一种充电控制方法和装置与流程

1.本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种充电控制方法和装置。


背景技术：

2.目前电池系统在低温环境下放电容量较低，同时在低温环境下充电功率较小或在极低环境温度下禁止充电，因此在低温环境下进行充电时需要先将电池系统加热到一定温度后允许充电，加热过程中加热功率随着加热元件两端电压、温度发生变化，特别是在边充电边加热时，加热元件与电池系统并联，两端电压为电池系统电压，因此在进行台架试验时，根据电池系统充放电倍率设定的电流有一部分会分流给加热系统，导致电池系统实际充电电流并非设计电流。
3.为了保证加热系统的加热效果，需要对加热元件进行电流补偿，目前实际使用的电流补偿方法为，测量加热系统在加热功率恒定后恒定电流值进行补偿，而实际充电过程中加热功率处于变化工况，因此采用恒定电流值补偿为动力电池充电导致其充电功率不准确。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种充电控制方法和装置，以解决实际充电过程中加热功率处于变化工况，采用恒定电流值为动力电池补偿电流导致其充电功率不准确的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供一种充电控制方法，包括：
7.在环境温度为预设温度以下对动力电池充电时，确定当前时刻为动力电池充电的充电需求电流；其中，所述动力电池与加热元件并联；
8.根据当前时刻的当前温度和当前电压，确定补偿电流；
9.根据所述充电需求电流和所述补偿电流，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际电流。
10.进一步地，确定当前时刻为动力电池充电的充电需求电流，包括：
11.获取为所述动力电池充电的第一充电功率；
12.根据所述第一充电功率和预设电池参数配置表，获取当前时刻为所述动力电池充电的充电需求电流；其中，预设电池参数配置表中记录了不同第一充电功率分别相对应的充电需求电流值。
13.进一步地，根据当前时刻的当前温度和当前电压，确定补偿电流，包括：
14.根据预设补偿电流表，确定与所述当前温度和所述当前电压相对应的补偿电流；
15.其中，所述预设补偿电流表中记录了不同当前温度与当前电压分别对应的补偿电流。
16.进一步地，所述充电控制方法还包括：
17.根据所述动力电池充电的实际电流和所述当前电压，确定当前时刻为所述动力电
池充电的实际功率；以所述实际功率为所述动力电池充电。
18.进一步地，所述充电控制方法还包括：
19.执行动力电池的充电检测实验；
20.获取充电检测实验过程中加热元件上的第二充电功率、充电实时电压和实时温度；
21.根据所述第二充电功率，确定多个时刻的补偿电流；
22.根据所确定的多个补偿电流和相对应时刻的充电实时电压、实时温度，获得所述预设补偿电流表。
23.进一步地，获取充电检测实验过程中加热元件上的第二充电功率，包括：
24.获取动力电池的电芯比热容、动力电池的电芯质量和温升要求值；
25.计算所述电芯比热容、所述电芯质量和所述温升要求值三者的乘积，确定所述第二充电功率。
26.进一步地，根据所述第二充电功率，确定多个时刻的补偿电流，包括：
27.计算所述第二充电功率与其中一时刻的充电实时电压的比值，获得相应时刻的所述补偿电流。
28.本发明还提供一种充电控制装置，包括：
29.第一确定模块，用于在环境温度为预设温度以下对动力电池充电时，确定当前时刻为动力电池充电的充电需求电流；其中，所述动力电池与加热元件并联；
30.第二确定模块，用于根据当前时刻的当前温度和当前电压，确定补偿电流；
31.第三确定模块，用于根据所述充电需求电流和所述补偿电流，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际电流。
32.可选的，所述第三确定模块还包括：
33.第一控制单元，用于执行动力电池的充电检测实验；
34.第一获取单元，用于获取充电检测实验过程中加热元件上的第二充电功率、充电实时电压和实时温度；
35.第一确定单元，用于根据所述第二充电功率，确定多个时刻的补偿电流；
36.根据所确定的多个补偿电流和相对应时刻的充电实时电压、实时温度，获得所述预设补偿电流表。
37.可选的，所述装置还包括：
38.第四确定模块，用于根据所述动力电池充电的实际电流和所述当前电压，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际功率；
39.所述装置控制以所述实际功率为所述动力电池充电。
40.本发明的有益效果是：
41.本发明的方法在环境温度为预设温度以下对动力电池充电时，通过获得当前时刻的温度和当前电压，确定补偿电流，通过动力电池的充电需求电流和所述补偿电流，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际电流，可以在边充电边加热过程中，实时调整动力电池充电的实际电流，同时电池系统充电功率不会降低，使得充电过程中的充电功率更准确。
附图说明
42.图1表示本发明实施例提供的充电控制方法的流程示意图；
43.图2表示本发明实施例提供的充电控制方法的加热原理图；
