电动汽车电池充电控制方法、电池管理系统及汽车与流程

1.本发明涉及充电控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车的电池充电控制方法以及电池管理系统。


背景技术：

2.随着电动汽车的普及和应用，长寿命和高安全性是亟需关注和解决的问题。在电动汽车使用过程中，会遇到电池长时间存放的问题。一般电池在长时间存放后，会存在容量衰减、容量差异大、内阻增加等问题。此时用正常的充电倍率进行充电，会存在寿命衰减、电池析锂的风险。因此，如何养护电动汽车的电池成为一个具有研究意义的课题。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种电动汽车的电池充电控制方法、电池管理系统以及电动汽车，其能解决电动汽车在长期停放后再次使用时，可能存在的损害电池寿命和安全风险的问题。
4.本发明实施例第一方面提供一种电动汽车的电池充电控制方法，所述控制方法由电池管理系统执行，包括以下步骤：
5.响应于电池充电开始，计算当前日期与上一次充电结束的日期之间的日期间隔；
6.根据所述日期间隔设置电池的初始养护容量目标值；
7.根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值；
8.当所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电。
9.优选的，所述根据所述日期间隔设置电池的初始养护容量目标值,具体包括：
10.当所述日期间隔小于第一预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为0；
11.当所述日期间隔等于第一预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第一养护容量目标值；
12.当所述日期间隔大于第一预设日期间隔且所述日期间隔小于第二预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第三养护容量目标值，且所述第三养护容量目标值满足：c3＝(c2-c1)(δd-n)/(m-n) c1，其中，c1为第一养护容量目标值，c2为第二养护容量目标值，c3为第三养护容量目标值，δd为日期间隔，n为第一预设日期间隔，m为第二预设日期间隔；
13.当所述日期间隔大于或等于第二预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第二养护容量目标值。
14.优选的，所述根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定所述电池的充电养护容量目标值，具体为：
15.将所述初始养护容量目标值和所述养护容量剩余值进行比较，并选取两者中的较
大值作为所述电池的充电养护容量目标值。
16.优选的，在所述根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值之后，还包括：
17.当所述充电养护容量目标值不满足养护条件时，以正常充电模式对所述电池进行充电。
18.优选的，所述当所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电，具体包括：
19.当所述充电养护容量目标值大于0时，以所述养护充电模式下的小倍率充电电流对所述电池进行充电，并实时更新当前时刻的充电养护容量目标值，并在所述充电养护容量目标值不满足养护条件时，以正常充电模式对所述电池进行充电。
20.优选的，所述实时更新当前时刻的充电养护容量目标值，具体包括：
21.实时获取充电电流、充电时间以及上一时刻的充电养护目标值；
22.通过以下公式实时更新当前时刻的充电养护容量目标值：
23.cmaintain_act(t)＝cmaintain_act(t-1)-i*δt
24.其中，cmaintain_act(t)为当前时刻的充电养护容量目标值，cmaintain_act(t-1)为上一时刻的充电养护容量目标值，i为充电电流，δt为充电时间。
25.优选的，所述电动汽车的电池充电控制方法还包括：
26.响应于电池充电结束，更新充电结束的日期，并将所述养护容量剩余值更新为当前的充电养护容量目标值。
27.本发明实施例第二方面提供一种电池管理系统，包括：
28.日期间隔计算模块，用于响应于电池充电开始，计算当前日期与上一次充电结束的日期之间的日期间隔；
29.初始养护容量目标值确定模块，用于根据所述日期间隔设置电池的初始养护容量目标值；
30.充电养护容量目标值确定模块，用于根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值；
31.养护充电控制模块，用于当所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电。
32.本发明实施例第三方面提供一种电动汽车，包含如上述实施例所述的电池管理系统。
33.相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种电动汽车的电池充电控制方法，所述方法通过计算得到的两次充电的日期间隔确定电池的初始养护容量目标值，并根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值，并在所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电，通过在养护充电模式中以小倍率的充电电流进行充电，从而完成对电池系统的养护，进而能够有效延长电池的寿命。本发明实施例还相应地提供了一种电池管理系统以及电动汽车。
