CN102361331B - 电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法 - Google Patents
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Abstract
一种电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法,该方法包括如下步骤：a.获取不同的电池充电电流区间下最大允许充电时间数据；b.获取不同的电池放电电流区间下最大允许放电时间数据；c.对实时充电电流所属充电电流区间下持续充电时间进行计时；d．对实时放电电流所属放电电流区间下持续放电时间进行计时；e．设定电池的最大允许充电电流和最大允许放电电流的最大变化幅度；f.获取当前最大允许充、放电电流。本发明实现最大允许充放电电流的动态连续调整，防止车辆动力性能突变带来的车辆抖动，从而更精细的控制电池的充放电电流，更好的平衡电池的动力性和长寿命之间的关系。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车锂离子电池管理技术方案的改进。
背景技术
电动汽车是汽车工业的未来，在政府和汽车厂商的共同推动下，得到了快速发展，但是电池系统动力性不足、寿命短的问题严重的制约了电动汽车的发展。现在电池的最大允许充放电电流设定一个限制值，在车辆使用过程中，通过电动汽车的管理系统控制电池的实际充放电电流不超过限制值。但是由于电池的内阻呈现明显的时变性和滞后性，最大允许充放电电流随着时间的变化而变化，但是现有的最大允许充放电电流为确定值，没有考虑持续时间的问题，所以当电池的充放电电流在限制值附近持续的时间较长时，对电池的寿命造成影响。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法，在电池最大允许充电电流的基础上考虑充放电电流持续时间对电池性能的影响，动态对电池的最大允许充放电电流进行动态修正，实现电池最大允许充放电电流的优化估算和管理。
为解决上述问题，本发明采用如下方案实现：
一种电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a. 以不同的电池充电电流区间Ichn～Ichn+1为横坐标，测试在当前实时充电电流下的最大允许充电时间tchn，并存储该最大允许充电时间数据；
b. 以不同的电池放电电流区间Idchn～Ichdn+1为横坐标，测试在当前实时放电电流下的最大允许放电时间tdchn，并存储该最大允许放电时间数据；
c.检测当前实时充电电流，确定该实时充电电流所属充电电流区间，并对该充电电流区间下持续充电时间tchn_cnt进行计时；
d．检测当前实时放电电流，确定该实时放电电流所属放电电流区间，并对该放电电流区间下持续放电时间tdchn_cnt进行计时；
e．设定电池的最大允许充电电流和最大允许放电电流的最大变化幅度为Kch安培每秒和Kdch安培每秒；
f．读取持续充电时间tchn_cnt，获取所属充电电流区间，获取所属充电电流区间电流垮值与最大允许充电电流的最大变化幅度Kch比值, 将持续充电时间tchn_cnt与最大允许充电时间tchn和上述比值的差值进行比较，如果持续充电时间tchn_cnt小于上述差值，则当前最大允许充电电流Ich_p等于当前电池充电电流区间的最大值；
读取持续放电时间tdchn_cnt，获取所属放电电流区间，获取所属放电电流区间电流垮值与最大允许放电电流的最大变化幅度Kdch比值, 将持续放电时间tdchn_cnt与最大允许放电时间tdchn和所属放电电流区间电流垮值与最大允许放电电流的最大变化幅度Kdch比值的差值进行比较，如果持续放电时间tdchn_cnt小于上述差值，则当前最大允许放电电流Idch_p等于当前电池放电电流区间的最大值。
其中，在c步骤中所述的持续充电时间tchn_cnt的计时方法为：获取当前电池工作电流I，
如当前工作电流I小于电池充电电流区间最小值Ich1，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt－1，
如当前工作电流I位于电池某充电电流区间时，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt＋1，但如果取值后tch1_cnt＋1≥1，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt－1，
如当前工作电流大于电池充电电流区间最大值时，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt＋1。
其中，在d步骤中所述的持续放电时间tdchn_cnt的计时方法为：获取当前电池工作电流I，
如当前工作电流I小于电池放电电流区间最小值Idch1，则持续放电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt－1，
如当前工作电流I位于电池某放电电流区间时，则持续放电时间tchn_cnt的取值为tdch1_cnt＋1，但如果取值后tdch1_cnt＋1≥1，则持续放电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt－1，
如当前工作电流大于电池放电电流区间最大值时，则持续充电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt＋1。
本发明可使电池的最大允许充放电电流随着电池在不同电流下的持续时间关联起来，实现最大允许充放电电流的动态连续调整，防止车辆动力性能突变带来的车辆抖动，从而更精细的控制电池的充放电电流，更好的平衡电池的动力性和长寿命之间的关系。
附图说明
图1为本发明实施例最大允许充电电流Ich_p获取步骤示意图；
图2为本发明实施例最大允许放电电流Idch_p获取步骤示意图；
图3为本发明实施例c步骤中持续充电时间tchn_cnt的计时方法步骤示意图；
图4为本发明实施例d步骤中持续充电时间tdchn_cnt的计时方法步骤示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一步详细描述：
本发明实施例采用的电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法，在电池最大允许充电电流的基础上考虑充放电电流持续时间对电池性能的影响，动态对电池的最大允许充放电电流进行动态修正，实现电池最大允许充放电电流的优化估算和管理。
本实施例中，本方法包括如下步骤：
a. 以不同的电池充电电流区间Ichn～Ichn+1为横坐标，测试在当前实时充电电流下的最大允许充电时间tchn，并存储该最大允许充电时间数据；
b. 以不同的电池放电电流区间Idchn～Ichdn+1为横坐标，测试在当前实时放电电流下的最大允许放电时间tdchn，并存储该最大允许放电时间数据；
由上述两步骤可得如下表格数据：
| I<Ich1 | Ich1≤I<Ich2 | …… | Ichn≤I | |