44.图3表示本发明实施例提供的充电控制装置的模块示意图。
具体实施方式
45.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
46.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
47.在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
48.本发明针对实际充电过程中加热功率处于变化工况，采用恒定电流值为动力电池补偿电流导致其充电功率不准确的问题，提供一种充电控制方法和装置。
49.如图1所示，本发明一可选实施例提供的充电控制方法，包括：
50.步骤100，在环境温度为预设温度以下对动力电池充电时，确定当前时刻为动力电池充电的充电需求电流；其中，所述动力电池与加热元件并联；
51.该实施例中，通过将动力电池与加热元件并联，电池管理系统(bms)确定在环境温度为预设温度以下对动力电池充电，这里的预设温度为低于常温温度(例如20℃)下的低温温度，先确定当前时刻为动力电池充电的充电需求电流，动力电池与加热元件并联且处于低温温度，需要为采取加热元件加热，保证当前电池功率不受环境温度的影响，提高充电效率。
52.具体地，所述步骤100，包括：
53.获取为所述动力电池充电的第一充电功率；
54.根据所述第一充电功率和预设电池参数配置表，获取当前时刻为所述动力电池充电的充电需求电流；其中，预设电池参数配置表中记录了不同第一充电功率分别相对应的充电需求电流值。
55.需要说明是是，动力电池与加热元件并联，故获取为所述动力电池充电的第一充电功率，根据所述第一充电功率，电池管理系统从预设电池参数配置表查询当前时刻的第一充电功率对应的充电需求电流值，其中，所述预设电池参数配置表为电池出厂时自带的参数配置表，预设电池参数配置表中记录了不同第一充电功率分别相对应的充电需求电流值。
56.步骤200，根据当前时刻的当前温度和当前电压，确定补偿电流；
57.具体地，所述步骤200，包括：
58.根据预设补偿电流表，确定与所述当前温度和所述当前电压相对应的补偿电流；
59.其中，所述预设补偿电流表中记录了不同当前温度与当前电压分别对应的补偿电流。
60.该实施例中，所述补偿电流为一动态电流值，根据环境温度不同，通过预设补偿电流表，确定与所述当前温度和所述当前电压相对应的补偿电流；其中，当前电压为加热元件的充电实时电压，所述当前温度为加热元件的实时温度，因所述动力电池与加热元件并联，故所述当前电压也可以为动力电池的充电实时电压；其中，所述预设补偿电流表中记录了不同当前温度与当前电压分别对应的补偿电流。
61.步骤300，根据所述充电需求电流和所述补偿电流，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际电流。
62.这里，获取所述充电需求电流和所述补偿电流后，通过计算所述充电需求电流和所述补偿电流两者的和，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际电流。
63.进一步地，所述方法还包括：
64.步骤400，根据所述动力电池充电的实际电流和所述当前电压，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际功率；
65.以所述实际功率为所述动力电池充电。
66.需要说明的是，根据图2所示的加热原理图，所述动力电池与加热元件并联，pow为整个动力电池的实际功率，动力电池的电芯部分以模组表示，加热元件以加热片表示，其中，所述动力电池与加热元件并联，通过根据所述动力电池充电和所述当前电压，即所述充电需求电流(i1)和所述补偿电流(i2)两者的和、模组或加热片的充电实时电压(ut)可以确定当前时刻为所述动力电池充电的实际功率，即pow＝ut*i1 ut*i2；本发明采用通过对加热片施加动态电流方式实现加热片能按照实际功率进行工作。
67.在一具体实施例中，确定预设补偿电流表，包括：
68.执行动力电池的充电检测实验；
69.获取充电检测实验过程中加热元件上的第二充电功率、充电实时电压和实时温度；
70.根据所述第二充电功率，确定多个时刻的补偿电流；
71.根据所确定的多个补偿电流和相对应时刻的充电实时电压、实时温度，获得所述预设补偿电流表。
72.该实施例中，在动力电池与加热元件并联的前提下，执行动力电池的充电检测实验，在获取充电检测实验过程中加热元件上的第二充电功率和充电实时电压，所述第二充电功率即所述加热元件的充电功率，所述充电实时电压为加热元件的实时电压，通过计算所述第二充电功率与所述充电实时电压的比，可以确定某一时刻的补偿电流；所述第二充电功率与所述实时温度有关系，故获取不同时刻的实时温度，可以获取不同温度的第二充电功率，故可以获取不同时刻的补偿电流，根据确定的多个补偿电流和相对应时刻的充电实时电压、实时温度，获得所述预设补偿电流表，即如表1所示。
73.表1：不同电压、不同温度对应的补偿电流表
[0074] v1v2v3v4v5v6
