能量均衡方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种能量均衡方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.目前，一种应用于汽车的动力电池的均衡方法，特别是磷酸铁锂电池，在soc较低时，单体电压不在ocv平台区，此时根据ocv查表得到的准确的soc值，再根据soc差异得到均衡能量，但需要将动力电池进行静置，因此，在无需动力电池静置的情况下，如何对供电电池进行能量均衡是目前亟待需要解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种能量均衡方法，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
4.本发明还提出一种能量均衡装置。
5.本发明还提出一种能量均衡设备。
6.本发明还提出一种计算机可读存储介质。
7.第一方面，本发明的一个实施例提供了能量均衡方法，应用于汽车的供电电池，包括：
8.获取电池单体充电或放电预设时长后的当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据；
9.若所述单体电压数据位于预设单体电压范围内，对所述单体电压数据进行微分计算，得到微分电压数据；
10.根据预先构建的关系值表对所述微分电压数据进行拐点查找，以得到特征拐点；其中，所述关系值表根据所述微分电压数据和时间的配对数据构建得到；
11.根据所述特征拐点获取所述电池单体的电量，以得到特征电量；
12.根据所述特征电量的目标特征电量和所述特征电量进行均衡计算，得到均衡电量；其中，所述目标特征电量包括特征电量的最大值或特征电量的最小值；
13.根据所述均衡电量对所述供电电池进行能量均衡。
14.本发明实施例的能量均衡方法至少具有如下有益效果：在每个电池单体充电或者放电预设时长后，实时获取每个电池单体当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据，将单体电压数据与预设单体电压范围进行比较，若单体电压数据位于预设单体电压范围内，分别对每个电池单体的单体电压数据进行微分计算，得到每个电池单体的微分电压数据，将微分电压数据与时间进行配对，得到配对数据，根据配对数据构建每个电池单体对应的关系值表，根据关系值表查找微分电压数据的拐点，以得到每个电池单体对应的特征拐点，获取特征拐点对应的电池单体的电量，以得到每个电池单体的特征电量，获取特征电量中的目标特征电量，根据目标特征电量和特征电量进行均衡计算，得到每个电池单体的均衡电
量，根据每个电池单体的均衡电量对整个供电电池进行能量均衡，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
15.根据本发明的另一些实施例的能量均衡方法，所述单体电压数据包括充电电压数据和放电电压数据，所述充电电压数据为充电过程获取的所述单体电压数据，所述放电电压数据为放电过程获取的所述单体电压数据，所述对所述单体电压数据进行微分计算，得到微分电压数据，包括：
16.若所述单体电压数据为所述充电电压数据，对所述充电电压数据进行二阶微分计算，得到二阶充电电压数据；
17.若所述单体电压数据为所述放电电压数据，对所述放电电压数据进行一阶微分计算，得到一阶放电电压数据，并对所述放电电压数据进行二阶微分计算，得到二阶放电电压数据。
18.根据本发明的另一些实施例的能量均衡方法，所述关系值表包括二阶充电关系值表，所述二阶充电关系值表根据所述二阶充电电压数据和时间的配对数据构建得到，所述根据预先构建的关系值表对所述微分电压数据进行拐点查找，以得到特征拐点，包括：
19.根据所述二阶充电关系值表获取所述当前时刻的所述二阶充电电压数据，得到二阶充电目标值；
20.若所述二阶充电目标值小于预设第一充电电压阈值，所述二阶充电目标值大于预设第二充电电压阈值，将所述当前时刻的点作为所述特征拐点。
21.根据本发明的另一些实施例的能量均衡方法，所述根据所述特征电量的目标特征电量和所述特征电量进行均衡计算，得到均衡电量，包括：
22.获取所述特征电量的最大值，以得到最大特征电量；
23.将所述最大特征电量和所述特征电量进行差值计算，以得到所述均衡电量。
