CN103367825A - 用于电源管理模块的正常电压调节方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于电源管理模块的正常电压调节方法，包括一个采集汽车外部温度、电池温度、电池容量、电池电压和电池平均电流的过程，首先检查采集到的电池容量，通过对电池容量的比较，将电池状态分为三类：冰点模型、正常状态、省油模式。如果电池处于冰点模型，即亏电严重，那么本方法产生一个较大的充电电压；如果电池处于省油模式，即电量较充足时，那么本方法产生一个较小的恒定充电电压；如果在这两种状态之间，则根据当前的电池容量计算出理想充电电流，通过实际充电电流与理想充电电流的比较确定充电电压的值。本发明通过分阶段的充电电压设置，可以提高能量的利用效率，增加电池的使用寿命。

Description

用于电源管理模块的正常电压调节方法
技术领域:
本发明涉及电学领域，尤其涉及电池的充电、放电技术，特别是一种用于电源管理模块的正常电压调节方法。
背景技术:
现有技术中，电动汽车将电池作为动力来源，能够缓解能源危机，缓解环境污染问题。但是电池的充电、放电技术中还存在以下问题：如果采用恒压对电池进行充电，那么会造成能量的损耗，电池的利用率降低，而如果不对电池充放电过程进行管理，那么过充和过放都会对电池造成损耗，降低电池的寿命。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种用于电源管理模块的正常电压调节方法，所述的这种用于电源管理模块的正常电压调节方法要解决现有技术中电动汽车电池能量损耗较多、电池寿命减小的问题的技术问题。
本发明的这种用于电源管理模块的正常电压调节方法：包括一个采集汽车外部温度、电池温度、电池容量、电池电压和电池平均电流的过程。其中，首先检查采集到的电池容量，在电池容量小于一个设定的较低值时，控制电源管理模块进入冰点模型；在电池容量大于一个设定的较高值时，控制电源管理模块进入省油模式；在电池容量介于所述的较高值和较低值之间时，控制电源管理模块进入正常状态，在所述的省油模式中，将采用一个恒定的充电电压。在所述的冰点模型中，设定理想充电电流为一个恒定电流值，在所述的实际充电电流小于理想充电电流时，通过逐渐增加电压来控制充电电流，并为电压设定一个上限；或者，在所述的实际充电电流大于理想充电电流时，通过逐渐减小电压来控制充电电流，并为电压设定一个下限，在所述的正常状态中，通过查表得出理想充电电流值。在所述的实际充电电流小于理想充电电流时，通过逐渐增加电压来控制充电电流，并为电压设定一个上限；或者，在所述的实际充电电流大于理想充电电流时，通过逐渐减小电压来控制充电电流，并为电压设定一个下限。
进一步的，所述的理想充电电流通过闭环控制策略计算得出。
进一步的，在计算理想充电电流的过程中引入汽车外部温度、电池温度、电池电压和电池平均电流参数。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明通过对电池容量的比较，将电池状态分为三类：冰点模型、正常状态、省油模式。如果电池处于冰点模型，即亏电严重，那么本方法产生一个较大的充电电压；如果电池处于省油模式，即电量较充足时，那么本方法产生一个较小的恒定充电电压；如果在这两种状态之间，则根据当前的电池容量计算出理想充电电流，通过实际充电电流与理想充电电流的比较确定充电电压的值。本发明通过分阶段的充电电压设置，可以提高能量的利用效率，增加电池的使用寿命。
附图说明： 
图1是本发明的用于电源管理模块的正常电压调节方法的Matlab框图。
图2是本发明的用于电源管理模块的正常电压调节方法的冰点模型框图。
图3是本发明的用于电源管理模块的正常电压调节方法的闭环控制策略框图。
图4是本发明的用于电源管理模块的正常电压调节方法的省油模式框图。
具体实施方式：
实施例1:
如图1所示，本发明的用于电源管理模块的正常电压调节方法，包括一个采集汽车外部温度、电池温度、电池容量、电池电压和电池平均电流的过程，其中，首先检查采集到的电池容量，在电池容量小于一个设定的较低值时，控制电源管理模块进入冰点模型，在电池容量大于一个设定的较高值时，控制电源管理模块进入省油模式，在电池容量介于所述的较高值和较低值之间时，控制电源管理模块进入正常状态。在所述的省油模式中，将采用一个恒定的充电电压。在所述的冰点模型中，设定理想充电电流为一个恒定电流值，在所述的充电电流小于理想充电电流时，通过逐渐增加电压来控制控制充电电流，并为电压设定一个上限；或者，在所述的实际充电电流大于理想充电电流时，通过逐渐减小电压来控制充电电流，并为电压设定一个下限。在所述的正常状态中，通过查表得出理想充电电流，在所述的实际充电电流小于理想充电电流时，通过逐渐增加电压来控制充电电流，并为电压设定一个上限；或者，在所述的实际充电电流大于理想充电电流时，通过逐渐减小电压来控制充电电流，并为电压设定一个下限。
进一步的，所述的理想充电电流通过闭环控制策略计算得出。
进一步的，在计算理想充电电流的过程中引入汽车外部温度、电池温度、电池电压和电池平均电流参数。包括电流闭环控制策略、冰点模型、省油模式（即恒压充电模式）。其算法模型的输入有六个，分别是汽车外部温度（OAT）、电池温度(BETE)、电池容量（SOCrun）、电池的平均电流(Battery_i_average)、电池的电压(BatteryVolteageM)以及电源管理模块完成SOC初始化的标志位(SocKnown)。输出电压（NVRMsetp）来控制充电电流。
如图2所示，冰点模型的输入是汽车外部温度（OAT）。通过汽车外部温度，查表得出进入冰点模型的电池容量阈值(SOCmin)。
如图3所示，闭环控制策略的输入分别是电池温度（BETE）、进入冰点模型的电池容量阈值（SOCmin）、实时电池容量（SOCrun）、电池的平均电流（Batt_i_average）、以及闭环控制策略运行的标志位(CLCC_enable)。输出电压值（CCvsetp）和冰点模型运行标志位（1stPriority_ICE）。如果电源管理模块的电流传感器、电压传感器都正常，SOC正常初始化，且不处于省油模式，那么设置闭环控制策略运行的标志位置位，运行闭环控制策略。如果电源管理模块处在冰点模型中，那么理想充电电流为一恒定值(例如：40A)。如果电源管理模块既不处于冰点模型也不处于省油模式下，那么通过电池温度和电池容量（SOC）查表可以得到理想充电电流值。如果理想充电电流大于实际充电电流，那么本方法产生一个逐渐增加到定值的电压来控制充电电流。如果理想充电电流小于实际充电电流，那么本方法产生一个逐渐减小到定值的电压来控制充电电流。如果理想充电电流等于实际充电电流，那么本方法产生当前状态下的电压来控制充电电流。
如图4所示，省油模式的输入分别是实时电池容量（SOCrun）、电池电压（BatteryVoltageM）和闭环控制策略输出的电压值（CCvsetp）。输出电压（CONST_V_OR_IC_setp）和省油模式标志位（3rdPriority_CV）。如果电池容量大于一个阈值（例如：80%）并且电池电压大于一个阈值（例如：12.5V）时,电源管理模块处在省油模式中。本方法产生一个恒定的较小的电压值（例如：13.2V）来控制充电电流。

