CN108001268A - 一种电动汽车放电保护方法 - Google Patents

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陈凤琴
黄炎
刘琪
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Abstract

本发明公开了一种电动汽车放电保护方法，在电池放电过程中，获取实时最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统，并对最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统进行判断，当最低单体电压Vmin小于单体最低电压保护阈值或电池系统总电压V系统小于系统电压保护阈值时，结束放电，本发明电动汽车在通过放电设备经充电接口进行放电时，从电池单体电压和电池系统总电压两个方面设置保护措施，两种保护措施同步进行，任意一项达到保护阈值时，即开始进行保护，旨在对电动汽车电池在放电时进行保护，在电动汽车进行合理放电、有效储能的基础上，保证车辆本身和充放电设备等的安全，不损害动力电池的寿命。

Description

一种电动汽车放电保护方法
技术领域
本发明属于电动汽车放电技术领域，具体涉及一种电动汽车放电保护方法。
背景技术
电动汽车快速发展带来了汽车产业的重大转变，也给储能产业带来了新的运作模式。电动汽车以车载动力电池系统作为汽车动力的能源来源，本身就是一种新型的储能形式——移动储能。而电动汽车放电过程中，是否会对人身安全、车辆安全、设备安全造成损害，是车辆使用者以及充放电设备运营者关注的焦点。动力电池的放电过程是化学能转化为电能的过程，由电动汽车向外放电时，需要保证不会对车辆本身的动力电池造成伤害。
而目前电动汽车在通过放电设备经充电接口进行放电时，并没有有效的监控，这种盲目粗放的放电，无法对电池做出有效的保护，会对电池的安全和寿命产生严重的影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明通过对电池特性和电动汽车放电流程的研究，提出了该放电保护方法，在电动汽车在通过放电设备经充电接口进行放电时，从电池单体电压和电池系统总电压两个方面设置保护措施，两种保护措施同步进行，任意一项达到保护阈值时，即开始进行保护，旨在对电动汽车电池在放电时进行保护，在电动汽车进行合理放电、有效储能的基础上，保证车辆本身和充放电设备等的安全，不损害动力电池的寿命。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种电动汽车放电保护方法，在电池放电过程中，获取实时最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统，并对最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统进行判断，当最低单体电压Vmin小于单体最低电压保护阈值或电池系统总电压V系统小于系统电压保护阈值时，结束放电。
进一步的，具体包括以下步骤：
S1：放电设备与电动汽车BMS交互；
S2：电动汽车通过放电设备放电；
S3：解析BMS报文，获取实时最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统；
S4：判断最低单体电压Vmin≤V2或电池系统总电压V系统≤Vmin系统2，是则进行S5，否则进行S2，其中V2为电池放电单体最低电压二级保护阈值，Vmin系统2为电池放电系统总压最低电压二级保护阈值；
S5：判断最低单体电压Vmin≤V1或电池系统总电压V系统≤Vmin系统1，是则进行S7，否则进行S6，其中V1为电池放电单体最低电压一级保护阈值，V1<V2，Vmin系统1为电池放电系统总压最低电压一级保护阈值，Vmin系统1<Vmin系统2；
S6：放电功率降低为原来功率的预设倍数P，随后进行S2；
S7：结束放电。
进一步的，电池放电系统总压最低电压二级保护阈值Vmin系统2和电池放电系统总压最低电压一级保护阈值Vmin系统1的计算公式：
式中，Vr系统为系统额定电压；
Vr单体为单体额定电压；
