CN106130128B - 一种双电池系统充电控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车技术，本发明公开了一种双电池系统充电控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在电动汽车内设置一充电控制系统和两套电池系统，两套电池系统分别连接充电控制系统；所述充电控制系统分别监测两套电池系统中电池的使用参数以及作出充电模式判断；步骤二、根据步骤一中充电控制系统检测到的参数选择出优先充电的其中一套电池系统，充电控制系统发出控制信号，导通被选中的电池系统和外部充电设备；步骤三、当步骤二中选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。本发明还公开了一种双电池系统充电控制系统。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术，特别涉及一种双电池系统充电控制方法及系统。
背景技术
随着石油资源的逐渐枯竭，电动汽车(Electron-Volt)在近年来得到了很好的发展，尤其是石墨烯作为电池原料在技术上的突破，使得大规模推广电动汽车更加成为可能。电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。其相较于汽油汽车较为节能环保，因此正在被世界各国所推广。
当前一些发达地区已经开始使用电动汽车。为了便于人们使用，在一些公共场所，如小区、街道、广场等地均采用区域集中的方式设置的交流充电桩来为电动汽车充电，并利用集中式控制器控制多个交流充电桩，每个交流充电桩通过充电连接模块与电动汽车相连接以为电动汽车的蓄电池充电。
现有的电动汽车基本采用一套独立的电池结构系统，独立的电池结构相对简单。相比较于独立的一套电池系统结构而言双电池系统有很多优越的性能，但是鉴于结构和控制原理更加复杂，使得双电池系统没有被开发。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中没有一种双电池充电控制系统，导致难以实现双电池的技术问题，本发明公开了一种双电池系统充电控制方法及系统。
本发明采用的技术方案是这样的：
本发明公开了一种双电池系统充电控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在电动汽车内设置一充电控制系统和两套电池系统，两套电池系统分别连接充电控制系统；所述充电控制系统分别监测两套电池系统中电池的使用参数以及充电模式；步骤二、根据步骤一中充电控制系统检测到的参数以及充电模式选择出优先充电的其中一套电池系统，充电控制系统发出控制信号，导通被选中的电池系统和外部充电设备；步骤三、当步骤二中选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。
更进一步地，上述方法还包括，当第二套电池系统充电达到阈值，比如80%并断开后，判断第一套电池系统的电量是否小于设定阈值，比如100%,是，则继续对第一套电池系统进行充电，直到第一套电池系统的电量达到设定阈值，比如100%。在满足充电效率的情况下，会优先实现前面80%的充电，但在充电的最后再判断一次，保证两个电池的电量都达到最高，从而在保证充电效率的情况下也尽量使得汽车能行驶更远的距离。
更进一步地，上述步骤二具体为：
首先充电控制系统识别本次充电为快充还是慢充模式；
若为慢充：比较两套电池系统的循环使用次数，选出循环使用次数较少的电池，优先对使用次数较少的电池进行充电，电池充电到SOC=100%后转换到另一电池系统充电，也对另一系统充电到SOC=100%。
若为快充：比较两电池系统的充电接受功率，根据荷电状态判断电池是否处于充电高效区；
然后再判断循环次数少的电池系统的荷电状态是否处于充电高效区，如果是，则直接给循环次数少的电池系统进行充电；对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%。再次转回对已经充电至SOC=80%的充电至SOC=100%。
如果循环次数少的电池系统的荷电状态不是处于充电高效区，则对比循环使用次数；
循环使用次数超过设定阈值（20次），则对循环使用次数少的电池系统充电，对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%。再次转回对已经充电至SOC=80%的充电至SOC=100%。
循环使用次数未超过设定阈值（20次），则优先对充电接受功率大的电池进行充电，对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%。再次转回对已经充电至SOC=80%的充电至SOC=100%。
更进一步地，上述步骤三中对另外一套电池系统充电的过程具体包括：
步骤S31.充电控制系统执行高压上电流程；
步骤S32.充电控制系统重启充电过程，并将该套电池系统充电至100%。
