一种计算清扫装置电池包的剩余电量的方法和装置与流程

本发明涉及清扫装置电池包监控领域，具体涉及一种计算清扫装置电池包的剩余电量的方法。

背景技术：

1、对电池包校准剩余电量soc(soc：state of charge)通常是采用静置校准法，但这种校准方法因刚使用完的电池包电压不稳定，需要对电池包静置一段时间，才能开始校准；而在清扫装置的电池包的实际使用过程中，很长一段时间不使用电池包去校准剩余电量soc不现实，且采用静置校准法，会因清扫装置周围环境温度不恒定，导致soc跳变；此外，温度低的时候电池放电效率低，电池管理系统(bms：battery management system)按照正常的状态放电，经常会将电池包放空。因此，需要一种发明能够在电池使用过程中快速求解出不同温度下的电池剩余电量的方式。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种计算清扫装置电池包的剩余电量的方法和装置。具体的，本发明的技术方案如下：

2、第一方面，本发明提供了一种计算清扫装置电池包的剩余电量的方法，包括：

3、通过清扫装置的电池包的电池管理系统，定时采集所述电池包的当前温度、所述电池包的当前电压和所述电池包的当前输出电流；

4、所述电池管理系统根据所述当前温度、所述当前电压、预设的所述电池包的ocv曲线和预设的所述电池包的电量温度关系表，查找获取当前温度下所述电池包的预设充放电效率以及所述电池包在所述当前温度下的温度系数；

5、所述电池管理系统根据所述电池包的当前输出电流、所述电池包的预设充放电效率，计算得到所述电池包的已放电量；

6、所述电池管理系统根据所述温度系数、所述电池包的预设总电量和所述电池包的已放电量，得到所述电池包在所述当前温度下的剩余电量。

7、本实施方法根据电池包实时的性能参数和预先测试得到的电池包充放电数据，得到实时温度下的剩余电量，避免了静置电池包求解电池包剩余电量的过程中无法使用电池包和静置求解耗费时间长造成剩余电量跳变的问题。

8、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的方法的实施方式，在所述的所述电池管理系统根据所述电池包的当前输出电流、所述电池包的预设充放电效率，计算得到所述电池包的已放电量之前，还包括：

9、当所述电池管理系统监控到所述电池包的当前电压达到预设的充电上限电压时，对所述已放电量进行校准，将所述已放电量的数值修正为零。

10、本实施方法在每次电池包充满电后，对电池包校准已放电量为零，避免了利用安时积分法求解已放电量，随时间推移，因采样点离散造成较大的误差。

11、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的方法的实施方式，

12、所述的查找获取当前温度下所述电池包的预设充放电效率以及所述电池包在所述当前温度下的温度系数；

13、所述温度系数的计算公式为其中，tem_coefficient是所述温度系数，soc_dch_max是放电上限电量，soc_max是所述电池包的预设总电量；所述放电上限电量是根据当前温度、预设的充电上限电压，查找所述电池包的电量温度关系表得到的。

14、本实施方式提供了根据ocv曲线计算温度系数的具体方式，使电池包能够在后续计算中得到不同温度下精确的剩余电量。

15、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的方法的实施方式，

16、所述的所述电池管理系统根据所述电池包的当前输出电流、所述电池包的预设充放电效率，计算得到所述电池包的已放电量；所述已放电量的计算公式为：

17、

18、其中，soc_1是所述电池包的已放电量，η是所述预设充放电效率，i是所述当前输出电流。

19、本实施方式提供了电池包的已放电量的是基于安时积分法计算得到的，预先通过实验得到该电池包的充放电效率的数值，避免得到的已放电量的数值受到充放电效率影响产生误差。

20、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的方法的实施方式，

21、所述的所述电池管理系统根据所述温度系数、所述电池包的预设总电量和所述电池包的已放电量，得到所述电池包在所述当前温度下的剩余电量；

22、所述电池包在所述当前温度下的剩余电量的计算公式为：soc_dch＝soc_max*tem_coefficient-soc_1；

23、其中，soc_dch是所述电池包在所述当前温度下的剩余电量，soc_max是所述电池包的预设总电量，tem_coefficient是所述温度系数，soc_1为所述电池包的已放电量。

24、本实施方式提供了电池包在当前温度下剩余电量的计算方式。

25、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的方法的实施方式，

26、在所述电池管理系统对所述电池包进行放电的过程中，当所述电池管理系统监控到所述电池包在所述当前温度下的剩余电量小于所述电池包的保护电量，或所述电池包的当前电压小于所述电池包的保护电压时，停止放电。

27、本实施方式通过设置保护电量以及保护电压，在电池包放电时提供双重保护。

28、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的方法的实施方式，在所述的所述电池管理系统根据所述温度系数、所述电池包的预设总电量和所述电池包的已放电量，得到所述电池包在所述当前温度下的剩余电量之后，还包括：

