防电池块拆装产生电弧的方法、电池管理系统及存储介质与流程

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及防电池块拆装产生电弧的方法、电池管理系统及计算机可读存储介质。

背景技术：

目前在便携式移动储能系统领域，将电池模组分为一个或多个电池块，并在电池块与用电器中间需要增加接插件，从而方便拆装和移动。但当用户直接拆装电池块时，会产生电弧，造成元器件，例如接插件损坏。为了防止用户拆装电池块产生电弧，会在用电器端或电池块端加入联动机构，在拆装电池块时需要同时按下联动开关关断电池块的输出或关闭用电器。这将使得电池块的拆装过程繁琐。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种防电池块拆装产生电弧的方法、电池管理系统及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中在拆装电池块前需按下联动开关以断开电池块和设备间电路，导致拆装电池块过程繁琐的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种防电池块拆装产生电弧的方法，所述电池块和接插件插接，所述接插件还与设备插接，所述方法包括步骤：

当电池块接入/拔出时，判断所述电池块和接插件间的通信是否对应处于在线/离线状态；

当确定所述通信处于在线/离线状态时，对应连通/断开所述电池块与设备间电路，其中所述设备包括充电设备和/或用电设备。

可选地，所述当电池块接入时，判断所述电池块和接插件间的通信是否对应处于在线状态的步骤包括：

当所述电池块接入时，检测与所述接插件的互锁装置连接后对应互锁回路的电压值；

当检测到所述电压值为0时，确定所述通信处于在线状态。

可选地，所述当电池块拔出时，判断所述电池块和接插件间的通信是否对应处于离线状态的步骤包括：

当所述电池块拔出时，检测与所述接插件的互锁装置连接后对应互锁回路的电压值；

当检测到所述电压值不为0时，确定所述通信处于离线状态。

可选地，所述当确定所述通信处于在线状态时，对应连通所述电池块与设备间电路的步骤包括：

当确定所述通信处于在线状态时，判断所述电池块是否处于正常状态；

当确定所述电池块处于正常状态时，连通所述电池块与所述设备间电路。

可选地，所述判断所述电池块是否处于正常状态的步骤包括：

获取所述电池块的各参数，其中所述电池块的参数包括各单体电压、各单体温度、各单体电流、电池块单体最高电压、单体最低电压、单体最高温度、单体最低温度、所述电池块的总压和所述电池块的荷电状态soc；

判断各参数是否都处于对应的预设范围内以及所述电池块内置的mos管是否存在故障；

当各参数都处于对应的预设范围内以及所述电池块内置的mos管不存在故障时，确定所述电池块处于正常状态。

可选地，所述获取所述电池块的各参数的步骤包括：

采集所述电池块中各单体电压、各单体温度和各单体电流；

基于所述各单体电压、各单体温度和各单体电流，获取所述电池块中单体最高电压、单体最低电压、单体最高温度和单体最低温度，并计算所述电池块的总压和所述电池块的soc。

可选地，所述当确定所述电池块处于正常状态时，连通所述电池块与所述设备间电路的步骤包括：

当确定所述电池块处于正常状态时，闭合所述电池块内置的mos管；

发送闭合mos管信号至双向dc-dc变换器bdc，以使所述bdc接收到所述闭合mos管信号后闭合内置的mos管，从而连通所述电池块与设备间电路。

可选地，所述当确定所述通信处于离线状态时，对应断开所述电池块与设备间电路的步骤包括：

当确定所述通信处于离线状态时，断开所述电池块内置的mos管；

发送断开mos管信号至bdc，以使所述bdc接收到所述断开mos管信号后断开内置的mos管，从而断开所述电池块与所述设备间的电路。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的防电池块拆装产生电弧的方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的防电池块拆装产生电弧的方法的步骤。

本发明实施例提出的一种防电池块拆装产生电弧的方法、电池管理系统及计算机可读存储介质，通过当电池块接入/拔出时，判断所述电池块和接插件间的通信是否对应处于在线/离线状态；当确定所述通信处于在线/离线状态时，对应的连通/断开所述电池块与设备间电路，其中所述设备包括充电设备和/或用电设备。从而相比现有技术在拆装电池块前还需按下联动开关，可以直接在拆装时拔出或插入电池块，解决了电池块拆装过程繁琐的问题，且不会产生电弧，安全方便。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明防电池块拆装产生电弧的方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明防电池块拆装产生电弧的方法第二实施例中步骤s10的细化流程示意图；

