充电控制方法、装置、存储介质及处理器

技术领域

本发明涉及充电领域，具体而言，涉及一种充电控制方法、装置、存储介质及处理器。

背景技术

锂电池因具有能量密度大、循环寿命长、工作温度范围广等优点被广泛应用于电动汽车领域。与此同时，电动汽车运行中锂电池的安全性与可靠性也受到广泛关注，针对锂电池的健康管理和寿命评估的相关研究成为业内的热门课题。

传统BMS作为电池组和充电设施之间的桥梁，集成了实时电池数据监测、健康指标估算及实时通信功能，实时确保电池的安全运行。现有研究中，有的研究学者采用MCU作为BMS的中央控制器，该系统数据采集的稳定性和可靠性无法保证，也有研究学者采用DSP替代MCU作为中央控制器，提升了数据处理能力，各模块间采用CAN总线通信，这一系统实现了较高的估算精度，有效提高了电池的使用效率。

上述两种方法中，信息采集模块和参数估算模块均内置于BMS中，这导致了如下问题：一方面，BMS受到设备体积和造价的双重限制；另一方面，由于电动汽车中电池分布环境非常复杂，且电池工作与高压大功率状态，对EMI/EMC要求非常高。这就导致BMS必须妥协各模块性能，导致参数估算精度不高，电池状态估计不准确。同时，由于BMS对电池充电进行完全控制，作为能源提供方的充电设施处于被动状态，在充电过程中，一旦BMS故障导致通信阻断，充电设施将遵循故障前的BMS输出指令继续对电池充电，从而导致电池故障。

针对上述无法充电过程进行有效控制的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种充电控制方法、装置、存储介质及处理器，以至少解决充电过程进行有效控制的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电控制方法，包括：获取待充电电池的监测参数，其中，所述监测参数包括：电池组和单体电池的、电压、电流和温度；基于所述监测参数确定所述待充电电池的荷电状态SOC；确定所述荷电状态SOC所对应的标准充电参数；基于所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异，控制是否结束对所述待充电电池的充电。

可选地，基于所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异，控制是否结束对所述待充电电池的充电包括：判断所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异是否高于预设警戒值；在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异不高于所述预设警戒值的情况下，判断基于所述待充电电池是否达到正常充电的结束条件；在所述待充电电池达到正常充电的结束条件的情况下，控制结束对所述待充电电池的充电。

可选地，基于所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异，控制是否结束对所述待充电电池的充电包括：在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异高于所述预设警戒值的情况下，判断所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异是否大于预设中止阈值；在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，控制结束对所述待充电电池的充电。

可选地，在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，所述方法还包括：记录所述监测参数，并输出错误信息至用户端。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种充电控制装置，包括：获取单元，用于获取待充电电池的监测参数，其中，所述监测参数包括：电池组和单体电池的、电压、电流和温度；第一确定单元，用于基于所述监测参数确定所述待充电电池的荷电状态SOC；第二确定单元，用于确定所述荷电状态SOC所对应的标准充电参数；

控制单元，用于基于所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异，控制是否结束对所述待充电电池的充电。

可选地，所述控制单元包括：第一判断模块，用于判断所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异是否高于预设警戒值；第二判断模块，用于在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异不高于所述预设警戒值的情况下，判断基于所述待充电电池是否达到正常充电的结束条件；第一控制模块，用于在所述待充电电池达到正常充电的结束条件的情况下，控制结束对所述待充电电池的充电。

可选地，所述控制单元包括：第三判断模块，用于在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异高于所述预设警戒值的情况下，判断所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异是否大于预设中止阈值；第二控制模块，用于在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，控制结束对所述待充电电池的充电。

可选地，所述装置还包括：输出单元，用于在所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，记录所述监测参数，并输出错误信息至用户端。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了再一种“计算机可读存储介质”或“非易失性存储介质”，所述“计算机可读存储介质”或“非易失性存储介质”包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述“计算机可读存储介质”或“非易失性存储介质”所在设备执行上述所述的充电控制方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了又一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述所述的充电控制方法。

