一种车辆、车辆充电的控制方法和装置与流程

1.本技术涉及车辆充电控制的技术领域，尤其涉及一种车辆、车辆充电的控制方法和装置。


背景技术：

2.电动汽车在冬季低温环境，由于锂电池活性降低，导致充电电流显著减小，充电时间增加，影响用户使用。在低温场景下，通过提前加热动力电池，使其达到合适温度条件，再进行正常慢充，缩短用户充电时间。但在实施慢充过程中出现电流波动，导致慢充时的稳定性不能满足设定要求。
3.因此，如何提高低温环境下车辆慢充的稳定性，是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的一种车辆、车辆充电的控制方法和装置，能够提高低温环境下车辆慢充的稳定性。
5.本发明实施例提供了以下方案：
6.第一方面，本发明实施例提供了一种车辆充电的控制方法，包括：
7.接收到车辆的充电信号后，获取车载充电器可提供的输出电流和动力电池充电所需的充电电流；
8.根据所述输出电流和所述充电电流的电流差值，确定加热电流；其中，所述加热电流不大于所述电流差值；
9.基于所述充电电流对所述动力电池进行充电，以及基于所述加热电流对所述动力电池进行加热。
10.在一种可选的实施例中，所述基于所述充电电流对所述动力电池进行充电之前，还包括：
11.判断充电插头与车辆充电座是否锁闭；
12.若否，根据预设的第一限流比例更新当前的充电电流；其中，将所述第一限流比例的充电电流作为更新后的充电电流。
13.在一种可选的实施例中，所述基于所述充电电流对所述动力电池进行充电之前，还包括：
14.获取车辆充电座的座体温度；
15.当所述座体温度处于所述温度区间时，根据预设的第二限流比例更新当前的充电电流，其中，将所述第二限流比例的充电电流作为更新后的充电电流；当所述座体温度低于预设的温度区间时，执行所述基于所述充电电流对所述动力电池进行充电的步骤。
16.在一种可选的实施例中，基于所述加热电流对所述动力电池进行加热，包括：
17.配置所述动力电池的加热功率以预设的调节速率增大，直至所述加热功率对应的电流与所述加热电流相等。
18.在一种可选的实施例中，所述基于所述充电电流对所述动力电池进行充电，以及基于所述加热电流对所述动力电池进行加热之后，还包括：
19.判断所述车辆的空调是否开启加热；
20.若是，则根据所述动力电池的加热温度阈值、当前温度和目标温度，控制空调加热阀和电池加热阀开启至对应开度。
21.在一种可选的实施例中，所述根据所述动力电池的加热温度阈值、当前温度和目标温度，控制空调加热阀和电池加热阀开启至对应开度，包括：
22.根据公式获得所述电池加热阀的电池加热开度p1，其中，t为所述当前温度，t1为所述加热温度阈值，t2为所述目标温度；
23.根据公式p2＝100％-p1，获得所述空调加热阀的空调加热开度p2；
24.控制所述空调加热阀开启至所述空调加热开度，控制所述电池加热阀开启至所述电池加热开度。
25.第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆，所述车辆经第一方面中任一所述的方法控制充电。
26.第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆充电的控制装置，包括：
27.第一获取模块，用于在接收到车辆的充电信号后，获取车载充电器可提供的输出电流和动力电池充电所需的充电电流；
28.确定模块，用于根据所述输出电流和所述充电电流的电流差值，确定加热电流；其中，所述加热电流不大于所述电流差值；
29.第一控制模块，用于基于所述充电电流对所述动力电池进行充电，以及基于所述加热电流对所述动力电池进行加热。
30.第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行第一方面中任一项所述方法的步骤。
31.第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
32.本发明的一种车辆、车辆充电的控制方法和装置与现有技术相比，具有以下优点：
