电池管理维护方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池管理维护方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.锂离子动力电池具有能量密度大、补充方便和绿色环保等优势，在新能源领域应用广泛，例如，在自动化机器人应用的场景如无人化物流、环卫清扫等场景中，自动化机器人均采用锂离子电池作为动力源。
3.随着电池制造工艺和技术的提高，目前电池自身的状态参数能够通过通信传递到自动化机器人主机控制单元，以便主机对电池状态进行监控。然而自动化机器人在无人状态长期运行时，电池需要定期维护，否则容易出现容量偏差，常规地，电池通过一个满充满放循环使cpu识别到电池高压上限和低压下限，以完成校准过程。
4.而且相关技术中的一些校准方案中，对于电量soc(state of charge，电池荷电状态)校准，电池的soc算法存在一定比例的误差空间，在无人自动化机器人进行使用时，难以实现满充满放，且实际工况(进行浅充浅放)无法满足电池的使用和维护需求，对soc的校准结果是对电池进行管理的重要参数，长时间无法校准易造成soc积累误差过大，无法正常工作，从而需要人为介入，无法真正实现机器人的自动化。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种电池管理维护方法、装置、设备及存储介质，能够有效地解决实际工况难以满足校准需求的问题，减少soc积累误差，有助于自动化机器人的稳定运行。
6.第一方面，本技术实施例提供一种电池管理维护方法，应用于自动化机器人，自动化机器人包括储能单元，电池管理维护方法包括：
7.获取储能单元内电池的soc值以及当前电压值；
8.根据预存的数据对应表，确认在当前电压值下的soc值是否匹配于数据对应表，数据对应表中记录有soc值与电压值的对应关系；
9.获取校准周期，并确认校准周期是否小于预设周期；
10.根据soc值的匹配结果和校准周期的比较结果，确定电池的充电上限；
11.根据充电上限，对电池执行相应的充电指令，以对电池进行校准维护。
12.第二方面，本技术实施例提供一种电池管理维护装置，包括：
13.数据获取模块，配置为获取储能单元内电池的soc值以及当前电压值；
14.匹配确认模块，配置为根据预存的数据对应表，确认在当前电压值下的soc值是否匹配于数据对应表，数据对应表中记录有soc值与电压值的对应关系；
15.阈值判断模块，配置为获取校准周期，并确认校准周期是否小于预设周期；
16.限值确定模块，配置为根据soc值的匹配结果和校准周期的比较结果，确定电池的
processing unit，中央处理器)实现对自动化机器人的数据处理和操作控制。储能单元中还可以设置管理模块，如bms(battery management system，电池管理系统)模块，对电池的相关信息，如电池状态信息、电池告警信息等，因此，控制单元可以获取与储能单元中的电池的相关信息。
33.图1为本技术实施例提供的电池管理维护方法的步骤流程图，如图1所示，电池管理维护方法包括如下步骤：
34.步骤s110、获取储能单元内电池的soc值以及当前电压值。
35.控制单元与储能单元之间可进行信息交互，即控制单元可从储能单元中获取与电池相关的信息，如电池状态信息，该电池状态信息包括对应于当前的电池的soc(state of charge，剩余电量状态)值和当前电压值，可以想到的是，对于soc值，可以采用电池的剩余电量在电池的额定容量中的占比，如以百分比表示。
36.如图2所示的系统组成示意图中，控制单元与储能单元进行信息交互，如基于通信线缆连接控制单元和储能单元，以两者之间的信息交互。此外，控制单元还与自动化机器人的硬件设备进行信息输出，以对硬件设备进行控制；控制单元还与管理系统通过有线和/或无线的方式进行信息交互，可以理解的是，管理系统作为一种系统平台，可以部署在云端或本地(即自动化机器人上)。
37.步骤s120、根据预存的数据对应表，确认在当前电压值下的soc值是否匹配于数据对应表。
38.在自动化机器人的存储器中预存储有一数据对应表，该表中记录有soc值和电压值，其中，soc值与电压值是一一对应的，即在数据对应表中，确定了电压值后，相应地可以在表中查找到与之对应的soc值。
39.因此，当获取到电池的soc值以及当前电压值后，可以对当前获取到的信息进行匹配判断，即确定该信息(soc值和当前电压值)是否匹配于数据对应表。例如，对于获取到在当前电压值下的soc值，通过在数据对应表中查找与当前电压值对应的目标soc值，并将获取到的soc值与目标soc值进行比较，若两者一致，则确定soc值是匹配于数据对应表，即soc值与当前电压值仍满足对应关系。
40.需要说明的是，由于soc值和电压值是相对应的，因此，在一些实施例中，还可以通过在表中查找与soc值对应的电压值，并进行比较，以确定是否与数据对应表匹配。
41.步骤s130、获取校准周期，并确认校准周期是否小于预设周期。
42.校准周期为距离上一次校准维护的时长，可以想到的是，在每次完成校准维护后，控制单元均开始重新计时，即校准周期是不断累计的，而且，每次完成校准维护后，校准周期更新，控制单元重新计时。控制单元对校准周期与预设周期进行判断，应当想到的是，预设周期作为预定义的时间周期，其可以是一周、预设天数(如15天)等等，当然，预设周期和校准周期采用同一时间单位，如秒、时等。通过判断校准周期是否达到预设周期，即校准周期是否小于预设周期，以便于对充电上限进行确定。
43.步骤s140、根据soc值的匹配结果和校准周期的比较结果，确定电池的充电上限。
