CN115549225B - 电池充放电限流控制方法和电池管理系统 - Google Patents

Abstract

一种电池充放电限流控制方法和电池管理系统，电池充电限流控制方法包括：检测电池串中的充电参数，其中充电参数包括电池串中的即时电流以及电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压；获取预设限流调节数据表，其中预设限流调节数据表包括多个限流值和与每个限流值对应的触发电压值；确定多个限流值中与即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值；确定对比限流值对应的触发电压值作为对比电压值；当最高电压大于或等于对比电压值时，确定电池串的即时电量，并进行限流调节；在限流调节后，当电池串的电量达到即时电量时，释放限流调节。本申请动态对电池串电流限值进行合理调整，总能提供既不会到达单节电池极值又接近最大电流能力的电池限值。

Description

电池充放电限流控制方法和电池管理系统

技术领域

本申请涉及电池充放电技术领域，更具体地涉及一种电池充放电限流控制方法和电池管理系统。

背景技术

现有电池串充满放空的方法主要有几下几种：1)根据单节电池的特性进行限流充放；2)根据恒流-恒压进行充放；3)功率控制系统以电池的充放电允许电流进行调节。

对于上述方法1)，根据单节电池限流充放，电池产商是会给定限流表进行限制电流。然而，由于多个电池串联的电池组中，各个单节电池的情况是不一致的，因此在充电尾端，会因为到达某个单节电池的极值(最高电压或最低电压)进行保护，此时表现于产商给的限流值大造成功率控制系统(Power Control System，简称为PCS)给的电流大，大电流触发保护停止，电量不完全充满。

对于上述方法2)，只适用于电池单体，或者是均衡性极其好的电池组；如果应用于实际电池组情况下，因为串联电池的各单节电池是有压差的，不是简单的通过保护电压乘以节数来进行总电压的恒压，所以任何固定的恒压值，都有可能造成电池中某一单节过充或过放。

对于上述方法3)，电流在充放最大电流内运行即可，不会进行复杂的调节功能，电流能力由电池管理器控制，实际输入输出电流工况由功率控制系统根据实际情况处理。如根据电池给的到达单节极值，由功率系统调节，会造成单节极值的不停触发风险，以及电流的浮动。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本申请。根据本申请一方面，提供了一种电池充电限流控制方法，所述方法包括：检测电池串中的充电参数，其中所述充电参数包括所述电池串中的即时电流以及所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压；获取预设限流调节数据表，其中所述预设限流调节数据表包括多个限流值和与每个所述限流值对应的触发电压值；确定所述多个限流值中与所述即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值；确定所述对比限流值对应的触发电压值作为对比电压值；当所述最高电压大于或等于所述对比电压值时，确定所述电池串的即时电量，并进行限流调节；在所述限流调节后，当所述电池串的电量达到所述即时电量时，释放限流调节；其中，所述限流调节包括：确定所述多个限流值中与所述对比限流值最接近且小于所述对比限流值的一个限流值作为调节限流值；将所述即时电流调节至所述调节限流值；根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压以及所述电池串包括的各单节电池的最大约束电压更新所述对比电压值。

在本申请的一个实施例中，所述预设限流调节数据表中的多个限流值是根据最大充电电流、标称电流以及电流调节步长确定的。

在本申请的一个实施例中，所述电流调节步长等于所述最大充电电流与预设百分比的乘积。

在本申请的一个实施例中，所述预设百分比在5％到10％之间。

在本申请的一个实施例中，所述根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压以及所述电池串包括的各单节电池的最大约束电压更新所述对比电压值，包括：计算调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压与所述对比电压值之间的差值；计算所述差值与预设系数的乘积，所述预设系数小于1；计算所述最大约束电压与所述乘积的差值，作为更新后的对比电压值。

