CN105799536A - 一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统 - Google Patents

一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统,动力电池管理系统通过向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,使整车控制器控制整车进入消除记忆效应工作模式,动力电池管理系统利用动力电池的当前SOC和第一/二预设SOC的大小关系实时调整发送整车控制器的SOC使用范围以及动力电池当前允许的最大充放电功率,从而使得整车对动力电池进行满放满充,实现对动力电池100%SOC的使用,从而最大程度的消除动力电池记忆效应。

Description

一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车电子控制技术领域,更具体的说,涉及一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统。
背景技术
随着能源和环保问题的日益突出,新能源汽车受到世界各国的高度重视。目前各种类型新能源汽车采用不同种类的动力电池为新能源汽车提供辅助或主要动力来源。动力电池主要有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池三大类,其中镍氢电池作为动力电池重要组成部分,近几年广泛应用于各类新能源汽车,尤其在中度混合动力汽车上应用较多。
新能源汽车运行过程中为防止动力电池过充过放,缩短动力电池的使用寿命,通常会将动力电池控制在一定的SOC(StateOfCharge,电池荷电量)范围内使用,例如30%SOC~70%SOC,而不是使用动力电池的100%SOC。
随着新能源汽车长时间运行,动力电池会由于记忆效应而表现出将动力电池当前可用的最大容量为长时间使用范围的容量,而不是动力电池的额定容量;并且由于记忆效应的出现,导致动力电池充放电曲线与动力电池刚出厂时的充放电曲线不一致。而动力电池管理系统对动力电池的管理,例如SOC计算、能量管理等通常都根据动力电池刚出厂时的充放电曲线进行匹配,如果动力电池记忆效应产生,电池充放电曲线发生变化,将会增加动力电池SOC估算、能量管理的难度,最终可能导致因SOC估算不准、能量管理不当而引发电池过充过放。所以如何消除动力电池的记忆效应,对于动力电池在整车中的应用至关重要。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统,以实现对动力电池记忆效应的消除。
一种动力电池消除记忆效应的控制方法,包括:
当满足如下第一条件中的任意一个时,动力电池管理系统向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,该第一条件包括:
条件一,动力电池的使用时间大于预设时间,所述动力电池位于所述整车内;
条件二,所述整车在预设时间段的行驶里程大于预设里程;
以及条件三,所述动力电池的放电能量大于预设能量;
所述整车控制器接收所述请求,触发所述整车进入消除记忆效应工作模式;
所述动力电池管理系统利用所述动力电池的当前电池荷电量SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器;
所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放;
所述动力电池管理系统将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;
所述动力电池管理系统利用所述当前SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;
所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大充电功率控制所述整车进入主动充电模式,直至所述动力电池满充;
当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器发送所述请求,该第二条件包括:
条件一,所述动力电池的总电压大于第一总电压阈值;
条件二,所述动力电池中最大模块电压大于第一电压阈值;
条件三,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度大于温度阈值;
以及条件四,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度上升变化率大于变化量阈值;
所述整车控制器在预设时间内没有接收到所述请求,控制所述整车退出所述消除记忆效应工作模式。
优选的,所述动力电池管理系统利用所述动力电池的当前电池荷电量SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器包括:
所述动力电池管理系统判断所述动力电池的当前SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值,c%为SOC使用范围调整幅度;
如果否,则所述动力电池管理系统将对应调大的所述动力电池当前允许的所述最大放电功率发送至所述整车控制器;
如果是,则所述动力电池管理系统将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a-c)%~(b-c)%,并继续执行将所述最大放电功率发送至所述整车控制器,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值。
优选的,所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放包括:
所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式;
所述动力电池管理系统判断所述动力电池的总电压是否小于第二总电压阈值,或所述动力电池的最小模块电压是否小于第二电压阈值;
如果是,则所述动力电池管理系统判定所述动力电池满放;
如果否,则返回重复执行所述动力电池管理系统判断所述动力电池的当前电池荷电量SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%。
