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动力电池充电控制方法和电池管理系统与流程

2022-11-23 10:47:07 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及动力电池控制技术领域,尤其涉及一种动力电池充电控制方法和电池管理系统。


背景技术:

2.在动力电池处于较低温或者较低soc的工况下,动力电池的允许充电功率和允许放电功率均较小,对动力电池进行充电的能量管理的控制精度要求较高,而市面上的充电桩对能量管理的控制精度和能力值的估算水平参差不齐,使得控制动力电池的实际充电功率和实际放电功率不超过允许充电功率和允许放电功率成为业界难题。
3.在充电桩给动力电池充电过程中,充电桩作为汽车上的车载高压负载的能量源之一,此时,充电桩的功率能力也会被用来做能量管理的功率分配,例如,将充电桩的功率能力分配给高压加热器和空调系统等车载高压负载。当前行业内充电桩的功率能力估算主要由充电桩通过can信号或者pwm信号发送给汽车的电池管理系统,如果充电桩上报的功率能力比其实际输出的功率能力高时,在采用充电桩的功率能力做能量管理过程中,会出现需要控制动力电池放电,以补充充电桩虚报的超过其实际输出的功率能力的部分,在电池的允许放电功率较小时,会出现动力电池的实际放电功率超过动力电池的允许放电功率,导致动力电池出现电池上报过流故障,因此,影响动力电池的安全性和使用寿命。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供一种动力电池充电控制方法和电池管理系统,以解决当前能量管理过程控制精度不高,影响动力电池的安全性和使用寿命的问题。
5.本发明提供一种动力电池充电控制方法,包括:
6.获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值;
7.基于所述实际输出功率和所述上报能力值,获取充电桩系统的识别能力值;
8.实时采集动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率;
9.根据所述动力电池的当前电池数据,确定目标管理模式;
10.采用所述目标管理模式对应的能量管理逻辑,对所述充电桩系统的识别能力值、所述动力电池的当前电池数据和所述车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取所述车载高压负载的允许消耗功率和所述充电桩系统的需求输出功率;
11.基于所述充电桩系统的需求输出功率,形成输出功率请求,将所述输出功率请求发送给所述充电桩系统,以使所述充电桩系统基于所述需求输出功率进行功率输出,重复执行所述获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值。
12.优选地,所述基于所述实际输出功率和所述上报能力值,获取充电桩系统的识别能力值,包括:
13.对所述实际输出功率进行滤波处理,获取实际能力值;
14.将所述上报能力值和所述实际能力值中的较小值,确定为所述充电桩系统的识别
能力值。
15.优选地,所述当前电池数据包括当前soc;
16.所述根据所述动力电池的当前电池数据,确定目标管理模式,包括:
17.将所述动力电池的当前soc与soc阈值进行比较;
18.若所述当前soc大于所述soc阈值,则将所述目标管理模式确定为舒适性优先模式;
19.若所述当前soc不大于所述soc阈值,则将所述目标管理模式确定为充电优先模式。
20.优选地,所述当前电池数据还包括允许充电功率;
21.所述若所述当前soc不大于所述soc阈值,则将所述目标管理模式确定为充电优先模式,包括:
22.若所述当前soc不大于所述soc阈值,则将所述允许充电功率与充电功率阈值进行比较;
23.若所述允许充电功率大于所述充电功率阈值,则将所述目标管理模式确定为充电启动模式;
24.若所述允许充电功率不大于所述充电功率阈值,则将所述目标管理模式确定为放电启动模式。
25.优选地,所述采用所述目标管理模式对应的能量管理逻辑,对所述充电桩系统的识别能力值、所述动力电池的当前电池数据和所述车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取所述车载高压负载的允许消耗功率和所述充电桩系统的需求输出功率,包括:
26.采用所述目标管理模式对应的用电优先逻辑,确定所述车载高压负载的用电优先级;
27.采用所述目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据所述车载高压负载的用电优先级,对所述充电桩系统的识别能力值、所述动力电池的当前电池数据和所述车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取所述车载高压负载的允许消耗功率;
28.采用目标管理模式对应的需求功率逻辑,对所述动力电池的当前电池数据和所述车载高压负载的实际消耗功率进行处理,获取所述充电桩系统的需求输出功率。
29.优选地,所述采用所述目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据所述车载高压负载的用电优先级,对所述充电桩系统的识别能力值、所述动力电池的当前电池数据和所述车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取所述车载高压负载的允许消耗功率,包括:
