充电控制方法、装置及作业机械与流程

1.本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种充电控制方法、装置及作业机械。


背景技术：

2.随着新能源技术的不断发展，各种车辆以及作业机械的电动化已经逐渐普及，作业机械的电动化指的是给作业机械的作业部件供给电能，作业机械将电能转化为机械能，来实现作业动作，电能驱动相对于传动的燃油驱动来说，在排放、噪声和性能上具有很大优势，但任然存在续航能力差、充电复杂以及电池成本高的问题。
3.目前，存在通过插电作业的方式来解决电动化作业机械的续航问题，然而目前作业机械的插电作业方式，缺乏对电池和电机的保护，会降低电池寿命，安全性能不够。


技术实现要素：

4.本发明提供一种充电控制方法、装置及作业机械，用以解决现有技术中作业机械的插电作业方式，缺乏对电池和电机的保护，会降低电池寿命，安全性能不够的缺陷，实现对电池和电机进行保护，降低电池寿命，提高作业机械的安全性能。
5.本发明提供一种充电控制方法，该充电控制方法包括：获取电池的荷电状态信息；在所述荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值的情况下，接收电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，所述第二荷电状态阈值小于所述第一荷电状态阈值；基于所述电机实时工作功率、所述电池最大充电功率以及所述车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率。
6.根据本发明提供的一种充电控制方法，该充电控制方法还包括：在所述荷电状态信息小于所述第二荷电状态阈值，且大于第三荷电状态阈值的情况下，确定所述目标充电功率为所述车载充电机最大充电功率，所述第三荷电状态阈值小于所述第二荷电状态阈值。
7.根据本发明提供的一种充电控制方法，该充电控制方法还包括：在所述荷电状态信息小于所述第三荷电状态阈值的情况下，确定所述目标充电功率为所述车载充电机最大充电功率，且控制电机的工作功率小于或者等于所述车载充电机最大充电功率。
8.根据本发明提供的一种充电控制方法，所述基于所述电机实时工作功率、所述电池最大充电功率以及所述车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率，包括：
9.在所述电机实时工作功率小于所述电池最大充电功率，且所述电机实时工作功率小于所述车载充电机最大充电功率的情况下，确定所述目标充电功率为所述电机实时工作功率；或者，在所述电机实时工作功率小于所述电池最大充电功率，且所述电机实时工作功率大于所述车载充电机最大充电功率的情况下，确定所述目标充电功率为所述车载充电机最大充电功率。
10.根据本发明提供的一种充电控制方法，所述基于所述电机实时工作功率、所述电
池最大充电功率以及所述车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率，包括：在所述电机实时工作功率大于所述电池最大充电功率，且所述电池最大充电功率小于所述车载充电机最大充电功率的情况下，确定所述目标充电功率为所述电池最大充电功率；或者，在所述电机实时工作功率大于所述电池最大充电功率，且所述电池最大充电功率大于所述车载充电机最大充电功率的情况下，确定所述目标充电功率为所述车载充电机最大充电功率。
11.根据本发明提供的一种充电控制方法，该充电控制方法还包括：在所述荷电状态信息大于所述第一荷电状态阈值的情况下，或者在识别到插电作业故障信号的情况下，或者在接收到插电作业结束指令的情况下，确定所述目标充电功率为0。
12.本发明还提供一种充电控制装置，该充电控制装置包括：获取模块，用于获取电池的荷电状态信息；接收模块，用于在所述荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值的情况下，接收电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，所述第二荷电状态阈值小于所述第一荷电状态阈值；确定模块，用于基于所述电机实时工作功率、所述电池最大充电功率以及所述车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率。
13.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述充电控制方法的步骤。
14.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述充电控制方法的步骤。
15.本发明提供的充电控制方法、装置及作业机械，通过在根据荷电状态信息确定车载充电机处于中间电量功率跟随模式时，接收并根据电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率确定车载充电机的目标充电功率。能够对电池和电机进行保护，降低电池寿命，提高作业机械的安全性能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明提供的充电控制方法的流程示意图；
18.图2是本发明提供的作业机械的供电系统的结构示意图；
19.图3是本发明提供的充电控制方法的原理图；
20.图4是本发明提供的充电控制方法的程序框图；
21.图5是本发明提供的充电控制装置的结构示意图；
22.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本
发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.下面结合图1至图6描述本发明的充电控制方法、装置及作业机械。
25.如图1所示，本发明提供一种充电控制方法，该充电控制方法包括如下步骤110至步骤130。
26.其中，步骤110、获取电池的荷电状态信息。
27.可以理解的是，如图2所示，电驱动作业机械可以具有电池管理系统(bms)、车载充电机(obc)、整车控制器(vcu)和电机控制器(mcu)，其中，电池管理系统、车载充电机以及电机控制器均与整车控制器电连接，整车控制器是作业机械的逻辑控制中心，能够进行逻辑运算，电池管理系统与电池电连接，电机控制器与电机电连接，电池能够给电机供电，驱动电机作业，车载充电机可以连接外部电源，比如220v或者380v的工频交流电，车载充电机可以给电池充电，也可以给电机供电，驱动电机作业。