优选的,所述动力电池管理系统判定所述动力电池满放之后,还包括:
所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否大于0%;
如果是,则所述动力电池管理系统按照第一预设修正速率将所述当前SOC修正至0%,并继续执行所述动力电池管理系统将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;
如果否,则继续执行所述动力电池管理系统将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器。
优选的,所述动力电池管理系统利用所述当前电池荷电量SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器包括:
所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否大于第二预设SOC(a+c)%,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值,c%为SOC使用范围调整幅度;
如果否,则所述动力电池管理系统将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;
如果是,则所述动力电池管理系统将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a+c)%~(b+c)%,并继续执行将所述最大充电功率发送至所述整车控制器,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值。
优选的,在所述动力电池满充之后,还包括:
所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否小于100%;
如果是,则所述动力电池管理系统按照第二预设修正速率将所述当前SOC修正至100%,并继续执行当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器发送所述请求。
一种动力电池消除记忆效应的控制系统,包括动力电池管理系统以及与所述动力电池管理系统连接的整车控制器;
所述动力电池管理系统,用于当满足如下第一条件中的任意一个时,向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求;利用所述动力电池的当前电池荷电量SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器;将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;利用所述当前SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器发送所述请求;
其中,所述第一条件包括:
条件一,动力电池的使用时间大于预设时间,所述动力电池位于所述整车内;
条件二,所述整车在预设时间段的行驶里程大于预设里程;
以及条件三,所述动力电池的放电能量大于预设能量;
所述第二条件包括:
条件一,所述动力电池的总电压大于第一总电压阈值;
条件二,所述动力电池中最大模块电压大于第一电压阈值;
条件三,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度大于温度阈值;
以及条件四,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度上升变化率大于变化量阈值;
所述整车控制器,用于接收所述请求,触发所述整车进入消除记忆效应工作模式;利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放;利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大充电功率控制所述整车进入主动充电模式,直至所述动力电池满充;在预设时间内没有接收到所述请求,控制所述整车退出所述消除记忆效应工作模式。
优选的,
所述动力电池管理系统,用于判断所述动力电池的当前SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值,c%为SOC使用范围调整幅度;如果否,则将对应调大的所述动力电池当前允许的所述最大放电功率发送至所述整车控制器;如果是,则将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a-c)%~(b-c)%,并继续执行将所述最大放电功率发送至所述整车控制器,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值。
优选的,
所述整车控制器,用于利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式;
所述动力电池管理系统,用于判断所述动力电池的总电压是否小于第二总电压阈值,或所述动力电池的最小模块电压是否小于第二电压阈值;如果是,则判定所述动力电池满放;如果否,则返回重复执行判断所述动力电池的当前电池荷电量SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%。
优选的,
所述动力电池管理系,还用于在判定所述动力电池满放之后,判断所述当前SOC是否大于0%;如果是,则按照第一预设修正速率将所述当前SOC修正至0%,并继续执行将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;如果否,则继续执行将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器。
优选的,
所述动力电池管理系统,用于判断所述当前SOC是否大于第二预设SOC(a+c)%,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值,c%为SOC使用范围调整幅度;如果否,则将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;如果是,则将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a+c)%~(b+c)%,并继续执行将所述最大充电功率发送至所述整车控制器,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值。