在本发明实施例中，获取待充电电池的监测参数，其中，所述监测参数包括：电池组和单体电池的、电压、电流和温度；基于所述监测参数确定所述待充电电池的荷电状态SOC；确定所述荷电状态SOC所对应的标准充电参数；基于所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异，控制是否结束对所述待充电电池的充电，在待充电电池的电池管理系统BMS失效时，待充电电池和充电设施仍然处于受控状态，从而实现了对待充电电池的充电过程进行有效控制的技术效果，进而解决了充电过程进行有效控制技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种充电控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种电动汽车BMS主动防护方案的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种充电控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种充电方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种充电控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取待充电电池的监测参数，其中，监测参数包括：电池组和单体电池的、电压、电流和温度；

步骤S104，基于监测参数确定待充电电池的荷电状态SOC；

步骤S106，确定荷电状态SOC所对应的标准充电参数；

步骤S108，基于监测参数与标准充电参数之间的差异，控制是否结束对待充电电池的充电。

通过上述步骤，获取待充电电池的监测参数，其中，所述监测参数包括：电池组和单体电池的、电压、电流和温度；基于所述监测参数确定所述待充电电池的荷电状态SOC；确定所述荷电状态SOC所对应的标准充电参数；基于所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异，控制是否结束对所述待充电电池的充电，在待充电电池的电池管理系统BMS失效时，待充电电池和充电设施仍然处于受控状态，从而实现了对待充电电池的充电过程进行有效控制的技术效果，进而解决了充电过程进行有效控制技术问题。

可选地，上述标准充电参数为标准充电曲线。

作为一种可选的实施例，基于监测参数与标准充电参数之间的差异，控制是否结束对待充电电池的充电包括：判断监测参数与标准充电参数之间的差异是否高于预设警戒值；在监测参数与标准充电参数之间的差异不高于预设警戒值的情况下，判断基于待充电电池是否达到正常充电的结束条件；在待充电电池达到正常充电的结束条件的情况下，控制结束对待充电电池的充电。

作为一种可选的实施例，基于监测参数与标准充电参数之间的差异，控制是否结束对待充电电池的充电包括：在监测参数与标准充电参数之间的差异高于预设警戒值的情况下，判断监测参数与标准充电参数之间的差异是否大于预设中止阈值；在监测参数与标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，控制结束对待充电电池的充电。

作为一种可选的实施例，在监测参数与标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，方法还包括：记录监测参数，并输出错误信息至用户端。

本发明还提供了一种优选实施例，该优选实施例提供了一种电动汽车BMS主动防护方案。

本文提出的主动防护系统主要运行单元包括：数据采集单元、数据存储单元、充放电控制单元、温度管理单元、平衡电路单元、数字输出单元、信息传输单元、核心控制器单元。各部分的主要功能如下：

1)数据采集单元：采集电池组和单体电池的电压、电流及温度等监测参数。

2)数据存储单元：存储电池管理系统BMS的监测数据及状态信息。

3)充放电控制单元：控制电池的充放电过程，防止过充电和过放电。

4)温度管理单元：进行电池温度管理。

5)平衡电路单元：平衡各单体电池，由电容、电阻和继电器开关组合实现。

6)数字输出单元：控制指令输出，控制各功能单元。

7)信息传输单元：负责各单元之间的信息传输，也负责BMS与充电设施之间的信息传输。

8)核心控制器单元：传统电池管理系统BMS的该单元应能实现电池状态监测参数的分析和处理、电池状态的估计和预测、电池的综合管理和控制，同时还可具备故障报警、视情维修等功能；在电池主动防护体系中仅负责对电池的综合管理和控制，以提高系统的防护精确度。

相比传统的被动充电设施，本发明提供的主动防护系统的主要功能包括：采集、存储并发送电池监测信息(即监测参数)；与管理云平台进行信息交互；接收控制指令并执行温度管理、电池平衡、充放电管控等综合控制，可以实现对电池管理系统BMS故障的主动防护。电池管理系统BMS故障防护的实现取决于标准充电曲线的获取和警告值、阈值的设定。

标准充电曲线是不同充电电流、不同环境温度下，电池SOC随充电时间的变化曲线；警告值、阈值由人为设定，当充电参数与对应标准值的偏差超过警告值，系统记录警告信息；当该偏差值超过阈值时，充电机停止充电并记录相关数据，同时输出错误信息到HMI或手机App告知用户。