图4为本发明防电池块拆装产生电弧的方法第三实施例中步骤s10的细化流程示意图；

图5为本发明防电池块拆装产生电弧的方法第四实施例中步骤s20的细化流程示意图；

图6为本发明防电池块拆装产生电弧的方法第五实施例中步骤s20的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，图1为本发明各个实施例所提供的bms(batterymanagementsystem，电池管理系统)的硬件结构示意图，所述bms包括通信模块10、存储器20及处理器30等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的bms还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器30分别与所述存储器20和所述通信模块10连接，所述存储器20上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器30执行下述各方法实施例的步骤。

通信模块10，可通过can总线(controllerareanetwork，控制器局域网络)与外部设备连接。通信模块10可以接收外部通讯设备发出的请求，还可广播发送指令及信息至所述外部通讯设备。所述外部通讯设备可以是整车控制器、bdc(bi-directionaldc-dcconverter，双向dc-dc变换器)、热管理系统等设备。

存储器20，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如获取电池块参数)等；存储数据区可存储根据bms的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器30，是bms的控制中心，利用各种接口和线路连接整个bms的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，执行bms的各种功能和处理数据，从而对电池块进行整体监控。处理器30可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器30可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统和应用程序等，调制解调处理器主要处理通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器30中。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的bms结构并不构成对bms的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

基于上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2，在本发明防电池块拆装产生电弧的方法的第一实施例中，所述防电池块拆装产生电弧的方法包括：

步骤s10，当电池块接入/拔出时，判断所述电池块和接插件间的通信是否对应处于在线/离线状态；

步骤s20，当确定所述通信处于在线/离线状态时，对应连通/断开所述电池块与设备间电路，其中所述设备包括充电设备和/或用电设备。

在本方案中，电池块由一个或多个单体电池组成，并且内置了bms，bms可以控制电池块中内置的mos管的关断，以及控制热管理系统对电池块进行散热和加热。电池块和设备间的电路是通过电池块和接插件插接，接插件再与设备插接形成。

当电池块插入接插件时，bms通过判断电池块与接插件间的通信是否处于在线状态，从而确定电池块是否完全插入到接插件中。当确定所述通信是处于在线状态时，则表明电池块已经完全插入到接插件中。若所述通信未处于在线状态时，则表明电池块未插入到接插件中或未完全插入接插件中。当确定电池块完全插入到接插件后，连通电池块与用电设备间的放电回路或者电池块与充电设备间的充电电路，从而使得电池块开始放电或充电。

当电池块从接插件中拔出时，bms会判断判断电池块与接插件间的通信是否处于离线状态，从而确定电池块是否处于从接插件中拔出状态。当确定所述通信是处于离线状态时，则表明电池块正在从接插件中拔出，若所述通信未处于离线状态时，则表明电池块仍插入到接插件中，并没有处于拔出状态。当确定电池块处于从接插件中拔出状态后，自动断开电池块与用电设备间的放电回路或者电池块与充电设备间的充电电路，从而使得电池块可以安全的从接插件中完全拔出。

需要说明的是，电池块插入接插件前，电池块内置的mos管(metaloxidesemiconductor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)和bdc内置mos管处于断开状态，在电池块插入接插件过程中，电池块与用电器或充电器间的电路是一直处于断开状态，故电池块插入过程是不会产生电弧的，电池块完全插入接插件中后，电池块与用电器或充电器间的电路自动连通。电池块从接插件中拔出前，电池块内置的mos管(metaloxidesemiconductor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)和bdc内置mos管处于连通状态，在电池块从接插件拔出时，电池块与与用电器或充电器间的电路是会自动断开，故电池块拔出过程是不会产生电弧的。

现有技术为了防止接入/拔出电池块时产生电弧，在接入电池块前需确保联动开关已经处于断开状态，插入接插件后又需要按下联动开关，连通电池块和用电器间电路；在拔出电池块前需要断开联动开关，从而断开电池块和设备间电路。相比现有技术，本实施例通过当电池块接入/拔出时，判断所述电池块和接插件间的通信是否对应处于在线/离线状态；当确定所述通信处于在线/离线状态时，对应的连通/断开所述电池块与设备间电路，所述设备包括充电设备和/或用电设备。其中由于设置了通信状态确认机制，使得在满足插拔条件后能够直接快速地将电池块插入接插件或从接插件中拔出，并且不会产生电弧，安全简单方便。

进一步地，参照图3，基于本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第一实施例提出本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第二实施例，在本实施例中，所述步骤s10包括：

