电动汽车充电控制方法及装置与流程

1.本发明涉及电动汽车领域，具体而言，涉及一种电动汽车充电控制方法及装置。


背景技术：

2.电动汽车的高压系统由动力电池、动力电机、逆变器、车载充电机、dc/dc变换器、高压线束等高压部件组成。各个部件的x电容并联在高压母线上。一般情况下高压系统上电时通过预充继电器和预充电阻的配合工作实现动力电池给高压母线x电容充电，使母线电容电压缓慢上升到与动力电池电压接近的水平，再闭合动力电池主正、主负继电器，完成高压系统上电。此种高压系统预充电方案需要占用较大的控制布置预充电阻和预充继电器，预充过程中预充电阻也会产生电能损耗，继电器也是较易出现故障的部件。传统的高压上电预充电路存在以上问题。
3.为了解决以上问题，行业内出现了利用dc/dc变换器反向工作实现高压系统上电预充功能。dc/dc变换器反向预充基本原理是通过控制dc/dc开关管通断，把12v低压蓄电池电压转变为高压电，给高压系统母线电容预充电，是母线电容电压达到动力电池电压水平，再闭合动力电池主正、主负继电器，完成高压系统上电。此种方案消除了传统预充方案的预充继电器、预充电阻，节约了成本和整车布置空间，dc/dc变换器本身几乎不增加硬件成本，功率半导体的可靠性也比较高。此种方案对dc/dc变换器来说需要增加一套反向电能变换控制策略(升压控制)，实现满足整车需求的dc/dc反向预充变换。为不影响用户体验，整车高压系统上电时间需要控制1s以内，相应的dc/dc反向预充时间需要控制在几百毫秒以内。当整车长时间静置或者12v蓄电池老化后，蓄电池放电能力减弱，dc/dc反向预充瞬间需要抽取蓄电池大电流，蓄电池电压可能跌落到9v以下，导致整车控制单元电源欠压故障，整车无法正常完成上电。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种电动汽车充电控制方法及装置，以至少解决相关技术中使用蓄电池充电时，可能会出现的欠压故障的技术问题。
6.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电动汽车充电控制方法，包括：接收车端控制器下发的充电指令，其中，所述充电指令中携带有可充电时间；响应于所述充电指令，发送电量确定请求至车端能量管理单元；接收所述车端能量管理单元发送的所述电量确定结果；依据所述电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值；依据所述可充电时间，所述电量确定结果与所述目标电流裕度值，确定由所述蓄电池正极流向所述直流变换器负极的预定电流值。
7.可选地，所述依据所述电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值，包括：在所述电量确定结果为蓄电池电量值的情况下，确定多级电量范围，以及分别与所述多级电量范围对应的多个第一电流裕度值，其中，多级电量范围依
据所述蓄电池的放电特性确定；确定所述蓄电池电量值在所述多级电量范围中所属的目标电量范围；从所述多个第一电流裕度值中，确定出与所述目标电量范围对应的所述目标电流裕度值。
8.可选地，所述依据所述电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值，包括：在所述电量确定结果为蓄电池电压值的情况下，确定多级电压范围，以及分别与所述多级电压范围对应的多个第二电流裕度值，其中，多级电压范围依据所述蓄电池的放电特性确定；确定所述蓄电池电压值在所述多级电压范围中所属的目标电压范围；从所述多个第二电流裕度值中，确定出与所述目标电压范围对应的所述目标电流裕度值。
9.可选地，所述依据所述可充电时间，所述电量确定结果与所述目标电流裕度值，确定由所述蓄电池正极流向所述直流变换器负极的预定电流值，包括：依据所述电量确定结果与所述目标电流裕度值，确定最小充满电时间；在所述最小充满电时间大于所述可充电时间的情况下，确定所述目标电流裕度值为由所述蓄电池正极流向所述直流变换器负极的所述预定电流值。
10.可选地，该方法还包括：在所述最小充满电时间小于等于所述可充电时间的情况下，依据所述可充电时间与所述电量确定结果，确定由所述蓄电池正极流向所述直流变换器负极的所述预定电流值。
11.可选地，该方法还包括：依据所述目标电流裕度值与所述电量确定结果，确定电量充满时间；依据所述目标电流裕度值，所述电量确定结果与所述可充电时间，确定目标电量结果；发送所述电量充满时间与所述目标电量结果至所述车端控制器。
12.可选地，所述依据所述可充电时间，所述电量确定结果与所述目标电流裕度值，确定由所述蓄电池正极流向所述直流变换器负极的预定电流值，包括：确定所述蓄电池的剩余可充电量；依据所述剩余可充电量，所述可充电时间，所述电量确定结果与所述目标电流裕度值，确定由所述蓄电池正极流向所述直流变换器负极的所述预定电流值。
