制电路，与储能单元电连接；其中，储能单元通过控制电路对外供电，控制电路根据储能单元当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。本发明一实施例的可移动平台，包括：机身，设有用于容纳电池的电池仓；电动器件，用于提供移动的动力；控制器，用于与电动器件以及电池仓内的电池电连接；其中，电池仓内的电池通过控制器对电动器件进行供电，控制器根据电池当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。本发明实施例根据电池当前的状态参数选择相应的放电保护参数对电池执行放电保护，即根据电池工作状态的变化选择放电保护的判定依据，而非仅采用一种工作状态例如常规负载下的放电保护参数作为判定依据，从而能够较为准确的对电池进行放电保护，较大程度的利用电池的电容量。附图说明图1是本发明第一实施例的电池的控制方法的流程示意图；图2是本发明一实施例的用于检测电池的放电电流和温度的电路图；图3是本发明第二实施例的电池的控制方法的流程示意图；图4是本发明第三实施例的电池的控制方法的流程示意图；图5是本发明一实施例的电池的控制系统的结构示意图；图6是本发明一实施例的智能电池的结构示意图；图7是本发明一实施例的可移动平台的结构示意图。具体实施方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图1，为本发明一实施例的电池的放电保护方法。所述放电保护方法可以包括步骤s11以及s12。s11：获取电池当前的状态参数。其中，所述电池当前的状态参数表示电池在当前工作状态下(即电池当前对负载进行放电)的至少一项指标的参数。该状态参数包括但不限于电池在放电状态下的放电电流、温度、内阻、放电次数以及电芯健康状态(sectionofhealth,简称soh)中的至少一个或任意组合。所述放电保护参数是对电池进行放电保护的判断依据，包括但不限于放电截止电压以及电池以放电截止电压进行放电的最长可持续时间。cs12：根据当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。根据当前的状态参数选择相应的放电保护参数，也就是根据工作状态的变化动态调整放电保护的判定依据。以状态参数包括电池在放电状态下的放电电流和温度、放电保护参数包括放电截止电压和电池以该放电截止电压进行放电的最长可持续时间为例，并结合下表1所示，电池的工作状态包括i<15a、15a<i<25a、i>25a中的一者与t<5℃、5℃≤t<15℃、t>15℃中的一者的所有组合，其中i表示放电电流，t表示温度。当电池当前的工作状态为i<15a且t<5℃、i<15a且15a<i<25a、i<15a且t>15℃、i>25a且5℃≤t<15℃、以及i>25a且t>15℃中的一者时，选择的放电保护参数为a，即放电截止电压为2.8v且最长可持续时间为15s；当电池当前的工作状态为i<15a且5℃≤t<15℃、5℃≤t<15℃且15a<i<25a、以及15a<i<25a且t>15℃中的一者时，选择的放电保护参数为b，即放电截止电压为3.0v且最长可持续时间为10s；当电池当期的工作状态为15a<i<25a且t>15℃时，选择的放电保护参数为c，即放电截止电压为3.2v且最长可持续时间为5s。预设条件t＜5℃5℃≤i＜15℃t＞15℃i＜15aabc15a＜i＜25aabbi＞25aaaa表1当然，本发明其他实施例也可以对上述状态参数和放电保护参数进行其他赋值。但需要注意的是，当放电电流大于预设电流阈值时，放电保护参数恒定；当放电电流小于预设电流阈值时，放电保护参数随着电池的温度的变化而变化；当电池的温度小于预设温度时，放电保护参数恒定；当电池的温度大于预设温度时，放电保护参数随着电池的放电电流的变化而变化；并且最长可持续时间与放电截止电压呈反比。上述表1相当于一种映射关系，其包括不同的状态参数范围与不同的放电保护参数之间的对应关系，即根据电池当前的状态参数以及预先设置的映射关系选择放电保护参数。当然，本发明其他实施例也可以根据当前的状态参数进行大小比对判断得到相应的放电保护参数。例如，状态参数包括i<15a且t<5℃、i<15a且5℃≤t<15℃，放电保护参数包括放电截止电压为2.8v且最长可持续时间为15s、放电截止电压为3.0v且最长可持续时间为10s，由于放电电流均小于预设电流阈值15a，放电截止电压随着电池的温度的增大而减小，因此，在当前的状态参数为i<15a且t<5℃时，选择的放电保护参数为放电截止电压为2.8v且最长可持续时间为15s；在当前的状态参数为i<15a且5℃≤t<15℃时，选择的放电保护参数为放电截止电压为3.0v且最长可持续时间为10s。