CN115774206A - 电池模组放电校准装置及电池模组放电校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池模组放电校准装置及电池模组放电校准方法，该电池模组放电校准装置包括：电池模组接口，用于接入电池模组；负载组件，负载组件与电池模组接口电连接，负载组件用于在电池模组接入电池模组接口时，消耗电池模组输出的电能；电控组件，电控组件的通讯端与电池模组接口连接，电控组件的控制端与负载组件连接，电控组件用于在电池模组接入电池模组接口时，获取电池模组中的电芯参数，并根据电芯参数控制负载组件消耗电池模组输出的电能；电控组件还用于在根据电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。本发明可以解决现有的校准装置使用复杂的问题。

Description

电池模组放电校准装置及电池模组放电校准方法

技术领域

本发明涉及电池模组技术领域，特别涉及一种电池模组放电校准装置及电池模组放电校准方法。

背景技术

电池模组在运维，更换及增补中，新旧模组会出现SOC不一致的情况，系统不能知道新模组SOC的精确值，如果直接将新模组加入原系统，则会出现电芯SOC偏差大，由于木桶效应，无法完全使用电池真实容量。因此，操作人员通常会使用校准设备对电池模组的SOC进行校准，以使电池模组的电池容量能够正常使用。然而，现有的校准设备组件较多，结构复杂，导致校准设备与电池模组的连接线缆多且复杂，操作困难，不适宜非专业人士使用。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种电池模组放电校准装置，旨在解决现有的校准装置使用复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提出的电池模组放电校准装置，包括：

电池模组接口，用于接入电池模组；

负载组件，所述负载组件与所述电池模组接口电连接，所述负载组件用于在电池模组接入所述电池模组接口时，消耗电池模组输出的电能；

电控组件，所述电控组件的通讯端与所述电池模组接口连接，所述电控组件的控制端与所述负载组件连接，所述电控组件用于在电池模组接入所述电池模组接口时，获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制所述负载组件消耗电池模组输出的电能；

所述电控组件还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

可选地，所述负载组件包括多个用电负载及多个开关管，多个所述用电负载并联设置，每一所述开关管与一所述用电负载串联设置，每一所述开关管的受控端与所述电控组件连接；

所述电控组件还用于根据所述电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并根据确定的所述最大输出电流控制负载组件中对应的开关管导通，以将对应数量的用电负载与电池模组连接。

可选地，所述电控组件还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯电压控制负载组件中对应的开关管逐次断开所述用电负载与电池模组的连接，以逐渐减小所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

可选地，所述电控组件还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压小于或等于终止电压值时，控制负载组件停止消耗电池模组输出的电能，并将电池模组的SOC值校准为起始值。

可选地，所述电控组件包括：

主控制器，所述主控制器的通讯端与所述电池模组接口连接，所述主控制器的控制端与所述负载组件连接，所述主控制器用于在电池模组接入所述电池模组接口时，获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制所述负载组件消耗电池模组输出的电能；

电压检测电路，所述电压检测电路的输入端与所述电池模组接口连接，所述电压检测电路的输出端与所述主控制器连接，所述电压检测电路用于在电池模组接入所述电池模组接口时，检测电池模组的电池电压，并输出对应的电池电压检测信号至所述主控制器；

所述主控制器还用于根据所述电池电压检测信号，对接入的电池模组进行OCV校准。

可选地，所述电池模组放电校准装置还包括：

微断路器，所述微断路器串联设置于所述电池模组接口与所述负载组件之间，所述微断路器用于在导通时，控制所述电池模组接口与所述负载组件电连接；

分励脱扣器，所述分励脱扣器与所述电控组件电连接，且所述分励脱扣器与所述微断路器联动设置；

所述电控组件还用于根据所述电芯参数，确定电池模组中的电芯电压低于终止电压值时，控制所述分励脱扣器导通，以控制所述微断路器关断。

可选地，所述电池模组放电校准装置还包括：

欠压保护电路，所述欠压保护电路的输入端与所述电池模组接口连接，所述欠压保护电路的输出端与所述主控制器连接，所述欠压保护用于在电池模组接入所述电池模组接口时，检测电池模组的电池电压，并在确定电池模组欠压时，输出欠压保护信号至所述主控制器，以使所述主控制器控制所述分励脱扣器导通，以控制所述微断路器关断。

可选地，所述电池模组放电校准装置还包括：

电压变换电路，所述电压变换电路的输入端与所述电池模组接口连接，所述电压变换电路的输出端与所述电控组件连接，所述电压变换电路用于在电池模组接入所述电池模组接口时，将电池模组输出的电压变换为供电电压并输出至所述电控组件，以为所述电控组件供电。