24.根据本发明的另一些实施例的能量均衡方法，所述关系值表包括一阶放电关系值表和二阶放电关系值表，所述一阶放电关系值表根据所述一阶放电电压数据和时间的配对数据构建得到，所述二阶放电关系值表根据所述二阶放电电压数据和时间的配对数据构建得到，所述根据预先构建的关系值表对所述微分电压数据进行拐点查找，以得到特征拐点，还包括：
25.根据所述一阶放电关系值表获取当前时刻的所述一阶放电电压数据，得到一阶放电目标值；
26.根据所述二阶放电关系值表获取所述当前时刻的所述二阶放电电压数据，得到二阶放电目标值；
27.若所述一阶放电目标值小于预设一阶放电电压阈值，且所述二阶放电目标值大于预设二阶放电电压阈值，将所述当前时刻的点作为所述特征拐点。
28.根据本发明的另一些实施例的能量均衡方法，所述根据所述特征电量的目标特征电量和所述特征电量进行均衡计算，得到均衡电量，还包括：
29.获取所述特征电量的最小值，以得到最小特征电量；
30.将所述特征电量减去所述最小特征电量，以得到所述均衡电量。
31.根据本发明的另一些实施例的能量均衡方法，在所述获取电池单体当前时刻的充电或放电预设时长的单体电压，以得到单体电压数据之前，所述方法还包括：
32.获取供电电池的环境参数；
33.当所述环境参数满足预设环境条件，获取电池单体充电或放电预设时长后的当前时刻的单体电压。
34.第二方面，本发明的一个实施例提供了能量均衡装置，应用于汽车的供电电池，包括：
35.单体电压获取模块，用于获取电池单体充电或放电预设时长后的当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据；
36.微分电压计算模块，若所述单体电压数据位于预设单体电压范围内，用于对所述单体电压数据进行微分计算，得到微分电压数据；
37.拐点查找模块，用于根据预先构建的关系值表对所述微分电压数据进行拐点查找，以得到特征拐点；其中，所述关系值表根据所述微分电压数据和时间的配对数据构建得到；
38.特征电量获取模块，用于根据所述特征拐点获取所述电池单体的电量，以得到特征电量；
39.均衡电量计算模块，用于根据所述特征电量的目标特征电量和所述特征电量进行均衡计算，得到均衡电量；其中，所述目标特征电量包括特征电量的最大值或特征电量的最小值；
40.能量均衡模块，用于根据所述均衡电量对所述供电电池进行能量均衡。
41.本发明实施例的能量均衡装置至少具有如下有益效果：在每个电池单体充电或者放电预设时长后，单体电压获取模块实时获取每个电池单体当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据，微分电压计算模块将单体电压数据与预设单体电压范围进行比较，若单体电压数据位于预设单体电压范围内，分别对每个电池单体的单体电压数据进行微分计算，得到每个电池单体的微分电压数据，拐点查找模块将微分电压数据与时间进行配对，得到配对数据，根据配对数据构建每个电池单体对应的关系值表，根据关系值表查找微分电压数据的拐点，以得到每个电池单体对应的特征拐点，特征电量获取模块获取特征拐点对应的电池单体的电量，以得到每个电池单体的特征电量，均衡电量计算模块获取特征电量中的目标特征电量，根据目标特征电量和特征电量进行均衡计算，得到每个电池单体的均衡电量，均衡电量计算模块根据每个电池单体的均衡电量对整个供电电池进行能量均衡，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
42.第三方面，本发明的一个实施例提供了能量均衡设备，包括：
43.至少一个处理器，以及，
44.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
45.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的能量均衡方法。
46.第四方面，本发明的一个实施例提供了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可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面所述的能量均衡方法。
47.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书以及