根据本申请另一方面，提供了一种电池放电限流控制方法，所述方法包括：检测电池串中的放电参数，其中所述放电参数包括所述电池串中的即时电流以及所述电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压；获取预设限流调节数据表，其中所述预设限流调节数据表包括多个限流值和与每个所述限流值对应的触发电压值；确定所述多个限流值中与所述即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值；确定所述对比限流值对应的触发电压值作为对比电压值；当所述最低电压小于或等于所述对比电压值时，确定所述电池串的即时电量，并进行限流调节；在所述限流调节后，当所述电池串的电量达到所述即时电量时，释放限流调节；其中，所述限流调节包括：确定所述多个限流值中与所述对比限流值最接近且小于所述对比限流值的一个限流值作为调节限流值；将所述即时电流调节至所述调节限流值；根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压以及所述电池串包括的各单节电池的最小约束电压更新所述对比电压值。

在本申请的一个实施例中，所述预设限流调节数据表中的多个限流值是根据最大放电电流、标称电流以及电流调节步长确定的。

在本申请的一个实施例中，所述电流调节步长等于所述最大放电电流与预设百分比的乘积。

在本申请的一个实施例中，所述预设百分比在5％到10％之间。

根据本申请再一方面，提供了一种电池管理系统，所述电池管理系统包括电池串、控制单元和检测模块，其中：所述控制单元用于经由所述检测模块检测所述电池串中的充电参数，以上述电池充电限流控制方法。

根据本申请又一方面，提供了一种电池管理系统，所述电池管理系统包括电池串、控制单元和检测模块，其中：所述控制单元用于经由所述检测模块检测所述电池串中的放电参数，以执行上述电池放电限流控制方法。

根据本申请实施例的电池充放电限流控制方法和电池管理系统在电池系统基本限流的功能上，加入一个预测性降电流的功能，在原有恒压充满放空的逻辑下，动态对电池电流限值进行合理调整，以保证在任一时刻都会提供一个既不会到达单节极值又接近最大电流能力的电池限值；此外，使用实时调整校准参数的方法，对接近极值的电流和电量进行记录和实时对比调整，保证最有效的电流限值以及电流限值曲线下降符合电池特性。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出根据本申请实施例的电池充电限流控制方法的示意性流程图。

图2示出根据本申请实施例的电池放电限流控制方法的示意性流程图。

图3示出根据本申请实施例的电池充放电限流控制方法的示意性流程框图。

图4示出根据本申请实施例的电池管理系统的示意性框图。

具体实施方式

为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本申请的保护范围之内。

电池串是多个单节电池串联构成的整体，对外展示是一个整体，却要顾及每个单节电池的保护。另一方面，电池系统与功率系统两个系统的独立性，即充放电流的控制在功率系统，而保护在电池系统。这种情况不可避免的存在高电流触发电池串中某一单节电池的电压保护，或者为避免高电流触发保护而提前限制电流，限制系统能力，增加充满放空时间。同时电池串内各个单节电池的个体差异、每个电池串的个体差异以及老化的情况也造成无法仅仅依靠前期实验数据进行预设能完全满足各种情况。根据储能系统的需求，电池管理系统需根据自己的算法，计算出符合实际情况的电流限值(实时电流充放能力)，来满足储能系统的应用。正是由于上面所述的原因，根据单节电池的限值，可能造成大电池的充满放空解决保护，这样电流无法得到最大使用价值；而恒流-恒压方法由于电池的单体差异，恒压阶段无法实现某个固定的值的恒压；功率系统与电池系统的联动策略进行调节，系统交互复杂性高。又会出现电流抖动和单节高压触发的风险。

基于此，本申请提供了电池充放电限流控制方法，其在电池系统基本限流的功能上，加入一个预测性降电流的功能，在原有恒压充满放空的逻辑下，动态对电池电流限值进行合理调整，以保证在任一时刻都会提供一个既不会到达单节极值又接近最大电流能力的电池限值；此外，使用实时调整校准参数的方法，对接近极值的电流和电量进行记录和实时对比调整，保证最有效的电流限值以及电流限值曲线下降符合电池特性。下面结合图1和图2分别从充电和放电两个方面来描述。