33.本发明的控制方法，通过在接收到车辆的充电信号后，获取车载充电器的输出电流和动力电池的充电电流，根据输出电流和充电电流确定出加热电流，优先满足动力电池的充电需求，对加热电流进行限制，以防止加热动力电池的负载高于车载充电器的输出能力，基于充电电流对动力电池进行充电，以及基于加热电流对动力电池进行加热时，可以减小车载充电器的电流波动和欠压故障，进而提高低温环境下车辆慢充的稳定性。
附图说明
34.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，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。
35.图1为本发明实施例提供的车辆附件的连接结构示意图；
36.图2为本发明实施例提供的一种车辆充电的控制方法的流程图；
37.图3为本发明实施例提供的车辆充电的控制策略图；
38.图4为本发明实施例提供的一种车辆充电的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
39.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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
40.请参阅图1，图1为车辆在进行充电时各附件的连接结构示意图，各附件包括慢充桩1、车载充电器1.1、动力电池2、ptc加热器3、四通连接器4、三通阀5、冷却液箱6、水泵7、整车控制器8(vcu，vehicle control unit)、电池管理系统9(bms，battery management system)。动力电池2外部设置电池包，电池包上设置用于控温的水管，电池包内设置慢充继电器10，慢充继电器10的慢充正(dc )和慢充负(dc-)用于车载充电器1.1和动力电池2开路或断路。其中，ptc加热器3与空调ac集成在一起，ptc加热器3用于加热冷却液，对动力电池2实施升温，空调ac可以控制ptc加热器3工作，对车辆的驾乘仓实施升温；三通阀5包括入口阀51、电池加热阀52和空调加热阀53，入口阀51用于经ptc加热器3加热后的热水流入三通阀5，电池加热阀52用于将热水分流对驾乘仓升温，空调加热阀53用于将热水分流对动力电池2升温。下面将具体展开阐述如何实施本发明实施例的技术方案，以提高低温环境下车辆慢充的稳定性。
41.请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种车辆充电的控制方法的流程图，包括：
42.s11、接收到车辆的充电信号后，获取车载充电器可提供的输出电流和动力电池充电所需的充电电流。
43.具体的，充电信号由驾乘人员操控经慢充桩或移动终端操控触发，接收到充电信号说明慢充桩与车辆已完成电路连接，可以实施对动力电池进行慢充。输出电流可以根据车载充电器的具体型号确定，车载充电器通常包括6.6kw和11kw，输出电压为350v，因而能够准确获取输出电流。充电电流为慢充时，电池管理系统配置输出至动力电池的电流，可以根据各厂商结合动力电池的型号确定，例如1a。获取输出电流和充电电流后进入步骤s12。
44.s12、根据所述输出电流和所述充电电流的电流差值，确定加热电流；其中，所述加热电流不大于所述电流差值。
45.具体的，车载充电器的输出电流主要配置对动力电池进行加热和充电，在进行慢充时，需优先满足输出至动力电池的充电电流，剩余电流即加热电流，配置为对动力电池进行加热。确定加热电流后进入步骤s13。
46.s13、基于所述充电电流对所述动力电池进行充电，以及基于所述加热电流对所述动力电池进行加热。
47.具体的，由于车载充电器的功率有限，如果ptc加热器等负载的功率高于车载充电器所能提供的功率，负载工作状态会不稳定，所以要根据车载充电器的输出能力来限制ptc加热器的功率，确定加热电流后，基于充电电流对动力电池进行充电，以及基于加热电流对
动力电池进行加热，限制ptc加热器的功率，防止超过车载充电器的输出能力，以提高慢充过程中的稳定性。
48.在具体实施时，由于慢充的充电插头与车辆充电座可能存在未锁闭状态，导致慢充存在安全隐患。