30.在所述目标管理模式为舒适性优先模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为所述dcdc转换器的允许消耗功率;
31.在所述目标管理模式为舒适性优先模式时,根据所述充电桩系统对应的识别能力值和所述动力电池对应的允许放电功率,获取空调系统对应的允许消耗功率;
32.在所述目标管理模式为舒适性优先模式时,根据所述充电桩系统对应的识别能力值、所述dcdc转换器对应的实际消耗功率和所述空调系统的实际消耗功率,获取高压加热器对应的允许消耗功率。
33.优选地,所述采用所述目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据所述车载高压负
载的用电优先级,对所述充电桩系统的识别能力值、所述动力电池的当前电池数据和所述车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取所述车载高压负载的允许消耗功率,包括:
34.在所述目标管理模式为充电启动模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为所述dcdc转换器的允许消耗功率;
35.在所述目标管理模式为充电启动模式时,根据所述充电桩系统对应的识别能力值和所述dcdc转换器对应的实际消耗功率,获取高压加热器对应的允许消耗功率;
36.在所述目标管理模式为充电启动模式时,根据所述充电桩系统对应的识别能力值、所述dcdc转换器对应的实际消耗功率和所述高压加热器的实际消耗功率,获取空调系统对应的允许消耗功率。
37.优选地,所述采用所述目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据所述车载高压负载的用电优先级,对所述充电桩系统的识别能力值、所述动力电池的当前电池数据和所述车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取所述车载高压负载的允许消耗功率,包括:
38.在所述目标管理模式为放电启动模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为所述dcdc转换器的允许消耗功率;
39.在所述目标管理模式为放电启动模式时,根据充电枪连接状态确定放电延时时间,在所述放电延时时间之内,控制动力电池给高压加热器放电,在所述放电延时时间之后,根据所述充电桩系统对应的识别能力值和所述动力电池的允许放电功率,获取高压加热器对应的允许消耗功率;
40.在所述目标管理模式为放电启动模式时,根据所述充电桩系统对应的识别能力值和所述动力电池的允许放电功率、所述dcdc转换器对应的实际消耗功率和所述高压加热器的实际消耗功率,获取空调系统对应的允许消耗功率。
41.优选地,所述基于所述充电桩系统的需求输出功率,形成输出功率请求,包括:
42.基于所述需求输出功率和所述实际输出功率,获取功率差绝对值,若所述功率差绝对值大于功率差阈值,则基于所述充电桩系统的需求输出功率,形成输出功率请求。
43.本发明提供一种电池管理系统,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述动力电池充电控制方法。
44.上述动力电池充电控制方法和电池管理系统,对充电桩系统的实际输出功率和上报能力值进行处理,利用实际输出功率对上报能力值进行修正,获取识别能力值,可避免充电桩系统的上报能力值高于其实际输出功率时,采用上报能力值进行能量管理过程中存在的电池上报过流故障,有助于保障动力电池的安全性和使用寿命。接着,根据动力电池的当前电池数据确定不同的目标管理模式,再利用目标管理模式对应的能量管理逻辑进行能量管理,确定车载高压负载的允许消耗功率,以实现对车载高压负载的消耗功率进行限制,通过精细的能量管理分配,保障动力电池的安全性和使用寿命。最后,根据目标管理模式对应的能量管理逻辑进行能量管理确定的需求输出功率,形成输出功率请求,以使充电桩系统基于需求输出功率进行功率输出,通过采用实际输出功率和上报能力值进行试探,链状抬升车载高压负载的实际消耗功率,有助于保障车载高压负载的正常工作,并保障动力电池
的安全性和使用寿命。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1是本发明一实施例中动力电池充电控制系统的一示意图;
47.图2是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的一流程图;
48.图3是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的另一流程图;
49.图4是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的另一流程图;
50.图5是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的另一流程图;
51.图6是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的另一流程图;
52.图7是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的另一流程图;
53.图8是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的另一流程图;