步骤s11，当所述电池块接入时，检测与所述接插件的互锁装置连接后对应互锁回路的电压值；

步骤s12，当检测到所述电压值为0时，确定所述通信处于在线状态。

在本方案中接插件底部设置有互锁装置，当电池块完全插入接插件中后，bms与该互锁装置会连接，形成一个互锁回路，当所述互锁回路连通时，互锁回路的电压值为0，当所述互锁回路断开时，互锁回路的电压值不为0。当bms检测互锁回路电压值为0时，说明该互锁回路是处于连通状态，bms就能确定电池块和接插件间的通信已经处于在线状态了，即电池块已经完全插入到接插件中了。当检测到所述互锁回路电压值不为0时，会判定电池块和接插件的通信处于离线状态，说明电池块并没有完全插入到接插件中。

本实施例提供了电池块插入时，一种通过检测与所述接插件的互锁装置连接后对应互锁回路的电压值，判断电池块和接插件是否通信在线的策略，从而在连通电池块与设备间的电路前，能够判断电池块是否完全插入接插件中，只有判断电池块完全插入接插件中，才会进一步连通电池块与设备间的电路。

进一步地，参照图4，基于本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第一实施例提出本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第三实施例，在本实施例中，所述步骤s10包括：

步骤s13，当所述电池块拔出时，检测与所述接插件的互锁装置连接后对应互锁回路的电压值；

步骤s14，当检测到所述电压值不为0时，确定所述通信处于离线状态。

在本案中，在接插件底部设计了互锁装置，当电池块完全插入接插件中后，bms与该互锁装置会连接，形成一个互锁回路，当所述互锁回路连通时，互锁回路的电压值为0，当所述互锁回路断开时，互锁回路的电压值不为0。当将电池块从接插件中拔出时，bms与接插件的互锁装置的连接会先断开，bms与互锁装置连接形成的互锁回路会断开，bms会检测到所述互锁回路间的电压值不为0，进而确定所述通信状态离线，即bms确定电池块处于拔出状态，但此时电池块与设备间的电路是仍处于连通状态。

本实施例提供了电池块从接插件拔出时，一种通过检测与所述接插件的互锁装置连接后对应互锁回路的电压值，判断电池块和接插件是否通信离线的策略，从而在断开电池块与设备间的电路前，判断电池块是否处于从接插件中拔出的状态，只有确认了电池块正处于从接插件中拔出状态时，才会进一步断开电池块与设备间的电路。

进一步地，参照图5，基于本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第一实施例提出本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第四实施例，在本实施例中，所述步骤s20包括：

步骤s21，当确定所述通信处于在线状态时，采集所述电池块中各单体电压、各单体温度和各单体电流；

步骤s22，基于所述各单体电压、各单体温度和各单体电流，获取所述电池块中单体最高电压、单体最低电压、单体最高温度和单体最低温度，并计算所述电池块的总压和所述电池块的soc；

步骤s23，判断各参数是否都处于对应的预设范围内以及所述电池块内置的mos管是否存在故障；

步骤s24，当各参数都处于对应的预设范围内以及mos管不存在故障时，确定所述电池块处于正常状态；

步骤s25，当确定所述电池块处于正常状态时，闭合所述电池块内置的mos管；

步骤s26，发送闭合mos管信号至bdc，以使所述bdc接收到所述闭合mos管信号后闭合内置的mos管，从而连通所述电池块与所述设备间电路。

当电池块完全插入接插件中后，bms会获取电池块各参数，并判断各参数是否处于预设范围内以及检测电池块内置的mos是否处于正常状态，即bms会检测电池块的参数以及电池块内置的mos管。本方案中获取电池块参数和检测电池块内置的mos管可以同时进行，也可以先后执行，在此不做限定。bms会采集各单体电压、电流、温度，并根据采集到的单体电压、单体电流、单体温度，计算单体最高电压和最低电压、单体最高温度和最低温度、电池块总压和电池块soc(stateofcharge，荷电状态)。当所述单体电压、单体电流、单体温度、单体最高电压、单体最低电压、单体最低温度、单体最高温度、电池块总压和电池块soc都处于对应的预设范围内，以及内置的mos管不存在故障时，确定电池块处于正常状态。当确定电池块不处于正常状态时，bms会发出报警信号，提示电池块存在故障，从而在接通电池块与设备间电路前，进行相应的处理，直到插入的电池块是处于正常状态。