附图说明
34.图1是本发明提供的电动汽车的电池充电控制方法的一个实施例的流程示意图；
35.图2是本发明提供的电动汽车的电池充电控制方法的另一个实施例的流程示意图；
36.图3是本发明实施例提供的一种电池管理系统的结构框图。
具体实施方式
37.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、完整地描述，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。
38.参见图1，其是本发明提供的电动汽车的电池充电控制方法的一个实施例的流程示意图。
39.本发明实施例提供的电动汽车的电池充电控制方法由电池管理系统执行，包括以下步骤：
40.步骤s10，响应于电池充电开始，计算当前日期与上一次充电结束的日期之间的日期间隔；
41.步骤s20，根据所述日期间隔设置电池的初始养护容量目标值；
42.步骤s30，根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值；
43.步骤s40，当所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电。
44.在本发明实施例中，通过计算得到的两次充电的日期间隔确定电池的初始养护容量目标值，并根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值，并在所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电，通过在养护充电模式中以小倍率的充电电流进行充电，从而完成对电池系统的养护，进而能够有效延长电池的寿命。
45.值得说明的是，现有技术的利用外部的充电桩的控制系统对电池进行养护充电控制的方法，其只能在特殊功能的充电桩上实现养护模式，然而目前市场上大部分的充电桩还不具备养护功能，且在实际应用中需要车主主动开启养护功能，应用受限，也难以普及。而本发明实施例的控制方法由车端的控制器来执行，从车端智能判断电池是否需要养护，根据国标规定的交互流程和控制时序即可实现，可以普遍推广和应用。
46.在一种可选的实施方式中，所述步骤s10“响应于电池充电开始，计算当前日期与上一次充电结束的日期之间的日期间隔”，具体包括：
47.响应于电池充电开始，获取电池管理系统存储的上次充电结束的日期；
48.接收车载t-box上传的本次充电的当前日期；
49.计算所述上次充电结束的日期与所述当前日期之间的差值，得到日期间隔。
50.车载t-box(telematics box)是车联网系统(车联网系统包含主机、车载t-box、手机app及后台系统)的一部分，主要用于和后台系统/手机app互联通信，实现后台系统/手机
app的车辆信息显示与控制。车载t-box作为无线网关为整车提供远程通讯接口，可以提供车况报告、行车报告、油耗统计、故障提醒、违章查询、位置轨迹、驾驶行为、安全防盗、预约服务、远程找车、利用手机控制汽车门、窗、灯、锁、喇叭、双闪、反光镜折叠、天窗、监听中控警告和安全气囊状态等服务。本发明实施例电池管理系统通过接收车载t-box上传的信息，以获取当前日期，当然，在本发明实施例中，还可以通过其他现有技术来获取当前日期，在此不做更多的赘述。
51.在一种可选的实施方式中，所述步骤s20“根据所述日期间隔设置电池的初始养护容量目标值”，具体包括：
52.当所述日期间隔小于第一预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为0；
53.当所述日期间隔等于第一预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第一养护容量目标值；
54.当所述日期间隔大于第一预设日期间隔且所述日期间隔小于第二预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第三养护容量目标值，且所述第三养护容量目标值满足：c3＝(c2-c1)(δd-n)/(m-n) c1，其中，c1为第一养护容量目标值，c2为第二养护容量目标值，c3为第三养护容量目标值，δd为日期间隔，n为第一预设日期间隔，m为第二预设日期间隔；
55.当所述日期间隔大于或等于第二预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第二养护容量目标值。
56.具体的，本发明实施例中的所述第一养护容量目标值、所述第二养护容量目标值、所述第一预设日期间隔以及所述第二预设日期间隔均与电池类型、体系材料及特性有关，而所述第一养护容量目标值、所述第二养护容量目标值、所述第一预设日期间隔以及所述第二预设日期间隔的具体值可以根据实际使用要求进行设置。
57.在一种可选的实施方式中，所述步骤s30“根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定所述电池的充电养护容量目标值”，具体为：
58.将所述初始养护容量目标值和所述养护容量剩余值进行比较，并选取两者中的较大值作为所述电池的充电养护容量目标值。