13.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电动汽车充电控制装置，包括：第一接收模块，用于接收车端控制器下发的充电指令，其中，所述充电指令中携带有可充电时间；发送模块，用于响应于所述充电指令，发送电量确定请求至车端能量管理单元；第二接收模块，用于接收所述车端能量管理单元发送的所述电量确定结果；第一确定模块，用于依据所述电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值；第二确定模块，用于依据所述可充电时间，所述电量确定结果与所述目标电流裕度值，确定由所述蓄电池正极流向所述直流变换器负极的预定电流值。
14.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现上述任一项所述的电动汽车充电控制方法。
15.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项所述的电动汽车充电控制方法。
16.在本发明实施例中，对于直流变换器系统一侧而言，通过接收车端控制器下发的携带有可充电时间的充电指令；响应于充电指令，发送电量确定请求至车端能量管理单元；
接收车端能量管理单元发送的电量确定结果；依据电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值；依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值。由于预定电流值是依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值确定出的，即，可以依据不同的电量确定结果，确定出与之对应的预定电流值，预定电流值是受限于目标电流裕度的，因此，不会出现降压太多引起的欠压故障的问题，进而解决了相关技术中使用蓄电池充电时，可能会出现的欠压故障的技术问题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1是根据本发明实施例的电动汽车充电控制方法的流程图；
19.图2是本发明提供的一种搭载直流变换器的系统框图；
20.图3是本发明可选例提供的一种直流变换器预充电流自适应工作流程图；
21.图4是本发明可选例提供的另一种直流变换器预充电流自适应工作流程图；
22.图5是根据本发明实施例的电动汽车充电控制装置的结构框图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.实施例1
26.根据本发明实施例，提供了一种电动汽车充电控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
27.图1是根据本发明实施例的电动汽车充电控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
28.步骤s102，接收车端控制器下发的充电指令，其中，充电指令中携带有可充电时间；
29.步骤s104，响应于充电指令，发送电量确定请求至车端能量管理单元；
30.步骤s106，接收车端能量管理单元发送的电量确定结果；
31.步骤s108，依据电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值；
32.步骤s110，依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值。
33.通过上述步骤，对于直流变换器系统一侧而言，通过接收车端控制器下发的携带有可充电时间的充电指令；响应于充电指令，发送电量确定请求至车端能量管理单元；接收车端能量管理单元发送的电量确定结果；依据电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值；依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值。由于预定电流值是依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值确定出的，即，可以依据不同的电量确定结果，确定出与之对应的预定电流值，预定电流值是受限于目标电流裕度的，因此，不会出现降压太多引起的欠压故障的问题，进而解决了相关技术中使用蓄电池充电时，可能会出现的欠压故障的技术问题。
34.首先需要说明的是，图2是本发明提供的一种搭载直流变换器的系统框图，图2中：1、动力电池，2、继电器，3、母线电容，4、直流变换器(dc/dc变换器)，5、12v蓄电池，6、12v负载，是直流变换器系统的组成部分，7为车端控制器(vcu)，8为车端能量管理单元(eem)，其中，车端控制器、车端能量管理单元、直流变换器通过控制器局域网络(can)总线连接。
35.作为一种可选的实施例，直流变换器系统接收车端控制器下发的携带有可充电时间的充电指令。响应于充电指令，发送电量确定请求至车端能量管理单元，以接收车端能量管理单元发送的电量确定结果。充电指令也可以是以信号的形式指示充电，例如，预充使能信号。通过该种方式，在直流变换器系统中能够快速做出反应，及时进行充电操作。
