一种电池管理控制方法及装置与流程

1.本技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池管理控制方法及装置。


背景技术：

2.新能源汽车是我国战略新型产业之一，在促进可再生能源应用和提高电气化交通运输发展占重要地位。面对汽车电动化时代的到来，如何提高动力电池全生命周期内电池寿命，提高电池使用效率，成为主要关注的话题。锂离子电池的寿命参考量主要有循环寿命和日历寿命，纯电动汽车的动力电池随着使用次数和使用年限增加，其可用电量和电性能会衰减，为了更好地延长电池寿命，bms需要具备对电池系统全生命周期的管理功能。现有的电池管理控制方法，通常从单一指标影响因素方面优化电池控制方案，以提高电池使用寿命。然而，在实践中发现，现有方法易造成由于评估体系单一，导致评价结果不准问题，影响电池管控准确性，从而影响电池的运行寿命。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种电池管理控制方法及装置，能够全方面进行数据监控，全面评估电池状态，从而准确进行电池管控，进而有利于提升电池的运行寿命。
4.本技术实施例第一方面提供了一种电池管理控制方法，包括：
5.获取目标汽车的累计行驶里程、所述目标汽车电池包的累计运行时间、所述目标汽车的运行模式和所述目标汽车的实时电池温度；
6.基于所述累计行驶里程、所述累计运行时间、所述运行模式、所述实时电池温度和预设的健康状态估算模型估算所述目标汽车的电池健康状态值；
7.根据预先构建的多维度指标动态查表模型、所述电池健康状态值、所述累计行驶里程、所述累计运行时间、所述运行模式、所述实时电池温度，确定控制参数；
8.根据所述控制参数对所述目标汽车的电池进行全生命周期电池管理控制。
9.在上述实现过程中，该方法可以优先获取目标汽车的累计行驶里程、目标汽车电池包的累计运行时间、目标汽车的运行模式和目标汽车的实时电池温度；然后基于累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度和预设的健康状态估算模型估算目标汽车的电池健康状态值；再后根据预先构建的多维度指标动态查表模型、电池健康状态值、累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度，确定控制参数；最后根据控制参数对目标汽车的电池进行全生命周期电池管理控制。可见，该方法能够全方面进行数据监控，全面评估电池状态，从而准确进行电池管控，进而有利于提升电池的运行寿命。
10.进一步地，所述获取目标汽车的累计行驶里程、所述目标汽车电池包的累计运行时间、所述目标汽车的运行模式和所述目标汽车的实时电池温度，包括：
11.获取电池管理系统存储值，其中，所述电池管理系统存储值包括累计放电量、平均电耗、电池包下线时间；
12.根据所述平均电耗和所述累计放电量计算目标汽车的累计行驶里程；
13.根据所述电池包下线时间计算所述目标汽车电池包的累计运行时间；
14.检测所述目标汽车的运行模式；
15.通过温度采集模采集所述目标汽车的实时电池温度。
16.进一步地，所述检测所述目标汽车的运行模式，包括：
17.获取所述目标汽车的充电状态和外温温度；
18.根据所述充电状态判断所述目标汽车是否处于电池充电过程中；
19.如果是，则根据所述充电状态确定所述目标汽车的充电状态模式；
20.根据所述充电状态模式确定所述目标汽车的运行模式。
21.进一步地，所述方法还包括：
22.当根据所述充电状态判断出所述目标汽车不处于电池充电过程中时，根据所述充电状态和所述外温温度确定所述目标汽车的行车状态模式；
23.根据所述行车状态模式确定所述目标汽车的运行模式。
24.进一步地，所述控制参数包括容量上下限、容量保持率、充电倍率、放电功率、冷却液流量、制冷/加热功率中的一种或者多种。
25.本技术实施例第二方面提供了一种电池管理控制装置，所述电池管理控制装置包括：
26.获取单元，用于获取目标汽车的累计行驶里程、所述目标汽车电池包的累计运行时间、所述目标汽车的运行模式和所述目标汽车的实时电池温度；
27.估算单元，用于基于所述累计行驶里程、所述累计运行时间、所述运行模式、所述实时电池温度和预设的健康状态估算模型估算所述目标汽车的电池健康状态值；
28.确定单元，用于根据预先构建的多维度指标动态查表模型、所述电池健康状态值、所述累计行驶里程、所述累计运行时间、所述运行模式、所述实时电池温度，确定控制参数；
29.控制单元，用于根据所述控制参数对所述目标汽车的电池进行全生命周期电池管理控制。