54.图9是本发明一实施例中动力电池充电控制方法的另一流程图。
具体实施方式
55.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。
56.本实施例提供一种动力电池充电控制方法,动力电池充电控制方法可应用在动力电池充电控制系统,动力电池充电控制系统包括电池管理系统和充电桩系统,电池管理系统与充电桩系统和动力电池相连,动力电池与车载高压负载相连。本示例中,充电桩系统的充电枪插入到汽车的充电插座时,可实现与动力电池电连接,电池管理系统查根据与充电桩系统通讯过程中接收到的数据实现能量管理,可有效保障能量管理的精度,可有效避免电池上报过流故障,保障动力电池的安全性和使用寿命。
57.一般来说,汽车上的电池管理系统与动力电池相连,可实现对动力电池进行管理。例如,在给动力电池充电过程中,需将动力电池与充电桩系统的充电枪相连,通过充电桩系统给动力电池充电;由于动力电池与汽车上的车载高压负载相连,在充电桩系统与动力电池相连时,可将充电桩系统的功率能力分配给车载高压负载。本示例中,车载高压负载包括但不限于dcdc转换器、空调系统和高压加热器,即充电桩系统在与动力电池相连时,充电桩系统所输出的功率需分配给动力电池和与其相连的车载高压负载,即分配给动力电池和dcdc转换器、空调系统和高压加热器。充电桩系统可以为dc充电桩系统,也可以ac充电桩系统。
58.在一实施例中,如图2所示,提供一种动力电池充电控制方法,以该方法应用在图1中的电池管理系统为例进行说明,动力电池充电控制方法包括电池管理系统执行的如下步骤:
59.s201:获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值。
60.s202:基于实际输出功率和上报能力值,获取充电桩系统的识别能力值。
61.s203:实时采集动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率。
62.s204:根据动力电池的当前电池数据,确定目标管理模式。
63.s205:采用目标管理模式对应的能量管理逻辑,对充电桩系统的识别能力值、动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取车载高压负载的允许消耗功率和充电桩系统的需求输出功率。
64.s206:基于充电桩系统的需求输出功率,形成输出功率请求,将输出功率请求发送给充电桩系统,以使充电桩系统基于需求输出功率进行功率输出,重复执行获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值。
65.其中,实际输出功率是指充电桩系统在当前时刻的输出功率,即当前时刻给动力电池及与动力电池相连的车载高压负载供电的输出功率。上报能力值是指充电桩系统在当前时刻上报的能力值,可以理解为当前时刻充电桩系统给电池管理系统上报的最大允许功率。
66.作为一示例,步骤s201中,在将充电桩系统的充电枪插入汽车的充电插座,使得充电桩系统与动力电池相连,充电桩系统基于当前时刻的实际输出功率,给动力电池充电并给与动力电池相连的车载高压负载供电,使得电池管理系统可通过监测动力电池,确定充电桩系统的实际输出功率;充电桩系统可将其当前时刻的上报能力值作为当前上报数据,通过can信号或者pwm信号发送给电池管理系统,使得电池管理系统可以获取充电桩系统的上报能力值。综上,电池管理系统可获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值。其中,当前上报数据是指充电桩系统在当前时刻给电池管理系统发送的上报数据。
67.其中,识别能力值是指电池管理系统,根据充电桩系统的实际输出功率和上报能力值进行计算处理,估算确定充电桩系统的能力值,即该充电桩系统的能力值。
68.作为一示例,步骤s202中,电池管理系统采用内置的能力值估算算法,对充电桩系统当前时刻上传的实际输出功率和上报能力值进行估算处理,利用实际输出功率对上报能力值进行修正,获取识别能力值,以便利用识别能力值进行能量管理,避免充电桩系统的上报能力值高于其实际输出功率时,采用上报能力值进行能量管理过程中存在的电池上报过流故障,有助于保障动力电池的安全性和使用寿命。
69.其中,动力电池的当前电池数据是指当前时刻采集到的动力电池的数据。本示例中,动力电池的当前电池数据包括但不限于当前soc、允许充电功率和允许放电功率。当前soc是指当前时刻采集到的动力电池的soc。允许充电功率是指当前时刻允许给动力电池充电的最大功率。允许放电功率是指当前时刻动力电池允许给其他车载高压负载放电的最大功率。
70.其中,车载高压负载的实际消耗功率是指当前时刻监测到的车载高压负载工作过程中所消耗的功率。本示例中,车载高压负载的实际消耗功率包括但不限于dcdc转换器的实际消耗功率、空调系统的实际消耗功率和高压加热器的实际消耗功率。
71.作为一示例,步骤s203中,电池管理系统需实时监测采集动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率,以便利用动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行精细有效的能量管理,以便控制充电桩系统及时调整其实际输出功率,
进而保障动力电池的安全性和使用寿命。
72.其中,目标管理模式是指根据动力电池的当前电池数据确定的进行能量管理的模式。
