基于电流的电池充放电保护方法、装置和电子设备与流程

发电;变电;配电装置的制造技术1.本发明涉及电池保护的技术领域，尤其是涉及一种基于电压和温度的电池充放电保护方法、装置和电子设备。背景技术：2.随着电动车辆技术的发展，人们对车辆电池包的应用安全越来越重视。3.目前的电池包在充放电过程中的安全性，一般是通过预先设置电池包相应参数的固定阈值来验证，然而该固定阈值的设置并不具备逻辑依据，不能作为电池包的充放电过程中是否安全的判断指标，即现今的电池包在充放电过程中的安全可靠性不高。技术实现要素：4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于电流的电池充放电保护方法、装置和电子设备，结合实际影响因素，对车辆行驶状态和充电状态的电流阈值进行精准确定，进而缓解现今电池充放电安全性评价可靠性不高的问题。5.第一方面，实施例提供一种基于电流的电池充放电保护方法，所述方法包括：6.基于电池包中电芯的电流允许最大值、电流采样误差和电池管理系统精度，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值和回馈过流阈值；7.基于电芯的预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的直流充电过流阈值；8.基于所述放电过流阈值、所述回馈过流阈值和所述直流充电过流阈值，对充放电过程中的电芯进行保护。9.在可选的实施方式中，基于电池包中电芯的电流允许最大值、电流采样误差和电池管理系统精度，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值和回馈过流阈值的步骤，包括：10.根据电池包中电芯的放电电流允许最大值和各个电芯温度下对应的整车放电电流允许最大值进行线性差值计算，确定出电芯与整车的最小放电电流差值；11.基于所述最小放电电流差值、电池管理系统的采样精度和电流检测精度的乘积，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值。12.在可选的实施方式中，基于电池包中电芯的电流允许最大值、电流采样误差和电池管理系统精度，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值和回馈过流阈值的步骤，还包括：13.根据电池包中电芯的回馈电流允许最大值和各个电芯温度下对应的整车回馈电流允许最大值进行线性差值计算，确定出电芯与整车的最小回馈电流差值；14.基于所述最小回馈电流差值、电流采样误差和电池管理系统的电流检测精度的乘积，确定所述电芯在车辆行驶状态下的回馈过流阈值。15.在可选的实施方式中，基于电芯的预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的直流充电过流阈值的步骤，包括：16.将电芯的第一预设时间内的回馈电流与持续充电电流进行除法计算，确定出第一电流比值；17.基于所述第一电流比值和请求电流的乘积，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的第一直流充电过流阈值。18.在可选的实施方式中，基于电芯的预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的直流充电过流阈值的步骤，还包括：19.将电芯的第二预设时间内的回馈电流与持续充电电流进行除法计算，确定出第二电流比值，其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；20.基于所述第二电流比值和请求电流的乘积，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的第二直流充电过流阈值。21.在可选的实施方式中，基于所述放电过流阈值、所述回馈过流阈值和所述直流充电过流阈值，对充放电过程中的电芯进行保护的步骤，包括：22.若所述电芯在车辆行驶状态下的放电电流大于所述放电过流阈值，或者，所述电芯在车辆行驶状态下的回馈电流大于所述回馈过流阈值，则控制继电器切断。23.在可选的实施方式中，基于所述放电过流阈值、所述回馈过流阈值和所述直流充电过流阈值，对充放电过程中的电芯进行保护的步骤，还包括：24.若所述电芯在车辆直流充电状态下的充电电流不小于所述第一直流充电过流阈值，则控制继电器切断；25.若所述电芯在车辆直流充电状态下的充电电流大于所述第二直流充电过流阈值，则降低百分之五十的所述充电电流。26.第二方面，实施例提供一种基于电流的电池充放电保护装置，所述装置包括：27.第一确定模块，基于电池包中电芯的电流允许最大值、电流采样误差和电池管理系统精度，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值和回馈过流阈值；28.第二确定模块，基于电芯的预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的直流充电过流阈值；29.保护模块，基于所述放电过流阈值、所述回馈过流阈值和所述直流充电过流阈值，对充放电过程中的电芯进行保护。30.