30.在上述实现过程中，该装置可以通过获取单元获取目标汽车的累计行驶里程、目标汽车电池包的累计运行时间、目标汽车的运行模式和目标汽车的实时电池温度；通过估算单元来基于累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度和预设的健康状态估算模型估算目标汽车的电池健康状态值；通过确定单元来根据预先构建的多维度指标动态查表模型、电池健康状态值、累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度，确定控制参数；通过控制单元来根据控制参数对目标汽车的电池进行全生命周期电池管理控制。可见，该装置能够全方面进行数据监控，全面评估电池状态，从而准确进行电池管控，进而有利于提升电池的运行寿命。
31.进一步地，所述获取单元包括：
32.获取子单元，用于获取电池管理系统存储值，其中，所述电池管理系统存储值包括累计放电量、平均电耗、电池包下线时间；
33.计算子单元，用于根据所述平均电耗和所述累计放电量计算目标汽车的累计行驶里程；以及根据所述电池包下线时间计算所述目标汽车电池包的累计运行时间；
34.检测子单元，用于检测所述目标汽车的运行模式；
35.采集子单元，用于通过温度采集模采集所述目标汽车的实时电池温度。
36.进一步地，所述检测子单元包括：
37.获取模块，用于获取所述目标汽车的充电状态和外温温度；
38.判断模块，用于根据所述充电状态判断所述目标汽车是否处于电池充电过程中；
39.确定模块，用于当判断出所述目标汽车处于电池充电过程中时，根据所述充电状态确定所述目标汽车的充电状态模式；以及根据所述充电状态模式确定所述目标汽车的运行模式。
40.进一步地，所述确定模块，还用于当判断出所述目标汽车不处于电池充电过程中时，根据所述充电状态和所述外温温度确定所述目标汽车的行车状态模式；以及根据所述行车状态模式确定所述目标汽车的运行模式。
41.进一步地，所述控制参数包括容量上下限、容量保持率、充电倍率、放电功率、冷却液流量、制冷/加热功率中的一种或者多种。
42.本技术实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本技术实施例第一方面中任一项所述的电池管理控制方法。
43.本技术实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本技术实施例第一方面中任一项所述的电池管理控制方法。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
45.图1为本技术实施例提供的一种电池管理控制方法的流程示意图；
46.图2为本技术实施例提供的一种电池管理控制装置的结构示意图；
47.图3为本技术实施例提供的一种全生命周期管理控制功能框图。
具体实施方式
48.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
49.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.实施例1
51.请参看图1，图1为本技术实施例提供了一种电池管理控制方法的流程示意图。其中，该电池管理控制方法包括：
52.s101、获取电池管理系统存储值；电池管理系统存储值包括累计放电量、平均电耗、电池包下线时间。
53.s102、根据平均电耗和累计放电量计算目标汽车的累计行驶里程。
54.本实施例中，该方法可以通过bms行驶里程计算模块，获取电动汽车累计行驶里程
l。
55.s103、根据电池包下线时间计算目标汽车电池包的累计运行时间。
56.本实施例中，该方法可以获取电池包下线时间，并通过bms时间计算模块，计算得到电池包累计运行时间t。
57.s104、获取目标汽车的充电状态和外温温度。
58.s105、根据充电状态判断目标汽车是否处于电池充电过程中，若是，则执行步骤s106；若否，则执行步骤s108。
59.s106、根据充电状态确定目标汽车的充电状态模式。
60.s107、根据充电状态模式确定目标汽车的运行模式，并执行步骤s110。
61.s108、根据充电状态和外温温度确定目标汽车的行车状态模式。
62.s109、根据行车状态模式确定目标汽车的运行模式，并执行步骤s110。
63.s110、通过温度采集模采集目标汽车的实时电池温度。
64.s111、基于累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度和预设的健康状态估算模型估算目标汽车的电池健康状态值。