附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
48.图1是本发明实施例中能量均衡方法的一具体实施例流程示意图；
49.图2是图1中步骤s102的一具体实施例流程示意图；
50.图3是图1中步骤s103的一具体实施例流程示意图；
51.图4是图1中步骤s105的一具体实施例流程示意图；
52.图5是图1中步骤s103的另一具体实施例流程示意图；
53.图6是图1中步骤s105的另一具体实施例流程示意图；
54.图7是本发明实施例中能量均衡方法的另一具体实施例流程示意图；
55.图8是本发明实施例中能量均衡方法的另一具体实施例流程示意图；
56.图9是本发明实施例中能量均衡装置的一具体实施例模块框图；
57.图10是本发明实施例中关系值表的一具体实施例示意图；
58.图11是本发明实施例中关系值表的另一具体实施例示意图。
59.附图说明：
60.单体电压获取模块901、微分电压计算模块902、拐点查找模块903、特征电量获取模块904、均衡电量计算模块905、能量均衡模块906。
具体实施方式
61.以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
62.在为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
63.需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
64.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
65.在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
66.首先，对本技术中涉及的技术用语进行解析：
67.soc，指电池的电荷状态，主要用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容
量占电池容量的比值。
68.bms电池系统，被称为电池保姆或电池管家，主要是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，用于延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
69.soh，指蓄电池容量、健康度、性能状态，简单的说是电池使用一段时间后性能参数与标称参数的比值，新出厂的电池为100％，完全报废为0％。
70.现有的应用于汽车的动力电池的均衡方法，特别是磷酸铁锂电池，其中一种是根据充电末端的电压差异判定各单体的均衡量，但是由于电池单体在老化后内阻会增加，且各单体内阻增加并不相同。对于容量少但内阻增加较大的单体，充电中期其电压可能不是最高，但在充电末期其电压却可能成为最高，在这种情况下电压差异判定均衡量的方法失效。另一种是soc较低时，单体电压不在ocv平台区，此时根据ocv查表得到的准确的soc值，再根据soc差异得到均衡量。该方法精度高，但是需要对电池进行充分静置。
71.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种能量均衡方法，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
72.请参照图1，图1示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施例中，应用于汽车的供电电池，其具体包括但不限于包括步骤s101至步骤s106。
73.步骤s101，获取电池单体充电或放电预设时长后的当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据；
74.步骤s102，若单体电压数据位于预设单体电压范围内，对单体电压数据进行微分计算，得到微分电压数据；
75.步骤s103，根据预先构建的关系值表对微分电压数据进行拐点查找，以得到特征拐点；其中，关系值表根据微分电压数据和时间的配对数据构建得到；
76.步骤s104，根据特征拐点获取电池单体的电量，以得到特征电量；
77.步骤s105，根据特征电量的目标特征电量和特征电量进行均衡计算，得到均衡电量；其中，目标特征电量包括特征电量的最大值或特征电量的最小值；
78.步骤s106，根据均衡电量对供电电池进行能量均衡。