第三方面，实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有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前述实施方式任一项所述的方法的步骤。31.第四方面，实施例提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现前述实施方式任一项所述的方法的步骤。32.本发明实施例提供的一种基于电流的电池充放电保护方法、装置和电子设备，通过对车辆行驶状态和车辆直流充电状态下的过流阈值进行确定，将确定后的精确阈值作为电池充放电可靠性的评价标准，进而保证电池的应用安全；其中，考虑到对过流阈值的影响，选用电流允许最大值、电流采用误差和电池管路系统精度，确定出车辆行驶状态下较为精准的放电过流阈值和回馈电流阈值；与此同时，选用预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流确定出精准的电池直流充电状态下较为精确的直流充电过流阈值，能够在上述阈值作用下，对电芯评判的准确性更高。33.本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。34.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明35.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。36.图1为本发明实施例提供的一种基于电流的电池充放电保护方法流程图；37.图2为本发明实施例提供的一种基于电流的电池充放电保护装置的功能模块图；38.图3为本发明实施例提供的一种电子设备的硬件架构示意图。具体实施方式39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。40.当前电池包在充放电过程的安全保护方案，一般是基于预设的参数阈值预电池包充放电过程中的对应参数实际采集值进行比对，若该参数实际采集值达到参数阈值，则控制执行相应的电池包保护措施。但该用于验证电池安全性的参数阈值往往由工作人员凭借经验或根据出厂阈值预先设置，并不具有能够适应实际充当电的应用场景，并不具有保证其验证可靠性的逻辑依据。因此，基于前述方式实现的当前电池包充放电安全保护方案的可靠性不高，进而影响用户的行车安全。41.基于此，本发明实施例提供的一种基于电流的电池充放电保护方法、装置和电子设备，结合实际影响因素，对车辆行驶状态和充电状态的电流阈值进行精准确定，进而缓解现今电池充放电安全性评价可靠性不高的问题。42.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于电流的电池充放电保护方法进行详细介绍，该方法可应用于如电池管理系统bms等车载控制设备中。43.图1为本发明实施例提供的一种基于电流的电池充放电保护方法流程图。44.如图1所示，该方法包括以下步骤：45.步骤s102，基于电池包中电芯的电流允许最大值、电流采样误差和电池管理系统精度，确定电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值和回馈过流阈值。46.其中，每个电芯出厂时就对应有其最大的允许电流值，即若电芯的电流值超过该电流允许最大值，可能会造成过充、过放等损伤电芯性能的情况。电流采样误差指对电芯电流进行采集的过程中出现的误差值，该误差值可根据电流采样设备的精度误差或预先多次对电芯电流采集计算出的误差值。电池管理系统(battery management system，bms)的精度可理解为其进行检测和采样的初始精度。47.需要说明的是，经发明人研究发现，对电芯充放电的电流安全影响较大的工况环境涉及车辆行驶状态和车辆充电状态，进而为了能够保护电芯安全和提高兼容性，本发明实施例从车辆行驶和车辆直流充电两个角度设置电流保护值。而在车辆行驶状态下需要同时考虑放电过流和回馈过流，以保证其安全性。48.步骤s104，基于电芯的预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流，确定电芯在车辆直流充电状态下的直流充电过流阈值。49.此处的回馈电流为车辆直流充电状态下产生的，与前述步骤中车辆行驶过程中的回馈电流并不相同，不同的预设时间对应不同的回馈电流，其中，预设时间可预先根据车辆或电芯的实际应用需要进行设置。持续充电电流为车辆直流充电状态的一种充电指标，本领域技术人员能够获知。请求电流可理解为可于充电桩上显示的充电电流。50.步骤s106，基于放电过流阈值、回馈过流阈值和直流充电过流阈值，对充放电过程中的电芯进行保护。51.可以理解的是，根据前述步骤确定出的放电过流阈值、回馈过流阈值判断车辆行驶状态下是否存在放电过流回馈过流，在此基础上，前述步骤得到的直流充电过流阈值用于判断车辆直流充电状态下是否充电过流，进而能够对电芯采取相应的保护措施。52.在实际应用的优选实施例中，通过对车辆行驶状态和车辆直流充电状态下的过流阈值进行确定，将确定后的精确阈值作为电池充放电可靠性的评价标准，进而保证电池的应用安全；其中，考虑到对过流阈值的影响，选用电流允许最大值、电流采用误差和电池管路系统精度，确定出车辆行驶状态下较为精准的放电过流阈值和回馈电流阈值；与此同时，选用预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流确定出精准的电池直流充电状态下较为精确的直流充电过流阈值，能够在上述阈值作用下，对电芯评判的准确性更高。