73.作为一示例,电池管理系统预先配置不同电池数据对应的配置管理模式,配置管理模式包括但不限于舒适性优先模式和充电优先模式,充电优先模式包括充电启动模式和放电启动模式。其中,舒适性优先模式是优先保障乘员舱舒适性的能量管理模式。在舒适性优先模式下,对充电桩系统的实际输出功率的用电优先级为dcdc转换器、空调系统、高压加热器和动力电池依次降低,此时,车载高压负载的用电优先级为dcdc转换器、空调系统和高压加热器依次降低。充电优先模式是指优先保障对动力电池进行充电的能量管理模式。即充电优先模式下,车载高压负载的用电优先级为dcdc转换器、高压加热器和空调系统依次降低。在充电优先模式下,可理解地,舒适性优先模式和充电优先模式的区别主要在于调整空调系统的用电优先级。
74.本示例中,充电优先模式包括充电启动模式和放电启动模式。充电启动模式是指直接启动充电功能的模式。放电启动模式是指先控制动力电池进行放电,在放电延时时间之后再启动充电功能的模式。在充电启动模式下,对充电桩系统的实际输出功率的用电优先级为dcdc转换器、动力电池、高压加热器和空调系统依次降低。在放电启动模式下,对充电桩系统的实际输出功率的用电优先级为dcdc转换器、高压加热器、动力电池和空调系统依次降低。
75.作为一示例,步骤s204中,电池管理系统可根据动力电池的当前电池数据,将与当前电池数据相匹配的配置管理模式,确定为目标管理模式,以使动力电池的能量管理过程,可根据不同当前电池数据,确定不同目标管理模式,使其兼顾乘员舱舒适性、动力电池的安全性和使用寿命的需求。
76.其中,能量管理逻辑是对不同配置管理模式进行能量管理的控制逻辑。
77.作为一示例,步骤s205中,电池管理系统在确定目标管理模式之后,可采用目标管理模式对应的能量管理逻辑,对充电桩系统的识别能力值和动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率等能量管理参数进行能量管理,确定车载高压负载的允许消耗功率,以实现对车载高压负载的消耗功率进行限制,通过精细的能量管理分配,保障动力电池的安全性和使用寿命。可理解地,车载高压负载的允许消耗功率可以理解为充电桩系统通过动力电池给车载高压负载输出的最大功率,或者动力电池本身给车载高压负载输出的最大功率,使得车载高压负载可基于该允许消耗功率工作。此外,电池管理系统还采用目标管理模式对应的能量管理逻辑,对充电桩系统的识别能力值和动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率等能量管理参数进行能量管理,确定充电桩系统的需求输出功率。需求输出功率是需要充电桩系统在下一时刻输出的功率。
78.其中,输出功率请求是指基于需求输出功率形成的用于发送给充电桩系统的请求。
79.作为一示例,步骤s206中,电池管理系统在利用目标管理模式对应的能量管理逻辑进行能量管理,确定充电桩系统的需求输出功率之后,需基于需求输出功率形成输出功率请求,以将输出功率请求发送给充电桩系统,以使充电桩系统基于需求输出功率进行功率输出,即使充电桩系统将需求输出功率作为下一时刻的实际输出功率进行功率输出,重
复执行获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值。本示例中,基于需求输出功率促使充电桩系统作为新的实际输出功率进行输出,通过采用实际输出功率和上报能力值进行试探,链状抬升车载高压负载的实际消耗功率,有助于保障车载高压负载的正常工作,并保障动力电池的安全性和使用寿命。
80.本实施例所提供的动力电池充电控制方法中,对充电桩系统的实际输出功率和上报能力值进行处理,利用实际输出功率对上报能力值进行修正,获取识别能力值,可避免充电桩系统的上报能力值高于其实际输出功率时,采用上报能力值进行能量管理过程中存在的电池上报过流故障,有助于保障动力电池的安全性和使用寿命。接着,根据动力电池的当前电池数据确定不同的目标管理模式,再利用目标管理模式对应的能量管理逻辑进行能量管理,确定车载高压负载的允许消耗功率,以实现对车载高压负载的消耗功率进行限制,通过精细的能量管理分配,保障动力电池的安全性和使用寿命。最后,根据目标管理模式对应的能量管理逻辑进行能量管理确定的需求输出功率,形成输出功率请求,以使充电桩系统基于需求输出功率进行功率输出,通过采用实际输出功率和上报能力值进行试探,链状抬升车载高压负载的实际消耗功率,有助于保障车载高压负载的正常工作,并保障动力电池的安全性和使用寿命。
81.在一实施例中,如图3所示,步骤s202中,即基于实际输出功率和上报能力值,获取充电桩系统的识别能力值,包括:
82.s301:对实际输出功率进行滤波处理,获取实际能力值。
83.s302:将上报能力值和实际能力值中的较小值,确定为充电桩系统的识别能力值。
84.其中,实际能力值是指由实际输出功率确定的能力值。
85.作为一示例,步骤s301中,电池管理系统对实际输出功率进行滤波处理,用于滤除发生突变的实际输出功率,以将滤波后的实际输出功率确定为充电桩系统的实际能力值。本示例中,电池管理系统可以将当前时刻的实际输出功率和上一时刻的实际输出功率进行计算,获取相邻两个时刻的实际输出功率的差值绝对值,若差值绝对值大于目标功率差阈值,则认定发生突变,将当前时刻的实际输出功率删除;若差值绝对值不大于目标功率差阈值,则会认定没有发生突变,将当前时刻的实际输出功率确定为实际能力值。