图1示出了根据本申请实施例的电池充电限流控制方法100的示意性流程图。如图1所示，根据本申请实施例的电池充电限流控制方法100可以包括如下步骤：

在步骤S110，检测电池串中的充电参数，其中所述充电参数包括所述电池串中的即时电流以及所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压。

在步骤S120，获取预设限流调节数据表，其中所述预设限流调节数据表包括多个限流值和与每个所述限流值对应的触发电压值。

在步骤S130，确定所述多个限流值中与所述即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值。

在步骤S140，确定所述对比限流值对应的触发电压值作为对比电压值。

在步骤S150，当所述最高电压大于或等于所述对比电压值时，确定所述电池串的即时电量，并进行限流调节。其中，所述限流调节包括：确定所述多个限流值中与所述对比限流值最接近且小于所述对比限流值的一个限流值作为调节限流值；将所述即时电流调节至所述调节限流值；根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压以及所述电池串包括的各单节电池的最大约束电压更新所述对比电压值。

在步骤S160，在所述限流调节后，当所述电池串的电量达到所述即时电量时，释放限流调节。

在本申请的实施例中，首先创建一个限流调节数据表，该数据表中包括多个限流值和每个限流值对应的触发电压值。其中，多个限流值是在充电过程中将充电电流限制到的电流值，触发电压值是触发将充电电流进行限流的触发电压值。数据表中的多个限流值是根据电池串允许的最大充电电流、标称电流以及电流调节步长确定的，数据表中的触发电压值是在相应的充电电流(限流值)下靠近(小于)单节电池最大约束电压的电压值。此外，数据表中的触发电压值的初始值是根据实验测试数据配置得到的数据，该数据是可以根据限流调节结果而更新的。

在本申请的实施例中，上述数据表的作用在于：当电池串中即时电流(充电电流)接近数据表中某个限流值(该限流值称为对比限流值)，且电池串中各单节电池的电压中的最高电压接近(大于或等于)与该限流值对应的触发电压值(该电压值称为对比电压值)时，开始执行限流调节，也即，将电池串中的即时电流限流为数据表中最接近该对比限流值且小于该对比限流值的一个限流值，同时基于限流结果调节(更新)该对比电压值。例如，多个限流值分别为I1、I2、I3、……、In，其中，n为大于1的自然数；与I1、I2、I3、……、In各自对应的触发电压值分别为V1、V2、V3、……、Vn。假定I1到In是从小到大的排序关系，即I1小于I2，I2小于I3，……，In-1小于In，并且假定电池串中的即时电流最接近I3，且此时电池串中各单节电池的电压中的最高电压大于或等于V3，则开始执行限流调节，也即，将电池串中的即时电流限流为I2，同时基于限流结果调节(更新)V3的值。

因此，基于上述限流调节数据表的作用，在本申请的实施例中，根据该预设的限流调节数据表监控电池串中的充电参数，包括监控电池串中的即时电流以及电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压；确定该数据表中与该即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值，该对比限流值对应的触发电压值即为对比电压值；当电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压大于或等于该对比电压值时，进行限流调节，所述限流调节包括：确定数据表中与对比限流值最接近且小于对比限流值的一个限流值作为调节限流值，将即时电流调节至该调节限流值，并根据调节后电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压以及电池串包括的各单节电池的最大约束电压更新该对比电压值。此外，在电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压大于或等于该对比电压值时，记录电池串的即时电量，以该即时电量为依据，当限流调节后电池串的电量达到该即时电量时，限流调节结束，释放限流调节。