44.可以理解的是，对上述进行判断的结果，如对应于soc值的匹配结果以及对应于校准周期的比较结果，还需要综合判断，即根据上述的两个判断结果，从而确定不同的充电上限。
45.在一实施例中，若soc值未匹配数据对应表或校准周期大于或等于预设周期，充电上限设置为最高值，应当想到的是，充电上限为进行充电时所需要达到的目标电量，对应地，最高值为电量最高上限，即100％。
46.可以理解的是，对于soc值未匹配数据对应表的第一匹配结果以及校准周期大于或等于预设周期的第一比较结果，两者为或的逻辑关系，即当两者中的任一条件满足时，当前的充电上限更新为最高值。
47.而若soc值匹配数据对应表且校准周期小于预设周期，对应地，充电上限设置为预设值，可以想到的是，预设值作为为电池提供的充电上限值，该值小于最高值，例如，可以设置为90％。
48.可以理解的是，对于soc值匹配数据对应表的第二匹配结果以及校准周期小于剩预设周期的第二比较结果，两者为与的逻辑关系，即当两者所对应的条件均满足时，当前的充电上限更新为预设值。
49.步骤s150、根据充电上限，对电池执行相应的充电指令，以对电池进行校准维护。
50.在充电上限确定了之后，对应地，控制单元对电池执行相应的充电指令。对于不同的充电上限，其所对应的充电指令不同，例如，在充电上限设置为最高值的情况下，执行第一充电指令，该第一充电指令用于在充电时控制所述电池的电量升高至最高值并维持预设时长后停止充电。可以理解的是，示例性的，自动化机器人在确定当前的充电上限为最高值时，若当前的自动机器人满足充电要求如电量低至预设电量等时，即自动化机器人需要进行充电，自动化机器人执行第一充电指令，将电池充满并维持预设时间后停止充电，即电量在100％的情况下仍维持充电，如维持20分钟、30分钟等预设时长后停止充电，以使得电池处于满容量状态。
51.第二充电指令则与预设值的充电上限对应，在充电上限确定为预设值，自动化机器人在需要进行充电时，自动化机器人执行第二充电指令，以预设值作为充电的电量上限值，在电池的电量升高至预设值后停止充电。
52.需要说明的是，在充电上限为最高值，充电指令为第一充电指令的情况下，需要对电池进行校准维护，如对电池进行充电后，达到充电上限值即最高值后，对电池进行校准维护。对于校准维护算法，具体可以参考相关技术中的方案，如依靠对电流积分，并结合对电池特定电量点电压值的判断进行电池的soc值校准维护。
53.可以理解的是，电池soc值的校准维护需要对电池进行满充-满放-满充循环，才能使电池完成0％-100％soc的电量标定，实际情况下不一定均能够满足两个参考，而且在自动化机器人的运行过程中电量过低会导致电池失压，使得机器人无法工作，对此，电量为0的情况是应当禁止出现的。因此，本方案中采用一端作为参考即电量为100％，同样能够满足其校准要求，从而在对电池充满电后对电池进行校准。
54.由上述方案可知，本方案能够针对实际工况对电池校准进行调整，结合soc值以及校准周期的判断，以在soc值不匹配于数据对应表或者校准周期满足预设周期的情况下，触发对电池的校准维护，从而通过对电池进行状态判断和维护，能够有效提高电池soc精确程度，避免累积误差造成soc偏差过大，继而影响电池的使用。
55.在一些实施例中，自动化机器人具有至少一个待执行的服务指令，可以想到的是，服务指令包括正在执行的服务指令以及待执行的服务指令，当前位于正在执行的服务指令
之后存在至少一个待执行的服务指令，当正在执行的服务指令完成后，待执行的服务指令开始执行。
56.而在自动化机器人需要进行充电时，自动化机器人对当前的电池需执行第一充电指令，此时，第一充电指令的执行优先级高于待执行的服务指令。可以理解的是，第一充电指令的执行优先级在待执行的若干服务指令中最高，当正在执行的服务指令完成后，优先执行第一充电指令。通过将第一充电指令优先执行，使得电量能够回复至最高值，以便于开启校准维护，以避免soc积累误差对待执行的服务指令的影响，从而有助于自动化机器人的稳定运行。
57.在一些实施例中，管理系统与自动化机器人之间所进行的通信，如自动化机器人通过无线网络的方式将信息发送至管理系统，以实现对自动化机器人的运行进行管理。当自动化机器人完成一次校准维护，均向管理系统上报当当前的维护次数。例如，控制单元累计校准维护次数，当每次完成校准维护后向管理系统上报所累计的校准维护次数，以便于对自动化机器人的运行进行管理。
58.可以想到的是，在一些实施例中，管理系统可以基于上报的校准维护次数向自动化机器人发送调整信息，以调节预设周期的长短。例如，管理系统中记录校准维护次数的同时，还可以将接收到该信息(携带校准维护次数的信息)的时间，通过确定在一时间段内所发送交转维护的次数，管理系统能够向自动化机器人发送用于提示自动化机器人调整预设周期的调整信号。
59.需要说明的是，当控制单元与储能单元之间的通信状态异常时，控制单元会控制自动化机器人停止执行服务指令，并且在系统日志中记录对应的异常信息，如记录出现通信异常事件的时间、导致异常出现的原因等。
60.图3为本技术实施例提供的对电池进行管理维护的流程图，自动化机器人在运行的过程中，其上的控制单元可以实时获取电池状态信息，如电池的soc值和当前电压值；当然，控制单元也可以是在预设的多个节点获取电池的soc值和当前电压值，其中，该节点对应一个soc值，即在电量达到预设的soc值时，记录soc值以及当前电压值。对于校准周期的获取，可以是在获取到soc值以及当前电压值时，同步获取校准周期。
61.在完成数据的获取后，控制单元可以在存储器中存储的数据对应表中进行查询，如查询电压值与soc值是否与表中记录的数据一致，从而进行匹配判断，以确定soc值和当前电压值是否匹配数据对应表。同样的，对于校准周期，对其进行阈值判断，该阈值为预设周期，如图所示的60days。