优选的,
所述动力电池管理系统,还用于在所述动力电池满充之后,判断所述当前SOC是否小于100%;如果是,则按照第二预设修正速率将所述当前SOC修正至100%,并继续执行当满足如下第二条件中的任意一个时,不再向所述整车控制器发送所述请求。
从上述的技术方案可以看出,本发明提供了一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统,动力电池管理系统通过向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,使整车控制器控制整车进入消除记忆效应工作模式,动力电池管理系统利用动力电池的当前SOC和第一/二预设SOC的大小关系实时调整发送整车控制器的SOC使用范围以及动力电池当前允许的最大充放电功率,从而使得整车对动力电池进行满放满充,实现对动力电池100%SOC的使用,从而最大程度的消除动力电池记忆效应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种动力电池消除记忆效应的控制方法流程图;
图2为本发明实施例公开的一种动力电池台架试验记忆效应消除效果图;
图3为本发明实施例公开的一种整车控制器能量管理控制策略示意图;
图4为本发明实施例公开的另一种动力电池消除记忆效应的控制方法流程图;
图5为本发明实施例公开的一种动力电池消除记忆效应的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
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做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。
本发明实施例公开了一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统,以实现对动力电池记忆效应的消除。
动力电池记忆效应产生的机理为动力电池SOC(StateOfCharge,电池荷电量)长时间在a%~b%(a<b)范围内使用,导致动力电池可用容量衰减,小于动力电池额定容量值,所以为了消除动力电池记忆效应,需要使动力电池在更宽的SOC范围内使用。
本发明提出的消除记忆效应的控制方法及系统预通过对动力电池满放满充来实现动力电池宽SOC范围使用。具体如下:
参见图1,本发明实施例提供的一种动力电池消除记忆效应的控制方法流程图,包括步骤:
步骤S11、当满足如下第一条件中的任意一个时,动力电池管理系统向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,该第一条件包括:
条件一,动力电池的使用时间大于预设时间,所述动力电池位于所述整车内;
条件二,所述整车在预设时间段的行驶里程大于预设里程;
以及条件三,所述动力电池的放电能量大于预设能量;
其中,预设时间、预设里程和预设能量具体依据实际需要而定。
所述整车控制器接收所述请求,触发所述整车进入消除记忆效应工作模式;
需要说明的是,新能源汽车整车正常运行过程中,动力电池SOC控制在一定范围内,本发明将该范围预设为a%~b%(a<b),其中,可以将a%~b%定为初始SOC使用范围。根据动力电池记忆效应产生机理可知,需要整车长时间运行后,动力电池的记忆效应才会慢慢体现。因此,为区别于整车正常运行模式,可以通过动力电池管理系统与整车控制器的交互控制,让整车进入消除记忆效应工作模式,并在满足第一条件中的任意一个时,才触发消除记忆效应工作模式,这样可以避免整车频繁进入消除记忆效应工作模式,对整车驾驶性造成影响。
步骤S12、所述动力电池管理系统利用所述动力电池的当前SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器;
第一预设SOC具体依据实际需要而定。
其中,动力电池管理系统将对应调大的动力电池当前允许的最大放电功率发送至整车控制器目的是放开动力电池的放电功率,使得动力电池在SOC较低时也可以进行放电。
步骤S13、所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放;
步骤S14、所述动力电池管理系统将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;
步骤S15、所述动力电池管理系统利用所述当前SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;
第二预设SOC具体依据实际需要而定。
其中,动力电池管理系统将对应调大的动力电池当前允许的最大充电功率发送至整车控制器的目的是放开动力电池的充电功率,使得动力电池在SOC处于高端时也可以进行充电。
步骤S16、所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大充电功率控制所述整车进入主动充电模式,直至所述动力电池满充;
步骤S17、当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器发送所述请求,该第二条件包括:
条件一,所述动力电池的总电压大于第一总电压阈值;
条件二,所述动力电池中最大模块电压大于第一电压阈值;
条件三,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度大于温度阈值;
以及条件四,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度上升变化率大于变化量阈值;
需要说明的是,随着动力电池管理系统不断向上调整SOC使用范围,动力电池实际SOC不断上升。在动力电池实际SOC上升过程中,需要实时判断动力电池SOC是否已经充满,当满足第二条件中的条件一和条件二时,说明动力电池SOC已满,此时动力电池管理系统不再向整车控制器发送请求。