86.作为一示例,步骤s302中,电池管理系统在获取充电桩系统的上报能力值和实际能力值之后,需将上报能力值和实际能力值中的较小值,确定为充电桩系统的识别能力值,以便利用识别能力值进行能量管理,避免充电桩系统的上报能力值高于其实际输出功率时,采用上报能力值进行能量管理过程中存在的电池上报过流故障,有助于保障动力电池的安全性和使用寿命。
87.进一步地,步骤s301中,即对实际输出功率进行滤波处理,获取实际能力值,包括:获取充电枪连接状态,在充电枪连接状态为持续插抢状态时,对实际输出功率进行滤波处理,获取实际能力值。
88.其中,充电枪连接状态是指电池管理系统实时检测到充电枪插入充电插座的状态。一般来说,充电枪连接状态包括持续插枪状态和重新插枪状态。其中,持续插枪状态是指充电枪插入充电插座之后没有拔出的状态。重新插枪状态是指将充电枪拔出之后又重新插入充电插座的状态。
89.作为一示例,电池管理系统实时检测当前时刻是否接收到新的充电枪插入信号。
若接收到新的充电枪插入信号,则将其充电枪连接状态确定为重新插枪状态,此时,需给充电桩系统发送数据上报请求,以使充电桩系统重新发送当前上报数据,使得电池管理系统重新获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值。若没有接收到充电枪插入信号,则将其充电枪连接状态确定为持续插抢状态时,对实际输出功率进行滤波处理,获取实际能力值。本示例中,对充电桩系统的识别能力值的识别,以一个插枪循环进行检测循环,即每一次重新插枪,需重新进行识别能力值的确定。
90.在一实施例中,当前电池数据包括当前soc;
91.如图4所示,步骤s204,即根据动力电池的当前电池数据,确定目标管理模式,包括:
92.s401:将动力电池的当前soc与soc阈值进行比较。
93.s402:若当前soc大于soc阈值,则将目标管理模式确定为舒适性优先模式。
94.s403:若当前soc不大于soc阈值,则将目标管理模式确定为充电优先模式。
95.其中,soc阈值是预先配置的用于评估进入不同管理模式的soc的阈值。
96.作为一示例,步骤s402中,电池管理系统将实时采集到的动力电池的当前电池数据中的当前soc与预先设置的soc阈值进行比较,在动力电池的当前soc大于soc阈值的情况下,认定动力电池的当前soc较大,可以满足给空调系统供电的需求,此时,可将目标管理模式确定为舒适性优先模式,提高空调系统的用电优先级,从而保障乘员舱舒适性。
97.作为一示例,步骤s403中,电池管理系统将实时采集到的动力电池的当前电池数据中的当前soc与预先设置的soc阈值进行比较,在动力电池的当前soc不大于soc阈值的情况下,认定动力电池的当前soc较小,处于低soc工况,无法满足给空调系统供电的需求,此时,可将目标管理模式确定为充电优先模式,利用充电桩系统优先进行充电,降低空调系统的用电优先级,从而保障动力电池充电的安全性和使用寿命。
98.在一实施例中,当前电池数据还包括允许充电功率;
99.如图5所示,步骤s403,即若当前soc不大于soc阈值,则将目标管理模式确定为充电优先模式,包括:
100.s501:若当前soc不大于soc阈值,则将允许充电功率与充电功率阈值进行比较。
101.s502:若允许充电功率大于充电功率阈值,则将目标管理模式确定为充电启动模式。
102.s503:若允许充电功率不大于充电功率阈值,则将目标管理模式确定为放电启动模式。
103.其中,充电功率阈值是预先配置的用于评估进入不同管理模式的充电功率的阈值。
104.作为一示例,s501中,在当前soc不大于soc阈值时,需进入充电优先模式,此时,还需将当前电池数据中的允许充电功率和预先配置的充电功率阈值进行比较,以根据两者的比较结果,确定是否充电启动模式还是放电启动模式。
105.作为一示例,步骤s502中,电池管理系统在当前soc不大于soc阈值,且允许充电功率大于充电功率阈值的情况下,将目标管理模式确定为充电启动模式,以直接启动充电功能进行充电。本示例中,在充电启动模式下,直接启动充电功能进行充电,保障动力电池处于低soc工况下的正常工作。
106.作为一示例,步骤s503中,电池管理系统在当前soc不大于soc阈值且允许充电功率不大于充电功率阈值的情况下,将目标管理模式确定为放电启动模式,先控制动力电池进行放电,在放电延时时间之后再启动充电功能。本示例中,在放电启动模式下,需先控制动力电池对高压加热器进行放电,提高动力电池的温度,保障动力电池处于低soc和低温极端工况下的正常工作。
107.在一实施例中,如图6所示,步骤s205,即采用目标管理模式对应的能量管理逻辑,对充电桩系统的识别能力值、动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取车载高压负载的允许消耗功率和充电桩系统的需求输出功率,包括:
108.s601:采用目标管理模式对应的用电优先逻辑,确定车载高压负载的用电优先级。
109.s602:采用目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据车载高压负载的用电优先级,对充电桩系统的识别能力值、动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取车载高压负载的允许消耗功率。
110.s603:采用目标管理模式对应的需求功率逻辑,对动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行处理,获取充电桩系统的需求输出功率。