可选地，所述电池模组放电校准装置还包括：

散热风扇，所述散热风扇的受控端与所述电控组件连接；

温度检测模块，所述温度检测模块与所述电控组件连接，所述温度检测模块用于检测所述负载组件及所述散热风扇出风口处的温度，并输出对应的温度检测信号，以使所述电控组件根据温度检测信号，控制所述散热风扇工作，和/或控制所述负载组件中对应的开关管导通，以调节电池模组的输出电流。

可选地，所述温度检测模块包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述电控组件连接，所述第一温度传感器用于检测所述负载组件的温度，并输出对应的第一温度检测信号，以使所述电控组件根据第一温度检测信号，控制所述散热风扇工作，以对所述负载组件进行散热；

第二温度传感器，设置于所述散热风扇的出风口，所述第二温度传感器与所述电控组件连接，所述第二温度传感器用于检测所述散热风扇出风口处的温度，并输出对应的第二温度检测信号，以使所述电控组件根据第一温度检测信号及第二温度检测信号，控制所述负载组件中对应的开关管导通，以调节电池模组的输出电流。

可选地，所述电池模组放电校准装置还包括：

总开关电路，所述总开关电路串联设置于所述负载组件与所述电池模组接口之间，所述总开关电路的受控端与所述电控组件连接，所述总开关电路用于在导通时，控制所述负载组件与所述电池模组接口电连接。

本发明还提出一种电池模组放电校准方法，基于上述的电池模组放电校准装置，其特征在于，包括：

获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制负载组件消耗电池模组输出的电能；

在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准；

在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压小于或等于终止电压值时，控制负载组件停止消耗电池模组输出的电能，并将电池模组的SOC值校准为起始值。

可选地，所述获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制负载组件消耗电池模组输出的电能的步骤包括：

获取电池模组中的电芯参数，根据所述电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并根据确定的所述最大输出电流控制负载组件中对应的开关管导通，以将对应数量的用电负载与电池模组连接；

根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压，并根据电池模组的电芯电压调节电池模组的输出电流。

可选地，在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准的步骤具体为：

在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯电压控制负载组件中对应的开关管逐次断开所述用电负载与电池模组的连接，以逐渐减小所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

本发明技术方案中，通过设置电池模组接口、负载组件及电控组件，当电池模组接入电池模组接口，电控组件能够根据获取的电芯参数对接入的电池模组进行放电SOC校准，实现了SOC校准功能。本发明的电池模组放电校准装置仅设有一个电池模组接口，连接方式简单，操作简易，非专业人士亦能快速上手使用，降低了电池模组放电校准装置的复杂程度，提高了电池模组放电校准装置的适用性，解决了现有的校准装置使用复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电池模组放电校准装置一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明电池模组放电校准装置另一实施例的功能模块示意图；

图3为本发明电池模组放电校准装置又一实施例的功能模块示意图；

图4为本发明电池模组放电校准装置一实施例的电路结构示意图；

图5为本发明电池模组放电校准装置一实施例的结构示意图；

图6为本发明电池模组放电校准方法一实施例的流程图；

图7为本发明电池模组放电校准方法一实施例的细化流程图；

图8为本发明电池模组放电校准方法另一实施例的细化流程图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电池模组接口	90	电压变换电路
20	负载组件	100	总开关电路
				30	电控组件	31	主控制器
40	微断路器	32	电压检测电路
				50	分励脱扣器	33	欠压保护电路
60	第一温度传感器	R1～R6	第一电阻～第六电阻
				70	散热风扇	Q1～Q6	第一开关管～第六开关管
80	第二温度传感器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电池模组放电校准装置。

目前，现有的校准设备结构复杂，导致校准设备与电池模组的连接方式复杂，操作困难，不适宜非专业人士使用。

为解决上述问题，参照图1至图3，在一实施例中，所述电池模组放电校准装置包括：

电池模组接口10，用于接入电池模组；

负载组件20，所述负载组件20与所述电池模组接口10电连接，所述负载组件20用于在电池模组接入所述电池模组接口10时，消耗电池模组输出的电能；

电控组件30，所述电控组件30的通讯端与所述电池模组接口10连接，所述电控组件30的控制端与所述负载组件20连接，所述电控组件30用于在电池模组接入所述电池模组接口10时，获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制所述负载组件20消耗电池模组输出的电能；

所述电控组件30还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

在本实施例中，负载组件20可以选用多个用电负载及开关管来实现，并使多个用电负载并联，且每一用电负载串联设置一基于电控组件30控制的开关管。如此设置，电控组件30可以通过控制对应的开关管导通，控制负载组件20消耗电池模组输出的电能，并能够通过控制对应的开关管导通/关断，改变与电池模组连通的用电负载数量，从而能够调节电池模组的输出电流大小，也即改变电池模组的放电速度。电控组件30可以选用单片机、FPGA、CPLD等微处理器来实现电池模组放电校准装置的整机控制。

