用于电池包的智能充电控制方法和系统与流程

本发明涉及电池包的领域，尤其涉及用于电池包的智能充电控制方法和系统。

背景技术：

1、电池包具有多个电池单元，这些电池单元能够进行单独充电和放电，这样能够极大地提高电池包的供电性能。通常而言，电池包内部的电池单元都是按照预设设定的顺序进行放电和充电，这样能够保证电池包对外供电的稳定性。但是在实际工作中，随着电池包重复充电/放电次数的增大，内部的电池单元会不可避免发生老化，使得其中一部分电池单元发生电能泄漏的问题，从而无法长时间稳定地存储自身内部的电能，这样会降低电池包整体的充电效率和对外供电稳定性。为了改善电池包的性能，需要对电池包内部的电池单元进行区分化的电学性能检测，从而有针对性调整改变对电池包内部不同电池单元的充电操作，提高电池包的充电效率和电能存储稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于电池包的智能充电控制方法和系统，基于电池包内部所有电池单元的第一电学状态数据，判断电池单元是否存在电量存储弛豫情况，以此对电池包进行第一次充电连接调整，避免对存在电量存储弛豫情况的电池电源进行充电，提高充电操作的效率和降低电量存储损耗；基于不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的第二电性状态数据，确定针对电池单元的充电优先级别信息；再基于当前进行充电的电池单元的实况状态数据，判断当前进行充电的电池单元是否处于充电异常状态，并结合充电优先级别信息，对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行第二次充电连接调整，在确保电池包有序充电的同时有针对性对电池包内部不同电池单元进行适应性充电，提高电池包的充电效率与安全性以及电能存储稳定性。

2、本发明是通过以下技术方案实现：

3、用于电池包的智能充电控制方法，包括：

4、对电池包内部所有电池单元进行检测，得到所有电池单元各自的第一电性状态数据；对所述第一电性状态数据进行分析，判断所述电池单元是否存在电量存储弛豫情况；基于所述电量存储弛豫情况存在与否的判断结果，对所述电池包进行第一次充电连接调整；

5、获取不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自的第二电性状态数据，对所述第二电性状态数据进行分析，确定不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电优先级别信息；获取当前进行充电的电池单元的实况状态数据，对所述实况状态数据进行分析，判断当前进行充电的电池单元是否处于充电异常状态；

6、基于所述充电异常状态的判断结果和所述充电优先级别信息，对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行第二次充电连接调整。

7、可选地，对电池包内部所有电池单元进行检测，得到所有电池单元各自的第一电性状态数据；对所述第一电性状态数据进行分析，判断所述电池单元是否存在电量存储弛豫情况；基于所述电量存储弛豫情况存在与否的判断结果，对所述电池包进行第一次充电连接调整，包括：

8、对电池包内部所有电池单元分别进行周期性漏电流检测，得到所有电池单元各自对应的漏电流变化数据；对所述漏电流变化数据进行分析，得到所述电池单元在未连接负载下的平均漏电流；将所述平均漏电流与预设漏电流阈值进行对比，若所述平均漏电流大于预设漏电流阈值，则判断所述电池单元存在电量存储弛豫情况；否则，判断所述电池单元不存在电量存储弛豫情况；

9、基于存在电量存储弛豫情况的所有电池单元在所述电池包的地址信息，中断对存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电连接通道。

10、可选地，获取不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自的第二电性状态数据，对所述第二电性状态数据进行分析，确定不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电优先级别信息；获取当前进行充电的电池单元的实况状态数据，对所述实况状态数据进行分析，判断当前进行充电的电池单元是否处于充电异常状态，包括：

11、对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行电量状态检测，得到不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自的剩余电量数据和电量输出速率数据；基于所述剩余电量数据和电量输出速率数据，估计不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自完全消耗自身电量所需时间；基于所述完全消耗自身电量所需时间，确定不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电先后顺序信息，以此作为所述充电优先级别信息；