49.在一种具体的实施方式中，基于充电电流对动力电池进行充电之前，还包括：
50.判断充电插头与车辆充电座是否锁闭；若否，根据预设的第一限流比例更新当前的充电电流；其中，将第一限流比例的充电电流作为更新后的充电电流。
51.具体的，充电插头与车辆充电座为锁闭时，说明充电插头与车辆充电座接触良好，执行基于充电电流对动力电池进行充电的步骤。充电插头与车辆充电座为未锁闭时，说明充电插头与车辆充电座可能存在接触不良，为保障慢充过程的稳定性，将预设的第一限流比例更新当前的充电电流，第一限流比例可以设定为40％-60％，优选50％。
52.在具体实施时，由于慢充的车辆充电座可能因发热温度较高，导致慢充存在安全隐患。
53.在一种具体的实施方式中，基于充电电流对动力电池进行充电之前，还包括：
54.获取车辆充电座的座体温度；当座体温度处于温度区间时，根据预设的第二限流比例更新当前的充电电流，其中，将第二限流比例的充电电流作为更新后的充电电流；当座体温度低于预设的温度区间时，执行基于充电电流对动力电池进行充电的步骤。
55.具体的，座体温度表征了充电插头与车辆充电座的接触状态，温度区间可以设定为110-120℃。当座体温度处于温度区间时，说明可能存在接触不良，将第二限流比例的充电电流作为更新后的充电电流，第二限流比例可以设定为40％-60％，优选50％。当座体温度低于预设的温度区间时，说明充电插头与车辆充电座接触良好，执行基于充电电流对动力电池进行充电的步骤。当座体温度高于温度区间时，说明充电插头与车辆充电座存在接触不良，且发热量较大，为保证慢充的安全性，输出关机指令至车载充电器，防止因发热量过大造成事故。
56.在具体实施时，由于车载充电器的输出电流存在一定的局限性，进行加热和充电时，若直接以最大功率加载，车载充电器易出现欠压，甚至故障停机。
57.在一种具体的实施方式中，基于加热电流对动力电池进行加热，包括：
58.配置动力电池的加热功率以预设的调节速率增大，直至加热功率对应的电流与加热电流相等。
59.具体的，动力电池通常是恒压充电，即通过改变充电电流的大小对充电功率进行调节，配置动力电池的加热功率以预设的调节速率增大，加热电流逐步增大，慢充桩不易被加载欠压，调节速率可以设定一电流增大速率，也可以设定一功率增大速率，例如500w/s，直至达到加热功率，在加热功率下以最大功率对动力电池进行加热。
60.在一种具体的实施方式中，基于充电电流对动力电池进行充电，以及基于加热电流对动力电池进行加热之后，还包括：
61.判断车辆的空调是否开启加热；若是，则根据动力电池的加热温度阈值、当前温度和目标温度，控制空调加热阀和电池加热阀开启至对应开度。
62.具体的，车辆的空调不开启加热，继续执行对动力电池进行加热和充电的步骤；车辆的空调开启加热，说明在慢充过程中驾乘仓有升温需求，需要将空调加热阀打开，电池加
热阀对应减小。加热温度阈值表征的是动力电池需要升温的温度值，当前温度表征的是动力电池当前时刻的实际温度，目标温度为动力电池加热需要达到的温度，通过加热温度阈值、当前温度和目标温度，可以得出加热动力电池的状态，在当前温度与目标温度差距较大时，可以将电池加热阀的开度调整较大，空调加热阀开启较小，以将更多的热能输出至动力电池加热，满足慢充的温度需求；在当前温度与目标温度差距较小时，将电池加热阀的开度调整较小，空调加热阀开启较大，以将更多的热能输出至驾乘仓加热，满足驾乘人员的舒适性要求。具体设定可以将当前温度与目标温度的温度差与各阀门的开度设定对照表，依据对照表的查询结果确定各阀门的开度。
63.在一种具体的实施方式中，根据动力电池的加热温度阈值、当前温度和目标温度，控制空调加热阀和电池加热阀开启至对应开度，包括：
64.根据公式获得电池加热阀的电池加热开度p1，其中，t为当前温度，t1为加热温度阈值，t2为目标温度；根据公式p2＝100％-p1，获得空调加热阀的空调加热开度p2；控制空调加热阀开启至空调加热开度，控制电池加热阀开启至电池加热开度。
65.具体的，电池加热开度p1和空调加热开度p2为0-100％，表征的是各阀门关闭至开度最大，通过公式可以得出在目标温度至加热温度阈值内，当前温度至目标温度的差距，以准确计算出电池加热开度。由于热水是经入口阀后，通过电池加热阀和空调加热阀进行分流，因此电池加热开度和空调加热开度相加为100％。