53.在一些实施例中，经发明人研究发现，车辆行驶状态下的放电电流对电芯安全性的影响较大，因此，对该场景下放电过流阈值的确定较为必要；作为一种示例，步骤s102可包括：54.步骤1.1)，根据电池包中电芯的放电电流允许最大值和各个电芯温度下对应的整车放电电流允许最大值进行线性差值计算，确定出电芯与整车的最小放电电流差值。55.其中，每个品牌电芯的放电电流允许最大值可能并不相同，同理不同品牌车辆在各个电芯温度下的整车放电电流允许最大值也不相同。示例性地，电芯温度a对应的整车放电电流允许最大值为a，电芯温度b对应的整车放电电流允许最大值为b，电芯温度c对应的整车放电电流允许最大值为c等等。将电芯的放电电流允许最大值x分别与各个电芯温度对应的整车放电电流允许最大值进行差值计算，得到每个电芯温度对应的放电电流差值，并从中确定出最小放电电流差值，即min(电芯放电电流允许最大值-不同电芯温度对应的整车允许最大值)。56.步骤1.2)，基于所述最小放电电流差值、电池管理系统的采样精度和电流检测精度的乘积，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值。57.可以理解的是，放电过流阈值i1＝min(电芯放电电流允许最大值-不同电芯温度对应的整车允许最大值)*bms采样精度*bms电流检测精度；其中，bms电流检测精度可为±0.5％。58.在一些实施例中，经发明人研究发现，车辆行驶状态下的回馈电流对电芯安全性的也具有较大影响，因此，对该场景下回馈过流阈值的确定较为必要；作为一种示例，上述步骤s102还包括：59.步骤2.1)，根据电池包中电芯的回馈电流允许最大值和各个电芯温度下对应的整车回馈电流允许最大值进行线性差值计算，确定出电芯与整车的最小回馈电流差值。60.这里，与前述步骤1.1)中的最小放电电流差值的确定方式相似，此处不再赘述，即可得到电芯与整车的最小回馈电流差值，即min(电芯回馈电流允许最大值-不同电芯温度对应的整车回馈允许最大值)。61.步骤2.2)，基于所述最小回馈电流差值、电流采样误差和电池管理系统的电流检测精度的乘积，确定所述电芯在车辆行驶状态下的回馈过流阈值。62.可以理解的是，回馈过流阈值i2＝min(电芯回馈电流允许最大值-不同电芯温度对应的整车回馈允许最大值)*电流采样误差*bms电流检测精度。63.在实际应用过程中，若所述电芯在车辆行驶状态下的放电电流大于所述放电过流阈值，或者，所述电芯在车辆行驶状态下的回馈电流大于所述回馈过流阈值，则控制继电器切断，以实现充放电过程中电池保护。64.在前述实施例的基础上，经发明人继续研究发现，除前述车辆行驶状态的电流对电池充放电影响较大，车辆直流充电状态的电流也是一个需要考虑的重要指标，因此，还需要对车辆直流充电状态下的电流阈值进行确定，以便保证电池安全评价的可靠性；作为一种示例，上述实施例中的步骤s104包括：65.步骤3.1)，将电芯的第一预设时间内的回馈电流与持续充电电流进行除法计算，确定出第一电流比值。66.其中，第一预设时间可选取10s，即第一电流比值为i_10s回馈/i_持续充电，在实际应用中，200％为电芯允许10s回馈电流/持续充电电流的最小值，因此，将第一电流比值取值200％，以确保电芯无过充风险。67.步骤3.2)，基于所述第一电流比值和请求电流的乘积，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的第一直流充电过流阈值。68.可以理解的是，第一直流充电过流阈值i3＝(i_10s回馈/i_持续充电)*请求电流。69.在一些实施例中，基于该第一直流充电过流阈值对充电状态下的电池进行相应保护控制，若所述电芯在车辆直流充电状态下的充电电流不小于所述第一直流充电过流阈值，则控制继电器切断。如果bms检测得到的直流充电电流≥请求电流200％，说明充电桩电流模块严重异常，所以直接切断继电器。70.在一些实施例中，上述实施例中的步骤s104，还包括：71.步骤4.1)，将电芯的第二预设时间内的回馈电流与持续充电电流进行除法计算，确定出第二电流比值。72.其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间，第二预设时间可取30秒，即第二电流比值为i_30s回馈/i_持续充电。在实际应用过程中，电芯允许30s回馈电流/持续充电电流的最小可取值为143％，在第二电流比值取该最小值的情况下，保证电芯不会过充。73.步骤4.2)，基于所述第二电流比值和请求电流的乘积，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的第二直流充电过流阈值。74.其中，第二直流充电过流阈值i4＝(i_30s回馈/i_持续充电)*请求电流。75.在一些实施例中，根据步骤s106可知在车辆直流充电过程中，采用何种控制策略对电池进行保护：76.步骤5.1)，若所述电芯在车辆直流充电状态下的充电电流大于所述第二直流充电过流阈值，则降低百分之五十的所述充电电流。77.如果bms检测的直流充电电流≥请求电流143％(＜200％)，则降电流50％，此时的充电电流值还未达到该故障范围最大值(＜200％)，可以通过下降50％的充电电流确保其处于请求电流范围内，进而无需控制执行切断继电器操作。