79.通过执行步骤s101至步骤s106，在每个电池单体充电或者放电预设时长后，实时获取每个电池单体当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据，将单体电压数据与预设单体电压范围进行比较，若单体电压数据位于预设单体电压范围内，分别对每个电池单体的单体电压数据进行微分计算，得到每个电池单体的微分电压数据，将微分电压数据与时间进行配对，得到配对数据，根据配对数据构建每个电池单体对应的关系值表，根据关系值表查找微分电压数据的拐点，以得到每个电池单体对应的特征拐点，获取特征拐点对应的电池单体的电量，以得到每个电池单体的特征电量，获取特征电量中的目标特征电量，根据目标特征电量和特征电量进行均衡计算，得到每个电池单体的均衡电量，根据每个电池单体的均衡电量对整个供电电池进行能量均衡，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
80.需要说明的是，单体电压由bms电池系统测量得到。
81.在一些实施例的步骤s101中，若每个电池单体充电预设时长后，则供电电池进入充电状态。若供电电池放电预设时长后，则供电电池进入放电状态。
82.在一些实施例的步骤s102中，若供电电池的状态信息为充电状态，则预设单体电
压范围包括小于3.2v；若供电电池的状态信息为放电状态，则预设单体电压范围包括大于或等于3.2v。
83.请参照图2，图2示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施例中，单体电压数据包括充电电压数据和放电电压数据，充电电压数据为充电过程获取的单体电压数据，放电电压数据为放电过程获取的单体电压数据，步骤s102包括但不限于包括步骤s201至步骤s202。
84.步骤s201，若单体电压数据为充电电压数据，对充电电压数据进行二阶微分计算，得到二阶充电电压数据；
85.步骤s202，若单体电压数据为放电电压数据，对放电电压数据进行一阶微分计算，得到一阶放电电压数据，并对放电电压数据进行二阶微分计算，得到二阶放电电压数据。
86.通过执行步骤s201至步骤s202，获取供电电池的状态信息，若供电电池的状态信息为充电状态，则获取的单体电压数据为充电电压数据，并对充电电压数据进行二阶微分计算，得到二阶充电电压数据。若供电电池的状态信息为放电状态，则获取的单体电压数据为放电电压数据，并对放电电压数据进行一阶微分计算，得到一阶放电电压数据，对放电电压数据进行二阶微分计算，得到二阶放电电压数据，能够获取所需的二阶充电电压数据、一阶放电电压数据和二阶放电电压数据。
87.需要说明的是，若供电电池为充电状态，分别对每个电池单体的充电电压数据进行二阶微分计算，得到每个电池单体的二阶充电电压数据。若供电电池的状态信息为放电状态，分别对每个电池单体的放电电压数据进行一阶微分计算，得到每个电池单体的一阶放电电压数据，并分别对每个电池单体的放电电压数据进行二阶微分计算，得到每个电池单体的二阶放电电压数据。
88.请参照图3，图3示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施例中，关系值表包括二阶充电关系值表，二阶充电关系值表根据二阶充电电压数据和时间的配对数据构建得到，步骤s103包括但不限于包括步骤s301至步骤s302。
89.步骤s301，根据二阶充电关系值表获取当前时刻的二阶充电电压数据，得到二阶充电目标值；
90.步骤s302，若二阶充电目标值小于预设第一充电电压阈值，二阶充电目标值大于预设第二充电电压阈值，将当前时刻的点作为特征拐点。
91.通过执行步骤s301至步骤s302，若供电电池为充电状态，将二阶充电电压数据和时间进行配对得到相应的配对数据，根据相应的配对数据构建二阶充电关系值表。实时根据当前时刻在二阶充电关系值表中获取对应的二阶充电电压数据，得到二阶充电目标值，将二阶充电目标值与预设第一充电电压阈值进行比较，若二阶充电目标值小于预设第一充电电压阈值后，再将二阶充电目标值与预设第二充电电压阈值进行比较，直至当前时刻的二阶充电目标值大于预设第二充电电压阈值，将当前时刻的点作为特征拐点，能够获取充电过程中所需的特征拐点。
