一种电池充放电控制方法、系统、计算机设备及存储介质与流程

本技术涉及动力电池，尤其是涉及一种电池充放点控制方法、系统、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车和电动自行车提供动力的蓄电池。

2、动力蓄电池是由多个电池单体通过串联的方式连接而成,电池组的各个组成单体很难保证各项参数一致,在充放电的过程中就会出现个体差异,因为它们之间是串联的关系,充电和放电过程中的电流是相同的,所以,在电池组整体进行充电放电过程中,各单体之间的充电和放电总时间会存在差异,采用统一的充电和放电时间,个别单体就会出现充电未完成而断电或充电已完成仍在继续充电的现象(放电过程亦是如此) , 而会随着充放电的次数的增加，个体差异增大；这种现象严重影响电池组的整体使用寿命；亟需进行改进。

技术实现思路

1、为了便于对动力电池组的充电和放电进行控制，提高电池组的使用寿命，本技术提供一种电池充放电控制方法、系统、计算机设备及存储介质。

2、本技术的发明目的一采用如下技术方案实现：

3、一种电池充放电控制方法，包括：获取电池组的充放电状态；

4、在电池组处于充电状态时，获取多个电池组在充电过程中的电压浮动区间数据并一一对应得到多个电池组的充电阶段数据，所述充电阶段数据包括多个不同的充电阶段区间；

5、基于多个所述充电阶段区间和预设的自适应推理模型确定电池充电均衡点；

6、在电池组处于放电状态时，获取多个电池组在放电过程中的电压浮动区间数据并一一对应得到多个电池组的放电阶段数据，所述放电阶段数据包括多个不同的放电阶段区间；

7、基于多个所述放电阶段区间和所述预设的自适应推理模型确定电池放电均衡点；

8、基于所述电池充电均衡点在实际充电时对充电电压符合预设的充电均衡条件的电池组执行均衡；基于所述电池放电均衡点在放电时对放电电压符合预设的放电均衡条件的电池组执行均衡。

9、通过采用上述技术方案，在实际的动力电池组充电和放电的过程中，充电电压和放电电压会产生电压变化，如充电电压为12v的电池，在实际的充电过程中电压浮动区间为9v至15v；即产生动力电池组的充电电压浮动区间和放电电压浮动区间；电池组在实际的充电过程中一般分为恒流充电阶段、恒压充电阶段，充满阶段和浮充充电阶段，电池组的放电过程一般分为开放电路电压阶段、平台阶段、极化阶段和放电结束阶段；

10、在实际的充电过程中给多个电池组充电时，随着充电电压值的变化，容量小的电池组充电总时间会随着电压值的增大而缩短，容量大的电池组充电总时间会随着电压值的增大而延长；而本技术的预设的自适应推理模型得到多个电池组的充电均衡点后，在同一个充电阶段内采用充电均衡点的电压进行充电时，容量大小不同的电池组充电总时间基本一致，从而有效保证多组不同容量的电池组充电总时间一样。

11、动力电池在实际的放电过程中进行使用时，本技术的预设的自适应推理模型得到多个电池组的放电均衡点后，通过采用均衡控制使得串联连接的多个电池组的剩余容量均匀的减少，使得多个电池组能够较均匀的衰老，保持较好的一致性，多个电池组内的soh（电池健康度）较为接近。

12、从而本技术通过对动力电池组实现充电均衡管理和放电均衡管理，有助于控制动力电池的充放电深度，以提高动力电池组的安全性、延长电池组的使用寿命。

13、本技术在一较佳示例中：所述基于所述电池充电均衡点在实际充电时对充电电压符合预设的充电均衡条件的电池组执行均衡，包括：

14、基于所述电池充电均衡点将充电电压高于预设的平均充电电压的电池组设定为第一类均衡对象，对所述第一类均衡对象执行放电均衡；

15、基于所述电池放电均衡点将充电电压低于预设的平均充电电压的电池组设定为第二类均衡对象，对所述第二类均衡对象执行充电均衡；

16、基于所述第一类均衡对象和所述第二类均衡对象对应关联有对应的均衡时间；在实际执行均衡的时长达到对应的均衡时间时，停止对实际的电池组执行放电均衡，或停止对实际的电池组执行充电均衡。

17、通过采用上述技术方案，控制方法采集各个电池组的充电电压数据；平均充电电压为多个电池组的历史充电电压计算得到的平均电压数据值；在后续对电池组进行再次充电时，在同一个充电阶段内，将历史记录的充电电压数据高于平均充电电压的单个或多个电池组作为第一类均衡对象，对第一类均衡对象采用充电均衡方式执行均衡；且将历史记录的充电电压数据低于平均充电电压的单个或多个电池组作为第二类均衡对象，对第二类均衡对象采用放电均衡方式执行均衡；且在采集充电电压数据的过程中，电池充放电控制软件计算出多个电池组电池荣利郎差异，并根据电池容量差异和电池充电均衡点对应各个电池组一一关联有充电均衡时间，或根据电池容量差异和电池放电均衡点对应各个电池组一一关联有放电均衡时间，在实际执行充电均衡操作时，则按照对应关联的充电均衡时间对实际电池组执行充电均衡，和/或按照对应关联的放电均衡时间对实际的电池组执行放电均衡；有利于将多个电池组保持较高的一致性。