考虑到如果因为所选取的第一总电压阈值和第一电压阈值的数值不当,导致动力电池实际已经充满,但由于不满足第二条件中的条件一或条件二时,整车继续给动力电池充电,就会导致动力电池过充。动力电池过充的直观表现为动力电池温度急剧上升,超过一定的极限值或者动力电池温升速率较快,例如1分钟上升1度,和动力电池正常工作时的温升速率不一致。所以为了防止动力电池过充,在不满足第二条件中的条件一和条件二时,需要实时判断动力电池温度和温度阈值的大小关系,或动力电池温度上升变化率和变化量阈值的大小关系,并在满足第二条件中的条件三或条件四时,确定动力电池SOC已满,此时动力电池管理系统不再向整车控制器发送请求。
步骤S18、所述整车控制器在预设时间内没有接收到所述请求,控制所述整车退出所述消除记忆效应工作模式。
其中,本发明在完成对动力电池满放满充后,整车退出消除动力电池记忆效应的工作模式,恢复到正常模式,从而防止整车频繁进入消除动力电池记忆效应的工作模式,造成对整车驾驶性的影响。
综上可以看出,本发明提供的动力电池消除记忆效应的控制方法,动力电池管理系统通过向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,使整车控制器控制整车进入消除记忆效应工作模式,动力电池管理系统利用动力电池的当前SOC和第一/二预设SOC的大小关系实时调整发送整车控制器的SOC使用范围以及动力电池当前允许的最大充放电功率,从而使得整车对动力电池进行满放满充,实现对动力电池100%SOC的使用,从而最大程度的消除动力电池记忆效应。
本发明通过动力电池总电压、模块电压、温度、温度上升变化率的联合诊断来有效防止动力电池消除记忆效应过程导致的动力电池过充过放的风险。
参见图2,本发明实施例公开的一种动力电池台架试验记忆效应消除效果图,其中,横坐标为充电时间(单位:ms),纵坐标为动力电池电压(单位:V),从图2中可以看出,动力电池产生记忆效应后的充电曲线与刚出厂时动力电池的充电曲线差异较大,通过电池满放满充对动力电池的记忆效应消除后与电池刚出厂时动力电池的充电曲线基本一致。
动力电池在电池台架上实现满放满充容易实现,但在整车上实现满放满充较难,需要结合整车控制器能量管理控制策略来进行。整车控制器能量管理控制策略主要用来控制整车的工作模式,其基本原理如图3所示。
参见图3,本发明实施例提供的一种整车控制器能量管理控制策略示意图,假设,动力电池管理系统发给整车控制器的SOC使用范围为a%~b%(a<b),当动力电池实际SOC处于0%~a%时整车会进入强制充电模式,将动力电池SOC充至a%以上;当动力电池实际SOC处于a%~e%(e%为主动充电和维持充电的临界点)之间时,整车除驾驶员有加速需求时进入加速助力模式外,其他时间基本上都进入主动充电模式,将动力电池SOC尽量充至e%;当动力电池实际SOC处于e%~b%区间时,整车除驾驶员有加速需求时进入加速助力模式外,其他时间将SOC基本稳定在e%~b%区间,尽量用小电流给动力电池充电或通过能量回收给动力电池充电;当动力电池实际SOC处于b%~100%时,不给动力电池充电,除加速助力需求时使用动力电池助力,其他时间通过动力电池小幅放电给整车提供能量。
其中,a、b、e的具体数值依据实际需要而定。
因此,为进一步优化上述实施例,在图1所示实施例的基础上,参见图4,本发明另一实施例提供的一种动力电池消除记忆效应的控制方法流程图,与图1所示实施例不同的是,步骤S12在图4中包括:
步骤S121、所述动力电池管理系统判断所述动力电池的当前SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%,如果是,则执行步骤S122,否则,执行步骤S123;
其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值,c%为SOC使用范围调整幅度。
需要说明的是,c%需要根据整车控制器能力管理控制策略所允许的SOC调整幅度来确定。
步骤S122、所述动力电池管理系统将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a-c)%~(b-c)%,并继续执行步骤S123;
其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值,c<a。
步骤S123、所述动力电池管理系统将对应调大的所述动力电池当前允许的所述最大放电功率发送至所述整车控制器。
SOC使用范围向下调整后,基于整车控制器能量管理控制策略,整车控制器控制整车进入主动助力/加速助力模式消耗动力电池SOC。在动力电池放电后,利用动力电池的总电压以及最小模块电压判断动力电池是否满放。
因此,为进一步优化图1公开的实施例,步骤S13在图4中包括:
步骤S131、所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式;
步骤S132、所述动力电池管理系统判断所述动力电池的总电压是否小于第二总电压阈值,或所述动力电池的最小模块电压是否小于第二电压阈值,如果是,则执行步骤S133,否则,返回步骤S121;
其中,第二总电压阈值和第二电压阈值具体依据实际需要而定。
步骤S133、所述动力电池管理系统判定所述动力电池满放。
考虑到动力电池管理系统SOC估算的精度误差,动力电池电量满放时,动力电池管理系统计算的SOC可能仍大于0%,则此时动力电池管理系统需要以预设修正速率将SOC修正至0%。
因此,为进一步优化上述实施例,在步骤S133之后,还包括:
步骤S134、所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否大于0%,如果是,则执行步骤S135,否则,继续执行步骤S14;
步骤S135、所述动力电池管理系统按照第一预设修正速率将所述当前SOC修正至0%,并继续执行步骤S14。
为进一步优化上述实施例,图1中的步骤S15在图4中包括:
步骤S151、所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否大于第二预设SOC(a+c)%,如果是,则执行步骤S152,否则执行步骤S153;
其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值,c%为SOC使用范围调整幅度。
步骤S152、所述动力电池管理系统将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a+c)%~(b+c)%,并继续执行步骤S153;
