CN110380466A - 具有被动均衡功能的电池管理方法及电池管理系统 - Google Patents

Abstract

一种具有被动均衡功能的电池管理方法及具有被动均衡功能的电池管理系统，所述电池管理方法包括：分别获取至少两个电池的运行参数；对运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个电池的状态参数；根据状态参数分别获取至少两个电池的充放电容量，并根据充放电容量对至少两个电池进行被动均衡供电；本发明实施例中的电池管理方法根据电池的实际电能存储情况对于多个电池进行均衡供电控制，多个电池之间具有更高的供电稳定性和安全性，实现了多个电池的被动均衡供电效果，电池管理的步骤简单，消除了不同电池之间的电能存储差异，多个电池之间可实现更加协调、一致的供电配置性能。

Description

具有被动均衡功能的电池管理方法及电池管理系统

技术领域

本发明属于电源控制技术领域，尤其涉及一种具有被动均衡功能的电池管理方法及具有被动均衡功能的电池管理系统。

背景技术

电池管理系统(BMS，Battery Management System)是电池与用户的纽带，通过对于电池存储的电能进行高效的利用和分析，以防止电池出现过度放电和过度充电的现象；进而对于多个电池进行动态监测和分析，以输出精度跟高的供电电能；通过对于电池的供电状态进行处理后，可减少在供电过程中所造成的电能损耗和控制精度较低的问题；因此电池管理方法对于电池的电能利用具有极其重要的意义，其被广泛地应用在电动汽车、机器人、无人机等各个工业技术领域中的电能供应过程。

然而传统技术中的电池管理方法对于电池的电能操作步骤复杂，只能针对与一些数量较少的电池的电能管理中；对于某些数量较多的电池，传统技术只能对于每一个电池进行开环供电，每一个电池只能够接入固定幅值的电能，以满足供电需求；那么传统的电池管理方法将会导致不同的电池之间的电能差异过大，尤其对于大集群的电池供电管理，多个电池的电能传输性能无法达到协调一致，电池供电的稳定性较低，损害了电池的物理安全性，降低了电池供电的实用价值；因此传统技术中的电池管理方法无法满足分布式电池管理过程中的均衡供电需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种具有被动均衡功能的电池管理方法及具有被动均衡功能的电池管理系统，旨在解决传统的技术方案中电池管理方法无法实现对于多个电池进行被动均衡供电，导致不同电池之间的供电差异较大，供电安全性较低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种具有被动均衡功能的电池管理方法，应用于至少两个电池，所述电池管理方法包括：

分别获取至少两个所述电池的运行参数；

对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数；

根据所述状态参数分别获取至少两个所述电池的充放电容量，并根据所述充放电容量对至少两个所述电池进行被动均衡供电。

在其中的一个实施例中，所述运行参数包括：运行电流、运行电压以及温度中的任意一项或多项。

在其中的一个实施例中，对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数之后，还包括：

根据所述状态参数监控所述电池是否处于过流状态；

若所述电池处于过流状态，则发出过流警报信息；

根据所述状态参数监控所述电池是否处于过压状态；

若所述电池处于过压状态，则发出过压警报信息；

根据所述状态参数监控所述电池是否处于欠压状态；

若所述电池处于欠压状态，则发出欠压警报信息。

在其中的一个实施例中，所述根据所述充放电容量对至少两个所述电池进行被动均衡供电，具体包括：

检测第一电池和第二电池之间的充放电容量的差异幅值；

若所述第一电池的充放电容量、所述第二电池的充放电容量及所述第一电池和所述第二电池之间的充放电容量的差异幅值满足第一预设条件，则将第一预设均衡电流输出至所述第一电池和所述第二电池；