由上述可知，本实施例根据电池当前的工作状态选择放电保护的判定依据，而非仅采用一种工作状态下的放电保护参数作为判定依据，从而能够根据工作状态较为准确的对电池进行放电保护，例如对电池进行低电压保护(undervoltageprotection，简称uvp)、断开电池对负载的放电电路，以此实现较大程度的利用电池的电容量。本发明实施例的前提在于检测电池当前的状态参数。下面以图2所示的电路为例，描述检测电池当前的放电电流和温度的原理及过程。请参阅图2，该电路包括电流传输端a、保护单元、控制芯片10及限流电阻407。其中，电流传输端a与负载可插拔连接，电池20包括但不限于为单个锂电池、多个串联的电池。控制芯片10包括第一模数转换端101，分别连接于电池20的正极、负极。保护单元包括第一pmos管301、第二pmos管302、第三pmos管303。第一pmos管301的漏极与电流传输端a连接。第一pmos管301的栅极与控制芯片10的第一控制电压输出端109连接。第二pmos管302的漏极与电流传输端a连接。第二pmos管302的栅极与控制芯片10的控制电压输出端108连接。第三pmos管303的漏极与电池20的正极连接。第三pmos管303的栅极与控制芯片10的控制电压输出端107连接。第三pmos管303的源极与第二pmos管302的源极连接。限流电阻407设置在第三pmos管303的源极与第一pmos管301的源极之间。所述电路还包括检测单元。该检测单元包括电流检测电阻406。电流检测电阻406的一端分别与控制芯片10的第二模数转换端104和电池20的正极连接，电流检测电阻406的另一端分别与控制芯片10的第三模数转换端105和接地端连接。其中，控制芯片10分别从第二模数转换端104获取第一电压，从第三模数转换端105获取第二电压，并根据以下等式获取电池20的放电电流(值)：i＝(v1-v2)/r；其中，i为放电电流，v1为第一电压，v2为第二电压，r为电流检测电阻406的电阻值。继续参见图2，所述电路还包括热敏电阻501，热敏电阻501可贴置于电池20外表面，且热敏电阻501的一端与恒定电压源连接，热敏电阻501的另一端与控制芯片10的第四模数转换端106连接。控制芯片10从第四模式转换端106获取热敏电阻501的电压值，并根据热敏电阻501的电压值获取电池20的外表面的温度值。在图1所示实施例的基础上，本发明还提供一种如图3所示的电池的控制方法，能够在电池的工作状态发生变化时，综合考虑不同放电截止电压下的持续放电时间来执行放电保护。本实施例以所述状态参数包括电池在放电状态下的放电电流和温度、所述放电保护参数包括放电截止电压和电池以该放电截止电压进行放电的最长可持续时间为例进行描述。参阅图3，该方法可以包括步骤s31～35中的一个或多个步骤。s31：获取电池当前的放电电流和温度。s32：根据当前的放电电流和温度选择相应的放电截止电压和电池以该放电截止电压进行放电的最长可持续时间。s33：获取电池以放电截止电压进行放电的持续放电时间。s34：在电池的放电周期内，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计。s35：根据累计的持续放电时间，确定是否执行放电保护操作。其中，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计，相当于对电池在各个工作状态下的电容量耗损进行累计。当各个工作状态中的电容量耗损的累计之和达到电池的最大电容量时，对电池执行放电保护操作。由于电池在各个工作状态下的放电截止电压不同，其各自在持续放电时间内所导致的电容量损耗量级不一致，因此需要对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行修正。具体地，采用与放电截止电压对应的修正因子，对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行修正，而后将修正后的持续放电时间进行累计。其中，不同的放电截止电压对应不同的修正因子，不同的放电截止电压和不同的修正因子可以表现为一种映射关系，根据该映射关系即可选择与放电截止电压对应的修正因子。在具体实施例中，所述修正因子可以为不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数与各最长可持续时间的除数。如图4所示，本实施例的电池的控制方法包括步骤s41～s48中的一个或多个步骤。s41：获取电池当前的放电电流和温度。s42：根据当前的放电电流和温度选择相应的放电截止电压和电池以该放电截止电压进行放电的最长可持续时间。s43：获取电池以放电截止电压进行放电的持续放电时间。