图2是根据本发明实施例的一种电动汽车BMS主动防护方案的示意图，如图2所示，包括步骤如下：

1)连接充电设施，由用户指定充电时间。

2)接收电池管理系统BMS上传电池参数。

3)估算荷电状态SOC参数、记录充电电压、电流、电池温度，与标准充电曲线对应参数想减，求绝对差。

4)判断该绝对差是否大于警戒值；其中，在该绝对差不大于警戒值的情况下，执行步骤5)；在该绝对差大于警戒值的情况下执行步骤6)。

5)判断是否达到正常充电结束条件；其中，在未达到正常充电结束条件的情况下返回步骤2)；在达到正常充电结束条件的情况下执行步骤8)。

6)判断该绝对差值是否大于阈值；其中，在该绝对差值大于阈值的情况下，执行不中7)；在该绝对差值不大于阈值的情况下，返回步骤2)。

7)充电机停止充电并记录相关数据，输出错误信息到人机接口HMI或手机app。

8)结束。

本发明提供的技术方案，即使在电池管理系统BMS失效时，充电设施仍处在受控状态，直到控制系统检测到监控量异常值超过既定阈值，才采取断电并报警的操作。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种“计算机可读存储介质”或“非易失性存储介质”，“计算机可读存储介质”或“非易失性存储介质”包括存储的程序，其中，在程序运行时控制“计算机可读存储介质”或“非易失性存储介质”所在设备执行上述的充电控制方法。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的充电控制方法。

根据本发明实施例，还提供了一种充电控制装置实施例，需要说明的是，该充电控制装置可以用于执行本发明实施例中的充电控制方法，本发明实施例中的充电控制方法可以在该充电控制装置中执行。

图3是根据本发明实施例的一种充电控制装置的示意图，如图3所示，该装置可以包括：获取单元30，用于获取待充电电池的监测参数，其中，监测参数包括：电池组和单体电池的、电压、电流和温度；第一确定单元32，用于基于监测参数确定待充电电池的荷电状态SOC；第二确定单元34，用于确定荷电状态SOC所对应的标准充电参数；控制单元36，用于基于监测参数与标准充电参数之间的差异，控制是否结束对待充电电池的充电。

需要说明的是，该实施例中的获取单元30可以用于执行本申请实施例中的步骤S102，该实施例中的第一确定单元32可以用于执行本申请实施例中的步骤S104，该实施例中的第二确定单元34可以用于执行本申请实施例中的步骤S106，该实施例中的控制单元36可以用于执行本申请实施例中的步骤S108。上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

本发明上述实施例，获取待充电电池的监测参数，其中，所述监测参数包括：电池组和单体电池的、电压、电流和温度；基于所述监测参数确定所述待充电电池的荷电状态SOC；确定所述荷电状态SOC所对应的标准充电参数；基于所述监测参数与所述标准充电参数之间的差异，控制是否结束对所述待充电电池的充电，在待充电电池的电池管理系统BMS失效时，待充电电池和充电设施仍然处于受控状态，从而实现了对待充电电池的充电过程进行有效控制的技术效果，进而解决了充电过程进行有效控制技术问题。

作为一种可选的实施例，控制单元包括：第一判断模块，用于判断监测参数与标准充电参数之间的差异是否高于预设警戒值；第二判断模块，用于在监测参数与标准充电参数之间的差异不高于预设警戒值的情况下，判断基于待充电电池是否达到正常充电的结束条件；第一控制模块，用于在待充电电池达到正常充电的结束条件的情况下，控制结束对待充电电池的充电。

作为一种可选的实施例，控制单元包括：第三判断模块，用于在监测参数与标准充电参数之间的差异高于预设警戒值的情况下，判断监测参数与标准充电参数之间的差异是否大于预设中止阈值；第二控制模块，用于在监测参数与标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，控制结束对待充电电池的充电。

作为一种可选的实施例，装置还包括：输出单元，用于在监测参数与标准充电参数之间的差异大于预设中止阈值的情况下，记录监测参数，并输出错误信息至用户端。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以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信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述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。

所述集成的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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。