所述第一电池和所述第二电池为至少两个所述电池中任意两个不相同的电池；

其中所述第一预设条件为：

U1<A；

U1<B；

U2<|A-B|；

在上式中，所述A为所述第一电池的充放电容量，所述B为所述第二电池的充放电容量，所述U1为所述预设工作容量，所述U2为所述预设差值容量。

在其中的一个实施例中，对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数之后，还包括：

根据状态参数监控所述电池的温度是否处于过温状态；

若所述电池处于过温状态，则发出过温警报信息。

在其中的一个实施例中，在获取所述电池的运行参数之前，所述电池管理方法还包括：

检测所述电池是否处于工作状态；

若所述电池处于工作状态，则接收所述电池的通讯数据，并生成所述运行参数。

在其中的一个实施例中，若所述电池处于休眠状态，则根据所述电池的休眠状态生成休眠设置参数；

根据所述休眠设置参数生成所述运行参数，并且根据所述休眠设置参数将至少两个所述电池设置为休眠模式。

在其中的一个实施例中，所述检测所述电池是否处于工作状态，具体包括：

在预设的时间周期内，若未接收到所述电池的通讯数据，则判定所述电池处于所述休眠状态。

在其中的一个实施例中，所述对所述运行参数进行数据运算和排序处理，具体包括：

对每一个所述电池的运行参数进行逻辑运算得到所述电池的剩余电量值；

对至少两个所述电池的剩余电量值按照从小到大依次进行排序。

本发明实施例的第二方面提供了一种具有被动均衡功能的电池管理系统，应用于至少两个电池，所述电池管理系统包括：

获取模块，用于获取至少两个所述电池的运行参数；

数据处理模块，用于对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数；以及

供电控制模块，用于根据所述状态参数分别获取至少两个所述电池的充放电容量，并根据所述充放电容量对至少两个所述电池进行被动均衡供电。

上述具有被动均衡功能的电池管理方法通过实时采集每一个电池的运行状态，然后对于至少两个电池的运行参数进行自适应处理和分析后，得到不同的电池之间的充放电差异情况，根据每一个电池的充放电情况对于电池的充放电状态进行均衡控制，以达到多个电池进行均衡供电的效果，保障了多个电池的均衡供电稳定性和安全性；因此本发明实施例中的电池管理方法根据每一个电池的实际充放电容量对于多个电池进行被动均衡供电，精确地消除了不同电池之间的供电差异，提高了多个电池进行充放电的一致性和协调性，操作简便，进而多个电池能够传输更高精度的电能，满足了不同负载的供电功能需求，电池管理方法可兼容地适用于各个不同的工业技术领域，保障了多个电池供电的可靠性和实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的具体流程图；

图2为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种具体流程图；

图3为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种具体流程图；

图4为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种具体流程图；

图5为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种具体流程图；

图6为图1所示的具有被动均衡功能的电池管理方法步骤S103的具体流程图；

图7为图1所示的具有被动均衡功能的电池管理方法步骤S103的另一种具体流程图；

图8为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种具体流程图；

图9为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种具体流程图；

图10为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种具体流程图；

图11为图1所示的具有被动均衡功能的电池管理方法步骤S102的具体流程图；

图12为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理系统的结构示意图；

图13为本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理装置的结构示意图。

具体实施方式

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本文中所指的“电池”为本领域中任意类型的电池，比如0～5V的化学能源电池，化学能源电池包括磷酸铁锂电池等，对此本文不对电池的类型作出任何限定，本发明实施例中的具有被动均衡功能的电池管理方法可适用于各种类型的电化学电池供电系统。

请参阅图1，本发明实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的结流程示意图，其中，电池管理方法应用于至少两个电池，通过对于多个电池的供电状态进行均衡调节，以使得多个电池能够保持更加协调、一致的电能存储性能；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

电池管理方法包括：

步骤S101：分别获取至少两个电池的运行参数。

其中运行参数包括电池的运行状态信息，进而通过运行参数能够实时监控每一个电池的充放电状态，因此通过这些电池的实际运行状态能够更加精确地对于电池的电能存储状态进行精确的调控，以使得电池的充放电状态具有更高的灵活性和可控性；因此本实施例通过实时监控电池的实际运行状态，以使得电池的充放电性能具有更佳的可调控性能。

步骤S102：对运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个电池的状态参数。

在步骤S102中，通过对于运行参数进行深入的分析和处理后，得到每一个电池的实际电能存储特性；一方面通过对于运行参数进行数据运算能够得到每一个电池的实际电能存储量，以便于对于每一个电池进行单独的精确控制和调节；另一方面，通过对于多个电池的运行参数进行排序处理，可得到多个电池的平均电能存储量，以便于消除不同电池之间的电能存储差异，因此根据排序处理可精确地得到多个电池的均衡供电性能；因此本实施例通过对于运行参数进行深度数据处理后，可根据运行参数挖掘出每一个电池的状态参数；其中该状态参数不仅仅包含每一个电池本身的电能存储状态，而且还包括了电池与其它电池之间的电能存储差异，进而更加有利于对于多个电池的供电状态进行灵活、均衡的调控和操作。

步骤S103：根据状态参数分别获取至少两个电池的充放电容量，并根据充放电容量对至少两个电池进行被动均衡供电。

需要说明的是，电池的充放电容量包括充电容量和放电容量，其中充放电容量作为电池的重要性能参数；示例性的，充电容量是指在预设的充电条件下电池充电的电量，其中预设的充电条件包括：放电率、温度等；放电容量是指在预设的放电条件下电池放电的电量；根据充放电容量能够准确地得到电池的实际供电需求和实际放电需求，并且通过充放电容量也可得到不同电池之间的电能存储差异，以便于对于电池的实际充放电状态进行自适应调节。