59.在具体应用时，获取上述步骤s20得到的初始养护容量目标值cmaintain和电池管理系统内部存储的养护容量剩余值cmaintain_left，并对两者进行比较，然后通过公式cmaintain_act＝max(cmaintain，cmaintain_left)，以确定充电养护容量目标值cmaintain_act，其目的在于：一方面根据两次充电的日期间隔，以初步确定电池本身需要养护的目标值，另一方面，也考虑到两次充电的间隔时间短，但是电池所需要的养护容量目标值未完成的情况，保证电池管理系统完成养护，再进入到正常的充电模式。
60.示例性地，在上一次充电未完成养护容量目标值时结束充电的情况下，使得电池当前的养护容量剩余值cmaintain_left大于0，而当前日期与上一次充电结束的日期之间的日期间隔小于第一预设日期间隔，则根据上述步骤s20将初始养护容量目标值cmaintain设置为0，并根据公式cmaintain_act＝max(cmaintain，cmaintain_left)得到电池的充电养护容量目标值cmaintain_act，而此时电池的充电养护容量目标值cmaintain_act等于养护容量剩余值cmaintain_left，由此，即使由于两次充电的日期间隔较短使得初步确定的电池所需养护的目标值为0，然而，由于电池上一次充电所需要的养护容量目标值未完成，
因此，通过将电池的充电养护容量目标值cmaintain_act确定为养护容量剩余值cmaintain_left，以更加全面地考虑到电池实际需要完成的充电养护容量目标值，从而保证电池管理系统在完成养护的前提下，再进入到正常的充电模式，进而有效地延长了电池的寿命。
61.在一种可选的实施方式中，在所述步骤s30“所述根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值”之后，还包括：
62.当所述充电养护容量目标值不满足养护条件时，以正常充电倍率对所述电池进行充电。
63.在本发明实施例中，当所述充电养护容量目标值等于0时，说明初始养护容量目标值cmaintain和养护容量剩余值cmaintain_left均为0，代表该电池不需要养护，可直接进入正常充电模式，以正常充电倍率对电池充电。此外，在本发明实施例中，所述以正常充电倍率对电池进行充电指的是以电池的当前的充电能力值对电池进行充电。
64.在一种可选的实施方式中，所述步骤s40“所述当所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电”，具体包括：
65.当所述充电养护容量目标值大于0时，以所述养护充电模式下的小倍率充电电流对所述电池进行充电，并实时更新当前时刻的充电养护容量目标值，并在所述充电养护容量目标值不满足养护条件时，以正常充电模式对所述电池进行充电。
66.其中，所述实时更新当前时刻的充电养护容量目标值，具体包括：
67.实时获取充电电流、充电时间以及上一时刻的充电养护目标值；
68.通过以下公式实时更新当前时刻的充电养护容量目标值：
69.cmaintain_act(t)＝cmaintain_act(t-1)-i*δt
70.其中，cmaintain_act(t)为当前时刻的充电养护容量目标值，cmaintain_act(t-1)为上一时刻的充电养护容量目标值，i为充电电流，δt为充电时间。
71.在本发明实施例中，当所述充电养护容量目标值大于0时，通过在养护充电模式中以小倍率的充电电流进行充电，从而完成对电池系统的养护，进而能够有效延长电池的寿命。另外，在本发明实施例中，充电养护容量目标值随着电池充电量的增加而减小，当充电养护容量目标值减小至0时，说明电池不需要继续养护，此时可以以正常充电模式对所述电池进行充电。
72.在一种可选的实施方式中，所述电动汽车的电池充电控制方法还包括：
73.响应于电池充电结束，更新充电结束的日期，并将所述养护容量剩余值更新为当前的充电养护容量目标值。
74.在实际应用中，在电池完成或未完成充电养护容量目标值时，均有可能结束充电。在本发明实施例中，在每次充电结束时，通过将所述养护容量剩余值更新为当前的充电养护容量目标值，以记录电池结束充电后其还需要的养护容量目标值，从而便于下一次充电时，在步骤s30中直接使用该存储的养护容量剩余值与初始养护容量目标值进行比较。
75.参见图2，其是本发明提供的电动汽车的电池充电控制方法的又一个实施例的流程示意图。该实施例中，所述充电控制方法执行包括步骤s1到s6：
76.步骤s1，响应于电池充电开始，计算两次充电的日期间隔，包括获取上次充电结束的日期d1和当前日期的日期d2，并通δd＝d2-d1得到日期间隔δd；
77.步骤s2，根据日期间隔δd确定电池的初始养护容量目标值cmaintain，包括：
78.当δd《n，初始养护容量目标值cmaintain＝0；
79.当δd＝n，初始养护容量目标值cmaintain＝c1；
80.当n《δd《m，初始养护容量目标值cmaintain＝(c2-c1)(δd-n)/(m-n) c1；
81.当δd≥m，初始养护容量目标值cmaintain＝c2；
82.步骤s3，根据初始养护容量目标值cmaintain和预先存储的养护容量剩余值cmaintain_left，确定电池的充电养护容量目标值cmaintain_act＝max(cmaintain，cmaintain_left)；
83.步骤s4，判断充电养护容量目标值cmaintain_act是否大于0；
