智能功率控制方法、整车控制器、混动汽车和存储介质与流程

1.本技术涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种智能功率控制方法、整车控制器、混动汽车和存储介质。


背景技术：

2.现有的混动汽车在驱动状态下面临大功率需求时，动力电池一般会优先进行脉冲放电，以满足整车动力需求；当汽车在回馈制动状态时，动力电池一般会优先进行脉冲充电，以实现最大化能量回收。由于动力电池持续进行脉冲充放电存在安全风险，因此，当动力电池进入脉冲充放电状态，且脉冲充放电容量超过安全范围时，动力电池管理系统(battery management system，bms)会控制动力电池由脉冲充放电状态切换为恒流充放电状态。然而，切换到恒流充放电状态后动力电池的充放电功率会大幅下降，进而会造成整车动力不足或失速，或者影响能量回收效果。


技术实现要素：

3.鉴于此，本技术提出一种智能功率控制方法、整车控制器、混动汽车和存储介质，可延长动力电池的脉冲充放电时长，从而能够有效避免整车动力不足或失速，或者影响能量回收效果的情况，进而能够提高用户体验。
4.本技术的第一方面提供一种智能功率控制方法，所述方法应用于混动汽车，所述方法包括：在所述混动汽车处于运行状态时，监控所述混动汽车的动力电池是否进入脉冲充放电状态。若所述动力电池进入脉冲充放电状态，计算所述动力电池的脉冲充放电电流的电流积分值。判断所述脉冲充放电电流的电流积分值是否超过预设积分阈值，其中，所述预设积分阈值小于所述动力电池的脉冲电流积分最大阈值；若所述脉冲充放电电流的电流积分值超过所述预设积分阈值，执行功率优化策略，其中，所述功率优化策略包括减小所述动力电池的脉冲充放电电流，且相应地调整所述混动汽车的发动机的输出功率和/或所述混动汽车的车载用电设备的负载功率。
5.本技术的第二方面提供一种整车控制器，所述整车控制器包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行时，使所述处理器执行上述第一方面所述的智能功率控制方法。
6.本技术的第三方面提供一种混动汽车，所述混动汽车包括动力电池、发动机、车载用电设备和上述第二方面所述的整车控制器，所述整车控制器用于调整所述动力电池、所述发动机以及所述车载用电设备的功率。
7.本技术的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质用于存储指令，其中，所述指令被执行时实现上述第一方面所述的智能功率控制方法。
8.本技术实施例提供的智能功率控制方法，一方面，在所述脉冲充放电电流的电流积分值达到所述脉冲电流积分最大阈值前，通过减小所述动力电池的脉冲充放电电流来减缓所述脉冲电流积分值的累积速度，延长所述脉冲电流积分值达到所述脉冲电流积分最大
阈值的时间，从而能够延长所述动力电池的脉冲充放电时长。另一方面，由于在减小所述动力电池的脉冲充放电电流的同时，还相应地调整了发动机的输出功率和/或车载用电设备的负载功率，使得所述混动汽车的需求功率与供给功率之间保持动态平衡，能够避免出现动力不足、失速或者能量回收率下降的问题，进而能够提升用户体验。
9.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
10.图1是本技术实施例提供的一种混动汽车的动力系统的结构示意图。
11.图2是本技术一实施例提供的一种智能功率控制方法的步骤流程图。
12.图3是本技术另一实施例提供的一种智能功率控制方法的步骤流程图。
13.图4是图3中步骤14的细化流程图。
14.图5是图4中步骤141的细化流程图。
15.图6是图4中步骤142的细化流程图。
16.图7是本技术实施例提供的一种整车控制器的结构示意图。
17.图8是本技术实施例提供的一种混动汽车的结构示意图。
18.主要元件符号说明：
19.步骤
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11～14、20、141～142、1411～1414、
20.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1421～1427
21.整车控制器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
22.存储器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
101
23.处理器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
102
24.混动汽车
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ125.动力电池
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
200
26.发动机
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
300
27.车载用电设备
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
400
28.驱动电机