在步骤S103中，对于每一个电池的状态参数进行自适应分析后，可得到相应的电池充放电需求；然后根据充放电容量对于电池的供电性能进行均衡控制，以实现多个电池的充放电状态协调、匹配的效果，经过对于多个电池进行被动均衡供电后，多个电池的内部电能存储容量保持基本一致，每一个电池的内部电能存储具有极高的稳定性和精确性，可操控性较强，消除了不同电池之间的充放电差异；因此本实施例根据充放电容量对于每一个电池的供电状态进行科学的调控，电池的电能存储状态实现了自适应被动控制效果，每一个电池都可接入与其自身匹配的供电电能，即保障了每一个电池的物理安全性和电能存储稳定性，而且达到了多个电池的均衡供电效果，有利于消除不同电池之间的电能存储差异，多个电池能够输出更加协调、一致的电能，电池的供电状态具有更高的控制简便性。

在图1示出的电池管理方法中，通过对于每一个电池的运行状态进行同步分析和处理后，得到电池的状态参数，然后根据电池的状态参数得到电池的充放电状态，操作步骤简化；由于电池的充放电容量包含了电池之间的电能存储差异，因此根据每一个电池的充放电容量对于多个电池的供电状态进行自适应调节，以达到多个电池的均衡供电效果，有效地消除了不同电池之间的电能存储差异；因此本实施例中的电池管理方法可根据每一个电池的实际电能存储状态对于多个电池的供电性能进行灵活的调节，多个电池能够保持一致和协调的电能传输特性，兼容性和电能传输安全性更高；保障了多个电池的供电稳定性和高效性，每一个电池具有更高的电能利用率，实用价值更高；从而电池管理方法能够根据多个电池的实际电能存储状态对于多个电池实现被动均衡供电功能，有效地解决了传统技术中的电池管理方法无法对于多个电池进行均衡供电，并且其均衡供电步骤过于复杂，导致电池之间的电池差异过大，传统的电池管理方法无法普遍适用，电池的安全性较低的问题。

作为一种可选的实施方式，运行参数包括：运行电流、运行电压以及温度中的任意一项或多项。

通过采集电池的运行电流和运行电压能够精确地得到电池的实际电能存储状态，以实现对于电池运行状态的全方位监控功能，结合运行电流和运行电压的波动情况能够对于多个电池的运行状态进行精确的检测，进一步实现了对于多个电池的供电状态的灵活调控功能和兼容性能。

本实施例中的电池管理方法可实时采集电池的温度，进而实现对于电池的温度进行灵活的控制响应，以提高电池管理方法的兼容性和适用范围；因此电池可保持更高的物理安全性。

本实施例中的电池管理方法可获取每一个电池的充放电信息和温度信息，以实现对于电池的全方位供电控制，既保障了电池的供电效率，又保障了电池的自身物理安全性。

作为一种可选的实施方式，图2示出了本实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种操作流程，相比于图1中电池管理方法的操作流程，在图2中，在步骤S102之后，电池管理方法还包括：步骤S104和步骤S105。

其中，步骤S104：根据状态参数监控电池是否处于过流状态。

具体的，通过电池的运行电流能够得到电池是否处于过流状态，以实现对于电池的过流保护功能；若检测到电池的运行电流大于电池的额定电流时，则说明电池处于过流状态；相反，若检测到电池的运行电流小于电池的额定电流时，则说明电池未处于过流状态；因此根据电池的实际电流幅值精确地得到电池是否处于过流运行状态，检测精度较高，进一步保障了电池的供配电安全性能。

步骤S105：若电池处于过流状态，则发出过流警报信息。

若电池不处于过流状态，则不发出过流警报信息。

因此当检测到电池处于过流状态时，则立即生成过流警报信息，以实现对于电池过流状态的快速响应控制功能，以防止电池长期处于过流状态，进而电池具有更高的物理安全性能和充放电效率；通过该过流警报信息能够实时指示相关技术人员，技术人员根据过流警报信息来排除电池的过流故障，保障了多个电池的电能传输安全性；因此本实施例中的电池管理方法能够根据电池的运行状态监控电池的过流事件，极大地维护了电池在供配电过程中的电流稳定性。

需要说明的是，在本实施例中，步骤S104和步骤S105可设置在步骤S103之前，也可设置在步骤S103之后；因此本实施例中的电池管理方法可实现对于电池的均衡供电控制和过流时间监控两方面功能。

作为一种可选的实施方式，图3示出了本实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种操作流程，相比于图1中电池管理方法的操作流程，在图3中，在步骤S102之后，电池管理方法还包括：步骤S106和步骤S107。