12、对当前进行充电的电池单元进行温度检测，得到实时温度变化数据；对所述实时温度变化数据进行分析，估计当前进行充电的电池单元的热量累积量；若所述热量累积量超过预设累积量阈值，则判断当前进行充电的电池单元处于充电异常状态；否则，判断当前进行充电的电池单元不处于充电异常状态。

13、可选地，获取不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自的第二电性状态数据，对所述第二电性状态数据进行分析，确定不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电优先级别信息，包括：

14、步骤s11，设当前所述电池单元的供电温度为tw，则在所述供电温度tw下所述电池单元电量传输效率的外界温度影响因子为：

15、

16、在上述公式(1)中，为在所述供电温度tw下所述电池单元电量传输效率的外界温度影响因子，e为自然常数，其取值为2.718，t0为预设标准温度值，a、b、c为预设相关拟合参数；

17、步骤s12，设当前所述电池单元的内部温度为tm，则在所述内部温度tm下所述电池单元电量传输效率的内部温度影响因子为：

18、

19、在上述公式(2)中，为在所述内部温度tm下所述电池单元电量传输效率的内部温度影响因子，s为材料影响系数，其与电池单元的种类相关；

20、步骤s13，根据上述步骤s11和s12的计算结果，确定所述电池单元的综合放电效率，

21、

22、在上述公式(3)中，p为所述电池单元的综合放电效率，p0为所述电池单元在预设标准温度值t0的放电效率，α为调节因子，其取值大于0且小于1；

23、再根据所述综合放电效率由大到小的顺序，确定所有电池单元的充电优先级别信息。

24、可选地，获取当前进行充电的电池单元的实况状态数据，对所述实况状态数据进行分析，判断当前进行充电的电池单元是否处于充电异常状态，包括：

25、步骤s21，设对当前进行充电的电池单元进行电压、电流检测，对于任意时刻t，电流和电压的变化率为：

26、

27、在上述公式(4)中，fv(t)为电流的变化率，fi(t)为电压的变化率，δt为从预设时间开始时刻t0到时刻t的时间变化量，δv(t)为t时刻的电压值与预设时间开始时刻t0的电压值的差值，δi(t)为t时刻的电流值与预设时间开始时刻t0的电流值的差值；

28、步骤s22，设当前进行充电的电池单元在t时刻的电压值为v(t)，则在t时刻当前进行充电的电池单元的峰均比率为：

29、

30、在上述公式(5)中，pt为在t时刻当前进行充电的电池单元的峰均比率，vm为从预设时间开始时刻t0到时刻t之前出现的最大瞬时电压；

31、步骤s23，根据上述步骤s21和s22的计算结果，确定当前进行充电的电池单元在t时刻的综合异常指数，

32、

33、在上述公式(6)中，z(t)为当前进行充电的电池单元在t时刻的综合异常指数，s和k分别为峰均系数和变异系数，其值均大于0且小于1，且可根据实际情况进行调整；

34、当z(t)大于或等于2时，表明当前进行充电的电池单元处于充电异常状态；否则，表明当前进行充电的电池单元不处于充电异常状态。

35、可选地，基于所述充电异常状态的判断结果和所述充电优先级别信息，对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行第二次充电连接调整，包括：

36、若当前进行充电的电池单元不处于充电异常状态，则当所述电池单元完成充电后，基于所述充电优先级别信息，切换至对不存在电量存储弛豫情况的其他电池单元进行充电；

37、若当前进行充电的电池单元处于充电异常状态，则基于所述充电优先级别信息，查找充电顺序位于当前进行充电的电池单元之后并且与当前进行充电的电池单元距离最远的电池单元，并切换至对所述查找的电池单元进行充电。

38、用于电池包的智能充电控制系统，包括：

39、第一电池单元检测与分析模块，用于对电池包内部所有电池单元进行检测，得到所有电池单元各自的第一电性状态数据；对所述第一电性状态数据进行分析，判断所述电池单元是否存在电量存储弛豫情况；