s44：在电池的放电周期内，计算不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数以及所述公倍数与各最长可持续时间的除数。s45：将以所述除数作为权重对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行加权。s46：对加权后的持续放电时间进行求和。s47：将加权后的持续放电时间的求和结果与所述公倍数进行比较；判断加权后的持续放电时间的求和结果是否超过所述公倍数。若超过所述公倍数，则执行s48；若未超过所述公倍数，则继续执行s43-s47，直至所述求和结果超过所述公倍数，而后执行s48。s48：对电池进行放电保护。本实施例根据关系式m＝n*t获取各个最长可持续时间的权重，其中m表示各个最长可持续时间的最小公倍数，n表示权重，t表示最长可持续时间。例如，结合表1所示，加权的过程为：三个最长可持续时间的最小公倍数为30，在判定电池当前的状态参数为i<15a且t<5℃、i<15a且15a<i<25a、i<15a且t>15℃、i>25a且5℃≤t<15℃、或者i>25a且t>15℃时，电池以放电截止电压2.8v进行放电，持续放电时间每增加一秒就增加权重2；在判定电池当前的状态参数为i<15a且5℃≤t<15℃、5℃≤t<15℃且15a<i<25a、或者15a<i<25a且t>15℃时，电池以放电截止电压3.0v进行放电，持续放电时间每增加一秒就增加权重3；在判定电池当前的状态参数为15a<i<25a且t>15℃时，电池以放电截止电压3.2v进行放电，持续放电时间每增加一秒就增加权重10。而后，在判定所述加权之和大于或等于30时，对电池执行放电保护。本发明实施例还提供一种如图5所示的电池的控制系统50，包括处理器51，所述处理器51用于获取电池当前的状态参数，并根据当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。可选地，所述电池的控制系统50还包括与处理器51连接的检测装置52，所述检测装置52用于检测电池当前的状态参数，并将当前的状态参数传送给处理器51。可选地，所述状态参数包括电池的放电电流、温度、内阻、放电次数和电芯健康状态中的至少一个或任意组合。可选地，所述放电保护参数包括放电截止电压以及电池以所述放电截止电压进行放电的最长可持续时间中的至少一个，其中最长可持续时间与放电截止电压呈反比。进一步可选地，处理器51还用于获取电池以放电截止电压进行放电的持续放电时间，并在电池的放电周期内，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计，最终根据累计的持续放电时间，确定是否执行放电保护操作。其中，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计的具体方式可选包括：处理器51采用与所述放电截止电压对应的修正因子，对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行修正，其中不同的放电截止电压对应不同的所述修正因子，并将修正后的持续放电时间进行累计。可选地，所述修正因子可以为不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数与各最长可持续时间的除数。此时，处理器51计算不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数以及公倍数与各最长可持续时间的除数，并将所述除数作为权重对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行加权，进一步对加权后的持续放电时间进行求和，将加权后的持续放电时间的求和结果与所公倍数进行比较，若超过所述公倍数，则对电池进行放电保护；若未超过所述公倍数，则处理器51继续获取电池以放电截止电压进行放电的持续放电时间，直至所述求和结果超过所述公倍数时才对电池进行放电保护。本发明实施例还提供一种如图6所示的智能电池60，包括一个或多个储能单元61(图中仅示出一个)，以及控制电路62。储能单元61用于存储电能。控制电路62，与所述储能单元61电连接。其中，储能单元61通过控制电路62对外供电，控制电路62根据储能单元61当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作。优选地，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。可选地，所述储能单元61为电芯。可选地，所述状态参数包括电池的放电电流、温度、内阻、放电次数和电芯健康状态中的至少一个或任意组合。