步骤S106：根据状态参数监控电池是否处于过压状态。

具体的，根据电池的运行电压能够得到电池出现过压运行状态，若电池处于过压运行状态，则及时地对于电池进行过压控制响应，以实现对于电池的过压事件的灵活监控功能；因此本实施例可根据电池的运行状态精确地监控电池的过压事件；示例性的，若检测到电池的运行电压大于电池的额定电压，则判定电池处于过压状态；相反，若检测到电池的运行电压小于或者等于电池的额定电压，则判定电池不处于过压状态；因此根据电池的运行电压与额定电压之间的大小关系，可简便地得到电池是否处于过压状态，判定结果的精度极高。

步骤S107：若电池处于过压状态，则发出过压警报信息。

若电池不处于过压状态，则不发出过压警报信息。

该过压警报信息用于指示电池的过压事件，若电池处于过压运行状态，则根据过压警报信息对于电池的过压事件立即作出过压控制响应，以防止电池长期处于过压状态而遭受到自身的物理损害；因此本实施例中的电池管理方法通过对于电池的过压状态进行灵活的检测后，可实时地得到电池的运行状态，进而对于电池的过压运行状态进行灵活的调控，保障了多个电池在充放电过程中的电压始终维持在安全的范围，电池具有更高的充放电安全性能。

需要说明的是，步骤S106和步骤S107可设置在步骤S103之前，也可设置在步骤S103之后；因此本实施例中的电池管理方法可实现对于电池的均衡供电控制和过压保护功能，操作简便，可普遍地适用于各个不同的工业技术领域。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种操作流程，相比于图1中电池管理方法的操作流程，在图4中，在步骤S102之后，电池管理方法还包括：步骤S108和步骤S109。

步骤S108：根据状态参数监控电池是否处于欠压状态。

具体的，根据电池的运行电压和电池的额定电压之间的差异幅值来判断出电池是否处于欠压状态，进而实现对于电池的欠压状态的灵活检测和控制功能；示例性的，当电池的运行电压和电池的额定电压之间的差异幅值满足预设欠压条件，则说明电池处于欠压状态；其中预设欠压条件为：

C-D>E (1)

在上式(1)中，，C为电池的额定电压，D为电池的运行电压，E为第一预设电压阈值；若检测到电池的运行电压远远小于电池的额定电压，则说明电池处于欠压状态，因此根据上式(1)可精确地得到电池的实际欠压状态，进一步保障了电池的供电安全性和适用范围。

步骤S108：若电池处于欠压状态，则发出欠压警报信息。

若电池不处于欠压状态，则不发出欠压警报信息。

根据欠压警报信息能够指示电池的欠压运行状态，进而技术人员可实时地对于电池的欠压运行状态实现欠压控制响应，以防止电池长期处于欠压运行状态，多个电池可始终地输出安全、稳定的电能；若电池出现欠压运行事件，则技术人员可根据欠压警报信息对于电池作出相应的控制响应，提高了电池的欠压控制响应精度和速率；进而通过电池输出的电能可保障负载处于安全、稳定的工作状态，提升了多个电池的供电稳定性和安全性。

需要说明的是，本实施例中的步骤S108和步骤S109可设置在步骤S103之前，也可设置在步骤S103之后；因此本实施例中的电池管理方法能够实现对于多个电池的均衡供电控制和欠压警报功能，多个电池的供电性能具有更高的稳定性和兼容性。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理方法的另一种操作流程，相比于图1中电池管理方法的操作流程，在图5中，在步骤S102之后，电池管理方法还包括：步骤S110和步骤S111。

步骤S110：根据状态参数监控电池是否处于欠流状态。

具体的，根据电池的运行电流和电池的额定电流之间的差异幅值可监控电池是否处于欠流状态，以实现对于电池在充放电过程中电流安全的精确监控，并且对于电池的欠流状态进行灵活的控制响应，以使电池能够精确地输出更加安全、稳定的电能；示例性的，当电池的运行电流和电池的额定电流之间的差异幅值满足预设欠流条件，则说明电池处于欠流状态；其中预设欠流条件为：

F-G>H (2)

在上式(2)中，F为电池的额定电流，G为电池的运行电流，H为第一预设电流阈值；若检测到电池的运行电流远远小于电池的额定电流，则说明电池处于欠流状态，因此根据上式(2)可精确地得到电池的实际欠流状态，进一步保障了电池的供电稳定性和灵活性。

步骤S111：若电池处于欠流状态，则发出欠流警报信息。

若电池不处于欠流状态，则不发出欠流警报信息。

本实施例能够对于电池在充放电过程中的电流进行精确的检测和控制响应，以防止电池长期处于欠流状态，极大地保障了电池的供电安全性；进而电池可始终处于额定的运行状态；其中欠流警报信息可指示电池的过流信息，技术人员根据欠流警报信息对于多个电池的欠流状态进行欠流控制响应，控制的精度极高，可实现对于电池的欠流状态的精确检测和控制功能，兼容性更强。