Claims (3)

1.一种用于电源管理模块的正常电压调节方法，包括一个采集汽车外部温度、电池温度、电池容量、电池电压和电池平均电流的过程，其特征在于：首先检查采集到的电池容量，在电池容量小于一个设定的较低值时，控制电源管理模块进入冰点模型；在电池容量大于一个设定的较高值时，控制电源管理模块进入省油模式；在电池容量介于所述的较高值和较低值之间时，控制电源管理模块进入正常状态，在所述的省油模式中，输出一个恒定的充电电压，在所述的冰点模型中，理想充电电流为一个恒定电流值，在所述的实际充电电流小于理想充电电流时，通过逐渐增加电压来控制充电电流，并为电压设定一个上限，或者，在所述的实际充电电流大于理想充电电流时，通过逐渐减小电压来控制充电电流，并为电压设定一个下限，在所述的正常状态中，通过查表得出理想充电电流，在所述的实际充电电流小于理想充电电流时，通过逐渐增加电压来控制充电电流，并为电压设定一个上限，或者，在所述的实际充电电流大于理想充电电流时，通过逐渐减小电压来控制充电电流，并为电压设定一个下限。
2.如权利要求1所述的用于电源管理模块的正常电压调节方法，其特征在于：所述的理想充电电流通过闭环控制策略计算得出。
3.如权利要求2所述的用于电源管理模块的正常电压调节方法，其特征在于：在计算理想充电电流的过程中引入汽车外部温度、电池温度、电池电压和电池平均电流参数。
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