111.其中,用电优先逻辑是预先配置的在不同管理模式下,充电桩系统给动力电池和车载高压负载供电的用电优先级的逻辑。
112.作为一示例,步骤s601中,电池管理系统可根据目标管理模式对应的能量管理逻辑中的用电优先逻辑,确定动力电池和车载高压负载的用电优先级,用电优先级可以理解为在能量管理过程中,对充电桩系统的输出功率进行分配的优先顺序。本示例中,在目标管理模式为舒适性优先模式下,对充电桩系统的实际输出功率的用电优先级为dcdc转换器、空调系统、高压加热器和动力电池依次降低,其车载高压负载的用电优先级为dcdc转换器、空调系统和高压加热器依次降低。在目标管理模式为充电优先模式下,包括充电启动模式和放电启动模式下,对车载高压负载的用电优先级为dcdc转换器、高压加热器和空调系统依次降低。
113.其中,功率限制逻辑是指预先配置的不同管理模式下,对车载高压负载的消耗功率进行限制的逻辑。
114.作为一示例,步骤s602中,电池管理系统可采用目标管理模式对应的能量管理逻辑上的功率限制逻辑,依据车载高压负载的用电优先级的先后顺序,对充电桩系统的识别能力值、动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率等能量控制参数进行处理,以实现依据用电优先级的先后顺序,依据确定所有车载高压负载的允许消耗功率,即确定dcdc转换器的允许消耗功率、高压加热器的允许消耗功率和空调系统的允许消耗功率。
115.其中,需求功率逻辑预先配置的用于估算充电桩系统的需求输出功率的处理逻辑。
116.作为一示例中,步骤s603中,电池管理系统采用目标管理模式对应的能量管理逻辑中的需求功率逻辑,对动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行处理,获取充电桩系统的需求输出功率,以使充电桩系统基于需求输出功率进行功率输出,通过采用实际输出功率和上报能力值进行试探,链状抬升车载高压负载的实际消耗功率,有助于保障车载高压负载的正常工作,并保障动力电池的安全性和使用寿命。
117.在一具体实施方式中,所有目标管理模式对应的需求功率逻辑可以相同。例如,电
池管理系统可以将动力电池的允许充电功率和所有车载高压负载的实际消耗功率之和,作为充电桩系统的需求输出功率。即将动力电池的允许充电功率、dcdc转换器的实际消耗功率、高压加热器的实际消耗功率和空调系统的实际消耗功率的总和,作为充电桩系统的需求输出功率,以使充电桩系统基于需求输出功率进行功率输出,通过采用实际输出功率和上报能力值进行试探,链状抬升车载高压负载的实际消耗功率,有助于保障车载高压负载的正常工作,并保障动力电池的安全性和使用寿命。
118.进一步地,由于实时采集到的车载高压负载的实际消耗功率存在一定的功率采样偏差,为了避免功率采样偏差影响基于需求输出功率链状抬升车载高压负载的实际消耗功率的效率,可将动力电池的允许充电功率、所有车载高压负载的实际消耗功率和目标偏差阈值之和,作为充电桩系统的需求输出功率。即将动力电池的允许充电功率、dcdc转换器的实际消耗功率、高压加热器的实际消耗功率、空调系统的实际消耗功率和目标偏差阈值的总和,作为充电桩系统的需求输出功率,以使需求输出功率具有一定的余量。目标偏差阈值是为了克服功率采集偏差而设置的阈值。
119.在一实施例中,采用目标管理模式对应的用电优先逻辑,确定车载高压负载的用电优先级,包括:在目标管理模式为舒适性优先模式下,车载高压负载的用电优先级为dcdc转换器、空调系统和高压加热器依次降低。相应地,如图7所示,步骤s602,即采用目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据车载高压负载的用电优先级,对充电桩系统的识别能力值、动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取车载高压负载的允许消耗功率,包括:
120.s701:在目标管理模式为舒适性优先模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为dcdc转换器的允许消耗功率。
121.s702:在目标管理模式为舒适性优先模式时,根据充电桩系统对应的识别能力值和动力电池对应的允许放电功率,获取空调系统对应的允许消耗功率。
122.s703:在目标管理模式为舒适性优先模式时,根据充电桩系统对应的识别能力值、dcdc转换器对应的实际消耗功率和空调系统的实际消耗功率,获取高压加热器对应的允许消耗功率。
123.作为一示例,步骤s701中,电池管理系统在目标管理模式为舒适性优先模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为dcdc转换器的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,dcdc转换器可基于该允许消耗功率进行工作,从而保障动力电池的安全性和使用寿命。此处的配置消耗功率是预先配置的dcdc转换器允许消耗的最大功率。
124.作为一示例中,步骤s702中,电池管理系统在目标管理模式为舒适性优先模式时,将充电桩系统对应的识别能力值和动力电池对应的允许放电功率之和,确定为舒适性优先模式下,空调系统对应的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,空调系统对可基于该允许消耗功率进行工作,从而保障动力电池的安全性和使用寿命。可理解地,在舒适性优先模式下,优先确定空调系统的允许消耗功率,以使空调系统基于允许消耗功率工作,保障乘员舱舒适性。