需要说明的是，步骤S110和步骤S111可设置步骤S103之前，也可设置在步骤S103之后；因此本实施例中的电池管理方法可实现对于多个电池的均衡供电控制和欠流保护功能，有利于维持多个电池之间的供电稳定性和电能存储的一致性。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的在步骤S103中，根据充放电容量对多个电池进行被动均衡供电的具体操作流程，具体包括：

步骤S1031：检测第一电池和第二电池之间的充放电容量的差异幅值。

其中第一电池和第二电池为至少两个电池中任意两个不相同的电池。

在多个电池中，根据任意两个不相同的电池之间的充放电容量的差异幅值可准确的得到电池的电能存储差异情况，以便于多个电池的均衡供电性能；因此本实施例中的电池管理方法能够精确地获取电池的充放电容量之间的差异幅值，利用充放电容量之间的差异幅值来获取多个电池的整体电能存储性能，可实现对于多个电池供配电性能的更高控制精度。

步骤S1032：若第一电池的充放电容量、第二电池的充放电容量及第一电池和第二电池之间的充放电容量的差异幅值满足第一预设条件，则将第一预设均衡电流输出至第一电池和第二电池。

其中第一预设条件为：

U1<A (3)

U1<B (4)

U2<|A-B| (5)

在上式(3)、(4)、(5)中，A为第一电池的充放电容量，B为第二电池的充放电容量，U1为预设工作容量，U2为预设差值容量。

在本实施例中，当电池的充放电容量之间的差异幅值过大，则说明多个电池的均衡供电性能较低，多个电池无法实现均衡充放电；因此本实施例通过将第一预设均衡电流输出至充放电容量之间的差异幅值过大的两个电池中，以实现两个电池的被动均衡充放电；当两个电池接入第一预设均衡电流时，两个电池能够完全维持电能存储的均衡性和稳定性，进一步消除了电池之间的电能存储差异；那么多个电池始终能够保持均衡的电能存储性能，以实现供配电的协调一致，实用价值更高。

作为一种可选的实施方式，图7示出了本实施例提供的在步骤S103中，根据充放电容量对多个电池进行被动均衡供电的另一种具体操作流程，具体包括：

步骤S1033：检测至少两个电池的充放电容量的平均值。

其中通过对于多个电池的充放电容量进行计算后，可得出多个电池的整体平均值，能够更加科学地得到多个电池平均电能存储状态；那么根据每一个电池的充放电容量与平均值进行比较后，可判断出电池的实际充放电状态是否处于不稳定的状态，以便于对于多个电池实现更高精度的均衡充放电功能。

步骤S1034：若的充放电容量、电池的充放电容量与平均值之间的差异幅值满足第二预设条件，则将第二预设均衡电流输出至电池。

其中第二预设条件为：

U3<J (6)

U4<|J-K| (7)

在上式(6)和(7)中，I为电池的充放电容量，K为多个电池的充放电容量的平均值，U3为预设安全容量，U2为预设阈值容量。

因此本实施例根据电池的充放电容量与多个电池的充放电容量的平均值之间的差异幅值可精确地得出不同电池之间的电能存储差异性能，进而实现对于多个电池的均衡充放电控制；当电池的电能存储状态远远偏离充放电容量的平均值时，则立即将第二预设均衡电流输出至电池，以消除电池的供电性能之间的差异；多个电池可始终处于均衡的供电状态和可操控性能。

作为一种可选的实施方式，图8示出了本实施例提供的电池管理方法的另一种操作流程，请参阅图8，在步骤S102之后，电池管理方法还包括：

步骤S112：根据状态参数监控电池的温度是否处于过温状态。

具体的，根据电池的温度与预设安全温度之间的差异幅值可得到电池是否处于过温状态，进而实现对于电池的温度安全监控和温度保护功能；电池可处于更加安全和稳定的充放电状态，实用价值较高；示例性的，当电池的温度大于预设安全温度时，则判定电池处于过温状态；在过温状态下，电池极容易遭受物理损害，进而导致电池的充放电状态处于极不安全的工作环境下；因此本实施例能够实时检测电池的温度是否处于安全的范围之内，保障了电池供电控制的灵敏性和适用范围。

步骤S113：若电池处于过温状态，则发出过温警报信息。

若电池不处于过温状态，则不发出过温警报信息

其中过温警报信息可指示电池的过温信息，技术人员可根据过问警报信息能够对于电池进行自适应过温控制，以使电池能够回复至安全的温度范围之内，提高了电池管理方法的兼容性和抗干扰性能，适用范围极广；因此本实施例中的电池管理方法能够对于电池的过温状态进行自适应控制响应，以使得电池在供电过程中始终保持更高的物理安全性和兼容性，多个电池能够输出更加协调、一致的电能，给技术人员带来更佳的使用体验。