40、第一充电连接调整模块，用于基于所述电量存储弛豫情况存在与否的判断结果，对所述电池包进行第一次充电连接调整；

41、第二电池单元检测与分析模块，用于获取不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自的第二电性状态数据，对所述第二电性状态数据进行分析，确定不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电优先级别信息；

42、充电状态识别模块，用于获取当前进行充电的电池单元的实况状态数据，对所述实况状态数据进行分析，判断当前进行充电的电池单元是否处于充电异常状态；

43、第一充电连接调整模块，用于基于所述充电异常状态的判断结果和所述充电优先级别信息，对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行第二次充电连接调整。

44、可选地，所述第一电池单元检测与分析模块用于对电池包内部所有电池单元进行检测，得到所有电池单元各自的第一电性状态数据；对所述第一电性状态数据进行分析，判断所述电池单元是否存在电量存储弛豫情况，包括：

45、对电池包内部所有电池单元分别进行周期性漏电流检测，得到所有电池单元各自对应的漏电流变化数据；对所述漏电流变化数据进行分析，得到所述电池单元在未连接负载下的平均漏电流；将所述平均漏电流与预设漏电流阈值进行对比，若所述平均漏电流大于预设漏电流阈值，则判断所述电池单元存在电量存储弛豫情况；否则，判断所述电池单元不存在电量存储弛豫情况；

46、所述第一充电连接调整模块用于基于所述电量存储弛豫情况存在与否的判断结果，对所述电池包进行第一次充电连接调整，包括：

47、基于存在电量存储弛豫情况的所有电池单元在所述电池包的地址信息，中断对存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电连接通道。

48、可选地，所述第二电池单元检测与分析模块用于获取不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自的第二电性状态数据，对所述第二电性状态数据进行分析，确定不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电优先级别信息，包括：

49、对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行电量状态检测，得到不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自的剩余电量数据和电量输出速率数据；基于所述剩余电量数据和电量输出速率数据，估计不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元各自完全消耗自身电量所需时间；基于所述完全消耗自身电量所需时间，确定不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的充电先后顺序信息，以此作为所述充电优先级别信息；

50、所述充电状态识别模块用于获取当前进行充电的电池单元的实况状态数据，对所述实况状态数据进行分析，判断当前进行充电的电池单元是否处于充电异常状态，包括：

51、对当前进行充电的电池单元进行温度检测，得到实时温度变化数据；对所述实时温度变化数据进行分析，估计当前进行充电的电池单元的热量累积量；若所述热量累积量超过预设累积量阈值，则判断当前进行充电的电池单元处于充电异常状态；否则，判断当前进行充电的电池单元不处于充电异常状态。

52、可选地，所述第一充电连接调整模块用于基于所述充电异常状态的判断结果和所述充电优先级别信息，对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行第二次充电连接调整，包括：

53、若当前进行充电的电池单元不处于充电异常状态，则当所述电池单元完成充电后，基于所述充电优先级别信息，切换至对不存在电量存储弛豫情况的其他电池单元进行充电；

54、若当前进行充电的电池单元处于充电异常状态，则基于所述充电优先级别信息，查找充电顺序位于当前进行充电的电池单元之后并且与当前进行充电的电池单元距离最远的电池单元，并切换至对所述查找的电池单元进行充电。

55、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

56、本技术提供的用于电池包的智能充电控制方法和系统基于电池包内部所有电池单元的第一电学状态数据，判断电池单元是否存在电量存储弛豫情况，以此对电池包进行第一次充电连接调整，避免对存在电量存储弛豫情况的电池电源进行充电，提高充电操作的效率和降低电量存储损耗；基于不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元的第二电性状态数据，确定针对电池单元的充电优先级别信息；再基于当前进行充电的电池单元的实况状态数据，判断当前进行充电的电池单元是否处于充电异常状态，并结合充电优先级别信息，对不存在电量存储弛豫情况的所有电池单元进行第二次充电连接调整，在确保电池包有序充电的同时有针对性对电池包内部不同电池单元进行适应性充电，提高电池包的充电效率与安全性以及电能存储稳定性。