62.因此，在soc值和当前电压值匹配数据对应表，而且校准周期小于60days的情况下，将充电上限设置为预设值，如90％，即对应的，自动机器人在电量充至90％后，停止充电，转而执行待执行的服务指令。
63.在soc值和当前电压值未匹配于数据对应表，或者校准周期大于或等于60days的情况下，将充电上限设置为最高值，即100％，对应地，自动机器人在电量充至100％后维持充电状态，如维持30分钟以使得在电池处于满电量状态时进行校准维护，从而解决实际工况难以满足校准需求的问题，减少soc积累误差，有助于自动化机器人的稳定运行。
64.图4为本技术实施例提供的一种电池管理维护装置的示意图，该装置用于执行本技术实施例提供的电池管理维护方法，并具体执行方法相应的功能模块和有益效果，如图
所示，电池管理维护装置包括：
65.数据获取模块401，配置为获取储能单元内电池的soc值以及当前电压值；
66.匹配确认模块402，配置为根据预存的数据对应表，确认在当前电压值下的soc值是否匹配数据对应表，数据对应表中记录有soc值与电压值的对应关系；
67.阈值判断模块403，配置为获取校准周期，并确认校准周期是否小于预设周期；
68.限值确定模块404，配置为根据soc值的匹配结果和校准周期的比较结果，确定电池的充电上限；
69.校准维护模块405，配置为根据充电上限，对电池执行相应的充电指令，以对电池进行校准维护。
70.在上述实施例的基础上，限值确定模块404还配置：
71.若soc值未匹配数据对应表或校准周期大于或等于预设周期，则将充电上限设置为最高值；
72.若soc值匹配数据对应表且校准周期小于预设周期，则将充电上限设置为预设值。
73.在上述实施例的基础上，校准维护模块405还配置：
74.在充电上限设置为最高值的情况下，执行第一充电指令，第一充电指令用于在进行充电时控制电池的电量升高至最高值并维持预设时长后停止充电；
75.在充电上限设置为预设值的情况下，执行第二充电指令，第二充电指令用于在进行充电时控制电池的电量升高至预设值后停止充电。
76.在上述实施例的基础上，自动化机器人具有至少一个待执行的服务指令，在确定需要进行充电的情况下，第一充电指令的执行优先级高于服务指令。
77.在上述实施例的基础上，在充电上限为最高值，且充电指令为第一充电指令的情况下，对电池进行校准维护。
78.在上述实施例的基础上，累计校准维护次数，并在每次完成校准维护后向管理系统上报校准维护次数。
79.在上述实施例的基础上，若与储能单元的通信状态异常，则停止执行服务指令，并在系统日志中记录对应的异常信息。
80.值得注意的是，上述电池管理维护装置的实施例中，所包括的各个功能模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
81.图5为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可用于执行上述实施例提供的电池管理维护方法，并具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图所示，该电子设备包括处理器501、存储器502、输入装置503和输出装置504，设备中处理器501的数量可以是一个或多个，图中以一个处理器501为例；设备中的处理器501、存储器502、输入装置503和输出装置504可以通过总线或其他方式连接，图中以通过总线连接为例。存储器502作为一种计算机可读的存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的电池管理维护方法对应的程序指令/模块。处理器501通过运行存储在存储器502中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电池管理维护方法。
82.存储器502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；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器502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、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器502可进一步包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
83.输入装置503可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，如soc值、电压值等。输出装置504可用于发送或显示与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输出，如对soc值是否匹配的判断结果等。
84.本技术实施例还提供一种存储有计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由处理器执行时用于执行本技术实施例提供的电池管理维护方法中的相关操作。
85.计算机可读的存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
86.还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
87.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。