需要说明的是，本实施例中的步骤S112和步骤S113可设置在步骤S103之前，也可设置在步骤S103之后；因此本实施例中电池管理方法可对于多个电池进行均衡供电控制和过温保护控制功能，以使得电池在更高的物理安全基础之上实现均衡供电功能，可操控性更强。

作为一种可选的实施方式，图9示出了本实施例提供的电池管理方法的另一种操作流程，本实施例与图1中实施例的区别在于，在步骤S101之前，电池管理方法还包括步骤S901和步骤S902，步骤S903～步骤S905与图1中的步骤S101～步骤S103相同，具体请参阅上一实施例中的相关描述，此处不赘述步骤S903～步骤S905；步骤S901和步骤S902具体如下：

步骤S901：检测电池是否处于工作状态。

其中电池内部存储的电能；本实施例将电池划分为工作状态和休眠状态(不工作状态)；当电池处于工作状态时，电池能够实现额定的充放电功能；若电池不处于工作状态，则电池无法实现额定的充放电功能；因此本实施例通过预先检测每一个电池的工作状态，以实现对于至少两个电池更加灵活的充放电控制功能，灵活性较强；通过对于电池的运行状态的实时检测，以使得电池的充放电状态具有更高的可调性和均衡供电控制效率。

步骤S902：若电池处于工作状态，则接收电池的通讯数据，并生成运行参数。

若电池处于正常的充放电状态，则电池与外部的电子设备实现正常的通讯功能，根据电池的通讯数据可解析得到电池的运行状态信息，因此根据通讯数据能够更加精确地得到电池的运行参数，以保障电池的运行参数稳定性和精确性；因此本实施例中的电池管理方法可根据电池的通讯状态来获取电池的实际电能存储状态，实现了对于每一个电池的充放电状态的灵敏、实时监控功能，加快了对于多个电池的供电控制速率和准确性。

作为一种可选的实施方式，请参照图10，图10示出了本实施例提供的电池管理方法的另一种操作流程，本实施例与图9中实施例的区别在于，在步骤S901之后，并且在步骤S903之前，电池管理方法还包括步骤S1002和步骤S1003，步骤S1001、步骤S1004～步骤S1007与图9中的步骤S901～步骤S905相同，具体请参阅上一实施例中的相关描述，此处不赘述步骤S1001、步骤S1004～步骤S1007；步骤S1002和步骤S1003具体如下：

步骤S1002：若电池处于休眠状态，则根据电池的休眠状态生成休眠设置参数。

当电池不处于工作状态，则说明电池处于休眠状态，则通过采集电池在休眠状态下的内部电力特性可实时地得出休眠设置参数，休眠设置参数包含电池的内部电量存储信息；进而根据休眠设置参数对于电池的供电状态进行灵活的控制，以使得电池在休眠状态下也能够保持安全的物理状态，实现了对于多个电池的电能存储状态的全方位控制功能，提高了电池管理方法的兼容性和稳定性。

步骤S1003：根据休眠设置参数生成运行参数，并且根据休眠设置参数将至少两个电池设置为休眠模式。

当电池处于休眠状态下，根据休眠设置参数生成运行参数，以实现对于多个电池的充放电安全控制功能；以使得多个电池在休眠状态下也能够保持均衡供电稳定性和安全性；因此本实施例能够在休眠状态下将电池设置为休眠模式，在休眠模式下，电池只需要微弱的供电电能，以维持电子元器件的安全性；示例性的，在工作状态下，电池接入的电流为40mA；在休眠模式下，电池接入的电流为200uA；因此本实施例分别在工作状态和休眠状态下对于多个电池进行均衡供电控制，极大地保障了多个电池的电能存储均衡性和有效性，电池具有更高的充放电安全性。

具体的，当电池处于休眠模式下，则根据电池的状态参数获取电池的充放电容量，根据充放电容量对于多个电池进行被动均衡供电；并且此时电池仅仅接入很微弱的电能，以维持自身安全需求，即降低了均衡供电控制过程中的电能损耗，避免了电池在休眠状态下遭受电能损害，又使得多个电池具有更高的供电安全性和均衡性；因此本实施例中的均衡控制方法可实现对于电池在休眠状态下的被动均衡控制功能，电池的安全级别更高，以使得电池的电能存储特性具有更高的可操控性和兼容性能。