其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值。
步骤S153、所述动力电池管理系统将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器。
考虑到动力电池管理系统SOC计算误差,需判断此时动力电池管理系统的当前SOC是否小于100%。
因此,为进一步优化上述实施例,步骤S16动力电池充满后,还包括:
步骤S19、所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否小于100%,如果是,则执行步骤S20,否则,执行步骤S17;
步骤S20、所述动力电池管理系统按照第二预设修正速率将所述当前SOC修正至100%,并继续执行步骤S17。
综上可以看出,本发明提供的动力电池消除记忆效应的控制方法,动力电池管理系统通过向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,使整车控制器控制整车进入消除记忆效应工作模式,动力电池管理系统利用动力电池的当前SOC和第一/二预设SOC的大小关系实时调整发送整车控制器的SOC使用范围以及动力电池当前允许的最大充放电功率,从而使得整车对动力电池进行满放满充,实现对动力电池100%SOC的使用,从而最大程度的消除动力电池记忆效应。
本发明通过动力电池总电压、模块电压、温度、温度上升变化率的联合诊断来有效防止动力电池消除记忆效应过程导致的动力电池过充过放的风险。
与上述方法实施例相对应,本发明还提供了一种动力电池消除记忆效应的控制系统。
参见图5,本发明实施例提供的一种动力电池消除记忆效应的控制系统的结构示意图,控制系统包括:动力电池管理系统01以及与动力电池管理系统01连接的整车控制器02;
其中,
动力电池管理系统01,用于当满足如下第一条件中的任意一个时,向整车控制器02发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求;利用所述动力电池的当前电池荷电量SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器02的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器02;将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器02;利用所述当前SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器02的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器02;当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器02发送所述请求;
其中,所述第一条件包括:
条件一,动力电池的使用时间大于预设时间,所述动力电池位于所述整车内;
条件二,所述整车在预设时间段的行驶里程大于预设里程;
以及条件三,所述动力电池的放电能量大于预设能量;
所述第二条件包括:
条件一,所述动力电池的总电压大于第一总电压阈值;
条件二,所述动力电池中最大模块电压大于第一电压阈值;
条件三,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度大于温度阈值;
以及条件四,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度上升变化率大于变化量阈值;
整车控制器02,用于接收所述请求,触发所述整车进入消除记忆效应工作模式;利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放;利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大充电功率控制所述整车进入主动充电模式,直至所述动力电池满充;在预设时间内没有接收到所述请求,控制所述整车退出所述消除记忆效应工作模式。
其中,本发明在完成对动力电池满放满充后,整车退出消除动力电池记忆效应的工作模式,恢复到正常模式,从而防止整车频繁进入消除动力电池记忆效应的工作模式,造成对整车驾驶性的影响。
综上可以看出,本发明提供的动力电池消除记忆效应的控制系统,动力电池管理系统01通过向整车控制器02发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,使整车控制器02控制整车进入消除记忆效应工作模式,动力电池管理系统01利用动力电池的当前SOC和第一/二预设SOC的大小关系实时调整发送整车控制器02的SOC使用范围以及动力电池当前允许的最大充放电功率,从而使得整车对动力电池进行满放满充,实现对动力电池100%SOC的使用,从而最大程度的消除动力电池记忆效应。
本发明通过动力电池总电压、模块电压、温度、温度上升变化率的联合诊断来有效防止动力电池消除记忆效应过程导致的动力电池过充过放的风险。
为进一步优化上述实施例,动力电池管理系统01,用于判断所述动力电池的当前SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值,c%为SOC使用范围调整幅度;如果否,则将对应调大的所述动力电池当前允许的所述最大放电功率发送至整车控制器02;如果是,则将发送至整车控制器02的SOC使用范围调整为(a-c)%~(b-c)%,并继续执行将所述最大放电功率发送至整车控制器02,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值。
SOC使用范围向下调整后,基于整车控制器02能量管理控制策略,整车控制器02控制整车进入主动助力/加速助力模式消耗动力电池SOC。在动力电池放电后,动力电池管理系统01利用动力电池的总电压以及最小模块电压判断动力电池是否满放。
因此,为进一步优化上述实施例,
整车控制器02,用于利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式;
动力电池管理系统01,用于判断所述动力电池的总电压是否小于第二总电压阈值,或所述动力电池的最小模块电压是否小于第二电压阈值;如果是,则判定所述动力电池满放;如果否,则返回重复执行判断所述动力电池的当前电池荷电量SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%。