步骤S33.第二套电池系统完全充满后，充电控制系统再次切换电池系统。
本发明还公开了一种双电池系统充电控制系统，其具体包括充电控制系统和两套电池系统，充电控制系统和两套电池系统均设置在电动汽车内；所述充电控制系统用于监测两套电池系统中电池的使用参数以及充电模式，并根据电池的使用参数以及充电模式实现两套电池的充电控制；充电控制系统首选根据系统检测到的参数以及充电模式选择出优先充电的其中一套电池系统，充电控制系统发出控制信号，导通被选中的电池系统和外部充电设备进行充电，充电达到设定的阈值后，判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：实现单独的一个充电装置对两套电池系统进行充电，并且能够实现对两套电池系统的保护功能，使两套电池系统循环使用次数保持在一定阈值的范围内，均衡地对两套电池系统进行利用。
附图说明
图1为本发明的双电池系统充电控制方法的流程图。
图2为判断本次充电方式为快充时的控制策略。
图3为判断本次充电方式为慢充时的控制策略。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的本发明的双电池系统充电控制方法的流程图。本发明公开了一种双电池系统充电控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在电动汽车内设置一充电控制系统和两套电池系统，两套电池系统分别连接充电控制系统；所述充电控制系统分别监测两套电池系统中电池的使用参数以及充电模式；步骤二、根据步骤一中充电控制系统检测到的参数以及充电模式选择出优先充电的其中一套电池系统，充电控制系统发出控制信号，导通被选中的电池系统和外部充电设备；步骤三、当步骤二中选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。通过上述方法，实现单独的一个充电装置对两套电池系统进行充电，简化了设备，使得电动汽车能搭载两套电池系统，提高了电池系统的使用寿命，延长了电动汽车一次充电的行使公里数。同时，即使其中一个电池出现故障，电动汽车还是可以正常行驶，提高了电池系统的使用寿命，也使得用户的满意度提高。
步骤二中充电控制系统根据检测到的参数选择出优先充电的其中一套电池系统的过程具体如下：
S21.首先比较两套电池系统的使用次数，选出使用次数较少的电池，当两套电池系统的使用次数差值小于设定的阈值，比如20次，则优先对使用次数较少的电池进行充电，否则继续步骤S22。
S22.判断循环次数少的电池系统的荷电状态（SOC）是否处于充电高效区，在本发明中，（充电高效区是电池充电效率相对高的一段电池状态范围，根据电池SOC判断。如果只有其中一个电池包处于高效区，则优先充电，在这种情况下，相同时间内充电机所做功也就越多。）是，则继续步骤S23，否，则直接给循环次数少的电池系统进行充电。
步骤S23.判断本次充电方式属于慢充或是快充。如为慢充则允许对循环次数少的电池进行充电；如为快充，则允许对处于高效区的电池进行充电。
步骤S24.如为快充，则对选择的电池进行充电至80%时即停止。由电池特性和出于安全考虑，充电至80%时即停止。
优先选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和和外部充电设备，否则，结束充电。
当判断结果是继续给另外一套电池系统时，充电控制系统通过开关管执行高压下电，断开当前充电电池。然后通过另外一个开关管接通另一套电池系统。
具体步骤三包括：
步骤S31.充电控制系统执行高压上电流程（预充及主接触器接通）；预充是为了防止电瞬间电流过大，保护电路。主接触器是电路元器件的标准零件，高压上电是指PCU和主电路通电。
步骤S32.充电控制系统重启，重新开始充电过程，并将该套电池充电至100%。
步骤S33.第二套电池系统完全充满后，充电控制系统再次切换电池，对首先充电的电池进行80%-100%的充电，在两套电池都充电完成后，执行高压下电，PCU和主电路断电。
本发明通过对双电池系统接受功率的比对优先选择接受功率高的电池系统进行充电。对双电池系统循环次数的比对使两套电池系统循环次数保持在一定的范围值内。
如图2所示，当判断本次充电方式为快充时的控制策略，优先选择接受功率高的电池系统进行充电，同时使两套电池系统循环次数保持在一定的范围值内。
如图3所示，当判断本次充电方式为慢充时的控制策略，使两套电池系统循环次数保持在一定的范围值内。
步骤二还可以具体为：
步骤S202.判断充电模式，当为快充时，继续步骤S203，否则进入步骤S204；
步骤S203.比对两套电池系统的接受功率，选择接受功率高的电池系统优先充电；
步骤S204.比对两套电池系统的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池系统优先充电；