| tch | tch1 | tch2 | tchn |
| I<Idch1 | Idch1≤I<Idch2 | …… | Idchn≤I | |
| tdch | tdch1 | tdch2 | tdchn |
c.检测当前实时充电电流，确定该实时充电电流所属充电电流区间，并对该充电电流区间下持续充电时间tchn_cnt进行计时；
d．检测当前实时放电电流，确定该实时放电电流所属放电电流区间，并对该放电电流区间下持续放电时间tdchn_cnt进行计时；
e．设定电池的最大允许充电电流和最大允许放电电流的最大变化幅度为Kch安培每秒和Kdch安培每秒；
f．参照附图1所示，当前最大允许充电电流Ich_p取值方法为：读取持续充电时间tchn_cnt，获取所属充电电流区间，获取所属充电电流区间电流垮值与最大允许充电电流的最大变化幅度Kch比值, 将持续充电时间tchn_cnt与最大允许充电时间tchn和上述比值的差值进行比较，如果持续充电时间tchn_cnt小于上述差值，则当前最大允许充电电流Ich_p等于当前电池充电电流区间的最大值；
参照附图2所示，当前最大允许放电电流Idch_p取值方法为：读取持续放电时间tdchn_cnt，获取所属放电电流区间，获取所属放电电流区间电流垮值与最大允许放电电流的最大变化幅度Kdch比值, 将持续放电时间tdchn_cnt与最大允许放电时间tdchn和上述所属放电电流区间电流垮值与最大允许放电电流的最大变化幅度Kdch比值的差值进行比较，如果持续放电时间tdchn_cnt小于上述差值，则当前最大允许放电电流Idch_p等于当前电池放电电流区间的最大值。
其中，最大允许充电电流的最大变化幅度Kch和最大允许放电电流的最大变化幅度Kdch依据整车可接受的最大电流变化速度确定，为本领域现有技术。
其中，再参照附图3所示，在c步骤中的持续充电时间tchn_cnt的计时方法步骤为：
获取当前电池工作电流I，
如当前工作电流I小于电池充电电流区间最小值Ich1，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt－1，
如当前工作电流I位于电池某充电电流区间时，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt＋1，但如果取值后tch1_cnt＋1≥1，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt－1，
如当前工作电流大于电池充电电流区间最大值时，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt＋1。
再参照附图4所示，在d步骤中的持续放电时间tdchn_cnt的计时方法为：获取当前电池工作电流I，
如当前工作电流I小于电池放电电流区间最小值Idch1，则持续放电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt－1，
如当前工作电流I位于电池某放电电流区间时，则持续放电时间tchn_cnt的取值为tdch1_cnt＋1，但如果取值后tdch1_cnt＋1≥1，则持续放电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt－1，
如当前工作电流大于电池放电电流区间最大值时，则持续充电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt＋1。
以上为本发明的其中一具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a. 以不同的电池充电电流区间Ichn～Ichn+1为横坐标，测试在当前实时充电电流下的最大允许充电时间tchn，并存储该最大允许充电时间数据；
b. 以不同的电池放电电流区间Idchn～Ichdn+1为横坐标，测试在当前实时放电电流下的最大允许放电时间tdchn，并存储该最大允许放电时间数据；
c.检测当前实时充电电流，确定该实时充电电流所属充电电流区间，并对该充电电流区间下持续充电时间tchn_cnt进行计时；
d．检测当前实时放电电流，确定该实时放电电流所属放电电流区间，并对该放电电流区间下持续放电时间tdchn_cnt进行计时；
e．设定电池的最大允许充电电流和最大允许放电电流的最大变化幅度为Kch安培每秒和Kdch安培每秒；
f．读取持续充电时间tchn_cnt，获取所属充电电流区间，获取所属充电电流区间电流垮值与最大允许充电电流的最大变化幅度Kch比值, 将持续充电时间tchn_cnt与最大允许充电时间tchn和上述比值的差值进行比较，如果持续充电时间tchn_cnt小于上述差值，则当前最大允许充电电流Ich_p等于当前电池充电电流区间的最大值；
读取持续放电时间tdchn_cnt，获取所属放电电流区间，获取所属放电电流区间电流垮值与最大允许放电电流的最大变化幅度Kdch比值, 将持续放电时间tdchn_cnt与最大允许放电时间tdchn和所属放电电流区间电流垮值与最大允许放电电流的最大变化幅度Kdch比值的差值进行比较，如果持续放电时间tdchn_cnt小于上述差值，则当前最大允许放电电流Idch_p等于当前电池放电电流区间的最大值。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法，其特征在于：在c步骤中所述的持续充电时间tchn_cnt的计时方法为：获取当前电池工作电流I，
如当前工作电流I小于电池充电电流区间最小值Ich1，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt－1，
如当前工作电流I位于电池某充电电流区间时，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt＋1，但如果取值后tch1_cnt＋1≥1，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt－1，
如当前工作电流大于电池充电电流区间最大值时，则持续充电时间tchn_cnt的取值为tch1_cnt＋1。
3.根据权利要求1所述的电动汽车用锂离子电池动态最大允许充放电电流获取方法，其特征在于，在d步骤中所述的持续放电时间tdchn_cnt的计时方法为：获取当前电池工作电流I，
如当前工作电流I小于电池放电电流区间最小值Idch1，则持续放电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt－1，
如当前工作电流I位于电池某放电电流区间时，则持续放电时间tchn_cnt的取值为tdch1_cnt＋1，但如果取值后tdch1_cnt＋1≥1，则持续放电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt－1，
如当前工作电流大于电池放电电流区间最大值时，则持续充电时间tdchn_cnt的取值为tdch1_cnt＋1。
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