考虑到动力电池管理系统SOC估算的精度误差,动力电池电量满放时,动力电池管理系统计算的SOC可能仍大于0%,则此时动力电池管理系统需要以预设修正速率将SOC修正至0%。
因此,为进一步优化上述实施例,动力电池管理系01,还用于在判定所述动力电池满放之后,判断所述当前SOC是否大于0%;如果是,则按照第一预设修正速率将所述当前SOC修正至0%,并继续执行将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器02;如果否,则继续执行将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器02。
为进一步优化上述实施例,动力电池管理系统01,用于判断所述当前SOC是否大于第二预设SOC(a+c)%,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值,c%为SOC使用范围调整幅度;如果否,则将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器02;如果是,则将发送至所述整车控制器02的SOC使用范围调整为(a+c)%~(b+c)%,并继续执行将所述最大充电功率发送至所述整车控制器02,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值。
考虑到动力电池管理系统01SOC计算误差,需判断此时动力电池管理系统01的当前SOC是否小于100%。
因此,为进一步优化上述实施例,动力电池管理系统01,还用于在所述动力电池满充之后,判断所述当前SOC是否小于100%;如果是,则按照第二预设修正速率将所述当前SOC修正至100%,并继续执行当满足如下第二条件中的任意一个时,不再向所述整车控制器02发送所述请求。
需要说明的是,系统实施例中动力电池管理系统01和整车控制器02的具体工作原理请参见对应的方法实施例部分,此处不再赘述。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种动力电池消除记忆效应的控制方法,其特征在于,包括:
当满足如下第一条件中的任意一个时,动力电池管理系统向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求,该第一条件包括:
条件一,动力电池的使用时间大于预设时间,所述动力电池位于所述整车内;
条件二,所述整车在预设时间段的行驶里程大于预设里程;
以及条件三,所述动力电池的放电能量大于预设能量;
所述整车控制器接收所述请求,触发所述整车进入消除记忆效应工作模式;
所述动力电池管理系统利用所述动力电池的当前电池荷电量SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器;
所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放;
所述动力电池管理系统将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;
所述动力电池管理系统利用所述当前SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;
所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大充电功率控制所述整车进入主动充电模式,直至所述动力电池满充;
当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器发送所述请求,该第二条件包括:
条件一,所述动力电池的总电压大于第一总电压阈值;
条件二,所述动力电池中最大模块电压大于第一电压阈值;
条件三,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度大于温度阈值;
以及条件四,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度上升变化率大于变化量阈值;
所述整车控制器在预设时间内没有接收到所述请求,控制所述整车退出所述消除记忆效应工作模式。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述动力电池管理系统利用所述动力电池的当前电池荷电量SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器包括:
所述动力电池管理系统判断所述动力电池的当前SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值,c%为SOC使用范围调整幅度;
如果否,则所述动力电池管理系统将对应调大的所述动力电池当前允许的所述最大放电功率发送至所述整车控制器;
如果是,则所述动力电池管理系统将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a-c)%~(b-c)%,并继续执行将所述最大放电功率发送至所述整车控制器,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放包括:
所述整车控制器利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式;
所述动力电池管理系统判断所述动力电池的总电压是否小于第二总电压阈值,或所述动力电池的最小模块电压是否小于第二电压阈值;
如果是,则所述动力电池管理系统判定所述动力电池满放;
如果否,则返回重复执行所述动力电池管理系统判断所述动力电池的当前电池荷电量SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述动力电池管理系统判定所述动力电池满放之后,还包括:
所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否大于0%;
如果是,则所述动力电池管理系统按照第一预设修正速率将所述当前SOC修正至0%,并继续执行所述动力电池管理系统将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;