步骤S205.比对两套电池系统的荷电状态，选择荷电状态低的电池系统优先充电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双电池系统充电控制方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在电动汽车内设置一充电控制系统和两套电池系统，两套电池系统分别连接充电控制系统；所述充电控制系统分别监测两套电池系统中电池的使用参数以及作出充电模式判断；步骤二、根据步骤一中充电控制系统检测到的参数以及充电模式选择出优先充电的其中一套电池系统，充电控制系统发出控制信号，导通被选中的电池系统和外部充电设备，所述步骤二具体为：
首先充电控制系统识别本次充电为快充还是慢充模式；
若为慢充：比较两套电池系统的循环使用次数，选出循环使用次数较少的电池，优先对使用次数较少的电池进行充电，电池充电到SOC=100%后转换到另一电池系统充电，也对另一电池系统充电到SOC=100%；
若为快充：比较两电池系统的充电接受功率，根据荷电状态判断电池是否处于充电高效区；
然后再判断循环次数少的电池系统的荷电状态是否处于充电高效区，如果是，则直接给循环次数少的电池系统进行充电；对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%；再次转回对已经充电至SOC=80%的电池系统充电至SOC=100%；
如果循环次数少的电池系统的荷电状态不是处于充电高效区，则对比循环使用次数；
循环使用次数超过设定阈值，则对循环使用次数少的电池系统充电，对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%；再次转回对已经充电至SOC=80%的电池系统充电至SOC=100%；
循环使用次数未超过设定阈值，则优先对充电接受功率大的电池进行充电，对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%；再次转回对已经充电至SOC=80%的电池系统充电至SOC=100%；
步骤三、当步骤二中选中的电池系统充电完成后，充电控制系统判断是否继续给另外一套电池系统进行充电，是，则导通另外一套电池系统和外部充电设备，否则，结束充电。
2.如权利要求1所述的双电池系统充电控制方法，其特征在于所述方法还包括，当第二套电池系统充电完成并断开后，判断第一套电池系统的电量是否需要继续充电,是，则继续对第一套电池系统进行充电，直到第一套电池系统的电量达到设定的阈值。
3.如权利要求1或者2所述的双电池系统充电控制方法，其特征在于所述步骤三中对另外一套电池系统充电的过程具体包括：
步骤S31.充电控制系统执行高压上电流程；
步骤S32.充电控制系统重启充电过程，并将该套电池系统充电至设定阈值；
步骤S33.第二套电池系统完全充满后，充电控制系统再次切换被充电电池系统。
4.如权利要求1所述的双电池系统充电控制方法，其特征在于所述步骤二还可以具体为：
步骤S202.判断充电模式，当为快充时，继续步骤S203，否则进入步骤S204；
步骤S203.比对两套电池系统的接受功率，选择接受功率高的电池系统优先充电；
步骤S204.比对两套电池系统的循环使用次数，选择循环使用次数少的电池系统优先充电；
步骤S205.比对两套电池系统的荷电状态，选择荷电状态低的电池系统优先充电。
5.一种双电池系统充电控制系统，其特征在于具体包括充电控制系统和两套电池系统，充电控制系统和两套电池系统均设置在电动汽车内；所述充电控制系统用于监测两套电池系统中电池的使用参数以及充电模式，并根据电池的使用参数以及充电模式实现两套电池的充电控制；充电控制系统首选根据系统检测到的参数以及充电模式，选择出优先充电的其中一套电池系统，其中选择方式具体为；首先充电控制系统识别本次充电为快充还是慢充模式；
若为慢充：比较两套电池系统的循环使用次数，选出循环使用次数较少的电池，优先对使用次数较少的电池进行充电，电池充电到SOC=100%后转换到另一电池系统充电，也对另一电池系统充电到SOC=100%；
若为快充：比较两电池系统的充电接受功率，根据荷电状态判断电池是否处于充电高效区；
然后再判断循环次数少的电池系统的荷电状态是否处于充电高效区，如果是，则直接给循环次数少的电池系统进行充电；对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%；再次转回对已经充电至SOC=80%的电池系统充电至SOC=100%；
如果循环次数少的电池系统的荷电状态不是处于充电高效区，则对比循环使用次数；
循环使用次数超过设定阈值，则对循环使用次数少的电池系统充电，对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%；再次转回对已经充电至SOC=80%的电池系统充电至SOC=100%；
循环使用次数未超过设定阈值，则优先对充电接受功率大的电池进行充电，对该电池快充充电至SOC=80%，转换对另一电池系统快充，充电至SOC=100%；再次转回对已经充电至SOC=80%的电池系统充电至SOC=100%，
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