78.在本发明实施例中，通过分别对车辆行驶状态和车辆直流充电状态的过流阈值进行确定，进而能够根据较为精准的，与实际情况较为贴合且具有逻辑依据的保护阈值对充放电过程中的电池进行保护，提高电池评价的可靠性。79.如图2所示，本发明实施例还提供一种基于电流的电池充放电保护装置200，所述装置包括：80.第一确定模块201，基于电池包中电芯的电流允许最大值、电流采样误差和电池管理系统精度，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值和回馈过流阈值；81.第二确定模块202，基于电芯的预设时间内的回馈电流、持续充电电流和请求电流，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的直流充电过流阈值；82.保护模块203，基于所述放电过流阈值、所述回馈过流阈值和所述直流充电过流阈值，对充放电过程中的电芯进行保护。83.在实际应用过程中，第一确定模块用于对车辆行驶状态的过流阈值进行确定，第二确定模块用于对车辆直流充电状态的过流阈值进行确定，保护模块基于前述确定出的各个过流阈值实现对充放电过程中的电池电芯进行保护，依据电流阈值的精准确定，实现可靠性较高地电池保护效果。84.在一些实施例中，第一确定模块，还具体用于，根据电池包中电芯的放电电流允许最大值和各个电芯温度下对应的整车放电电流允许最大值进行线性差值计算，确定出电芯与整车的最小放电电流差值；基于所述最小放电电流差值、电池管理系统的采样精度和电流检测精度的乘积，确定所述电芯在车辆行驶状态下的放电过流阈值。85.在一些实施例中，第一确定模块，还具体用于，根据电池包中电芯的回馈电流允许最大值和各个电芯温度下对应的整车回馈电流允许最大值进行线性差值计算，确定出电芯与整车的最小回馈电流差值；基于所述最小回馈电流差值、电流采样误差和电池管理系统的电流检测精度的乘积，确定所述电芯在车辆行驶状态下的回馈过流阈值。86.在一些实施例中，第二确定模块，还具体用于，将电芯的第一预设时间内的回馈电流与持续充电电流进行除法计算，确定出第一电流比值；基于所述第一电流比值和请求电流的乘积，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的第一直流充电过流阈值。87.在一些实施例中，第二确定模块，还具体用于，将电芯的第二预设时间内的回馈电流与持续充电电流进行除法计算，确定出第二电流比值，其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；基于所述第二电流比值和请求电流的乘积，确定所述电芯在车辆直流充电状态下的第二直流充电过流阈值。88.在一些实施例中，保护模块，还具体用于，若所述电芯在车辆行驶状态下的放电电流大于所述放电过流阈值，或者，所述电芯在车辆行驶状态下的回馈电流大于所述回馈过流阈值，则控制继电器切断。89.在一些实施例中，保护模块，还具体用于，若所述电芯在车辆直流充电状态下的充电电流不小于所述第一直流充电过流阈值，则控制继电器切断；若所述电芯在车辆直流充电状态下的充电电流大于所述第二直流充电过流阈值，则降低百分之五十的所述充电电流。90.图3为本发明实施例提供的电子设备300的硬件架构示意图。参见图3所示，该电子设备300包括：机器可读存储介质301和处理器302，还可以包括非易失性存储介质303、通信接口304和总线305；其中，机器可读存储介质301、处理器302、非易失性存储介质303和通信接口304通过总线305完成相互间的通信。处理器302通过读取并执行机器可读存储介质301中基于电流的电池充放电保护的机器可执行指令，可执行上文实施例描述基于电流的电池充放电保护方法。91.本文中提到的机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：ram(radom access memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。92.非易失性介质可以是非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的非易失性存储介质，或者它们的组合。93.可以理解的是，本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。94.本发明实施例所提供计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序代码被执行时可实现上述任一实施例所述的基于电流的电池充放电保护方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。95.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。96.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。97.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。98.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!