当电池模组接入电池模组接口10后，电控组件30能够与电池模组中的BMU电池管理单元建立通讯连接，并从BMU电池管理单元中获取电池模组的电芯参数，如SOC值、电芯电压、电芯放电倍率等。在电池模组接入电池模组接口10后，电控组件30能够控制负载组件20中的开关管导通，以使用电负载与电池模组电连接，以消耗电池模组输出的电能，从而使得电池模组的电能能够快速达到放电末端，以便电控组件30对电池模组进行SOC校准。在电池模组的放电过程中，电控组件30能够根据获取的电芯参数，如电芯电压，并通过安时积分法或静置查表等方法，确定电池模组的SOC值，以对电池模组的SOC值进行校准。

可以理解的是，当电池模组的SOC值在10％到90％之间时，电池模组的电芯电压处于平台期，电压变化较小，而在电池模组的充电末端或者放电末端时，即电池模组的SOC值在0％到10％之间或者90％到100％之间，由于电芯特性，电池模组的充电末端或者放电末端期间的电压变化十分明显，更容易确定电压值和SOC值的对应关系，在此时进行SOC校准的值即可视为SOC的真实值，从而实现SOC校准的目的。因此，在本实施例中，电控组件30根据电芯参数确定电池模组的电芯电压达到放电末端的SOC值时，即预设电压阈值，开始对电池模组进行SOC校准，能够提高SOC校准的准确性。

进一步地，电控组件30在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，预设电压阈值即为电池模组达到放电末端时的SOC值，也即电池模组放电至SOC值为10％或10％以下时，电控组件30还可以控制负载组件20中对应的开关管导通/关断，以逐渐减少接入的用电负载数量，从而使得电池模组的输出电流逐渐减小，进而减缓电芯电压的下降速度，在保护电芯的同时，SOC校准的精度更高。电控组件30可以根据获取电池模组的电芯电压，逐渐减小电池模组的输出电流，当电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，则控制负载组件20中的开关管关断，使得电池模组停止放电。终止电压值可以设置为电池模组放电完全时的电压值，也可与根据实际校准需求设置终止电压值，如此，当电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，可视为电池模组放电完全，此时电控模组将电池模组的SOC值校准为起始值，也即电池模组放电完全对应的SOC值，完成对电池模组的SOC校准，并控制电池模组停止放电。此外，在电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，控制电池模组停止放电，还能够起到欠压保护的作用，能够有效防止电池模组因欠压而导致损坏，提高了放电校准的安全性和稳定性。

本发明技术方案中，通过设置电池模组接口10、负载组件20及电控组件30，当电池模组接入电池模组接口10，电控组件30能够根据获取的电芯参数对接入的电池模组进行放电SOC校准，实现了SOC校准功能。本发明的电池模组放电校准装置仅设有一个电池模组接口10，连接方式简单，操作简易，非专业人士亦能快速上手使用，降低了电池模组放电校准装置的复杂程度，提高了电池模组放电校准装置的适用性。同时，本发明的电池模组放电校准装置在电池模组的放电末端对电池模组进行校准，能够有效提高SOC校准的准确性，延长了校准后电池模组的使用寿命，提高了电池模组放电校准装置的实用性和稳定性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述负载组件20包括多个用电负载及多个开关管，多个所述用电负载并联设置，每一所述开关管与一所述用电负载串联设置，每一所述开关管的受控端与所述电控组件30连接；

所述电控组件30还用于根据所述电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并根据确定的所述最大输出电流控制负载组件20中对应的开关管导通，以将对应数量的用电负载与电池模组连接。

可以理解的是，电控组件30能够通过电池模组接口10与接入的电池模组通讯连接，并从能够获取电池模组的电芯参数，如电芯的最大充放电倍率，也即电芯的最大充输出电流。因此，在一实施例中，电控组件30还能够通过获取的电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并控制负载组件20中对应的开关管导通，通过控制用电负载的接入数量，使得电池模组能够以最大输出电流进行放电。例如，如图4所示，图4为负载组件20一实施例的电路结构图，负载组件20包括六个负载电阻及六个开关管，当电池模组的输出电压一定时，改变负载组件20的总电阻值，即能够改变电池模组的输出电流，因此，电控组件30能够通过控制不同数量的开关管导通，使得负载组件20接入的总电阻发生变化，从而改变电池模组的输出电流。例如，当每个负载电阻的阻值为12Ω，电池模组的输出电压为24V，其最大输出电流为6A时，对应的负载组件20的总电阻值为4Ω，即电控组件30控制其中三个开关管导通时，电池模组的输出电流能为最大输出电流。如此设置，使用电池模组的最大电流进行放电，能够加快电池模组的放电速度，使电池模组快速放电至放电末端，能够快速进行SOC的校准工作，提高了电池模组放电校准装置的校准效率。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电控组件30还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯电压控制负载组件20中对应的开关管逐次断开所述用电负载与电池模组的连接，以逐渐减小所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