92.例如，设当前时刻为ti，i为正整数，二阶充电目标值为v(ti)，若当前时刻ti为当前时刻t1时，二阶充电目标值为v(ti)小于预设第一充电电压阈值，继续随时间变化进行比较和判断，直至当前时刻ti为当前时刻t2时，二阶充电目标值为v(ti)大于预设第二充电电压阈值，则特征拐点即为t2时刻对应的点。
93.需要说明的是，若供电电池为充电状态，分别将每个电池单体的二阶充电电压数据和时间配对后，构建每个电池单体的二阶充电关系值表，根据每个电池单体的二阶充电关系值表查找对应的特征拐点，直至得到每个电池单体的特征拐点。若没有得到每个电池单体的特征拐点，则存储已经得到的特征拐点，再重新回到步骤s301，对没有获取到特征拐点的电池单体进行查找，直至找到每个电池单体的特征拐点。
94.具体地，获取当前充电的时间，将时间和对应的二阶充电电压数据进行配对，以得到相应的配对数据，将二阶充电电压数据作为y轴系数，将时间作为x轴系数，根据相应的配对数据绘制曲线图，以构建二阶充电关系值表。其中，绘制的曲线图具体参照图10，图10为电池为充电状态时的一阶微分曲线和二阶微分曲线。
95.在一些实施例的步骤s302中，预设第一充电电压阈值在本技术优选为-20，预设第一充电电压阈值根据位于特征拐点附近的点的值进行选取，可根据实际情况选取，在本技术不对预设第一充电电压阈值进行具体限定。预设第二充电电压阈值在本技术优选为-2，预设第二充电电压阈值根据位于特征拐点附近的点的值进行选取，可根据实际情况选取，在本技术不对预设第二充电电压阈值进行具体限定。
96.在一些实施例的步骤s104中，获取每个电池单体的特征拐点对应的电量值，以获取每个电池单体对应的特征电量。
97.若供电电池为充电状态，预设一个第一变量，第一变量用于实时统计供电电池充电开始后充入电池的电量值，电量值随时间变化。预设一个第一数组变量，数组长度设置为电池单体的数量，第一数组变量用于存储每个电池单体到达各自特征拐点时充入电池的电量值，即特征电量，以方便后续调用特征电量进行计算。其中，当某一电池单体位于特征拐点时，从上述的第一变量中获取对应的电量值，并存储至该第一数组变量，以得到该电池单体的特征电量。
98.请参照图4，图4示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施例中，步骤s105包括但不限于包括步骤s401至步骤s402。
99.步骤s401，获取特征电量的最大值，以得到最大特征电量；
100.步骤s402，将最大特征电量和特征电量进行差值计算，以得到均衡电量。
101.通过执行步骤s401至步骤s402，若供电电池为充电状态，且当每个电池单体均到达特征拐点后，将每个电池单体的特征电量进行比较，以获取特征电量中的最大值，得到最大特征电量，将最大特征电量依次减去每个电池单体的特征电量，以计算出每个电池单体的均衡电量，能够获取充电过程中所需要的均衡电量。
102.需要说明的是，预设一个第二数组变量，第二数组变量用于存储在充电状态时每个电池单体对应的均衡电量。
103.例如，供电电池充电开始后，预设一个第一变量a用于记录放出的电量值，电量值随时间变化。预设一个第一数组变量b用于记录每个电池单体到达自身特征拐点时对应的第一变量a的电量值，当每个电池单体均到达自身特征拐点后，获取第一数组变量b的最大值，到达最大特征电量，将第一数组变量b的值依次与最大特征电量进行差值运算，得到每个电池单体对应的均衡电量，预设一个第二数组变量c用于记录每个电池单体对应的均衡电量。
104.请参照图5，图5示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施
例中，关系值表包括一阶放电关系值表和二阶放电关系值表，一阶放电关系值表根据一阶放电电压数据和时间的配对数据构建得到，二阶放电关系值表根据二阶放电电压数据和时间的配对数据构建得到，步骤s103还包括但不限于包括步骤s501至步骤s503。
105.步骤s501，根据一阶放电关系值表获取当前时刻的一阶放电电压数据，得到一阶放电目标值；
106.步骤s502，根据二阶放电关系值表获取当前时刻的二阶放电电压数据，得到二阶放电目标值；
107.步骤s503，若一阶放电目标值小于预设一阶放电电压阈值，且二阶放电目标值大于预设二阶放电电压阈值，将当前时刻的点作为特征拐点。