65.本实施例中，该方法可以通过电池健康状态估算模块来根据健康状态估算模型，具体可以通过bms(bms电池系统俗称之为电池保姆或电池管家)实时获取电池健康状态值。
66.本实施例中，该方法可以通过温度检测模块对电动汽车运行模式进行判断，通过检测外温及电池包模组温度，车辆行车状况、充电状态等运行场景，设定相应的温度阀值，动态判断车辆运行模式。通过触发不同的温度阀值，动态运行模式判断分为夏季模式、冬季模式、普通模式。
67.s112、根据预先构建的多维度指标动态查表模型、电池健康状态值、累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度，确定控制参数。
68.本实施例中，控制参数包括容量上下限、容量保持率、充电倍率、放电功率、冷却液流量、制冷/加热功率中的一种或者多种。
69.s113、根据控制参数对目标汽车的电池进行全生命周期电池管理控制。
70.本实施例中，该方法可以通过温度采集模块，实时采集电池温度，通过优化热管理控制策略，动态优化控制冷却液流量、制冷、加热功率等，控制电池温度阀值，将电池温度控制在合理使用温度区间，避免电池温度过高或过低以及温差过大。
71.在本实施例中，该方法可以根据通过里程、运行时间、温度对电池健康状态估算进行误差矫正，配置不同的权重系数得到电池健康状态soh，建立动态多维度查表模型，得到车用电动电池不同运行阶段、不同工况场景下的可用容量范围的上下限、充电倍率输出、可输出放电功率，保证不同工况场景下，控制车辆充放电的可用电量范围、充电倍率、放电功率。
72.请参阅图3，图3示出了一种全生命周期管理控制功能框图。
73.举例来说，累计放电量q通过bms的电压u和电流i计算整车运行过程中累计放电量，平均电耗通过整车运行大数据获取平均电耗e
avg
，得到车辆行驶累计里程l以表征循环寿命；
[0074][0075]
电池当前运行的时间t以表征日历寿命，最终计算的时间只能单调递增；其中，t＝t
now-t
bol
；
[0076]
其中，冬夏季及常规模式处理方式：进入充电模式等待时间δt
min
，取δt＝t
2-t1，内外温总和计算δt内外温平均值t
avg
，当环境温度t
avg
＞t时判断是否进入夏季模式，环境温度t
avg
＜t1时进入冬季模式，环境温度t
avg
处于t1与t之间，进入普通模式；
[0077][0078]
然后再soh状态模型估算基于电池微分容量特征参数,在线估算soh值；
[0079]
然后再实时监测电池温度tb，当电池温度tb≥t
max
，开启冷却功能请求，当电池温度tb≤t
min
时，开启加热请求。根据充电以及行车工况，动态调整加热及冷却的温度阀值、目标冷却液温度请求以及流量请求；
[0080]
然后再基于里程信息、运行时间、温度等参数值修正模型估算soh值，电池全生命周期控制第一分量soh
date
＝w1*soh
l
w2*soh
t
w3*soh
t
w4；其中，
[0081]
w1 w2 w3 w4＝1*soh
bms
；
[0082]
然后再建立多维度指标动态查表模型，根据不同的比例权重系统，对应输出优化的动态控制参数，如可用容量上下限、容量保持率、充电倍率、放电功率、冷却液流量、制冷/加热功率控制参数。
[0083]
本实施例中，本技术要解决的技术问题在于bms考虑电池使用时间、累计行驶里程计算模块，表征电池的循环寿命、通过温度检测模块检测外温温度，以及通过soh计算模块获得电芯的健康状态，通过建立多维度动态指标模型及根据整车识别场景动态设置比例权重，在电池全生命周期运行过程中实时控制动力电池的可用电量充放电深度，控制电池充电倍率以及选取最优的热管理控制策略，动态提取最优的控制策略及控制参数，在保证整车使用性能的前提条件下，将电池温度控制在合理的温度区间，确保每个电芯能够发挥出最大性能，以达到保护电池及提高电池寿命的目的。
[0084]
本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
[0085]
在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
[0086]
可见，实施本实施例所描述的电池管理控制方法，能够通过电池运行里程、运行时间、温度、运行模式以及bms计算soh值等多指标，通过建立多维度模型以及设置多维度权重系数的方法，以最大可能在车辆运行的各个时期都能实时地得到最精确的电池健康状态，