29、当所述剩余电量低于所述保护电量时，所述电池管理系统关闭放电mos管，所述电池包停止向所述电池管理系统或所述清扫装置输出；

30、所述电池管理系统在预设间隔时间之后，重新开启所述放电mos管，并通过所述电池管理系统的采样电阻，检测所述放电mos管的电流；

31、当所述采样电阻检测到所述放电mos管存在放电电流，则关闭所述放电mos管；当所述采样电阻检测到所述放电mos管存在充电电流或无电流，则保持开启所述放电mos管。

32、本实施方式提供了在低电量下，电池管理系统控制电池包充放电的方式，光伏清扫装置的电池包剩余电量低于保护电量时，通过关闭放电mos管，电池包停止输出电流；停止电池包输出电流后，电池管理系统就无法检测到电池包的存在，也无法使光伏板对电池包进行充电；定时开启放电mos管，观察是否有充放电电流之后进行相应的操作，使电池管理系统能够长时间工作。

33、第二方面，本发明提供了计算清扫装置电池包的剩余电量的装置，包括：

34、清扫装置、电池包、电池管理系统和光伏板；

35、所述清扫装置，与所述电池包连接并被驱动进行清扫工作；

36、所述光伏板，与所述电池包连接，所述光伏板用于给所述电池包充电；

37、所述电池管理系统，与所述电池包连接，所述电池管理系统还包括采集模块，所述采集模块用于定时采集所述电池包的当前温度、所述电池包的当前电压和所述电池包的当前输出电流；

38、所述电池管理系统还包括计算模块，所述计算模块用于根据所述电池包的当前温度、所述电池包的当前电压、所述电池包的当前输出电流，计算得到所述电池包在所述当前温度下的剩余电量。

39、本实施方法提供了光伏清扫装置、电池包、bms和光伏板的连接关系，并利用电池包的工况数据，得到电池包剩余可放电量。

40、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的装置的实施方法，

41、所述计算模块，还用于根据所述电池包的当前温度、所述电池包的当前电压和预设的所述电池包的ocv曲线和预设的所述电池包的电量温度关系表，查找获取当前温度下所述电池包的预设充放电效率以及所述电池包在所述当前温度下的温度系数；

42、所述计算模块，还用于根据所述电池包的当前输出电流、所述电池包的预设充放电效率，计算得到所述电池包的已放电量；

43、所述计算模块，还用于根据所述温度系数、所述电池包的预设总电量和所述电池包的已放电量，计算得到所述电池包在所述当前温度的剩余电量。

44、本实施方法提供了计算模块根据电池包实时的性能参数和预先测试得到的电池充放电数据，计算得到实时温度下的剩余电量。避免了静置电池包求解剩余电量的过程中无法使用电池包和静置求解耗费时间长造成剩余电量跳变的问题。

45、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的装置的实施方式，

46、所述电池管理系统，还包括数值修正模块，所述数值修正模块用于当所述电池管理系统监控到所述电池包的当前电压达到预设的充电上限电压时，对所述已放电量进行校准，将所述已放电量的数值修正为零。

47、本实施方法在每次电池包充满电后，对电池包校准已放电量为零，避免了利用安时积分法求解已放电量，随时间推移，因采样点离散造成较大的误差。

48、在一些计算清扫装置电池包的剩余电量的装置，还包括放电mos管；

49、所述放电mos管，用于控制所述电池包开始或停止向所述电池管理系统或所述清扫装置输出电流；

50、当所述剩余电量低于所述电池包的保护电量时，所述电池管理系统关闭所述放电mos管；所述电池管理系统在预设间隔时间之后，重新开启所述放电mos管，并通过所述电池管理系统的采样电阻，检测所述放电mos管的电流；

51、当所述采样电阻检测到所述放电mos管存在放电电流，则关闭所述放电mos管；当所述采样电阻检测到所述放电mos管存在充电电流或无电流，则保持开启所述放电mos管。

52、本实施方式提供了在检测到电池包剩余电量过低的情况下，电池管理系统通过开关放电mos管，使bms能够在电池处于低电量的情况下长时间工作。

53、与现有技术相比，本发明至少具有以下一项有益效果：

54、1、本发明跟据预先测试得到的ocv曲线和电量温度关系表，得到温度系数，再根据电池包的相关性能参数，快速得到实时温度下精确的剩余电量；避免了静置电池包求解电池包剩余电量的过程中无法使用电池包，且耗费时间长造成剩余电量跳变及周边环境温度快速变化造成剩余电量完全放空等问题。

55、2、本发明在每次电池包充满电后，对电池包校准已放电量为0，避免了利用采样数据计算已放电量，随时间推移，出现较大的误差。

56、3、本发明提供了电池包的已放电量和电池包在当前温度下的剩余电量的计算公式。

57、4、本发明通过设置保护电量以及保护电压，在电池包放电时提供双重保护，避免电池包耗尽电量，电池管理系统无法对电池包进行充电。

58、5、本发明提供了剩余电量小于保护电量时，电池管理系统通过关闭放电mos管，停止电池包输出电流，并定时开启放电mos管，根据检测到的放电mos管的电流，控制放电mos管开关，使电池管理系统能够在电池包长时间低电量无充电的情况下维持工作。