28.电池管理系统与电池电连接，电池管理系统能够管理电池在充电状态下的输入功率以及在供电状态下的输出功率。
29.将车载充电机与外部电源连接，通过车载充电机给电机供电，驱动电机作业的方式，称为插电作业模式，当然，在插电工作模式下，电机的供电来源既可以包括车载充电机，也可以包括电池。
30.电池的荷电状态信息(soc，state of charge)用于表示电池在使用一段时间或者长期搁置不用后的剩余容量与完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示，其取值范围为0至100％，当soc＝0时表示电池放电完全，当soc＝100％时表示电池完全充满。
31.步骤120、在荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值的情况下，接收电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，第二荷电状态阈值小于第一荷电状态阈值。
32.可以理解的是，如图3所示，第一荷电状态阈值和第二荷电状态阈值可以为预先设定的荷电状态的参考值，第二荷电状态阈值小于第一荷电状态阈值，比如第一荷电状态阈值可以为85％，第二荷电状态阈值可以为40％，此处不对第一荷电状态阈值和第二荷电状态阈值的具体数值进行限定，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。
33.此处，当荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值时，也就是soc处于40％＜soc＜85％范围，此时插电作业模式进入中间电量功率跟随模式，此时电池管理系统将电池最大充电功率发送给整车控制器，电机控制器将电机实时工作功率发送给整车控制器，车载充电机将车载充电机最大充电功率发送给车载控制器。
34.电机实时工作功率是电机实时工作的功率值，电池最大充电功率是电池所能承受的最大充电输入功率值，车载充电机最大充电功率是车载充电机的最大允许充电功率值。
35.步骤130、基于电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率。
36.可以理解的是，整车控制器可以根据电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，来确定车载充电机的目标充电功率。
37.比如可以将电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率
进行互相比较，根据比较结果，来确定车载充电机的目标充电功率。
38.当然，也可以通过将电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率作差或者做除法，根据作差或者做除法的结果，来确定车载充电机的目标充电功率，本实施例不对具体的确定方法进行限定。
39.车载充电机的目标充电功率可以为电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率中的一种，根据电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率来确定车载充电机的目标充电功率，能够对车载充电机的输出功率进行实时跟随，减少差点作业过程中电池的参与，实现电池寿命的优化，可以实现对电池高低soc时的保护。
40.本发明提供的充电控制方法，通过在根据荷电状态信息确定车载充电机处于中间电量功率跟随模式时，接收并根据电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率确定车载充电机的目标充电功率。能够对电池和电机进行保护，降低电池寿命，提高作业机械的安全性能。
41.如图3所示，在一些实施例中，该充电控制方法还包括：在荷电状态信息小于第二荷电状态阈值，且大于第三荷电状态阈值的情况下，确定目标充电功率为车载充电机最大充电功率，第三荷电状态阈值小于第二荷电状态阈值。
42.可以理解的是，第三荷电状态阈值可以为预先设定的荷电状态的参考值，第三荷电状态阈值小于第二荷电状态阈值，当荷电状态信息小于第二荷电状态阈值，且大于第三荷电状态阈值时，插电作业模式进入低电量最大功率充电模式，此时目标充电功率为车载充电机最大充电功率。
43.比如，第三荷电状态阈值可以为20％，当电池soc处于20％＜soc＜40％范围时，插电作业模式进入低电量最大功率充电模式，车载充电机以车载充电机最大充电功率最大功率充电供电。
44.值得一提的是，在荷电状态信息等于第二荷电状态阈值时，可采用中间电量功率跟随模式，或者采用低电量最大功率充电模式，本实施例不对其进行限定，本领域技术人员可以根据具体情况进行选择。
45.如图3所示，在一些实施例中，充电控制方法还包括：在荷电状态信息小于第三荷电状态阈值的情况下，确定目标充电功率为车载充电机最大充电功率，且控制电机的工作功率小于或者等于车载充电机最大充电功率。
46.可以理解的是，当荷电状态信息小于第三荷电状态阈值时，插电作业模式进入极低电量电池保护模式，车载充电机以车载充电机最大充电功率最大功率充电供电，并且要控制电机的工作功率小于或者等于车载充电机最大充电功率。
47.比如，当电池soc处于0≤soc＜20％范围时，插电作业模式进入极低电量电池保护模式，车载充电机以车载充电机最大充电功率最大功率充电供电，并且要控制电机的工作功率小于或者等于车载充电机最大充电功率。
48.值得一提的是，在荷电状态信息等于第三荷电状态阈值时，可采用低电量最大功率充电模式，或者采用极低电量电池保护模式，本实施例不对其进行限定，本领域技术人员可以根据具体情况进行选择。
49.如图4所示，在一些实施例中，基于电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车
载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率，包括：
50.在电机实时工作功率小于电池最大充电功率，且电机实时工作功率小于车载充电机最大充电功率的情况下，确定目标充电功率为电机实时工作功率。