84.步骤s5，若充电养护容量目标值cmaintain_act大于0，则进入养护充电模式，以养护充电模式下的小倍率充电电流对电池充电，并通过公式cmaintain_act(t)＝cmaintain_act(t-1)-i*δt实时更新当前时刻的充电养护容量目标值cmaintain_act(t)，返回步骤s4，并在充电养护容量目标值cmaintain_act＝0时，进入正常充电模式；否则，进入正常充电模式，以电池的当前的充电能力值对电池充电；
85.步骤s6，响应于电池充电结束，更新充电结束的日期d1，并设置cmaintain_left＝cmaintain_act，将所述养护容量剩余值更新为当前的充电养护容量目标值。
86.参见图3，其是本发明另一实施例提供的一种电池管理系统的结构框图。
87.本发明实施例提供的电池管理系统100，包括：
88.日期间隔计算模块10，用于响应于电池充电开始，计算当前日期与上一次充电结束的日期之间的日期间隔；
89.初始养护容量目标值确定模块20，用于根据所述日期间隔设置电池的初始养护容量目标值；
90.充电养护容量目标值确定模块30，用于根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值；
91.养护充电控制模块40，用于当所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电。
92.在一种可选的实施方式中，所述初始养护容量目标值确定模块20，具体用于：
93.当所述日期间隔小于第一预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为0；
94.当所述日期间隔等于第一预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第一养护容量目标值；
95.当所述日期间隔大于第一预设日期间隔且所述日期间隔小于第二预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第三养护容量目标值，且所述第三养护容量目标值满足：c3＝(c2-c1)(δd-n)/(m-n) c1，其中，c1为第一养护容量目标值，c2为第二养护容量目标值，c3为第三养护容量目标值，δd为日期间隔，n为第一预设日期间隔，m为第二预设日期间隔；
96.当所述日期间隔大于或等于第二预设日期间隔时，将所述初始养护容量目标值设置为第二养护容量目标值。
97.在一种可选的实施方式中，所述充电养护容量目标值确定模块30，具体用于将所述初始养护容量目标值和所述养护容量剩余值进行比较，并选取两者中的较大值作为所述
电池的充电养护容量目标值。
98.在一种可选的实施方式中，所述养护充电控制模块40具体用于：当所述充电养护容量目标值大于0时，以所述养护充电模式下的小倍率充电电流对所述电池进行充电，并实时更新当前时刻的充电养护容量目标值，并在所述充电养护容量目标值不满足养护条件时，以正常充电模式对所述电池进行充电。
99.具体的，所述实时更新当前时刻的充电养护容量目标值，包括：
100.实时获取充电电流、充电时间以及上一时刻的充电养护目标值；
101.通过以下公式实时更新当前时刻的充电养护容量目标值：
102.cmaintain_act(t)＝cmaintain_act(t-1)-i*δt
103.其中，cmaintain_act(t)为当前时刻的充电养护容量目标值，cmaintain_act(t-1)为上一时刻的充电养护容量目标值，i为充电电流，δt为充电时间。
104.在一种可选的实施方式中，所述电池管理系统100还包括正常充电控制模块，所述正常充电控制模块用于当所述充电养护容量目标值不满足养护条件时，以正常充电模式对所述电池进行充电。
105.在一种可选的实施方式中，所述电池管理系统100，还包括：
106.充电结束控制模块，用于响应于电池充电结束，更新充电结束的日期，并将所述养护容量剩余值更新为当前的充电养护容量目标值。
107.需要说明的是，本发明实施例提供的一种电池管理系统用于执行上述实施例的一种电动汽车的电池充电控制方法的所有流程步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
108.需说明的是，以上所描述的电池管理系统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。另外，本发明提供的电池管理系统实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
109.本发明另一实施例相应提供一种电动汽车，所述电动汽车包含了上述实施例提供的电池管理系统。
110.相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种电动汽车的电池充电控制方法，所述方法通过计算得到的两次充电的日期间隔确定电池的初始养护容量目标值，并根据所述初始养护容量目标值和预先存储的养护容量剩余值，确定电池的充电养护容量目标值，并在所述充电养护容量目标值满足养护条件时，以养护充电模式对所述电池进行充电，通过在养护充电模式中以小倍率的充电电流进行充电，以解决电动汽车在长期停放后再次使用时，可能存在的损害电池寿命和安全风险的问题，从而完成对电池系统的养护，进而能够有效延长电池的寿命。本发明实施例还相应地提供了一种电池管理系统以及电动汽车。
111.以上所述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技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为
本发明的保护范围。