36.作为一种可选的实施例，依据电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值，其中，确定出的电量确定结果有两种情况：电量确定结果可能为蓄电池电量值，也可能为蓄电池电压值。依据电量确定结果，可以确定出对应的目标电流裕度值，避免预充电流过大导致蓄电池电压跌落到9v以下，触发整车各个控制器欠压故障，能够提高低压蓄电池亏电或性能衰减状态整车高压上电成功率。
37.需要说明的是，在电量确定结果为蓄电池电量值的情况下，依据电量确定结果，确定出对应的目标电流裕度值可以通过如下方式：确定多级电量范围，以及分别与多级电量范围对应的多个第一电流裕度值，其中，多级电量范围依据蓄电池的放电特性确定；确定蓄电池电量值在多级电量范围中所属的目标电量范围；从多个第一电流裕度值中，确定出与目标电量范围对应的目标电流裕度值。图3是本发明可选实施例提供的一种直流变换器预充电流自适应工作流程图，图3中i
limit1
、i
limit2
、i
limit3
为直流变换器预充工作模式时，i
set_precharge
(即目标电流裕度值)的限制值，该方法可以根据蓄电池soc自适应调整i
set_precharge
，以保障整车上电成功，预充电流自适应方法见下式：
38.其中i
limit1
、i
limit2
、i
limit3
具体数值根据整
车高压系统预充时间要求、高压母线电容值及直流变换器预充输出能力等约束条件综合选取，th1、th2、th3根据蓄电池放电特性选取，保证预充过程中蓄电池电压不被过度拉低(小于9v)。低压侧预充电流限制不限于上述公式所述的三个区段，也可以根据蓄电池soc区分更多的区段。例如，可以设定为i
limit1
＝150a，i
limit2
＝100a，i
limit3
＝60a，th1＝80％，th2＝50％，th3＝30％。也可以进一步细化为蓄电池soc的函数，i
limit2
＝a*soc b，公式中a、b为一元一次方程的系数。通过这种方式，只要蓄电池电压大于等于9v，都可以正常对直流变换器进行充电，不会出现欠压故障的问题，提高了整车高压上电成功率。
39.在电量确定结果为蓄电池电压值的情况下，依据电量确定结果，确定出对应的目标电流裕度值可以通过如下方式：确定多级电压范围，以及分别与多级电压范围对应的多个第二电流裕度值，其中，多级电压范围依据蓄电池的放电特性确定；确定蓄电池电压值在多级电压范围中所属的目标电压范围；从多个第二电流裕度值中，确定出与目标电压范围对应的目标电流裕度值。图4是本发明可选实施例提供的另一种直流变换器预充电流自适应工作流程图，图4中的符号与图3中相同的符号的含义相同，在此不做赘述，预充电流自适应方法见下式：其中i
limit1
、i
limit2
、i
limit3
具体数值根据整车高压系统预充时间要求、高压母线电容值及直流变换器预充输出能力等约束条件综合选取，th1、th2、th3根据蓄电池放电特性选取，保证预充过程中蓄电池电压不被过度拉低(小于9v)。低压侧预充电流限制不限于上述公式所述的三个区段，也可以根据蓄电池soc区分更多的区段。也可以进一步细化为蓄电池电压vbat的函数，i
limit
＝a*vbat b，公式中a、b为一元一次方程的系数。通过这种方式，只要蓄电池电压大于等于9v，都可以正常对直流变换器进行充电，不会出现欠压故障的问题，提高了整车高压上电成功率。
40.作为一种可选的实施例，依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值，其中，由于可充电时间和电量确定结果的限制，确定出的预定电流值有两种情况：在可充电时间范围内，可以充满电；在可充电时间范围内，不能充满电。依据这种限制，可以针对不同的情况采用对应的处理策略，更有灵活性。
41.作为一种可选的实施例，依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值时，可以依据电量确定结果与目标电流裕度值，确定最小充满电时间。在最小充满电时间大于可充电时间的情况下，即，在可充电时间内无法充满电的情况下，确定目标电流裕度值为由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值，以保证在不会出现欠压故障的前提下，能够在可充电时间内充到能都达到的最大电量。
42.在该情况下，还可以依据目标电流裕度值与电量确定结果，确定电量充满时间，即在预定电流值为目标电流裕度值时，充满电所需要的时间。依据目标电流裕度值，电量确定结果与可充电时间，确定目标电量结果，即在可充电时间能够充到的电量。发送电量充满时间与目标电量结果至车端控制器，可以使车端控制器发电量充满时间与目标电量结果至用户使用的终端，让用户知晓情况，并请求延长可充电时间。由于用户知晓了电量充满时间以及目标电量结果，就能使用户根据即将进行的活动以及自身空余时间进行是否充电的权
衡，提升用户体验感。