在本申请的实施例中，由于数据表中的触发电压值是在相应的充电电流(限流值)下靠近(小于)单节电池最大约束电压的电压值，因此，在充电过程中，当单节电池最高电压靠近(大于或等于)数据表中某一触发电压值时，表明该单节电池快要达到最大约束电压而可能触发保护而停止充电，在该情况下，根据本申请实施例的限流控制方法将充电电流降低一个档次，限制到比该触发电压值对应的限流值略小的一个电流值来进行充电，可避免该单节电池很快达到最大约束电压，因此能够提供一个既不会到达单节极值又接近最大电流能力的电池限值。此外，在调节后，根据电池串各单节电池的电压中的最高电压以及电池串各单节电池的最大约束电压来更新对比电压值，即是根据调节后的效果反馈对数据表中的初始值进行优化修正，使得数据表中的触发电压值更符合电池特性，为之后的限流调节提供了更准确的参考，保证调节的效果。此外，在确定要进行限流调节时，先记录电池串的即时电量(SOC)，该即时电量也可记录在上述的数据表中，作为与调节限流值对应的电量，限流调节后，以先前记录的即时电量为依据，当电池串的电量达到之前记录的即时电量时，释放限流调节。由于限流调节前后，电流是变化的，电压是变化的，因此以即时电量为依据来确定释放限流调节的时机更为准确。

在本申请的实施例中，预设限流调节数据表中的多个限流值可以是根据最大充电电流、标称电流以及电流调节步长确定的。例如，第一个限流值可以是标称电流值；第二个限流值可以是标称电流值加上电流调节步长的结果；第三个限流值可以是第二个限流值加上电流调节步长的结果，以此类推。限流值的总个数可以根据最大充电电流、标称电流以及电流调节步长来确定。例如，该总个数可以等于最大充电电流减去标称电流，得到的差值再除以电流调节步长，得到的值向上取整即为限流值的总个数。电流调节步长过小会增加表长度，即增加存储量和检索，从而使用更多的内存和计算量；电流调节步长过大会使调整效果差，一次调节降低太多电流，达不到调节效果。在本申请的实施例中，电流调节步长可以等于最大充电电流与预设百分比的乘积。例如，该预设百分比可以在5％到10％之间，也即，可以选取5％-10％的最大允许电流作为电流调节步长。

在本申请的实施例中，根据调节后电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压以及电池串包括的各单节电池的最大约束电压更新对比电压值，可以包括：计算调节后电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压与对比电压值之间的差值；计算所述差值与预设系数的乘积，所述预设系数小于1；计算所述最大约束电压与所述乘积的差值，作为更新后的对比电压值。

下面结合具体示例来描述根据本申请实施例的电池充电限流控制方法。

在一个示例中，最大充电电流为200A(安培)，标称电流(电流测试标称电量时用的恒定电流)为50A，电流调节步长取最大充电电流的10％，即20A，则预设限流调节数据表中限流值的个数即为8个，计算方式是(200A-50A)/20A＝7.5，向上取整为8个，这些限流值分别为50A、70A、90A、110A、130A、150A、170A以及190A。其中，在50A是最小的限流值，当电池串单节电池的电压中最高电压达到其对应的触发电压值时，不再进一步限流。

此外，预设限流调节数据表中的各触发电压的初始值可考虑单节电池最大约束电压以及功率控制系统的响应速度来设定。触发电压值设定越高，则能最大限度利用到电池，但设定太高会导致功率控制系统未处理时即产生高压，比如说最大约束电压值为3.6V，以最低限流值(50A)充电时，触发电压值设置为3.599V的话，功率控制系统未来得及响应，电压已经充到3.6V或者更高(此电压变化主要为调节因素，如功率调节非常快采样周期非常快，可以默认为3.599V)。

在本申请的实施例中，根据实验数据来设置各限流值对应的触发电压值。具体地，如果电流在某个限流值I(Tn)的附近，此时电压到达触发电压值V(Tn)，则可记录电量，降低电流限值。如果降低后，还是触发最大约束电压V(h)(与功率控制系统响应调节速度有关)，即触发电压值太大(与最大约束电压(高压保护值)之间的差值小，缓冲少，给功率控制系统的处理时间少)；如果降低后未触发高压，期间单节电池中的最高电压为V(h’)，则V(Tn)可以优化为V(Tn)’，V(Tn’)＝V(h)–(V(h’)–V(Tn))/α，其中α为小于1的系数，例如α＝2/3，表明设计为限流后功率控制系统调节过程中冲高电压位置在触发电压值V(Tn)和最大约束电压V(h)的三分之二位置，其中α为可调参数。假设功率控制系统响应降功率的理论时间为4秒，可以根据不同倍率充满到3.6V时前6秒(按理论占设置三分之二位置，4/2*3-4＝2，即增加2秒作为缓冲)的电压值作为预设限流调节数据表中的初始的触发电压值。根据以上内容，可生成预设限流调节数据表的示例，参见表1。