可选地，所述放电保护参数包括放电截止电压以及电池以所述放电截止电压进行放电的最长可持续时间中的至少一个，其中最长可持续时间与放电截止电压呈反比。进一步可选地，所述控制电路62还用于获取电池以放电截止电压或进行放电的持续放电时间，并在电池的放电周期内，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计，最终根据累计的持续放电时间，确定是否执行放电保护操作。其中，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计的具体方式可选包括：控制电路62采用与放电截止电压对应的修正因子，对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行修正，其中不同的放电截止电压对应不同的修正因子，并将修正后的持续放电时间进行累计。可选地，所述修正因子可以为不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数与各最长可持续时间的除数。此时，控制电路62计算不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数以及所述公倍数与各最长可持续时间的除数，并将以所述除数作为权重对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行加权，进一步对加权后的持续放电时间进行求和，将加权后的持续放电时间的求和结果与所述公倍数进行比较，若超过所述公倍数，则进行放电保护；若未超过所述公倍数，则控制电路62继续获取电池以放电截止电压进行放电的持续放电时间，直至所述求和结果超过所述公倍数时才对电池进行放电保护。本发明实施例还提供一种可移动平台70，其包括但不限于无人飞行器、地面遥控战车、手持云台。参阅图7，可移动平台70以无人机飞行器为例进行说明。无人飞行器包括机身71、电动器件72、以及控制器73。机身71设有用于容纳电池的电池仓711。电动器件72用于提供可移动平台70移动的动力。控制器73用于与电动器件72以及电池仓711内的电池电连接。其中，电池仓711内的电池通过控制器73对电动器件72进行供电，控制器73根据电池当前的状态参数选择相应的放电保护参数，以利用选择的放电保护参数对电池执行放电保护操作，其中不同的状态参数范围对应不同的放电保护参数。可选地，所述状态参数包括电池的放电电流、温度、内阻、放电次数和电芯健康状态中的至少一个或任意组合。可选地，所述放电保护参数包括放电截止电压以及电池以所述放电截止电压进行放电的最长可持续时间中的至少一个，其中最长可持续时间与放电截止电压呈反比。进一步可选地，所述控制器73还用于获取电池以放电截止电压进行放电的持续放电时间，并在电池的放电周期内，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计，最终根据累计的持续放电时间，确定是否执行放电保护操作。其中，对不同的放电截止电压的持续放电时间进行累计的具体方式可选包括：控制器73采用与放电截止电压对应的修正因子，对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行修正，其中不同的放电截止电压对应不同的修正因子，并将修正后的持续放电时间进行累计。可选地，所述修正因子可以为不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数与各最长可持续时间的除数。此时，控制器73计算不同的放电截止电压对应的最长可持续时间的公倍数以及所述公倍数与各最长可持续时间的除数，并将以所述除数作为权重对不同的放电截止电压对应的持续放电时间进行加权，进一步对加权后的持续放电时间进行求和，将加权后的持续放电时间的求和结果与所述公倍数进行比较，若超过所述公倍数，则进行放电保护；若未超过所述公倍数，则控制器73继续获取电池以放电截止电压进行放电的持续放电时间，直至所述求和结果超过所述公倍数时才对电池进行放电保护。需要注意的是，上述实施例的电池的控制系统50、智能电池60和可移动平台70基于前述各实施例的电池的控制方法，本领域技术人员可以知晓其各个结构元件对应执行所述方法的各个步骤，并达到与所述方法相同的有益效果，故此处不再赘述。应理解，上述仅为本发明的实施例，并非限制本发明的专利范围，凡是利用该说明书及附图所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关
技术领域：
，均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12