66.下面本发明实施例将具体阐述车辆的整个慢充控制策略，请参阅图3。
67.当动力电池的当前温度小于加热温度阈值，电池管理系统给整车控制器发送电池预热请求。
68.整车控制器接收到电池管理系统的预热请求信号，同时检测到慢充枪插枪连接信号，整车控制器请求电池管理系统闭合慢充继电器(或称高压继电器)，建立高压，请求ptc加热器停止工作；同时，整车控制器给车载充电器发送恒压充电模式(cv模式)、需求电流1a；需求电流为1a，是防止车载充电器输出较大电流直接进电池包，导致电池在低温下过充析锂，以此保护电池。
69.当车载充电器收到整车控制器的cv指令和需求电流后，开始启动恒压充电模式，并反馈状态给整车控制器。
70.整车控制器收到车载充电器发送的状态为恒压充电模式，且ptc加热器未工作，则整车控制器请求电池管理系统断开慢充继电器的主正和主负，并反馈状态给整车控制器和车载充电器。
71.整车控制器收到电池管理系统反馈的断开继电器状态后，给车载充电器更新需求电流；整车控制器请求ptc加热器开始工作，并下发功率限值；此时，缓慢调节ptc加热器的加热功率，调节速率为500w/s，以此防止车载充电器输出响应过慢，被拉欠压，导致充电故障。
72.整车控制器给车载充电器下发的需求电流计算方法：综合车载充电器自身最大输出能力车载充电器_maxcurrent_output，以及实时的电子锁状态和充电座温度；其中，车载充电器_maxcurrent_output表示车载充电器能够输出的充电能力，车载充电器会根据自己
本身功率大小和高压侧电压350v来计算最大输出电流能力；对于电子锁状态，当电子锁是闭锁状态，则整车控制器允许车载充电器满载输出；当电子锁为未锁止状态，则整车控制器将需求电流hvcm_车载充电器_dccurrent_req减半；对于慢充座温度，当温度小于110℃，整车控制器允许车载充电器满载工作，温度高于110℃，整车控制器将需求电流hvcm_车载充电器_dccurrent_req减半，温度高于120℃，整车控制器请求车载充电器关机。
73.车载充电器收到电池管理系统发送的断开继电器状态后，默认将输出电压调节到350v。
74.由于车载充电器的功率有限，有6.6kw的车载充电器，也有11kw的车载充电器，如果ptc加热器等负载的功率高于车载充电器所能提供的功率，负载工作状态会不稳定，所以要根据车载充电器的输出能力来限制ptc加热器的功率；整车控制器给ptc下发的功率限值计算方法：车载充电器反馈的自身最大输出电流能力(车载充电器_maxcurrent_output*350v-2kw)，整车控制器将计算得到的功率值发给ptc加热器，限制ptc加热器的功率，防止超过车载充电器输出能力；预留2kw的功率用于动力电池充电。
75.此时，进入了慢充预热流程，电池管理系统持续控制水泵工作，控制三通阀工作状态；当接收到bms上报的冷却液当前温度小于加热的目标温度，控制三通阀流经空调加热的水路关闭，控制流经动力电池加热的水路打开，开度为100％，此时，经ptc加热器加热后的冷却液全部流向电池水道，给动力电池加热。
76.在慢充预热过程中，当用户打开空调给驾乘舱加热时，空调加热阀和电池加热阀的开度经上述公式进行计算。
77.当电池预热结束，给整车控制器发送预热结束信号，此时，如果电池仍有充电需求，则整车控制器重新请求电池管理系统闭合慢充继电器，恢复慢充；如无充电请求，整车控制器请求整车下电。
78.预热结束，整车控制器请求ptc加热器停止工作；此时，若无用户开启空调加热需求，则控制ptc加热器停机；若用户有空调加热请求，则控制ptc加热器工作，且控制三通阀流经动力电池加热的水路关闭；控制三通阀流经动力驾乘仓加热的水路打开，开度均为100％。
79.基于与控制方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆，所述车辆经控制方法中任一所述的方法控制充电。
80.基于与控制方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆充电的控制装置，请参阅图4，包括：