18、本技术在一较佳示例中：所述方法还包括：

19、在多个所述电池组均处于放电状态时，基于获取的车辆的异常状态信号以及预设的放电占空比对多个所述电池组进行一一对应控制开启和关闭；

20、所述预设的放电占空比包含多个不同的占空比，以对电池组进行控制，使多个所述电池组放电。

21、通过采用上述技术方案，在多个电池组均处于放电状态时（即动力电池组在整车提供动力的过程中），当发生车辆碰撞或损伤等异常情况时，在整个电池组均衡的时间区间并不保持连续开启的状态，而是控制所有的多个电池组以固定的占空比控制电池组开启或停止放电，如开关占空比为3：7，即控制放电均衡时间的区间的30%，在剩余的放电均衡时间的区间的70%。如在100ms的放电控制区间内使用此放电占空比进行控制时，开关开启大致持续30ms，之后的70ms则保持电池组为关闭状态；从而在感应到电池发生碰撞或损伤的车辆异常状态信号后，有效防止发生电池的温度过度上升，同时使电池放电，有效避免电池高温以致bms（电池管理）系统发生火灾的情况。

22、本技术在一较佳示例中：所述方法还包括：

23、预设的整车控制系统根据当前所述多个电池组的实际放电电压、最大允许放电电流和整车负载功率得到当前多个电池组的可用充电功率；

24、基于所述当前多个电池组的可用充电功率和预设的最大允许充电电流上限进行修正得到电流限制下的第一电池可用充电功率；基于所述当前多个电池组的可用充电功率和预设的电池最大电压上限进行修正得到电压限制下的第二电池可用充电功率；

25、预设的整车控制系统基于预设的功率调节算法得到预设充电调节功率；

26、预设的整车控制系统基于所述第一电池可用充电功率、所述第二电池可用充电功率和所述预设充电调节功率得到实际的电池组可用充电功率；

27、基于所述实际的电池组可用充电功率向预设的整车服务终端发送过充电电流限制请求，以对整车的过充电进行限制。

28、通过采用上述技术方案，整车控制系统通过预设的功率调节算法得到预设的充电调节功率，预设的功率调节算法可提供系统对偏差变化量的处理能力；且通过实际的放电电压与最大允许放电电流可计算当前电池组可用放电功率，同时根据当前电池可用放电功率基于最大允许放电电流上限进行修正，得到电流限制下的第一电池可用充电功率；且根据当前电池可用放电功率基于电池最大电压上限进行修正，得到电压限制下的第二电池可用充电功率；从而得到预设充电调节功率、第一电池可用充电功率和第二电池可用充电功率去最小值得到实际运用的电池可用充电功率；并通过向整车服务终端发送过充电电流限制请求以对整车电池组的过充电进行限制，如通过限制整车扭矩进行限制。

29、本技术在一较佳示例中：所述电池组的放电状态包括关闭放电状态和放电状态；所述在电池组处于充电状态时，获取多个电池组在充电过程中的电压浮动区间数据并一一对应得到多个电池组的充电阶段数据，所述充电阶段数据包括多个不同的充电阶段区间，包括：

30、预设的整车控制系统在多个所述电池组连接外部的充电电源进行充电的过程中，将多个所述电池组控制处于关闭放电状态；

31、预设的整车控制系统在多个所述电池组与外部的充电电源断开连接时，将多个所述电池组控制处于放电状态。

32、通过采用上述技术方案，整车控制系统用于在多个电池组连接外部充电器进行充电的过程中，控制多个电池组对外部的负载关闭放电，即多个电池组停止对外部提供动力；同时在监控整车的电池组完成充电进行使用时，及时控制多个电池组进行放电，以为外部负载提供动力。

33、本技术的发明目的二采用如下技术方案实现：

34、一种电池充放电控制系统，包括：电池组信息采集模块，用于获取电池组的充放电状态，并在电池组处于充电状态时，获取多个电池组在充电过程中的电压浮动区间数据并一一对应得到多个电池组的充电阶段数据，所述充电阶段数据包括多个不同的充电阶段区间；