作为一种可选的实施方式，在步骤S901中，检测电池是否处于工作状态，具体包括：

在预设的时间周期内，若未接收到电池的通讯数据，则判定电池处于休眠状态。

在预设的时间周期内，若接收到电池的通讯数据，则判定电池处于工作状态。

其中预设的时间周期为提前设定，示例性的，预设的时间周期为1秒；那么在1秒的时间内，没有接收到电池的通讯数据，则说明电池没有与外界电子设备进行信息交互，此时电池并未接入额定的电能，那么电池不处于工作状态，其中电池不处于工作状态则代表电池处于休眠状态；因此本实施例对于电池的通讯数据进行精确的监控，以得到更加精确的电池实际运行状态，检测步骤简便，检测的精度较高；进一步地，本实施例通过设置预设的时间周期的观测期，以便于电池的工作状态和休眠状态更高精确的识别和检测，减少了电池的运行状态的检测误差；本实施例中的电池管理方法具有更高的适用范围和实用价值。

作为一种可选的实施方式，图11示出了本实施例提供的步骤S102的具体操作步骤，请参阅图11，步骤S102包括：

步骤S1021：对每一个电池的运行参数进行逻辑运算得到电池的SOC(State ofCharge，剩余电量)值。

在本实施例中，电池的状态参数包括SOC值。

其中，SOC值是指电池的剩余电量和其充满电状态下容量的比值，SOC值的取值范围为0～100％，其中当SOC值为0时，则表示电池已经放电完全，当SOC值为100％时，则表示电池已经充电完全；因此根据电池的SOC值可精确地得到电池之间的电能存储波动情况和电池之间的电能存储差异，以便于对于多个电池实现更加高精度的被动均衡供电功能。

因此本实施例对于每一个电池的实际运行状态得到电池的SOC值，然后根据SOC值对于多个电池的充放电状态进行灵活的调控，极大地保障了电池管理方法对于多个电池供电状态的调控灵敏性和有效性，并且进一步简化了对于多个电池的供电状态的均衡控制步骤。

步骤S1022：对至少两个电池的SOC值按照从小到大依次进行排序。

以SOC值为参数对于多个电池的电能存储量进行排序，那么在排序后电池的SOC值中，根据SOC值可更加直观地得到不同电池的电能存储差异，便于对于多个电池进行均衡供电，保障了多个电池的均衡供电稳定性和适用范围，便于对于多个电池充放电状态的高精度均衡控制；因此本实施例通过SOC值来评价电池的电能存储量之间的差异，准确性高，电池管理方法能够对于每一个电池的供电过程实现更加精确的调节，以使得多个电池的充放电状态具有更高的可控性和适用范围。

图12示出了本实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理系统120的结构示意，其中电池管理系统120应用于至少两个电池，进而通过电池管理系统120能够对于多个电池的充放电状态进行自适应均衡控制，保障了多个电池的电能存储一致性和协调性。

上述电池管理系统120包括：获取模块1201、数据处理模块1202以及供电控制模块1203.

获取模块1201用于获取至少两个电池的运行参数。

数据处理模块1202用于对运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个电池的状态参数。

供电控制模块1203用于根据状态参数分别获取至少两个电池的充放电容量，并根据充放电容量对至少两个电池进行被动均衡供电。

需要说明的是，图12示出的电池管理系统120与图1中的电池管理方法向对应，因此关于本实施例中电池管理系统120的具体实施方式可参照图1～图11的实施例，此处将不再赘述。

在图12示出电池管理系统120的结构示意中，通过数据处理模块1202对于每一个电池的运行参数进行数据处理和分析后可得到电池的电能存储状态和电池之间的电能存储差异，然后供电控制模块1203根据每一个电池的实际电能存储容量对于多个电池进行配电控制，以达到被动均衡供电的效果，提高多个电池供电性能的一致性和稳定性，通过多个电池能够输出更加安全的电能；既保障了多个电池的供电物理安全性，简化了多个电池的供电控制步骤，电池的供电控制过程具有较高的简便性，又减少了不同电池的之间的供电差异，以使多个电池能够普适性地适用于各个不同的电力系统，实用价值较高；有效地解决了传统技术中电池管理系统无法实现对于多个电池的被动均衡供电功能，损害了多个电池的供电安全性，导致电池的电能存储差异较大，难以普遍适用的问题。

图13是本发明一实施例提供的具有被动均衡功能的电池管理装置130的示意图。电池管理装置130应用于至少两个电池，如图13所示，该实施例的具有被动均衡功能的电池管理装置130包括：处理器1301、存储器1302以及存储在存储器1302中并可在处理器1301上运行的计算机程序1303。处理器1301执行计算机程序1303时实现上述各个种具有被动均衡功能的电池管理方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S103。或者，处理器1301执行计算机程序1303时实现上述具有被动均衡功能的电池管理系统120实施例中各模块的功能，例如图12所示获取模块1201至供电控制模块1203的功能。