108.通过执行步骤s501至步骤s503，若供电电池为放电状态，将一阶放电电压数据和时间进行配对得到相应的配对数据，根据相应的配对数据构建一阶放电关系值表。将二阶放电电压数据和时间进行配对得到相应的配对数据，根据相应的配对数据构建二阶放电关系值表。实时根据当前时刻在一阶放电关系值表中获取对应的一阶放电电压数据，得到一阶放电目标值，实时根据当前时刻在二阶放电关系值表中获取对应的二阶放电电压数据，得到二阶放电目标值。将一阶放电目标值与预设一阶放电电压阈值进行比较，若一阶目标电压值小于预设一阶电压阈值后，再将二阶放电目标值与预设二阶放电电压阈值进行比较，直至当前时刻的二阶放电目标值大于预设二阶放电电压阈值，将当前时刻的点作为特征拐点，能够获取放电过程中所需的特征拐点。
109.例如，设当前时刻为ti，i为正整数，一阶目标电压值为v1(ti)，二阶目标电压值为v2(ti)，若当前时刻ti为当前时刻t1时，一阶目标电压值v1(ti)小于预设一阶电压阈值，继续随时间变化进行比较和判断，直至当前时刻ti为当前时刻t2时，二阶目标电压值v2(ti)大于预设二阶电压阈值，则特征拐点即为t2时刻对应的点。
110.需要说明的是，若供电电池为放电状态，分别将每个电池单体的一阶放电电压数据和时间配对后，构建每个电池单体的一阶放电关系值表，分别将每个电池单体的二阶放电电压数据和时间配对后，构建每个电池单体的二阶放电关系值表。根据每个电池单体的一阶放电关系值表和二阶放电关系值表获取对应的特征拐点，直至得到每个电池单体的特征拐点。若没有得到每个电池单体的特征拐点，则存储已经得到的特征拐点，再重新回到步骤s501，对没有获取到特征拐点的电池单体进行查找，直至找到每个电池单体的特征拐点。
111.具体地，获取当前放电的时间，将时间和对应的一阶放电电压数据进行配对，以得到一阶数据相应的配对数据，将一阶放电电压数据作为y轴系数，将时间作为x轴系数，根据一阶数据相应的配对数据绘制曲线图，以构建一阶放电关系值表。将时间和对应的二阶放电电压数据进行配对，以得到二阶数据相应的配对数据，将二阶放电电压数据作为y轴系数，将时间作为x轴系数，根据二阶数据相应的配对数据绘制曲线图，以构建二阶放电关系值表。其中，绘制的曲线图具体参照图11，图11包括电池为放电状态时的一阶微分曲线和二阶微分曲线。
112.在一些实施例的步骤s503中，预设一阶放电电压阈值在本技术优选为-15，预设一阶放电电压阈值根据位于特征拐点附近的点的值进行选取，可根据实际情况选取，在本技术不对预设一阶放电电压阈值进行具体限定。预设二阶放电电压阈值在本技术优选为0.2，预设二阶放电电压阈值根据位于特征拐点附近的点的值进行选取，可根据实际情况选取，
在本技术不对预设二阶放电电压阈值进行具体限定。
113.在一些实施例的步骤s104中，若供电电池为放电状态，预设一个第二变量，第二变量用于实时统计供电电池放电开始后电池放出的电量值，电量值随时间变化。预设一个第三数组变量，数组长度设置为电池单体的数量，第三数组变量用于存储每个电池单体到达各自特征拐点时电池放出的电量值，即特征电量，以方便后续调用特征电量进行计算。其中，当某一电池单体位于特征拐点时，从上述的第二变量中获取对应的电量值，并存储至该第三数组变量，以得到该电池单体的特征电量。
114.请参照图6，图6示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施例中，步骤s105还包括但不限于包括步骤s601至步骤s602。
115.步骤s601，获取特征电量的最小值，以得到最小特征电量；
116.步骤s602，将特征电量减去最小特征电量，以得到均衡电量。
117.通过执行步骤s601至步骤s602，若供电电池为放电状态，且当每个电池单体均到达特征拐点后，将每个电池单体的特征电量进行比较，以获取特征电量中的最小值，得到最小特征电量，将每个电池单体的特征电量依次减去最小特征电量，以计算出每个电池单体的均衡电量，能够获取放电过程中所需要的均衡电量。
118.需要说明的是，预设一个第四数组变量，第四数组变量用于存储在放电状态时每个电池单体对应的均衡电量。
119.例如，供电电池放电开始后，预设一个第二变量d用于记录放出的电量值，电量值随时间变化。预设一个第三数组变量e用于记录每个电池单体到达自身特征拐点时对应的第二变量d的电量值，当每个电池单体均到达自身特征拐点后，获取第三数组变量e的最小值，到达最小特征电量，将第三数组变量e的值依次与最小特征电量进行差值运算，得到每个电池单体对应的均衡电量，预设一个第三数组变量f用于记录每个电池单体对应的均衡电量。