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
500
29.车轮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
600
30.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.请参阅图1，图1是本技术实施例提供的一种混动汽车的动力系统的结构示意图。
33.混动汽车1包括整车控制器100、动力电池200、发动机300以及驱动电机500。其中，所述发动机300通过离合器(图中未示)将动力输出到所述混动汽车1的车轮600，所述驱动电机500用于输出驱动力至所述混动汽车的车轮600。所述动力电池200用于给所述驱动电
机500供电。所述整车控制器100用于控制所述发动机300和所述动力电池200的功率。其中，所述动力电池200可以为磷酸铁锂电池、三元聚合物锂电池中的任意一种，所述预设电流阈值根据所述动力电池200的充放电特性确定，此处不作限定。当然，所述混动汽车1还包括其它系统，例如转向系统、制动系统等，在此不一一列举。
34.在本实施例中，所述混动汽车1还包括车载用电设备400(图中未示)，所述车载用电设备400包括高压用电设备和/或低压用电设备，高压用电设备可包括但不限于空调压缩机、ptc(positive temperature coefficient，正的温度系数)加热器、水泵等，低压用电设备可包括但不限于车灯、收音机、风扇等。需要说明的是，低压可指12v(伏)或24v的电压，高压可指600v的电压，但不限于此。
35.请参阅图2，图2是本技术实施例提供的一种智能功率控制方法的步骤流程图。所述智能功率控制方法应用于混动汽车1，所述智能功率控制方法包括以下步骤：
36.步骤11，在混动汽车1处于运行状态时，监控动力电池200是否进入脉冲充放电状态。若监控到所述动力电池200进入脉冲充放电状态，则执行步骤12。否则，若监控到所述动力电池200未进入脉冲充放电状态，继续执行步骤11，继续监控所述动力电池200是否进入脉冲充放电状态。
37.在本实施例中，所述混动汽车1的状态包括运行状态，所述动力电池200的状态包括充放电状态，所述充放电状态具体包括脉冲充放电状态和恒流充放电状态，所述脉冲充放电状态包括脉冲充电状态和脉冲放电状态，所述恒流充放电状态包括恒流充电状态和恒流放电状态。其中，在脉冲充充放电状态下，所述动力电池200的电流幅值较大，能够提供较大的放电功率或具有较大的充电功率。所述混动汽车1还可包括电池管理系统(battery management system，bms)，所述电池管理系统与所述动力电池200连接，在所述混动汽车1的行驶过程中，所述电池管理系统用于获取所述动力电池200的充放电电流信息，以及，根据所述充放电电流信息确定所述动力电池200的充放电状态。具体地，所述充放电电流信息包括充放电电流的幅值，若所述动力电池200的充放电电流的幅值超过预设电流阈值，则确定所述动力电池200进入脉冲充放电状态。当然，在一些实施例中，所述电池管理系统也可以根据其他信息确定所述动力电池200的充放电状态，此处不作限定。
38.步骤12，计算所述动力电池200的脉冲充放电电流的电流积分值c(t)。
39.所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)的计算公式为：
[0040][0041]
其中，i为所述脉冲充放电电流的实时电流值，所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)的起始积分时刻t0为监控到所述动力电池200进入脉冲充放电状态的时刻，从t0时刻开始计算c(t)并不断更新。
[0042]
步骤13，判断所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)是否超过预设积分阈值c
th
。若所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)超过预设积分阈值c
th
，执行步骤14。否则，若所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)未超过预设积分阈值c
th
，继续执行步骤13，继续判断所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)是否超过预设积分阈值c
th
。
[0043]
需要说明的是，由于动力电池200持续进行脉冲充放电存在安全风险，因此，所述动力电池200具有脉冲电流积分最大阈值c
max
，当c(t)达到c
max
时，所述电池管理系统会控制
所述动力电池200由脉冲充放电状态切换为恒流充放电状态以保护所述动力电池200不受损坏。在本实施例中，所述预设积分阈值c
th
小于所述动力电池200的脉冲电流积分最大阈值c
max
，示例性的，所述预设积分阈值c
th
为所述动力电池200的脉冲电流积分最大阈值c
max
的n倍，其中，0《n《1，例如n＝0.5。在本实施例中，对所述预设积分阈值c
th
的具体数值不作限定，在一些实施例中，所述预设积分阈值c
th
也可以包括多个阈值，例如c
th1
、c
th2
……cthn
，每当c(t)超过一个阈值时，执行步骤14一次。
[0044]