在电池模组的放电过程中，电池模组中的电芯电压会随着放电的进行逐渐减小，因此，在一实施例中，电控组件30还可以根据电池模组的电芯参数，确定电池模组的电芯电压，并根据电芯电压控制负载组件20中对应的开关管导通/关断，以逐渐减少接入的用电负载数量，从而使得电池模组的输出电流逐渐减小，进而减缓电芯电压的下降速度，能够起到对电芯的保护作用。参照图4，图4为负载组件20一实施例的电路结构图，负载组件20包括六个负载电阻及六个开关管，当电池模组的输出电压一定时，改变负载组件20的总电阻值，即能够改变电池模组的输出电流，因此，电控组件30能够通过控制不同数量的开关管导通，使得负载组件20接入的总电阻发生变化，从而改变电池模组的输出电流，实现了对电池模组的输出电流的调节功能。例如，当开关管导通的数量为五个时，电控组件30控制其中任意一个开关管关断，从而使得负载组件20的总电阻值增大，进而使得电池模组的输出电流减小，因此，电控组件30可以根据电芯电压，将负载组件20中导通的多个开关管逐个关断，以逐渐减小所述电池模组的输出电流。如此设置，在电池模组放电至放电末端时，电控组件30在进行SOC校准的同时，根据电芯电压将电池模组的输出电流逐渐减小，不仅能够保护电芯，还能够提高SOC校准的精度，提高了电池模组放电校准装置的安全性和校准精度。

电控组件还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压小于或等于终止电压值时，控制负载组件停止消耗电池模组输出的电能，并将电池模组的SOC值校准为起始值。

进一步地，还可以设置终止电压值，当电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，则控制负载组件20中所有的开关管关断，使得电池模组停止放电。终止电压值可以设置为电池模组放电完全时的电压值，也可与根据实际校准需求设置终止电压值，如此，当电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，可视为电池模组放电完全，此时电控模组将电池模组的SOC值校准为起始值，也即电池模组放电完全对应的SOC值，完成对电池模组的SOC校准，并控制电池模组停止放电。此外，在电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，控制电池模组停止放电，还能够起到欠压保护的作用，能够有效防止电池模组因欠压而导致损坏，提高了放电校准的安全性和稳定性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电控组件30包括：

主控制器31，所述主控制器31的通讯端与所述电池模组接口10连接，所述主控制器31的控制端与所述负载组件20连接，所述主控制器31用于在电池模组接入所述电池模组接口10时，获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制所述负载组件20消耗电池模组输出的电能；

电压检测电路32，所述电压检测电路32的输入端与所述电池模组接口10连接，所述电压检测电路32的输出端与所述主控制器31连接，所述电压检测电路32用于在电池模组接入所述电池模组接口10时，检测电池模组的电池电压，并输出对应的电池电压检测信号至所述主控制器31；

所述主控制器31还用于根据所述电池电压检测信号，对接入的电池模组进行OCV校准。

在本实施例中，主控制器31可以选用单片机、FPGA、CPLD等微处理器来实现电池模组放电校准装置的整机控制，电压检测电路32可以选用电压传感器或者电阻分压的方式来实现电压检测，电压检测电路32能够检测接入的电池模组的电池电压，也即电池模组两端的电压。当负载组件20中的开关管均为关断状态时，也即无用电负载接入时，电压检测电路32检测的电压为电池模组的开路电压，此时，主控制器31则可以根据电压检测电路32输出的电压检测信号，确定电池模组的开路电压，进而对接入的电池模组进行OCV校准，提高了电池模组放电校准装置的校准精度和实用性。进一步地，主控制器31还能够根据OCV校准结果，估算此时电池模组的SOC值，并根据估算的SOC值，控制负载组件20中对应的开关管导通，使得电池模组以最大电流开始放电后，将电流调节至适宜电池模组的电流开始放电，也即自适应调节输出电流，使得电池模组能够安全稳定地进行放电，提高了电池模组放电校准装置的稳定性和安全性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电池模组放电校准装置还包括：

微断路器40，所述微断路器40串联设置于所述电池模组接口10与所述电压检测电路32之间，所述微断路器40用于在导通时，控制所述电池模组接口10与所述电压检测电路32电连接；