表1

I(T1):50A	V(T1):3.590V	Q(T1):即时记录SOC
			I(T2):70A	V(T2):3.585V	Q(T2):即时记录SOC
I(T3):90A	V(T3):3.581V	Q(T3):即时记录SOC
			I(T4):110A	V(T4):3.575V	Q(T4):即时记录SOC
I(T5):130A	V(T5):3.568V	Q(T5):即时记录SOC
			I(T6):150A	V(T6):3.550V	Q(T6):即时记录SOC
I(T7):170A	V(T7):3.542V	Q(T7):即时记录SOC
			I(T8):190A	V(T8):3.523V	Q(T8):即时记录SOC

在上述表1中，限流值是根据最大充电电流、标称电流以及电流调节步长确定的，触发电压值是根据实验测定得到的，即时记录SOC是如前文所述的在触发限流调节时实时记录的电量。

下面结合一个具体的示例描述根据表1进行的充电限流调节过程。在一个示例中，某一时刻最大充电电流为I(limit)＝200A，实际运行时电池串中的即时电流为I(t)＝135A，即时电量SOC为Q(t)＝98.23％，电池串中单节电池中最高电压到达V(t)＝3.568V。对比表1，可判断电流135A，选取表中I(T5)即130A中数据进行对比(差值最接近)，n取5，取出Table(5)；对比表里电压V(Tn)：判断是否V(Tn)≥V(t)，如果是则进行限值限制，否则结束。V(T5)＝3.568V，此刻电压也为V(t)＝3.568V，所以进行限值限制，限制为前一个电流即I(T4)110A；赋值将I(limit)＝110A，并将Q(Tn-1)＝Q(t)＝98.23％，即表1更新为表2：

表2

I(T1):50A	V(T1):3.590V	Q(T1):即时记录SOC
			I(T2):70A	V(T2):3.585V	Q(T2):即时记录SOC
I(T3):90A	V(T3):3.581V	Q(T3):即时记录SOC
			I(T4):110A	V(T4):3.575V	Q(T4):98.23％
I(T5):130A	V(T5):3.568V	Q(T5):即时记录SOC
			I(T6):150A	V(T6):3.550V	Q(T6):即时记录SOC
I(T7):170A	V(T7):3.542V	Q(T7):即时记录SOC
			I(T8):190A	V(T8):3.523V	Q(T8):即时记录SOC

此外，通过限流调节后的效果进行对V(Tn)进行调节更新。具体地，电池管理系统设置新限流值I(limit)为110A，此时I(t)>I(limit)；功率控制系统收到新限流值，开始调节；因为调节，电流开始变化，电压开始变化；调节完成，I(t)≤I(limit)。此间，经历的时间由通讯与调节速率决定。根据项目的平滑性要求，比如假设30秒时间窗口为调节后的判断。调节电压比例参数设为三分之二位置，则时间窗口内，单节电池最高电压值记录为V(h’)，触发电压值更新为：V(Tn’)＝V(h)–(V(h’)–V(Tn))/2*3。在上述示例中，即130A对应的V(T5)将被更新为V(T5’)。限流调节后，需要在某一时刻进行限流释放，如前所述的，参考即为当时限流时即时保存在表里的电量值Q(Tn-1)。