81.第一获取模块401，用于在接收到车辆的充电信号后，获取车载充电器可提供的输出电流和动力电池充电所需的充电电流；
82.确定模块402，用于根据所述输出电流和所述充电电流的电流差值，确定加热电流；其中，所述加热电流不大于所述电流差值；
83.第一控制模块403，用于基于所述充电电流对所述动力电池进行充电，以及基于所述加热电流对所述动力电池进行加热。
84.在一种可选的实施例中，所述装置还包括：
85.第一判断模块，用于判断充电插头与车辆充电座是否锁闭；
86.第一更新模块，用于在充电插头与车辆充电座未锁闭时，根据预设的第一限流比
例更新当前的充电电流；其中，将所述第一限流比例的充电电流作为更新后的充电电流。
87.在一种可选的实施例中，所述装置还包括：
88.第二获取模块，用于获取车辆充电座的座体温度；
89.第二更新模块，用于所述座体温度处于所述温度区间时，根据预设的第二限流比例更新当前的充电电流，其中，将所述第二限流比例的充电电流作为更新后的充电电流；当所述座体温度低于预设的温度区间时，执行所述基于所述充电电流对所述动力电池进行充电的步骤。
90.在一种可选的实施例中，所述第一控制模块，包括：
91.配置子模块，用于配置所述动力电池的加热功率以预设的调节速率增大，直至所述加热功率对应的电流与所述加热电流相等。
92.在一种可选的实施例中，所述装置还包括：
93.第二判断模块，用于判断所述车辆的空调是否开启加热；
94.第二控制模块，用于所述车辆的空调开启加热时，则根据所述动力电池的加热温度阈值、当前温度和目标温度，控制空调加热阀和电池加热阀开启至对应开度。
95.在一种可选的实施例中，所述第二控制模块，包括：
96.第一获得子模块，用于根据公式获得所述电池加热阀的电池加热开度p1，其中，t为所述当前温度，t1为所述加热温度阈值，t2为所述目标温度；
97.第二获得子模块，用于根据公式p2＝100％-p1，获得所述空调加热阀的空调加热开度p2；
98.控制子模块，用于控制所述空调加热阀开启至所述空调加热开度，控制所述电池加热阀开启至所述电池加热开度。
99.基于与控制方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行控制方法中任一项所述方法的步骤。
100.基于与控制方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现控制方法中任一项所述方法的步骤。
101.本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
102.1.通过在接收到车辆的充电信号后，获取车载充电器的输出电流和动力电池的充电电流，根据输出电流和充电电流确定出加热电流，优先满足动力电池的充电需求，对加热电流进行限制，以防止加热动力电池的负载高于车载充电器的输出能力，基于充电电流对动力电池进行充电，以及基于加热电流对动力电池进行加热时，可以减小车载充电器的电流波动和欠压故障，进而提高低温环境下车辆慢充的稳定性。
103.2.通过控制动力电池的加热功率以预设的调节速率增大，对动力电池进行加热的加热电流逐步增大，车载充电器不易被加载欠压，进一步进而提高了低温环境下车辆慢充的稳定性。
104.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实
施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
105.本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
106.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
107.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
108.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。