分励脱扣器50，所述分励脱扣器50与所述主控制器31电连接，且所述分励脱扣器50与所述微断路器40联动设置；

所述主控制器31还用于根据所述电芯参数，确定电池模组中的电芯电压低于终止电压值时，控制所述分励脱扣器50导通，以控制所述微断路器40关断。

在本实施例中，电池模组接口10与电压检测电路32之间还设有微断路器40，用于控制电池模组接口10与电压检测电路32的通路连通或断开。可以理解的是，可以将微断路器40的一端与电池模组接口10连接，另一端与校准装置中的其他需要与电池模组接口10连接的组件连接，也即微断路器40可以设置在电池模组接口10与其他组件或电路之间，使得微断路器40能够控制接入的电池模组与其他组件或电路的连通/断开，起到总开关的控制作用。本实施例中还设有分励脱扣器50与微断路器40联动设置，分励脱扣器50是一种远距离操纵分闸的附件，当主控制器31控制分励脱扣器50导通时，分励脱扣器50能够带动微断路器40关断，使得电池模组断开与其他组件或电路的连接。可以理解的是，电池模组中具有多个电芯，主控制器31能够获取到多个电芯电压值，如此，当主控制器31确定多个电芯电压值中最低的电芯电压值低于终止电压值时，也即确定电池模组放电完全或电池模组欠压时，控制分励脱扣器50导通，从而控制微断路器40关断，使电池模组停止放电，起到欠压保护的作用，能够有效防止电池模组因欠压而导致损坏，提高了放电校准的安全性和稳定性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电控组件30还包括：

欠压保护电路33，所述欠压保护电路33的输入端与所述电压检测电路32的输出端连接，所述欠压保护电路33的输出端与所述主控制器31连接，所述欠压保护用于根据所述电池电压检测信号，确定电池模组欠压时，输出欠压保护信号至所述主控制器31，以使所述主控制器31控制所述分励脱扣器50导通，以控制所述微断路器40关断。

在一实施例中，电控组件30中还设有欠压保护电路33，欠压保护电路33可以选用比较器来实现，比较器的第一输入端接入阈值电压，阈值电压可以根据实际的校准需求进行设置，比较器的第二输入端与电压检测电路32的输出端连接。如此，当电压检测电路32检测获取的电池电压小于阈值电压时，比较器输出高电平，也即输出欠压保护信号至主控制器31，使主控制器31控制微断路器40关断，实现欠压保护。也可以将欠压保护电路33中集成有电压检测电路，并将欠压保护电路33直接与电池模组接口连接，由欠压保护电路33完成电压检测及欠压判断的过程。如此，通过设置欠压保护电路33，由硬件电路判断电池模组是否欠压，能够在软件控制失效时，仍然能够实现欠压保护，实现了双重保护的效果。此外，可以理解的是，电池模组中具有多个电芯，电压检测电路32检测获取的电池电压为多个电芯的总电压，也即欠压保护电路33触发欠压保护的判断条件相当于平均电芯电压值，与主控制器31根据最低电芯电压控制欠压保护的判断条件并不相同。因此，通过阈值电压计算得到的平均电芯电压值应略高于主控制器31判断条件的最低电芯电压值，以提高欠压保护的稳定性，使得电池模组放电校准设备能够有效防止电池模组因欠压而导致损坏，提高了放电校准的安全性和稳定性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电池模组放电校准装置还包括：

电压变换电路90，所述电压变换电路90的输入端与所述电池模组接口10连接，所述电压变换电路90的输出端与所述电控组件30连接，所述电压变换电路90用于在电池模组接入所述电池模组接口10时，将电池模组输出的电压变换为供电电压并输出至所述电控组件30，以为所述电控组件30供电。

在本实施例中，电压变换电路90可以选用DC-DC电压变换电路90来实现，电压变换电路90能够将将电池模组输出的电压变换为供电电压，以为电控组件30供电，如此，由接入的电池模组为电控组件30进行供电，能够不额外设置供电电源，同时还能加快电池模组的放电速度，起到节约能源的作用。此外，电压变换电路90还可以为电池模组放电校准装置中的其他功能组件或功能电路进行供电，如此，能够提高电池模组的电能利用率，实现节能环保。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电池模组放电校准装置还包括：

散热风扇70，所述散热风扇的受控端与所述电控组件30连接；

温度检测模块，所述温度检测模块与所述电控组件30连接，所述温度检测模块用于检测所述负载组件20及所述散热风扇70出风口处的温度，并输出对应的温度检测信号，以使所述电控组件30根据温度检测信号，控制所述散热风扇70工作，和/或控制所述负载组件20中对应的开关管导通，以调节电池模组的输出电流。

可选地，所述温度检测模块包括：

第一温度传感器60，所述第一温度传感器60与所述电控组件30连接，所述第一温度传感器60用于检测所述负载组件20的温度，并输出对应的第一温度检测信号，以使所述电控组件30根据第一温度检测信号，控制所述散热风扇70工作，以对所述负载组件20进行散热；

第二温度传感器80，设置于所述散热风扇70的出风口，所述第二温度传感器80与所述电控组件30连接，所述第二温度传感器80用于检测所述散热风扇70出风口处的温度，并输出对应的第二温度检测信号，以使所述电控组件30根据第一温度检测信号及第二温度检测信号，控制所述负载组件20中对应的开关管导通，以调节电池模组的输出电流。