t1i1-1i2-1i3-1i4-1i5-1i6-1t2i1-2i2-2i3-2i4-2i5-2i6-2t3i1-3i2-3i3-3i4-3i5-3i6-3t4i1-4i2-4i3-4i4-4i5-4i6-4t5i1-5i2-5i3-5i4-5i5-5i6-5t6i1-6i2-6i3-6i4-6i5-6i6-6t7i1-7i2-7i3-7i4-7i5-7i6-7t8i1-8i2-8i3-8i4-8i5-8i6-8
[0075]
在动力电池与加热元件并联的前提下，表1中的横轴为动力电池或加热元件两端实时电压，能够根据实时电压确定不同电压值下的电流值范围；表1中的纵轴为加热元件的实时温度，即不同温度下的加热元件的电流值范围，通过获取加热元件的当前温度和当前电压，确定与所述当前温度和所述当前电压相对应的补偿电流。
[0076]
具体地，获取充电检测实验过程中加热元件上的第二充电功率，包括：
[0077]
获取动力电池的电芯比热容、动力电池的电芯质量和温升要求值；
[0078]
计算所述电芯比热容、所述电芯质量和所述温升要求值三者的乘积，确定所述第二充电功率。
[0079]
需要说明的是，用c表示动力电池的电芯比热容，m表示动力电池的电芯质量，
△
t表示温升要求值，所述第二充电功率q2＝c*m*
△
t，结合表1举例说明当前温度为t1时，温升要求值
△
t为t2-t1的差值，此时确定的第二充电功率q2为t2时刻的加热元件上的充电功率。
[0080]
进一步地，根据所述第二充电功率，确定多个时刻的补偿电流，包括：
[0081]
计算所述第二充电功率与其中一时刻的充电实时电压的比值，获得相应时刻的所述补偿电流。
[0082]
还需要说明的是，再结合表1举例说明当前温度为t1时，温升要求值
△
t为t2-t1的差值，当前时刻的充电实时电压为v3，当前时刻的补偿电流为i2＝c*m*(t2-t1)/v3＝i3-2的电流值。通过在实验过程中调整温升要求值
△
t的值，进一步地确定加热元件不同电压、不同温度对应的补偿电流表。
[0083]
综上所述，本发明提供的方法确定了加热元件不同电压、不同温度对应的补偿电流表，根据补偿电流表可以实时调整不同时刻当前温度的补偿电流，通过动力电池的充电需求电流和所述补偿电流，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际电流，避免了实际充电过程中加热功率处于变化工况，采用恒定电流值为动力电池补偿电流导致其充电功率不准确的问题。
[0084]
如图3所示，本发明一可选实施还提供了一种充电控制装置，包括：
[0085]
第一确定模块10，用于在环境温度为预设温度以下对动力电池充电时，确定当前时刻为动力电池充电的充电需求电流；其中，所述动力电池与加热元件并联；
[0086]
第二确定模块20，用于根据当前时刻的当前温度和当前电压，确定补偿电流；
[0087]
第三确定模块30，用于根据所述充电需求电流和所述补偿电流，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际电流。
[0088]
可选的，所述第三确定模块30还包括：
[0089]
第一控制单元，用于执行动力电池的充电检测实验；
[0090]
第一获取单元，用于获取充电检测实验过程中加热元件上的第二充电功率、充电实时电压和实时温度；
[0091]
第一确定单元，用于根据所述第二充电功率，确定多个时刻的补偿电流；
[0092]
根据所确定的多个补偿电流和相对应时刻的充电实时电压、实时温度，获得所述预设补偿电流表。
[0093]
可选的，所述第一获取单元，包括：
[0094]
第一获取子单元，用于获取动力电池的电芯比热容、动力电池的电芯质量和温升要求值；
[0095]
第一计算子单元，用于计算所述电芯比热容、所述电芯质量和所述温升要求值三者的乘积，确定所述第二充电功率。
[0096]
可选的，所述第一确定单元，包括：
[0097]
第二计算子单元，用于计算所述第二充电功率与其中一时刻的充电实时电压的比值，获得相应时刻的所述补偿电流。
[0098]
可选的，所述第一确定模块10，包括：
[0099]
第二获取单元，用于获取为所述动力电池充电的第一充电功率；
[0100]
第二确定单元，用于根据所述第一充电功率和预设电池参数配置表，获取当前时刻为所述动力电池充电的充电需求电流；其中，预设电池参数配置表中记录了不同第一充电功率分别相对应的充电需求电流值。
[0101]
可选的，所述第二确定模块20，包括：
[0102]
第三确定单元，用于根据预设补偿电流表，确定与所述当前温度和所述当前电压相对应的补偿电流；
[0103]
其中，所述预设补偿电流表中记录了不同当前温度与当前电压分别对应的补偿电流。
[0104]
可选的，所述装置还包括：
[0105]
第四确定模块，用于根据所述动力电池充电的实际电流和所述当前电压，确定当前时刻为所述动力电池充电的实际功率；
[0106]
所述装置控制以所述实际功率为所述动力电池充电。
[0107]
综上所述，本发明提供的方法和装置在试验中获取补偿电流方法电池系统充电功率准确；本发明提供的方法和装置在加热过程中加热功率采用该补偿电流，可提高加热效率；在边充电边加热试验过程中，充电时间及加热时间能够准确评估，提高试验准确度，还能根据补偿电流的数据准确评估加热能耗问题。
[0108]
以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。