120.在一些实施例的步骤s106中，一个电池单体对应设置一个计时器，分别对供电电池的各个电池单体进行能量均衡的同时，各个计时器启动，各个电池单体的计时器根据预设递减时长对均衡时间进行递减，并在每次递减后获取均衡时间剩余的时间，以得到剩余时间。对剩余时间进行判断，若剩余时间为零，即完成能量均衡，停止对供电电池进行能量均衡。若剩余时间不为零，即供电电池下电，但还需要进行能量均衡，则存储剩余时间，并在供电电池上电后，根据剩余时间对供电电池进行能量均衡，即：将剩余时间设置为均衡电量，重复步骤s106，直至完成能量均衡，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
121.需要说明的是，若均衡电量小于预设均衡电量阈值，则将均衡电量设置为0。其中，预设均衡电量阈值在本技术优选为1％，在本技术不对预设均衡电量阈值进行具体限定。
122.请参照图7，图7示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施例中，能量均衡方法还包括但不限于包括步骤s701至步骤s702。
123.步骤s701，获取供电电池的环境参数；
124.步骤s702，当环境参数满足预设环境条件，获取电池单体充电或放电预设时长后的当前时刻的单体电压。
125.通过执行步骤s701至步骤s702，环境参数包括供电电池的电流的变化值和供电电
池的当前温度，分别获取供电电池的电流的变化值和供电电池的当前温度，以得到电流变化值和当前温度值。预设环境条件包括预设电流变化阈值和预设温度阈值，将电流变化值与预设电流变化阈值进行比较，并将当前温度值与预设温度阈值进行比较，若电流变化值位于预设电流变化阈值内，且当前温度值大于预设温度阈值，在每个电池单体充电或者放电预设时长后，实时获取每个电池单体当前时刻的单体电压，能够提高获取的均衡电量的准确性，以提高供电电池进行能量均衡的准确性。
126.需要说明的是，预设电流变化阈值在本技术优选为 2a、-2a，预设温度阈值在本技术优选为20℃。其中，在本技术不对预设电流变化阈值和预设温度阈值进行具体限定。
127.具体地，若电流变化值位于[-2a， 2a]内，且电池放电速率小于1c，则判断当前温度值是否大于预设温度阈值；若电流变化值不位于[-2a， 2a]内，或者，电池放电速率不小于1c，则获取新的电流变化值进行判断，直至符合上述条件。若当前温度值大于20℃，则获取电压变化量和电压变化量对应的剩余电量估算值；若当前温度值小于20℃，则获取新的电流变化值进行判断，直至符合上述条件。其中，若电流变化值位于[-2a， 2a]内可以认为当前的电流为恒定电流，电流为恒定电流，且当前温度值大于20℃，电压下降斜率在供电电池充电或放电过程中会存在较明显的变化，使获取的数据更具有区别性，提高计算的均衡电量的准确性。
[0128]
需要说明的是，电流变化值由bms电池系统测量相关参数后进行计算得到。当前温度值由bms电池系统测量得到。
[0129]
请参照图8，图8示出了本发明实施例中能量均衡方法的流程示意图。在一些实施例中，具体包括：
[0130]
在供电电池充电或放电的过程中，实时获取供电电池的环境参数，若环境参数符合预设环境条件，判断各个电池单体的单体电压是否符合预设电压条件，若各个电池单体均符合，对各个电池单体的单体电压数据进行相应的求导，得到微分电压数据，根据各个电池单体的微分电压数据获取每个电池单体的特征拐点，并记录特征拐点的特征电量，根据特征电量求出各个电池单体需要均衡掉的电量，得到均衡电量，根据均衡电量求得需要均衡的时间，根据需要均衡的时间分别对每个电池单体进行能量均衡，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
[0131]
另外，本技术实施例还公开了能量均衡装置，请参照图9，图9是本发明的一个实施例公开了能量均衡装置的模块框图。且，能量均衡装置应用于汽车的供电电池，可以实现上述能量均衡方法，能量均衡装置包括：单体电压获取模块901、微分电压计算模块902、拐点查找模块903、特征电量获取模块904、均衡电量计算模块905和能量均衡模块906。单体电压获取模块901、微分电压计算模块902、拐点查找模块903、特征电量获取模块904、均衡电量计算模块905和能量均衡模块906均为通信连接。