可以理解的是，由于电池模组放电校准装置设有负载组件20以消耗电池模组的电能，且负载组件20由多个用电负载组成，因此，负载组件20在给电池模组进行放电时会产生较大的热量。在一实施例中，电池模组放电校准装置还设有第一温度传感器60及散热风扇70，第一温度传感器60用于检测负载组件20的温度，电控组件30根据第一温度检测信号判断负载组件20的温度高于预设的温度阈值时，控制散热风扇70对负载组件20进行散热。进一步地，还可以在电池模组放电校准装置内设置多个温度传感器，以对装置内的组件进行多点布控，及时对装置内的组件进行散热，防止电池模组放电校准装置及电池模组因温度过高而导致损坏，提高了电池模组放电校准装置的安全性。

在散热风扇70的出风口处还设有第二温度传感器80，能够用于检测散热风扇70出风口处的温度，电控组件30还能够根据第一温度传感器60及第二温度传感器80检测的温度，调节电池模组的输出电流，从而能够控制电池模组放电校准装置内的温度，避免因出风口处的温度过高而烫伤用户。进一步地，还可以在电池模组放电校准装置内设置多个温度传感器，以对装置内的组件进行多点布控，及时对装置内的组件进行散热，并调节电池模组的输出电流，从而使得装置内的温度维持在安全的温度范围内，能够防止电池模组放电校准装置及电池模组因温度过高而导致损坏，以及防止出风口温度过高而烫伤用户，提高了电池模组放电校准装置的安全性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电池模组放电校准装置还包括：

总开关电路100，所述总开关电路100设置于所述负载组件20与所述电池模组接口10之间，所述总开关电路100的受控端与所述电控组件30连接，所述总开关电路100用于在导通时，控制所述负载组件20与所述电池模组接口10电连接。

在一实施例中，负载组件20与电池模组接口10之间还设有总开关电路100，总开关电路100可以选用断路器、继电器等开关器件组成，以控制负载组件20与电池模组接口10之间的通路通/断。如此，在负载组件20出现故障，导致电控组件30对负载组件20控制失灵时，电控组件30能够通过控制总开关电路100，断开负载组件20与电池模组接口10的电连接，使得电池模组停止放电，避免电池模组及负载组件20损害，提高了电池模组放电校准装置的安全性。

基于上述的电池模组放电校准装置，本发明还提出一种电池模组放电校准方法，参照图6，在一实施例中，包括：

步骤S100、获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制负载组件20消耗电池模组输出的电能；

步骤S200、根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准；

步骤S300、在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压小于或等于终止电压值时，控制负载组件20停止消耗电池模组输出的电能，并将电池模组的SOC值校准为起始值。

在本实施例中，当电池模组接入电池模组接口10后，电控组件30能够与电池模组中的BMU电池管理单元建立通讯连接，并从BMU电池管理单元中获取电池模组的电芯参数，如SOC值、电芯电压、电芯放电倍率等。电控组件30能够根据获取的电芯参数，控制负载组件20中的开关管导通，以使用电负载与电池模组电连接，使得电池模组开始放电。

在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，预设电压阈值即为电池模组达到放电末端时的SOC值，也即电池模组放电至SOC值为10％或10％以下时，电控组件30还可以控制负载组件20中对应的开关管导通/关断，改变与电池模组连通的用电负载数量，从而能够调节电池模组的输出电流大小，也即改变电池模组的放电速度，并在调节负载组件20输出电流的同时，对电池模组进行SOC校准。具体地，电控组件30可以控制负载组件20中对应的开关管导通/关断，以逐渐减少接入的用电负载数量，从而使得电池模组的输出电流逐渐减小，进而减缓电芯电压的下降速度，在保护电芯的同时，SOC校准的精度更高。电控组件30调节电流的频率可以根据校准频率进行设置，例如，每校准一次SOC值就将电流调小一次，直至校准完成。进一步地，电控组件30调节电流的频率和校准频率还可以根据电池模组的电芯电压进行设置，例如，电池模组的电芯电压每下降一定的值，就校准一次SOC值，并将电流调小一次，直至校准完成。

当电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，则控制负载组件20中的开关管关断，使得电池模组停止放电。终止电压值可以设置为电池模组放电完全时的电压值，也可与根据实际校准需求设置终止电压值，如此，当电池模组的电芯电压下降至终止电压值时，可视为电池模组放电完全，此时电控模组将电池模组的SOC值校准为起始值，也即电池模组放电完全对应的SOC值，完成对电池模组的SOC校准，并控制负载组件20停止消耗电池模组输出的电能。

本发明技术方案中，通过控制负载组件20对接入的电池模组进行放电，使得电池模组的电能达到放电末端，并在放电末端时根据获取的电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准，实现了SOC校准功能。本发明在进行SOC校准的同时，根据电芯参数调节电池模组的输出电流，在保护电芯的同时，提高了SOC的校准精度，有效提高SOC校准的准确性，延长了校准后电池模组的使用寿命。