基于上面的描述，根据本申请实施例的电池充电限流控制方法以电池的具体运行情况为准，动态控制住充电电流使其最大限度使用。此外，根据自动调节原理，反馈修正触发电压值保证适应电池的实际工况。由于利用了软件控制及数据调节思想，做到电池实时可用电流的展现，因此具备可用性高、适用性强、与其他系统耦合性低等重要特点。进一步地，对到达极值电压进行有效限制，可以帮助电池管理系统的其他指标上算法的实现，如可以使电流与标称测试的电流更接近帮助电池健康状态(State Of Health，简称为SOH)算法实现或提高准确度，调整过程各数据状态的变化可以反馈作为SOC算法估算的优化，同时还有均衡及热管理等也有一定的辅助效果。

下面结合图2描述根据本申请实施例的电池放电限流控制方法，由于充放电是镜像的，所以电池放电限流控制方法的实施例仅描述一些主要概述，其细节可以与前文描述的电池充电限流控制方法是类似的，不再赘述。

图2示出根据本申请实施例的电池放电限流控制方法200的示意性流程图。如图2所示，电池放电限流控制方法200包括如下步骤：

在步骤S210，检测电池串中的放电参数，其中所述放电参数包括所述电池串中的即时电流以及所述电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压。

在步骤S220，获取预设限流调节数据表，其中所述预设限流调节数据表包括多个限流值和与每个所述限流值对应的触发电压值。

在步骤S230，确定所述多个限流值中与所述即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值。

在步骤S240，确定所述对比限流值对应的触发电压值作为对比电压值。

在步骤S250，当所述最低电压小于或等于所述对比电压值时，确定所述电池串的即时电量，并进行限流调节。其中，所述限流调节包括：确定所述多个限流值中与所述对比限流值最接近且小于所述对比限流值的一个限流值作为调节限流值；将所述即时电流调节至所述调节限流值；根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压以及所述电池串包括的各单节电池的最小约束电压更新所述对比电压值。

在步骤S260，在所述限流调节后，当所述电池串的电量达到所述即时电量时，释放限流调节。

在本申请的实施例中，首先创建一个限流调节数据表，该数据表中包括多个限流值和每个限流值对应的触发电压值。其中，多个限流值是在放电过程中将放电电流限制到的电流值，触发电压值是触发将放电电流进行限流的触发电压值。数据表中的多个限流值是根据最大放电电流、标称电流以及电流调节步长确定的，数据表中的触发电压值是在相应的放电电流(限流值)下靠近(大于)单节电池最小约束电压的电压值。此外，数据表中的触发电压值的初始值是根据实验测试数据配置得到的数据，该数据是可以根据限流调节结果而更新的。

在本申请的实施例中，上述数据表的作用在于：当电池串中即时电流(放电电流)接近数据表中某个限流值(该限流值称为对比限流值)，且电池串中各单节电池的电压中的最低电压接近(小于或等于)与该限流值对应的触发电压值(该电压值称为对比电压值)时，开始执行限流调节，也即，将电池串中的即时电流限流为数据表中最接近该对比限流值且小于该对比限流值的一个限流值，同时基于限流结果调节(更新)该对比电压值。

因此，基于上述限流调节数据表的作用，在本申请的实施例中，根据该预设的限流调节数据表监控电池串中的放电参数，包括监控电池串中的即时电流以及电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压；确定该数据表中与该即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值，该对比限流值对应的触发电压值即为对比电压值；当电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压小于或等于该对比电压值时，进行限流调节，所述限流调节包括：确定数据表中与对比限流值最接近且小于对比限流值的一个限流值作为调节限流值，将即时电流调节至该调节限流值，并根据调节后电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压以及电池串包括的各单节电池的最小约束电压更新该对比电压值。此外，在电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压小于或等于该对比电压值时，记录电池串的即时电量，以该即时电量为依据，当限流调节后电池串的电量达到该即时电量时，限流调节结束，释放限流调节。