125.作为一示例,步骤s703中,电池管理系统在目标管理模式为舒适性优先模式时,将充电桩系统对应的识别能力值,减去dcdc转换器对应的实际消耗功率和空调系统的实际消
耗功率的总和,确定为舒适性优先模式下,获取高压加热器对应的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,确定高压加热器的允许消耗功率。
126.在一实施例中,采用目标管理模式对应的用电优先逻辑,确定车载高压负载的用电优先级,包括:在目标管理模式为充电启动模式下,此时,动力电池的允许充电功率比高压加热器和空调系统启动需求的最小功率大,车载高压负载的用电优先级为dcdc转换器、高压加热器和空调系统依次降低。相应地,如图8所示,步骤s602,即采用目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据车载高压负载的用电优先级,对充电桩系统的识别能力值、动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取车载高压负载的允许消耗功率,包括:
127.s801:在目标管理模式为充电启动模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为dcdc转换器的允许消耗功率。
128.s802:在目标管理模式为充电启动模式时,根据充电桩系统对应的识别能力值和dcdc转换器对应的实际消耗功率,获取高压加热器对应的允许消耗功率。
129.s803:在目标管理模式为充电启动模式时,根据充电桩系统对应的识别能力值、dcdc转换器对应的实际消耗功率和高压加热器的实际消耗功率,获取空调系统对应的允许消耗功率。
130.作为一示例,步骤s801中,电池管理系统在目标管理模式为充电启动模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为dcdc转换器的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,dcdc转换器可基于该允许消耗功率进行工作,从而保障动力电池的安全性和使用寿命。此处的配置消耗功率是预先配置的dcdc转换器允许消耗的最大功率。
131.作为一示例,步骤s802中,电池管理系统在目标管理模式为充电启动模式时,根据充电桩系统对应的识别能力值和dcdc转换器对应的实际消耗功率,具体为两者的差值,确定为充电启动模式下,获取高压加热器对应的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,确定高压加热器的允许消耗功率。本示例中,可根据充电启动模式下,充电桩系统的识别能力值、dcdc转换器对应的实际消耗功率和高压加热器的允许消耗功率之间的关联关系,利用充电桩系统的识别能力值,限制高压加热器的允许消耗功率。
132.作为一示例中,步骤s803中,电池管理系统在目标管理模式为充电启动模式时,根据充电桩系统对应的识别能力值、dcdc转换器对应的实际消耗功率和高压加热器的实际消耗功率,确定为充电启动模式下,空调系统对应的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,空调系统对可基于该允许消耗功率进行工作,从而保障动力电池的安全性和使用寿命。具体地,充电启动模式下,空调系统的允许消耗功率可以为充电桩系统对应的识别能力值,减去dcdc转换器对应的实际消耗功率和高压加热器的实际消耗功率的总和所计算出的差值。
133.可理解地,在充电优先模式下,充电桩系统给动力电池和车载高压负载供电的用电优先级为dcdc转换器、动力电池、高压加热器和空调系统依次降低。在动力电池的允许充电功率比高压加热器和空调系统启动需求的最小功率大时,进入充电启动模式进行工作:
首先,按照动力电池的允许充电功率对充电桩系统的输出功率进行请求,以抬升充电桩系统的实际输出功率。接着,利用充电桩系统的需求输出功率和实际输出功率之间的关联关系,充电桩系统的识别能力值与高压加热器和空调系统的允许消耗功率之间关联关系,高压加热器和空调系统的实际消耗功率和高压加热器和空调系统的允许消耗功率之间的关联关系,充电桩系统的输出功率请求中的需求输出功率与高压加热器和空调系统的实际消耗功率之间的关联关系等,链状抬升充电桩系统的实际输出功率和车载高压负载的实际消耗功率。
134.在一实施例中,采用目标管理模式对应的用电优先逻辑,确定车载高压负载的用电优先级,包括:在目标管理模式为放电启动模式下,此时,动力电池的允许充电功率比高压加热器和空调系统启动需求的最小功率小,车载高压负载的用电优先级为dcdc转换器、高压加热器和空调系统依次降低。相应地,如图9所示,步骤s602,即采用目标管理模式对应的功率限制逻辑,依据车载高压负载的用电优先级,对充电桩系统的识别能力值、动力电池的当前电池数据和车载高压负载的实际消耗功率进行能量管理,获取车载高压负载的允许消耗功率,包括:
135.s901:在目标管理模式为放电启动模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为dcdc转换器的允许消耗功率。
136.s902:在目标管理模式为放电启动模式时,根据充电枪连接状态确定放电延时时间,在放电延时时间之内,控制动力电池给高压加热器放电,在放电延时时间之后,根据充电桩系统对应的识别能力值和动力电池的允许放电功率,获取高压加热器对应的允许消耗功率。