例如，当电池块是需要进行充电时，插入接插件后检测到所述soc已经达到100％时，会发出提示电池块满荷信号，从而重新更换一个未充满电的电池块进行充电。当电池块是需要进行放电时，插入接插件后检测到所述soc低于预设阈值时，会发出提示电池块需充电信号，从而重新更换一个正常的电池块。

又例如当检测到电池块内单体温度超过某预设阈值时，bms会发出过热信号，并通知热管理系统进行散热处理，直到电池块的单体温度降到预设范围内，bms才会连通电池块与设备间的电路；当检测到电池块内单体温度低于某预设阈值时，bms会发出过冷信号，并通知热管理系统进行加热处理，直到电池块的单体温度升到预设范围内，bms才会连通电池块与设备间的电路。

当确定插入的电池块处于正常状态时，bms会闭合电池块内置的mos管，并通过can线和bdc进行通信，发送闭合mos管信号至bdc，当bdc接收到闭合mos管信号后，会闭合bdc内置的mos管，从而接通电池块与设备间的电路。其中电池块内置的mos管时用来连接电池块和接插件，bdc内置的mos管用来连接接插件和设备。

例如需要对插入的电池块进行充电，当确定所述电池块为正常状态时，闭合电池块内置的充电mos管，bms通过can总线发送闭合充电mos管信号至bdc，bdc根据接收到的闭合充电mos管信号，闭合bdc中内置的充电mos管，从而使得电池块和充电设备间的充电回路连通，充电设备开始给电池块进行充电。又例如插入的电池块是需要对外放电，当确定所述电池块为正常状态时，闭合电池块内置的放电mos管，bms通过can总线发送闭合放电mos管信号至bdc，bdc根据接收到的闭合放电mos管信号，闭合bdc内置的放电mos管，从而使得电池块和用电设备间的放电回路连通，电池块开始给用电设备提供电流。

需要说明的是，确定电池块处于正常状态时，bms还会将电池块的参数发送至bdc，从而使得bdc根据所述参数，调节mos管，从而在放电或充电过程中达到电池块的充电或放电均衡，或者说防止过充电或过放电。

本实施例提供了一种确定电池块完全插入接插件后，自动连通电池块和设备间电路的控制策略，从而相比现有技术在接入电池块后，可以自动接通电池块与设备间的电路，从而在电池块完全插入接插件中后，使电池块立即正常工作。

进一步地，参照图6，基于本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第一实施例提出本申请防电池块拆装产生电弧的方法的第五实施例，在本实施例中，所述步骤s20还包括：

步骤s27，当确定所述通信处于离线状态时，断开所述电池块内置的mos管；

步骤s28，发送断开mos管信号至bdc，以使所述bdc断开内置的mos管，从而断开所述电池块与所述设备间的电路。

本案中，当确定电池块处于拔出过程时，bms会断开电池块内置的mos管，并通过can线发送断开mos管信号至bdc，bdc接收到bms发送的断开mos管信号后，会断开bdc内置的mos管，从而断开了电池块和设备间的电路。其中电池块内置的mos管时用来连接电池块和接插件，bdc内置的mos管用来连接接插件和设备。

例如，当电池块已经放电完全后或在放电过程中电池块出现故障时，需要拔出电池块。在电池块拔出过程中，电池块的bms与接插件的互锁装置先断开，然后电池块的bms会断开电池块内置的放电mos管，bms通过can总线发送断开放电mos管信号至bdc，bdc根据接收到的断开放电mos管信号，断开bdc内置的放电mos管，从而断开电池块和用电设备间的放电回路，此时电池块未出于负载状态，可以完全拔出而不会产生电弧。

又例如，当电池块已经充满电后需要更换其他待充电的电池块时或充电过程中电池块出现故障时，需要拔出电池块。当电池块拔出过程中，电池块的bms与接插件的互锁装置先断开，然后电池块的bms会断开电池块内置的充电mos管，bms通过can总线发送断开充电mos管信号至bdc，bdc根据接收到的断开充电mos管信号，断开bdc内置的充电mos管，从而断开电池块和充电设备间的放电回路，此时电池块未出于负载状态，可以完全拔出而不会产生电弧。

本实施例提供了一种拔出电池块时，自动断开电池块和设备间电路的控制策略，从而相比现有技术，可以在需要拔出电池块时，自动断开电池块与设备间的电路，以直接快速地将电池块完全从接插件中拔出。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的服务器中的存储器20，也可以是如rom(read-onlymemory，只读存储器)/ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得bms执行本发明各个实施例所述的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容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的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。