51.可以理解的是，如果电机实时工作功率p
电机
小于电池最大充电功率p
电池
，且电机实时工作功率p
电机
小于车载充电机最大充电功率p
obc
，则目标充电功率＝p
电机
。
52.或者，在电机实时工作功率小于电池最大充电功率，且电机实时工作功率大于车载充电机最大充电功率的情况下，确定目标充电功率为车载充电机最大充电功率。
53.可以理解的是，如果电机实时工作功率p
电机
小于电池最大充电功率p
电池
，且电机实时工作功率p
电机
大于车载充电机最大充电功率p
obc
时，则目标充电功率＝p
obc
。
54.如图4所示，在一些实施例中，基于电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率，包括：
55.在电机实时工作功率大于电池最大充电功率，且电池最大充电功率小于车载充电机最大充电功率的情况下，确定目标充电功率为电池最大充电功率。
56.可以理解的是，如果电机实时工作功率p
电机
大于电池最大充电功率p
电池
，且电池最大充电功率p
电池
小于车载充电机最大充电功率p
obc
时，则目标充电功率＝p
电池
。
57.或者，在电机实时工作功率大于电池最大充电功率，且电池最大充电功率大于车载充电机最大充电功率的情况下，确定目标充电功率为车载充电机最大充电功率。
58.可以理解的是，在电机实时工作功率p
电机
大于电池最大充电功率p
电池
，且电池最大充电功率p
电池
大于车载充电机最大充电功率p
obc
的情况下，确定目标充电功率为车载充电机最大充电功率p
obc
。
59.在一些实施例中，充电控制方法还包括：在荷电状态信息大于第一荷电状态阈值的情况下，或者在识别到插电作业故障信号的情况下，或者在接收到插电作业结束指令的情况下，确定目标充电功率为0。
60.可以理解的是，当荷电状态信息大于第一荷电状态阈值时，插电作业模式可以进入高电量电池保护模式，此时车载充电机可以停止工作，目标充电功率为0。
61.比如，当电池soc处于soc>85％范围时，插电作业模式进入高电量电池保护模式，车载充电机可以停止工作，目标充电功率为0。
62.值得一提的是，在荷电状态信息等于第一荷电状态阈值时，可采用中间电量功率跟随模式，或者采用高电量电池保护模式，本实施例不对其进行限定，本领域技术人员可以根据具体情况进行选择。
63.或者，当整车控制器识别到插电作业故障信号时，整车控制器可以退出插电作业模式，目标充电功率为0。
64.或者当整车控制器识别到插电作业结束指令时，整车控制器可以退出插电作业模式，目标充电功率为0。
65.下面对本发明提供的充电控制装置进行描述，下文描述的充电控制装置与上文描述的充电控制方法可相互对应参照。
66.如图5所示，本发明还提供一种充电控制装置，该充电控制装置包括：获取模块510、接收模块520和确定模块530。
67.获取模块510，用于获取电池的荷电状态信息。
68.接收模块520，用于在荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值的情况下，接收电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，第二荷电状态阈值小于第一荷电状态阈值。
69.确定模块530，用于基于电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率。
70.本技术实施例提供的充电控制装置用于执行上述充电控制方法，其具体的实施方式与方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
71.本发明还提供一种作业机械，该作业机械包括：机身以及如上述实施例提供的充电控制装置，该充电控制装置安装于机身。
72.图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(communications interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行充电控制方法，该方法包括：获取电池的荷电状态信息；在所述荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值的情况下，接收电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，所述第二荷电状态阈值小于所述第一荷电状态阈值；基于所述电机实时工作功率、所述电池最大充电功率以及所述车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率。
73.此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
74.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的充电控制方法，该方法包括：获取电池的荷电状态信息；在所述荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值的情况下，接收电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，所述第二荷电状态阈值小于所述第一荷电状态阈值；基于所述电机实时工作功率、所述电池最大充电功率以及所述车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率。
75.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的充电控制方法，该方法包括：获取电池的荷电状态信息；在所述荷电状态信息小于第一荷电状态阈值，且大于第二荷电状态阈值的情况下，接收电机实时工作功率、电池最大充电功率以及车载充电机最大充电功率，所述第二荷电状态阈值小于所述第一荷电状态阈值；基于所述电机实时工作功率、所述电池最大充电功率以及所述车载充电机最大充电功率，确定车载充电机的目标充电功率。
76.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
77.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。