43.作为一种可选的实施例，依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值的过程中，依据电量确定结果与目标电流裕度值，确定最小充满电时间时，还会出现在最小充满电时间小于等于可充电时间的情况，即，在可充电时间内充满电的情况下，在该情况下，可以依据可充电时间与电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值，其中，预定电流值可以小于目标电流裕度值，也可以恰好在可充电时间时充满电，这样可以比较平缓地进行充电，从而更好地进行保护。
44.作为一种可选的实施例，确定蓄电池的剩余可充电量。依据剩余可充电量，可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值。因为蓄电池的剩余可充电量会对预定电流值有影响，因此考虑剩余可充电量，并与可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值确定出预定电流值，使得确定出预定电流值更符合实际需求。
45.可选地，还可以对蓄电池状态进行监测，蓄电池电压过低时可以提醒用户对低压蓄电池进行补电或者更换，通过此监测预警措施及时排出潜在问题。
46.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
47.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根据上述实施例的方法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，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
48.实施例2
49.根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述电动汽车充电控制方法的装置，图5是根据本发明实施例的电动汽车充电控制装置的结构框图，如图5所示，该装置包括：第一接收模块502，发送模块504，第二接收模块506，第一确定模块508和第二确定模块510，下面对该装置进行详细说明。
50.第一接收模块502，用于接收车端控制器下发的充电指令，其中，充电指令中携带有可充电时间；发送模块504，连接于上述第一接收模块502，用于响应于充电指令，发送电量确定请求至车端能量管理单元；第二接收模块506，连接于上述发送模块504，用于接收车端能量管理单元发送的电量确定结果；第一确定模块508，连接于上述第二接收模块506，用于依据电量确定结果，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的电流的目标电流裕度值；第二确定模块510，连接于上述第一确定模块508，用于依据可充电时间，电量确定结果与目标电流裕度值，确定由蓄电池正极流向直流变换器负极的预定电流值。
51.此处需要说明的是，上述第一接收模块502，发送模块504，第二接收模块506，第一
确定模块508和第二确定模块510对应于实施电动汽车充电控制方法中的步骤s102至步骤s110，多个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
52.实施例3
53.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器，其中，处理器被配置为执行指令，以实现上述任一项的电动汽车充电控制方法。
54.实施例4
55.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项的电动汽车充电控制方法。
56.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
57.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
58.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
59.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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
60.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
61.所述集成的单元如果以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全部或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(可为个人计算机、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、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
62.以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。