参照图7，在一实施例中，所述获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制负载组件20消耗电池模组输出的电能的步骤包括：

步骤S110、获取电池模组中的电芯参数，根据所述电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并根据确定的所述最大输出电流控制负载组件20中对应的开关管导通，以将对应数量的用电负载与电池模组连接；

电控组件30能够通过电池模组接口10与接入的电池模组通讯连接，并从能够获取电池模组的电芯参数，如电芯的最大充放电倍率，也即电芯的最大充输出电流。因此，电控组件30还能够通过获取的电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并控制负载组件20中对应的开关管导通，通过控制用电负载的接入数量，使得电池模组能够以最大输出电流进行放电。例如，如图4所示，图4为负载组件20一实施例的电路结构图，负载组件20包括六个负载电阻及六个开关管，当电池模组的输出电压一定时，改变负载组件20的总电阻值，即能够改变电池模组的输出电流，因此，电控组件30能够通过控制不同数量的开关管导通，使得负载组件20接入的总电阻发生变化，从而改变电池模组的输出电流。例如，当每个负载电阻的阻值为12Ω，电池模组的输出电压为24V，其最大输出电流为6A时，对应的负载组件20的总电阻值为4Ω，即电控组件30控制其中三个开关管导通时，电池模组的输出电流能为最大输出电流。如此设置，使用电池模组的最大电流进行放电，能够加快电池模组的放电速度，使电池模组快速放电至放电末端，能够快速进行SOC的校准工作，提高了电池模组放电校准装置的校准效率。

步骤S120、根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压，并根据电池模组的电芯电压调节电池模组的输出电流。

电控组件30还能够根据电芯参数确定电池模组的电芯电压，并根据电池模组的电芯电压，控制负载组件20中对应的开关管导通，使得电池模组以最大电流开始放电后，将电流调节至适宜电池模组的电流开始放电，也即自适应调节输出电流，使得电池模组能够安全平稳地进行放电，提高了电池模组放电校准装置的稳定性和安全性。

参照图8，在一实施例中，在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准的步骤具体为：

在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压，以根据所述电芯电压控制负载组件20中对应的开关管逐次断开所述用电负载与电池模组的连接，以逐渐减小所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

可以理解的是，在电池模组的放电过程中，电池模组中的电芯电压会随着放电的进行逐渐减小，因此，还可以根据电池模组的电芯参数，确定电池模组的电芯电压，并根据电芯电压控制负载组件20中对应的开关管导通/关断，以逐渐减少接入的用电负载数量，从而使得电池模组的输出电流逐渐减小，进而减缓电芯电压的下降速度，在保护电芯的同时，SOC校准的精度更高。参照图4，图4为负载组件20一实施例的电路结构图，负载组件20包括六个负载电阻及六个开关管，当电池模组的输出电压一定时，改变负载组件20的总电阻值，即能够改变电池模组的输出电流，因此，电控组件30能够通过控制不同数量的开关管导通，使得负载组件20接入的总电阻发生变化，从而改变电池模组的输出电流，实现了对电池模组的输出电流的调节功能。例如，当开关管导通的数量为五个时，电控组件30控制其中任意一个开关管关断，从而使得负载组件20的总电阻值增大，进而使得电池模组的输出电流减小，因此，电控组件30可以根据电芯电压，将负载组件20中导通的多个开关管逐个关断，以逐渐减小所述电池模组的输出电流。电控组件30调节电流的频率可以根据校准频率进行设置，例如，每校准一次SOC值就将电流调小一次，直至校准完成。进一步地，电控组件30调节电流的频率和校准频率还可以根据电池模组的电芯电压进行设置，例如，电池模组的电芯电压每下降一定的值，就校准一次SOC值，并将电流调小一次，直至校准完成。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种电池模组放电校准装置，其特征在于，包括：

电池模组接口，用于接入电池模组；

负载组件，所述负载组件与所述电池模组接口电连接，所述负载组件用于在电池模组接入所述电池模组接口时，消耗电池模组输出的电能；

电控组件，所述电控组件的通讯端与所述电池模组接口连接，所述电控组件的控制端与所述负载组件连接，所述电控组件用于在电池模组接入所述电池模组接口时，获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制所述负载组件消耗电池模组输出的电能；

所述电控组件还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

2.如权利要求1所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述负载组件包括多个用电负载及多个开关管，多个所述用电负载并联设置，每一所述开关管与一所述用电负载串联设置，每一所述开关管的受控端与所述电控组件连接；

所述电控组件还用于根据所述电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并根据确定的所述最大输出电流控制负载组件中对应的开关管导通，以将对应数量的用电负载与电池模组连接。

3.如权利要求2所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电控组件还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯电压控制负载组件中对应的开关管逐次断开所述用电负载与电池模组的连接，以逐渐减小所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