示例性的，计算机程序1303可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器1302中，并由处理器1301执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序1303在电池管理装置130中的执行过程。例如，计算机程序1303可以被分割成接收模块、数据处理模块、供电控制模块，各模块具体功能如下：

获取模块用于获取至少两个电池的运行参数。

数据处理模块用于对运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个电池的状态参数。

供电控制模块用于根据状态参数分别获取至少两个电池的充放电容量，并根据充放电容量对至少两个电池进行被动均衡供电。

电池管理装置130可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。电池管理装置130可包括，但不仅限于，处理器1301、存储器1302。本领域技术人员可以理解，图13仅仅是电池管理装置130的示例，并不构成对电池管理装置130的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电池管理装置130还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器1301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器1302可以是电池管理装置130的内部存储单元，例如电池管理装置130的硬盘或内存。存储器1302也可以是电池管理装置130的外部存储设备，例如电池管理装置130上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器1302还可以既包括电池管理装置130的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器1302用于存储计算机程序以及电池管理装置130所需的其他程序和数据。存储器1302还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将电池管理装置130的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元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取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例具有被动均衡功能的电池管理方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有被动均衡功能的电池管理方法，应用于至少两个电池，其特征在于，所述电池管理方法包括：

分别获取至少两个所述电池的运行参数；

对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数；

根据所述状态参数分别获取至少两个所述电池的充放电容量，并根据所述充放电容量对至少两个所述电池进行被动均衡供电。

2.根据权利要求1所述的电池管理方法，其特征在于，所述运行参数包括：运行电流、运行电压以及温度中的任意一项或多项。

3.根据权利要求2所述的电池管理方法，其特征在于，对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数之后，还包括：

根据所述状态参数监控所述电池是否处于过流状态；

若所述电池处于过流状态，则发出过流警报信息；

根据所述状态参数监控所述电池是否处于过压状态；

若所述电池处于过压状态，则发出过压警报信息；

根据所述状态参数监控所述电池是否处于欠压状态；

若所述电池处于欠压状态，则发出欠压警报信息。

4.根据权利要求1所述的电池管理方法，其特征在于，所述根据所述充放电容量对至少两个所述电池进行被动均衡供电，具体包括：

检测第一电池和第二电池之间的充放电容量的差异幅值；

若所述第一电池的充放电容量、所述第二电池的充放电容量及所述第一电池和所述第二电池之间的充放电容量的差异幅值满足第一预设条件，则将第一预设均衡电流输出至所述第一电池和所述第二电池；

所述第一电池和所述第二电池为至少两个所述电池中任意两个不相同的电池；

其中所述第一预设条件为：

U1<A；

U1<B；

U2<|A-B|；

在上式中，所述A为所述第一电池的充放电容量，所述B为所述第二电池的充放电容量，所述U1为所述预设工作容量，所述U2为所述预设差值容量。

5.根据权利要求2所述的电池管理方法，其特征在于，对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数之后，还包括：

根据状态参数监控所述电池的温度是否处于过温状态；

若所述电池处于过温状态，则发出过温警报信息。

6.根据权利要求1所述的电池管理方法，其特征在于，在获取所述电池的运行参数之前，所述电池管理方法还包括：

检测所述电池是否处于工作状态；

若所述电池处于工作状态，则接收所述电池的通讯数据，并生成所述运行参数。

7.根据权利要求6所述的电池管理方法，其特征在于，

若所述电池处于休眠状态，则根据所述电池的休眠状态生成休眠设置参数；

根据所述休眠设置参数生成所述运行参数，并且根据所述休眠设置参数将至少两个所述电池设置为休眠模式。

8.根据权利要求7所述的电池管理方法，其特征在于，所述检测所述电池是否处于工作状态，具体包括：

在预设的时间周期内，若未接收到所述电池的通讯数据，则判定所述电池处于所述休眠状态。

9.根据权利要求1所述的电池管理方法，其特征在于，所述对所述运行参数进行数据运算和排序处理，具体包括：

对每一个所述电池的运行参数进行逻辑运算得到所述电池的剩余电量值；

对至少两个所述电池的剩余电量值按照从小到大依次进行排序。

10.一种具有被动均衡功能的电池管理系统，应用于至少两个电池，其特征在于，所述电池管理系统包括：

获取模块，用于获取至少两个所述电池的运行参数；

数据处理模块，用于对所述运行参数进行数据运算和排序处理后分别得到至少两个所述电池的状态参数；以及

供电控制模块，用于根据所述状态参数分别获取至少两个所述电池的充放电容量，并根据所述充放电容量对至少两个所述电池进行被动均衡供电。