在本申请的实施例中，由于数据表中的触发电压值是在相应的放电电流(限流值)下靠近(大于)单节电池最小约束电压的电压值，因此，在放电过程中，当单节电池最低电压靠近(小于或等于)数据表中某一触发电压值时，表明该单节电池快要达到最小约束电压而可能触发保护而停止放电，在该情况下，根据本申请实施例的限流控制方法将放电电流降低一个档次，限制到比该触发电压值对应的限流值略小的一个电流值来进行放电，可避免该单节电池很快达到最小约束电压，因此能够提供一个既不会到达单节极值又接近最大电流能力的电池限值。此外，在调节后，根据电池串各单节电池的电压中的最低电压以及电池串各单节电池的最小约束电压来更新对比电压值，即是根据调节后的效果反馈对数据表中的初始值进行优化修正，使得数据表中的触发电压值更符合电池特性，为之后的限流调节提供了更准确的参考，保证调节的效果。此外，在确定要进行限流调节时，先记录电池串的即时电量(SOC)，该即时电量也可记录在上述的数据表中，作为与调节限流值对应的电量，限流调节后，以先前记录的即时电量为依据，当电池串的电量达到之前记录的即时电量时，释放限流调节。由于限流调节前后，电流是变化的，电压是变化的，因此以即时电量为依据来确定释放限流调节的时机更为准确。

在本申请的实施例中，预设限流调节数据表中的多个限流值可以是根据最大放电电流、标称电流以及电流调节步长确定的。例如，第一个限流值可以是标称电流值；第二个限流值可以是标称电流值加上电流调节步长的结果；第三个限流值可以是第二个限流值加上电流调节步长的结果，以此类推。限流值的总个数可以根据最大放电电流、标称电流以及电流调节步长来确定。例如，该总个数可以等于最大放电电流减去标称电流，得到的差值再除以电流调节步长，得到的值向上取整即为限流值的总个数。电流调节步长过小会增加表长度，即增加存储量和检索，从而使用更多的内存和计算量；电流调节步长过大会使调整效果差，一次调节降低太多电流，达不到调节效果。在本申请的实施例中，电流调节步长可以等于最大放电电流与预设百分比的乘积。例如，该预设百分比可以在5％到10％之间，也即，可以选取5％-10％的最大允许电流作为电流调节步长。

基于上面的描述，根据本申请实施例的电池放电限流控制方法以电池的具体运行情况为准，动态控制住放电电流使其最大限度使用。此外，根据自动调节原理，反馈修正触发电压值保证适应电池的实际工况。由于利用了软件控制及数据调节思想，做到电池实时可用电流的展现，因此具备可用性高、适用性强、与其他系统耦合性低等重要特点。进一步地，对到达极值电压进行有效限制，可以帮助电池管理系统的其他指标上算法的实现，如可以使电流与标称测试的电流更接近帮助电池健康状态(State Of Health，简称为SOH)算法实现或提高准确度，调整过程各数据状态的变化可以反馈作为SOC算法估算的优化，同时还有均衡及热管理等也有一定的辅助效果。

总体上，根据本申请实施例的电池充放电限流控制方法当电池串单节电压接近极值时进行了限流处理，限流处理使用预设限流调节数据表进行判断并限流，输出新的限值，在输出新的限流的有效时间窗口内，得到运行效果，再根据运行效果调节限流触发时间(触发电压值)。当反向电流到达即时电量时，进行释放限值处理，这时候根据对之前进行限值保存的数据表数据，对新限值进行提升，得到新的限值，整个过程如图3所示的。因此，根据本申请实施例的电池充放电限流控制方法在电池系统基本限流的功能上，加入一个预测性降电流的功能，在原有恒压充满放空的逻辑下，动态对电池电流限值进行合理调整，以保证在任一时刻都会提供一个既不会到达单节极值又接近最大电流能力的电池限值；此外，使用实时调整校准参数的方法，对接近极值的电流和电量进行记录和实时对比调整，保证最有效的电流限值以及电流限值曲线下降符合电池特性。