步骤14，执行功率优化策略。
[0045]
在本实施例中，所述功率优化策略包括减小所述动力电池200的脉冲充放电电流，且相应地调整所述混动汽车的发动机300的输出功率和/或所述车载用电设备400的负载功率。具体来说，减小所述动力电池200的脉冲充放电电流会导致所述动力电池200的充放电功率减少，而所述发动机300的输出功率和/或所述车载用电设备400的负载功率的调整量与所述动力电池200减少的充放电功率相匹配，从而可以补足所述动力电池200因减小脉冲充放电电流而造成的功率缺口。
[0046]
本技术实施例提供的智能功率控制方法，一方面，在所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)达到所述脉冲电流积分最大阈值c
max
前，通过减小所述动力电池200的脉冲充放电电流来减缓c(t)的累积速度，延长c(t)达到c
max
的时间，从而能够延长所述动力电池200的脉冲充放电时长。另一方面，由于在减小所述动力电池200的脉冲充放电电流的同时，还相应地调整了所述发动机300的输出功率和/或所述车载用电设备400的负载功率，使得所述混动汽车1的需求功率与供给功率之间保持动态平衡，能够避免出现动力不足、失速或者能量回收率下降的问题，进而能够提升用户体验。
[0047]
请参阅图3，图3是本技术另一实施例提供的一种智能功率控制方法的步骤流程图。所述智能功率控制方法具体包括以下步骤：
[0048]
步骤11，在混动汽车1处于运行状态时，监控动力电池200是否进入脉冲充放电状态。若监控到所述动力电池200进入脉冲充放电状态，则执行步骤12。否则，若监控到所述动力电池200未进入脉冲充放电状态，继续执行步骤11，继续监控所述动力电池200是否进入脉冲充放电状态。
[0049]
步骤20，获取所述混动汽车1的工况。
[0050]
其中，所述混动汽车1的工况至少包括制动回馈工况和驱动工况，在本实施例中，可以根据所述动力电池200的电流方向和所述混动汽车1的速度信息来判断所述混动汽车1的工况，具体地，若所述动力电池200的电流方向为流出所述动力电池200，且所述混动汽车1处于加速状态，则确定所述混动汽车1处于驱动工况；若所述动力电池200的电流方向为流入所述动力电池200，且所述混动汽车1处于减速状态，则确定所述混动汽车1处于制动回馈工况。当然，在其他实施例中，也可以通过其他信息来判断所述混动汽车1的工况。
[0051]
步骤12，计算所述动力电池200的脉冲充放电电流的电流积分值c(t)。
[0052]
步骤13，判断所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)是否超过预设积分阈值c
th
。若所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)超过预设积分阈值c
th
，执行步骤14。否则，若所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)未超过预设积分阈值c
th
，继续执行步骤13，判断所述脉冲充放电电流的电流积分值c(t)是否超过预设积分阈值c
th
。
[0053]
其中，本技术实施例中，步骤11-步骤13的具体技术细节可参照图1所示实施例中
步骤11-步骤13的相关技术细节，此处不再进行赘述。
[0054]
步骤14，执行功率优化策略。
[0055]
可以理解的是，在所述混动汽车1处于运行状态时，所述混动汽车1的工况在任意时刻均能获取，因此，步骤20可以在步骤14之前的任意时刻执行。在本实施例中，只是以步骤20在步骤11与步骤12之间为例，对本实施例提供的智能功率控制方法进行介绍，不能理解为对本技术的限定。
[0056]
具体地，请参阅图4，图3中步骤14具体包括以下步骤：
[0057]
步骤141，若所述混动汽车1处于驱动工况，减小所述动力电池200的脉冲放电电流，且相应地增加所述发动机300的输出功率。
[0058]
需要说明的是，在所述混动汽车1处于驱动工况时，当面临大功率需求，整车的需求功率由所述发动机300和所述动力电池200共同提供，由此可得，驱动工况的功率平衡公式为：
[0059]
p
out
p
bat1
＝p
req
p
load
[0060]
其中，p
out
为所述发动机300当前的输出功率，p
bat1
为所述动力电池200的放电功率，p
req
为所述混动汽车1处于运行状态时需要的驱动功率，p
load
为所述车载用电设备400的负载功率。
[0061]
可以理解的是，减小所述动力电池200的脉冲放电电流会导致p
bat1
相应减少，由所述驱动工况的功率平衡公式可知，相应地增加所述发动机300的输出功率p
out
可以使得整车的需求功率(即p
req
p
load
)得到满足，从而能够确保所述混动汽车1的需求功率与供给功率之间保持动态平衡，进而避免出现整车动力不足或失速问题。
[0062]
步骤142，若所述混动汽车1处于制动回馈工况，减小所述动力电池200的脉冲充电电流，且相应地减少所述发动机300的输出功率和/或增加所述车载用电设备400的负载功率。
[0063]
在本实施例中，所述增加车载用电设备400的负载功率包括增加空调压缩机的功率、增加ptc加热器的功率、增加水泵功率以及增加风扇功率中的至少一种。
[0064]