137.s903:在目标管理模式为放电启动模式时,根据充电桩系统对应的识别能力值和动力电池的允许放电功率、dcdc转换器对应的实际消耗功率和高压加热器的实际消耗功率,获取空调系统对应的允许消耗功率。
138.作为一示例,步骤s901中,电池管理系统在目标管理模式为放电启动模式时,将dcdc转换器的配置消耗功率,确定为dcdc转换器的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,dcdc转换器可基于该允许消耗功率进行工作,从而保障动力电池的安全性和使用寿命。此处的配置消耗功率是预先配置的dcdc转换器允许消耗的最大功率。
139.其中,放电延时时间是预先配置的控制动力电池对高压加热器进行放电,以使高压加热器预先进行加热,提高温度,避免低温工况影响动力电池的正常工作。
140.作为一示例,步骤s902中,电池管理系统在目标管理模式为放电启动模式时,电池管理系统可根据实时采集到的充电枪连接状态,确定充电枪插入充电插座的瞬间形成的充电枪插入信号,从接收到充电枪插入信号的瞬间之后的放电延时时间内,控制动力电池给高压加热器进行放电,以使高压加热器进行加热,提高动力电池的温度,避免低温工况影响动力电池的正常工作。在放电延时时间之后,电池管理系统可以根据接收到的充电桩系统对应的识别能力值和动力电池的允许放电功率,获取高压加热器对应的允许消耗功率。例如,电池管理系统可以根据充电桩系统的识别能力值和高压加热器的允许消耗功率之间的关联关系,利用充电桩系统的识别能力值,限制高压加热器的允许消耗功率。也可以根据动力电池的允许放电功率和高压加热器的允许消耗功率之间的关联关系,利用充电桩系统的
识别能力值,限制高压加热器的允许消耗功率。也可以根据充电桩系统对应的识别能力值和动力电池的允许放电功率这两者与高压加热器的允许消耗功率之间的关联关系,限制高压加热器的允许消耗功率。
141.作为一示例,步骤s903中,电池管理系统在目标管理模式为放电启动模式时,可根据充电桩系统对应的识别能力值和动力电池的允许放电功率、dcdc转换器对应的实际消耗功率和高压加热器的实际消耗功率,获取空调系统对应的允许消耗功率,确定放电启动模式下,空调系统对应的允许消耗功率,以使充电桩系统在给动力电池和与其相连的车载高压负载供电过程中,空调系统对可基于该允许消耗功率进行工作,从而保障动力电池的安全性和使用寿命。具体地,放电启动模式下,空调系统的允许消耗功率可以为充电桩系统对应的识别能力值和动力电池的允许放电功率的总和,减去dcdc转换器对应的实际消耗功率和高压加热器的实际消耗功率的总和所计算出的差值。
142.进一步地,步骤s206中,即基于充电桩系统的需求输出功率,形成输出功率请求,包括:基于需求输出功率和实际输出功率,获取功率差绝对值;若功率差绝对值大于功率差阈值,则基于充电桩系统的需求输出功率,形成输出功率请求。
143.其中,功率差绝对值是指需求输出功率和实际输出功率的差值的绝对值。功率差阈值是指预先配置的用于评估是否达到评估输出功率稳定的阈值。
144.作为一示例,电池管理系统需基于当前时刻的实际输出功率和通过能量管理确定的需求输出功率,计算实际输出功率和需求输出功率的差值的绝对值,获取功率差绝对值。接着,电池管理系统将计算出的功率差绝对值与预先配置的功率差阈值进行比较。若功率差绝对值大于功率差阈值,则说明当前时刻的实际输出功率和其需求输出功率有较大的差距,此时,需基于充电桩系统的需求输出功率,形成输出功率请求,以使充电桩系统将需求输出功率作为实际输出功率进行功率输出,重复执行获取充电桩系统的实际输出功率和上报能力值,通过采用实际输出功率和上报能力值进行试探,实现链状抬升车载高压负载的实际消耗功率,有助于保障车载高压负载的正常工作,并保障动力电池的安全性和使用寿命。可理解地,若功率差绝对值不大于功率差阈值,则说明当前时刻的实际输出功率和其需求输出功率之间的差距较小,达到认定输出功率稳定的标准,可结束其充电控制过程,即无需再执行采用实际输出功率和上报能力值进行试探,实现链状抬升车载高压负载的实际消耗功率的处理过程,以达到节省系统计算资源的目的。
145.应理解,上述实施例中各步骤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。
146.在一个实施例中,提供了一种电池管理系统,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,处理器执行计算机程序时实现上述实施例中动力电池充电控制方法,例如图2所示s201-s206,或者图3至图9中所示,为避免重复,这里不再赘述。
147.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可
包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
148.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
149.以上所述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,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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