[0132]
单体电压获取模块901获取电池单体充电或放电预设时长后的当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据。若单体电压数据位于预设单体电压范围内，微分电压计算模块902对单体电压数据进行微分计算，得到微分电压数据。拐点查找模块903根据预先构建的关系值表对微分电压数据进行拐点查找，以得到特征拐点；其中，关系值表根据微分电压数据和时间的配对数据构建得到。特征电量获取模块904根据特征拐点获取电池单体的电量，以得到特征电量。均衡电量计算模块905根据特征电量的目标特征电量和特征电量进行均
衡计算，得到均衡电量；其中，目标特征电量包括特征电量的最大值或特征电量的最小值。能量均衡模块906根据均衡电量对供电电池进行能量均衡。
[0133]
在每个电池单体充电或者放电预设时长后，单体电压获取模块901实时获取每个电池单体当前时刻的单体电压，以得到单体电压数据，并将单体电压数据传输至微分电压计算模块902。微分电压计算模块902将单体电压数据与预设单体电压范围进行比较，若单体电压数据位于预设单体电压范围内，分别对每个电池单体的单体电压数据进行微分计算，得到每个电池单体的微分电压数据，并将微分电压数据传输至拐点查找模块903。拐点查找模块903将微分电压数据与时间进行配对，得到配对数据，根据配对数据构建每个电池单体对应的关系值表，根据关系值表查找微分电压数据的拐点，以得到每个电池单体对应的特征拐点，并将特征拐点传输至特征电量获取模块904。特征电量获取模块904获取特征拐点对应的电池单体的电量，以得到每个电池单体的特征电量，并将特征电量传输至均衡电量计算模块905。均衡电量计算模块905获取特征电量中的目标特征电量，根据目标特征电量和特征电量进行均衡计算，得到每个电池单体的均衡电量，并将均衡电量传输至均衡电量计算模块906。均衡电量计算模块906根据每个电池单体的均衡电量对整个供电电池进行能量均衡，能够在供电电池充电或者放电的过程中对供电电池进行能量均衡。
[0134]
其中，本实施例的能量均衡装置的操作过程具体参照如上描述图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7中的能量均衡方法步骤s101至步骤s106、步骤s201和步骤s202、步骤s301和步骤s302、步骤s401和步骤s402、步骤s501至步骤s503、步骤s601和步骤s602和步骤s701和步骤s702，此处不再赘述。
[0135]
本发明的另一个实施例公开了一种能量均衡设备，包括：至少一个处理器，以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如图1中的控制方法步骤s101至步骤s106、图2中的控制方法步骤s201和步骤s202、图3中的控制方法步骤s301和步骤s302、图4中的控制方法步骤s401和步骤s402、图5中的控制方法步骤s501至步骤s503、图6中的控制方法步骤s601和步骤s602以及图7中的控制方法步骤s701和步骤s702的能量均衡方法。
[0136]
本发明的另一个实施例公开了一种存储介质，存储介质包括：存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行图1中的控制方法步骤s101至步骤s106、图2中的控制方法步骤s201和步骤s202、图3中的控制方法步骤s301和步骤s302、图4中的控制方法步骤s401和步骤s402、图5中的控制方法步骤s501至步骤s503、图6中的控制方法步骤s601和步骤s602以及图7中的控制方法步骤s701和步骤s702的能量均衡方法。
[0137]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0138]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领
域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
[0139]
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。