35、或，

36、在电池组处于放电状态时，获取多个电池组在放电过程中的电压浮动区间数据并一一对应得到多个电池组的放电阶段数据，所述放电阶段数据包括多个不同的放电阶段区间；

37、整车电池控制模块，用于基于多个所述充电阶段区间和预设的自适应推理模型确定电池充电均衡点；

38、所述整车电池控制模块用于基于多个所述放电阶段区间和所述预设的自适应推理模型确定电池放电均衡点；

39、基于所述电池充电均衡点在实际充电时对充电电压符合预设的充电均衡条件的电池组执行均衡；基于所述电池放电均衡点在放电时对放电电压符合预设的放电均衡条件的电池组执行均衡。

40、通过采用上述技术方案，电池组信息采集模块用于获取电池的充电或放电状态，并获取和记录实际的电池组放电电压变化数据和电流变化数据、获取实际的电池组充电电压变化数据和电流变化数据；各个电池组的额定电池容量和实际的电池容量并计算多个电池组之间的电池容量差异等多个数据。并通过整车电池控制模块基于自适应推理模型计算得到充电均衡点以对各个电池组执行充电均衡，和通过整车电池控制模块基于自适应推理模型计算得到放电均衡点以对各个电池组执行放电均衡；本技术技术方案通过充放电结合均衡操作以提高动力电池组的使用安全性、延长动力电池组的使用寿命。

41、本技术在一较佳示例中：所述整车电池控制模块包括：用于串联在电池组和负载之间的放电开关电路，所述放电开关电路用于在所述电池组放电时导通，在所述电池组充电时关断。

42、通过采用上述技术方案，在整车的动力电池组连接外部充电器进行充电的过程中，电池组与负载之间的放电处于关闭状态；在电池组充电完成，放电开关电路正常导通，电池组的放电恢复正常。

43、本技术的发明目的三采用如下技术方案实现：

44、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种电池充放电控制方法的步骤。

45、本技术的发明目的四采用如下技术方案实现：

46、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种电池充放电控制方法的步骤。

47、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

48、1. 在实际的动力电池组充电和放电的过程中，充电电压和放电电压会产生电压变化，如充电电压为12v的电池，在实际的充电过程中电压浮动区间为9v至15v；即产生动力电池组的充电电压浮动区间和放电电压浮动区间；电池组在实际的充电过程中一般分为恒流充电阶段、恒压充电阶段，充满阶段和浮充充电阶段，电池组的放电过程一般分为开放电路电压阶段、平台阶段、极化阶段和放电结束阶段；

49、在实际的充电过程中给多个电池组充电时，随着充电电压值的变化，容量小的电池组充电总时间会随着电压值的增大而缩短，容量大的电池组充电总时间会随着电压值的增大而延长；而本技术的预设的自适应推理模型得到多个电池组的充电均衡点后，在同一个充电阶段内采用充电均衡点的电压进行充电时，容量大小不同的电池组充电总时间基本一致，从而有效保证多组不同容量的电池组充电总时间一样；

50、动力电池在实际的放电过程中进行使用时，本技术的预设的自适应推理模型得到多个电池组的放电均衡点后，通过采用均衡控制使得串联连接的多个电池组的剩余容量均匀的减少，使得多个电池组能够较均匀的衰老，保持较好的一致性，多个电池组内的soh（电池健康度）较为接近；

51、从而本技术通过对动力电池组实现充电均衡管理和放电均衡管理，有助于控制动力电池的充放电深度，以提高动力电池组的安全性、延长电池组的使用寿命；

52、2. 在多个电池组均处于放电状态时（即动力电池组在整车提供动力的过程中），当发生车辆碰撞或损伤等异常情况时，在整个电池组均衡的时间区间并不保持连续开启的状态，而是控制所有的多个电池组以固定的占空比控制电池组开启或停止放电，如开关占空比为3：7，即控制放电均衡时间的区间的30%，在剩余的放电均衡时间的区间的70%。如在100ms的放电控制区间内使用此放电占空比进行控制时，开关开启大致持续30ms，之后的70ms则保持电池组为关闭状态；从而在感应到电池发生碰撞或损伤的车辆异常状态信号后，有效防止发生电池的温度过度上升，同时使电池放电，有效避免电池高温以致bms（电池管理）系统发生火灾的情况；

53、3. 电池组信息采集模块用于获取电池的充电或放电状态，并获取和记录实际的电池组放电电压变化数据和电流变化数据、获取实际的电池组充电电压变化数据和电流变化数据；各个电池组的额定电池容量和实际的电池容量并计算多个电池组之间的电池容量差异等多个数据。并通过整车电池控制模块基于自适应推理模型计算得到充电均衡点以对各个电池组执行充电均衡，和通过整车电池控制模块基于自适应推理模型计算得到放电均衡点以对各个电池组执行放电均衡；本技术技术方案通过充放电结合均衡操作以提高动力电池组的使用安全性、延长动力电池组的使用寿命。

54、4. 在整车的动力电池组连接外部充电器进行充电的过程中，电池组与负载之间的放电处于关闭状态；在电池组充电完成，放电开关电路正常导通，电池组的放电恢复正常。