4.如权利要求3所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电控组件还用于在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压小于或等于终止电压值时，控制负载组件停止消耗电池模组输出的电能，并将电池模组的SOC值校准为起始值。

5.如权利要求1所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电控组件包括：

主控制器，所述主控制器的通讯端与所述电池模组接口连接，所述主控制器的控制端与所述负载组件连接，所述主控制器用于在电池模组接入所述电池模组接口时，获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制所述负载组件消耗电池模组输出的电能；

电压检测电路，所述电压检测电路的输入端与所述电池模组接口连接，所述电压检测电路的输出端与所述主控制器连接，所述电压检测电路用于在电池模组接入所述电池模组接口时，检测电池模组的电池电压，并输出对应的电池电压检测信号至所述主控制器；

所述主控制器还用于根据所述电池电压检测信号，对接入的电池模组进行OCV校准。

6.如权利要求1所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电池模组放电校准装置还包括：

微断路器，所述微断路器串联设置于所述电池模组接口与所述负载组件之间，所述微断路器用于在导通时，控制所述电池模组接口与所述负载组件电连接；

分励脱扣器，所述分励脱扣器与所述电控组件电连接，且所述分励脱扣器与所述微断路器联动设置；

所述电控组件还用于根据所述电芯参数，确定电池模组中的电芯电压低于终止电压值时，控制所述分励脱扣器导通，以控制所述微断路器关断。

7.如权利要求6所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电池模组放电校准装置还包括：

欠压保护电路，所述欠压保护电路的输入端与所述电池模组接口连接，所述欠压保护电路的输出端与所述主控制器连接，所述欠压保护用于在电池模组接入所述电池模组接口时，检测电池模组的电池电压，并在确定电池模组欠压时，输出欠压保护信号至所述主控制器，以使所述主控制器控制所述分励脱扣器导通，以控制所述微断路器关断。

8.如权利要求1所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电池模组放电校准装置还包括：

电压变换电路，所述电压变换电路的输入端与所述电池模组接口连接，所述电压变换电路的输出端与所述电控组件连接，所述电压变换电路用于在电池模组接入所述电池模组接口时，将电池模组输出的电压变换为供电电压并输出至所述电控组件，以为所述电控组件供电。

9.如权利要求1所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电池模组放电校准装置还包括：

散热风扇，所述散热风扇的受控端与所述电控组件连接；

温度检测模块，所述温度检测模块与所述电控组件连接，所述温度检测模块用于检测所述负载组件及所述散热风扇出风口处的温度，并输出对应的温度检测信号，以使所述电控组件根据温度检测信号，控制所述散热风扇工作，和/或控制所述负载组件中对应的开关管导通，以调节电池模组的输出电流。

10.如权利要求9所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述温度检测模块包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述电控组件连接，所述第一温度传感器用于检测所述负载组件的温度，并输出对应的第一温度检测信号，以使所述电控组件根据第一温度检测信号，控制所述散热风扇工作，以对所述负载组件进行散热；

第二温度传感器，设置于所述散热风扇的出风口，所述第二温度传感器与所述电控组件连接，所述第二温度传感器用于检测所述散热风扇出风口处的温度，并输出对应的第二温度检测信号，以使所述电控组件根据第一温度检测信号及第二温度检测信号，控制所述负载组件中对应的开关管导通，以调节电池模组的输出电流。

11.如权利要求1所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，所述电池模组放电校准装置还包括：

总开关电路，所述总开关电路串联设置于所述负载组件与所述电池模组接口之间，所述总开关电路的受控端与所述电控组件连接，所述总开关电路用于在导通时，控制所述负载组件与所述电池模组接口电连接。

12.一种电池模组放电校准方法，基于如权利要求1-11任意一项所述的电池模组放电校准装置，其特征在于，包括：

获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制负载组件消耗电池模组输出的电能；

在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准；

在根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压小于或等于终止电压值时，控制负载组件停止消耗电池模组输出的电能，并将电池模组的SOC值校准为起始值。

13.如权利要求12所述的电池模组放电校准方法，其特征在于，所述获取电池模组中的电芯参数，并根据所述电芯参数控制负载组件消耗电池模组输出的电能的步骤包括：

获取电池模组中的电芯参数，根据所述电芯参数确定电池模组的最大输出电流，并根据确定的所述最大输出电流控制负载组件中对应的开关管导通，以将对应数量的用电负载与电池模组连接；

根据所述电芯参数确定电池模组的电芯电压，并根据电池模组的电芯电压调节电池模组的输出电流。

14.如权利要求12所述的电池模组放电校准方法，其特征在于，在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯参数调节电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准的步骤具体为：

在根据所述电芯参数确定电池模组的电压达到预设电压阈值时，根据所述电芯电压控制负载组件中对应的开关管逐次断开所述用电负载与电池模组的连接，以逐渐减小所述电池模组的输出电流，并对接入的电池模组进行SOC校准。

Images