如果否,则继续执行所述动力电池管理系统将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述动力电池管理系统利用所述当前电池荷电量SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器包括:
所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否大于第二预设SOC(a+c)%,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值,c%为SOC使用范围调整幅度;
如果否,则所述动力电池管理系统将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;
如果是,则所述动力电池管理系统将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a+c)%~(b+c)%,并继续执行将所述最大充电功率发送至所述整车控制器,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,在所述动力电池满充之后,还包括:
所述动力电池管理系统判断所述当前SOC是否小于100%;
如果是,则所述动力电池管理系统按照第二预设修正速率将所述当前SOC修正至100%,并继续执行当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器发送所述请求。
7.一种动力电池消除记忆效应的控制系统,其特征在于,包括动力电池管理系统以及与所述动力电池管理系统连接的整车控制器;
所述动力电池管理系统,用于当满足如下第一条件中的任意一个时,向整车控制器发送整车进入消除记忆效应工作模式的请求;利用所述动力电池的当前电池荷电量SOC和第一预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大放电功率发送至所述整车控制器;将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;利用所述当前SOC和第二预设SOC的大小关系调整发送至所述整车控制器的SOC使用范围,并将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;当满足如下第二条件中的任意一个时,所述动力电池管理系统不再向所述整车控制器发送所述请求;
其中,所述第一条件包括:
条件一,动力电池的使用时间大于预设时间,所述动力电池位于所述整车内;
条件二,所述整车在预设时间段的行驶里程大于预设里程;
以及条件三,所述动力电池的放电能量大于预设能量;
所述第二条件包括:
条件一,所述动力电池的总电压大于第一总电压阈值;
条件二,所述动力电池中最大模块电压大于第一电压阈值;
条件三,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度大于温度阈值;
以及条件四,所述总电压不大于所述总电压阈值且所述最大模块电压不大于所述电压阈值时,动力电池温度上升变化率大于变化量阈值;
所述整车控制器,用于接收所述请求,触发所述整车进入消除记忆效应工作模式;利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式,消耗所述动力电池的SOC,直至所述动力电池满放;利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大充电功率控制所述整车进入主动充电模式,直至所述动力电池满充;在预设时间内没有接收到所述请求,控制所述整车退出所述消除记忆效应工作模式。
8.根据权利要求7所述的控制系统,其特征在于,
所述动力电池管理系统,用于判断所述动力电池的当前SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值,c%为SOC使用范围调整幅度;如果否,则将对应调大的所述动力电池当前允许的所述最大放电功率发送至所述整车控制器;如果是,则将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a-c)%~(b-c)%,并继续执行将所述最大放电功率发送至所述整车控制器,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值。
9.根据权利要求8所述的控制系统,其特征在于,
所述整车控制器,用于利用接收到的所述SOC使用范围和所述最大放电功率控制所述整车进入主动助力/加速助力模式;
所述动力电池管理系统,用于判断所述动力电池的总电压是否小于第二总电压阈值,或所述动力电池的最小模块电压是否小于第二电压阈值;如果是,则判定所述动力电池满放;如果否,则返回重复执行判断所述动力电池的当前电池荷电量SOC是否小于第一预设SOC(b-c)%。
10.根据权利要求9所述的控制系统,其特征在于,
所述动力电池管理系,还用于在判定所述动力电池满放之后,判断所述当前SOC是否大于0%;如果是,则按照第一预设修正速率将所述当前SOC修正至0%,并继续执行将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器;如果否,则继续执行将初始SOC使用范围作为当前SOC使用范围发送至所述整车控制器。
11.根据权利要求7所述的控制系统,其特征在于,
所述动力电池管理系统,用于判断所述当前SOC是否大于第二预设SOC(a+c)%,其中,a%为所述初始SOC使用范围的最小值,c%为SOC使用范围调整幅度;如果否,则将对应调大的所述动力电池当前允许的最大充电功率发送至所述整车控制器;如果是,则将发送至所述整车控制器的SOC使用范围调整为(a+c)%~(b+c)%,并继续执行将所述最大充电功率发送至所述整车控制器,其中,b%为所述初始SOC使用范围的最大值。
12.根据权利要求7所述的控制系统,其特征在于,
所述动力电池管理系统,还用于在所述动力电池满充之后,判断所述当前SOC是否小于100%;如果是,则按照第二预设修正速率将所述当前SOC修正至100%,并继续执行当满足如下第二条件中的任意一个时,不再向所述整车控制器发送所述请求。
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