需要说明的是，在所述混动汽车1处于制动回馈工况时，整车的需求功率由所述发动机300和所述混动汽车1的制动回馈功率共同提供，由此可得，制动回馈工况的功率平衡公式为：
[0065]
p
out
p
fb
＝p
bat2
p
load
[0066]
其中，p
out
为所述发动机300当前的输出功率，p
bat2
为所述动力电池200的充电功率，p
fb
为制动回馈功率，p
load
为所述车载用电设备400的负载功率。
[0067]
可以理解的是，减小所述动力电池200的脉冲充电电流会导致p
bat2
相应减少，由所述制动回馈工况的功率平衡公式可知，相应地减少所述发动机300的输出功率p
out
和/或增加所述车载用电设备400的负载功率p
load
可以使得制动回馈功率p
fb
得到充分利用，从而能够实现制动回馈能量的高效回收。
[0068]
具体地，如图5所示，图4中步骤141具体包括以下步骤：
[0069]
步骤1411，确定所述脉冲放电电流的减小值δi1。
[0070]
本实施例不对δi1的确定方式进行限定，示例性地，δi1可以根据预期延长的脉冲放电时间、c
th
以及t0时刻到c(t)超过c
th
的时刻的平均放电电流确定，例如，c(t)超过c
th
的时刻为t1时刻，t1时刻距离t0时刻的时长为10s，平均放电电流为200a，c
th
＝0.5c
max
＝2000a
·
s。那么，若以平均放电电流200a继续放电，可以预计在t1时刻10s之后c(t)将超过c
max
，也就是说，t1时刻10s之后所述电池管理系统会控制所述动力电池200由脉冲放电状态切换为恒流放电状态。若预期要将脉冲放电时间延长10s，就能得到δi1＝100a。
[0071]
步骤1412，预测所述动力电池200因减小脉冲放电电流而减少的输出功率p(δi1)。
[0072]
本实施例中不对p(δi1)的确定方式进行限定，示例性地，可以根据δi1以及所述动力电池200在脉冲放电状态下的放电电压获得，例如，放电电压为600v，δi1＝10a，那么，p(δi1)＝6000w。
[0073]
步骤1413，获取所述发动机300当前的输出功率p
out
，并根据p
out
计算所述发动机300的后备功率p
res
。
[0074]
在本实施例中，p
res
的计算公式为：
[0075]
p
res
＝p
max-p
out
，其中p
max
为当前工况下所述发动机300允许输出的最大功率。
[0076]
步骤1414，将所述动力电池200的脉冲放电电流减小δi1，且将所述发动机300的输出功率增加δp1，其中，δp1为p
res
和p(δi1)中的较小值。
[0077]
具体地，若所述发动机300的后备功率p
res
大于或者等于所述动力电池200因减小脉冲放电电流而减少的输出功率p(δi1)，即p
res
》＝p(δi1)，所述发动机300输出功率的增加量为p(δi1)，若所述发动机300的后备功率p
res
小于所述动力电池200因减小脉冲放电电流而减少的输出功率p(δi1)，即p
res
《p(δi1)，所述发动机300输出功率的增加量为p
res
。
[0078]
如图6所示，图4中步骤142具体包括以下步骤：
[0079]
步骤1421，确定所述脉冲充电电流的减小值δi2。
[0080]
其中，δi2的确定方式与δi1的确定方式类似，此处不再赘述。
[0081]
步骤1422，预测所述动力电池200因减小脉冲充电电流而减少的充电功率p(δi2)。
[0082]
其中，p(δi2)的计算方法与p(δi1)的计算方法类似，此处不再赘述。
[0083]
步骤1423，判断所述发动机300是否启动。若所述发动机300已启动，则执行步骤1424。否则，若所述发动机300未启动，执行步骤1427。
[0084]
示例性地，可以根据所述发动机300的转速来判断所述发动机300是否启动，若所述发动机300的转速为零，则判断所述发动机300未启动，若所述发动机300的转速大于零，则判断所述发动机300已启动。
[0085]
步骤1424，获取所述发动机300当前的输出功率p
out
，并判断p
out
是否小于p(δi2)。若所述发动机300的输出功率p
out
小于p(δi2)，即p
out
《p(δi2)，则执行步骤1426。否则，若所述发动机300的输出功率p
out
不小于p(δi2)，即p
out
》＝p(δi2)，则执行步骤1425。
[0086]
步骤1425，将所述动力电池200的脉冲充电电流减小δi2，且将所述发动机300的输出功率减少p(δi2)。
[0087]
可以理解的是，若p
out
》＝p(δi2)，通过减少所述发动机300的输出功率就能够平衡所述动力电池减少的充电功率p(δi2)。
[0088]
步骤1426，将所述动力电池200的脉冲充电电流减小δi2，且控制所述发动机300暂停功率输出，以及将所述车载用电设备400的负载功率增加p1，其中，p1＝p(δi2)-p
out
。
memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0098]
对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。
[0099]
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。