优化电池的使用寿命；还能够基于不同用户场景下的全生命周期电池管理控制方法，和多维度目标因素控制指标，来控制电池可用电量范围、充电倍率、放电功率、结合热管理控制策略，从而更好地优化电池使用寿命及电池可靠性和耐久性。
[0087]
实施例2
[0088]
请参看图2，图2为本技术实施例提供的一种电池管理控制装置的结构示意图。如图2所示，该电池管理控制装置包括：
[0089]
获取单元210，用于获取目标汽车的累计行驶里程、目标汽车电池包的累计运行时间、目标汽车的运行模式和目标汽车的实时电池温度；
[0090]
估算单元220，用于基于累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度和预设的健康状态估算模型估算目标汽车的电池健康状态值；
[0091]
确定单元230，用于根据预先构建的多维度指标动态查表模型、电池健康状态值、累计行驶里程、累计运行时间、运行模式、实时电池温度，确定控制参数；
[0092]
控制单元240，用于根据控制参数对目标汽车的电池进行全生命周期电池管理控制。
[0093]
作为一种可选的实施方式，获取单元210包括：
[0094]
获取子单元211，用于获取电池管理系统存储值，其中，电池管理系统存储值包括累计放电量、平均电耗、电池包下线时间；
[0095]
计算子单元212，用于根据平均电耗和累计放电量计算目标汽车的累计行驶里程；以及根据电池包下线时间计算目标汽车电池包的累计运行时间；
[0096]
检测子单元213，用于检测目标汽车的运行模式；
[0097]
采集子单元214，用于通过温度采集模采集目标汽车的实时电池温度。
[0098]
作为一种可选的实施方式，检测子单元213包括：
[0099]
获取模块，用于获取目标汽车的充电状态和外温温度；
[0100]
判断模块，用于根据充电状态判断目标汽车是否处于电池充电过程中；
[0101]
确定模块，用于当判断出目标汽车处于电池充电过程中时，根据充电状态确定目标汽车的充电状态模式；以及根据充电状态模式确定目标汽车的运行模式。
[0102]
作为一种可选的实施方式，确定模块，还用于当判断出目标汽车不处于电池充电过程中时，根据充电状态和外温温度确定目标汽车的行车状态模式；以及根据行车状态模式确定目标汽车的运行模式。
[0103]
本实施例中，控制参数包括容量上下限、容量保持率、充电倍率、放电功率、冷却液流量、制冷/加热功率中的一种或者多种。
[0104]
本实施例中，对于电池管理控制装置的解释说明可以参照实施例1中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
[0105]
可见，实施本实施例所描述的电池管理控制装置，能够通过电池运行里程、运行时间、温度、运行模式以及bms计算soh值等多指标，通过建立多维度模型以及设置多维度权重系数的方法，以最大可能在车辆运行的各个时期都能实时地得到最精确的电池健康状态，优化电池的使用寿命；还能够基于不同用户场景下的全生命周期电池管理控制方法，和多维度目标因素控制指标，来控制电池可用电量范围、充电倍率、放电功率、结合热管理控制策略，从而更好地优化电池使用寿命及电池可靠性和耐久性。
[0106]
本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本技术实施例1中的电池管理控制方法。
[0107]
本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本技术实施例1中的电池管理控制方法。
[0108]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0109]
另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0110]
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术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-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0111]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0112]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
[0113]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。