下面结合图4描述根据本申请另一方面提供的电池管理系统400。如图4所示，根据本申请实施例的电池管理系统400包括电池串410、控制单元420和检测模块430，其中：控制单元420可以用于经由检测模块430检测电池串410中的充电参数，以执行前文结合图1描述的根据本申请实施例的电池充电限流控制方法100；控制单元420还可以用于经由检测模块430检测电池串410中的放电参数，以执行前文结合图2描述的根据本申请实施例的电池放电限流控制方法200。本领域技术人员可以结合前文所述的内容理解根据本申请实施例的电池管理系统400中各模块的结构和具体操作，为了简洁，此处不再赘述。

基于上面的描述，根据本申请实施例的电池充放电限流控制方法和电池管理系统在电池系统基本限流的功能上，加入一个预测性降电流的功能，在原有恒压充满放空的逻辑下，动态对电池电流限值进行合理调整，以保证在任一时刻都会提供一个既不会到达单节极值又接近最大电流能力的电池限值；此外，使用实时调整校准参数的方法，对接近极值的电流和电量进行记录和实时对比调整，保证最有效的电流限值以及电流限值曲线下降符合电池特性。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

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申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电池充电限流控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测电池串中的充电参数，其中所述充电参数包括所述电池串中的即时电流以及所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压；

获取预设限流调节数据表，其中所述预设限流调节数据表包括多个限流值和与每个所述限流值对应的触发电压值；

确定所述多个限流值中与所述即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值；

确定所述对比限流值对应的触发电压值作为对比电压值；

当所述最高电压大于或等于所述对比电压值时，确定所述电池串的即时电量，并进行限流调节；

在所述限流调节后，当存在反向电流使得所述电池串的电量达到所述即时电量时，释放限流调节；

其中，所述限流调节包括：

确定所述多个限流值中与所述对比限流值最接近且小于所述对比限流值的一个限流值作为调节限流值；

将所述即时电流调节至所述调节限流值；

根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压以及所述电池串包括的各单节电池的最大约束电压更新所述对比电压值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设限流调节数据表中的多个限流值是根据最大充电电流、标称电流以及电流调节步长确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电流调节步长等于所述最大充电电流与预设百分比的乘积。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设百分比在5％到10％之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压以及所述电池串包括的各单节电池的最大约束电压更新所述对比电压值，包括：

计算调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最高电压与所述对比电压值之间的差值；

计算所述差值与预设系数的乘积，所述预设系数小于1；

计算所述最大约束电压与所述乘积的差值，作为更新后的对比电压值。

6.一种电池放电限流控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测电池串中的放电参数，其中所述放电参数包括所述电池串中的即时电流以及所述电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压；

获取预设限流调节数据表，其中所述预设限流调节数据表包括多个限流值和与每个所述限流值对应的触发电压值；

确定所述多个限流值中与所述即时电流最接近的一个限流值作为对比限流值；

确定所述对比限流值对应的触发电压值作为对比电压值；

当所述最低电压小于或等于所述对比电压值时，确定所述电池串的即时电量，并进行限流调节；

在所述限流调节后，当存在反向电流使得所述电池串的电量达到所述即时电量时，释放限流调节；

其中，所述限流调节包括：

确定所述多个限流值中与所述对比限流值最接近且小于所述对比限流值的一个限流值作为调节限流值；

将所述即时电流调节至所述调节限流值；

根据调节后所述电池串包括的各单节电池的电压中的最低电压以及所述电池串包括的各单节电池的最小约束电压更新所述对比电压值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设限流调节数据表中的多个限流值是根据最大放电电流、标称电流以及电流调节步长确定的。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电流调节步长等于所述最大放电电流与预设百分比的乘积。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设百分比在5％到10％之间。

10.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括电池串、控制单元和检测模块，其中：

所述控制单元用于经由所述检测模块检测所述电池串中的充电参数，以执行权利要求1-5中的任一项所述的电池充电限流控制方法。

11.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括电池串、控制单元和检测模块，其中：

所述控制单元用于经由所述检测模块检测所述电池串中的放电参数，以执行权利要求6-9中的任一项所述的电池放电限流控制方法。