V3为系统放电总电压一级保护对应单体电压预设值；
V4为系统放电总电压二级保护对应单体电压预设值；
其中，V3<V4，V2<V4，V1<V3。
进一步的，步骤S1中还包括判断放电电池种类，根据不同电池种类的放电电压曲线确定V1和V2。
进一步的，步骤S6中的预设倍数为0.2＜P＜0.9。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果，本发明通过解析动力电池系统BMS的单体电压信息报文，获取电动汽车动力电池单体电压最低值，以最低单体电压与放电保护阈值进行比较，判断是否停止电动汽车对外放电，同时，对电池系统的总电压也进行了放电保护阈值设置，该方法可以有效的保护电池，不使电池发生过放，同时，也能保证电动汽车放出较多的电能，而不存在保护过度，从而导致电动汽车储能失效的情况。
附图说明
图1是本发明的放电保护逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
以额定电压为320V的磷酸铁锂电池为例，其放电保护步骤如下：
S1：放电设备与电动汽车BMS交互；
S2：电动汽车通过放电设备放电；
S3：解析BMS报文，获取实时最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统，如Vmin＝2.96V，V系统＝298.9V；
S4：当最低单体电压Vmin≤V2或电池系统总电压V系统≤Vmin系统2时，则进行S5，否则进行S2，其中V2为电池放电单体最低电压二级保护阈值，如V2＝3.0V，Vmin系统2为电池放电系统总压最低电压二级保护阈值，如Vmin系统2＝300V；
S5：当最低单体电压Vmin≤V1或电池系统总电压V系统≤Vmin系统1，则进行S7，否则进行S6，其中V1为电池放电单体最低电压一级保护阈值，V1<V2，如V1＝2.85V，Vmin系统1为电池放电系统总压最低电压一级保护阈值，Vmin系统1<Vmin系统2，如Vmin系统1＝290V；
S6：放电功率降低为原来功率的预设倍数P，如P＝0.5，随后进行S2；
S7：结束放电。
如上步骤进行循环，直至判断条件满足执行S7，则结束此次放电。该方法适用于搭载磷酸铁锂电池、三元锂电池、锰酸锂电池、钛酸锂电池等多种电池的电动汽车通过放电设备经充电接口进行放电的保护。
如图1所示，放电设备对电动汽车进行放电时，放电设备获取电动汽车电池管理系统BMS的报文信息，通过解析获取电池类型，不同种类的电池其单体最低放电保护电压阈值的设置不同。
放电过程中，放电保护步骤如下：
S1：放电设备与电动汽车BMS交互；
S2：电动汽车通过放电设备放电；
S3：解析BMS报文，获取实时最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统；
上述步骤中，解析BMS报文包括解析电池单体电压报文。
S4：当最低单体电压Vmin≤V2或电池系统总电压V系统≤Vmin系统2时，则进行S5，否则进行S2，其中V2为电池放电单体最低电压二级保护阈值，Vmin系统2为电池放电系统总压最低电压二级保护阈值；
需要说明的是，该步骤中，同时判断最低单体电压Vmin≤V2和电池系统总电压V系统≤Vmin系统2这两个条件，且只要两者中的任意一个满足对应关系式，则进行S5，两个条件都不满足，则进行S2；
S5：当最低单体电压Vmin≤V1或电池系统总电压V系统≤Vmin系统1，则进行S7，否则进行S6，其中V1为电池放电单体最低电压一级保护阈值，V1<V2，Vmin系统1为电池放电系统总压最低电压一级保护阈值，Vmin系统1<Vmin系统2；
需要说明的是，该步骤中，同时判断最低单体电压Vmin≤V1和电池系统总电压V系统≤Vmin系统1这两个条件，且只要两者中的任意一个满足对应关系式，则进行S7，两个条件都不满足，则进行S6；
S6：放电功率降低为原来功率的预设倍数P，随后进行S2；
S7：结束放电。
系统电压保护阈值计算公式：
式中，Vmin系统1——电池放电系统总压最低电压一级保护阈值；
Vmin系统2——电池放电系统总压最低电压二级保护阈值；
Vr系统——系统额定电压；
Vr单体——单体额定电压；
V3——系统放电总电压一级保护对应单体电压预设值；
V4——系统放电总电压二级保护对应单体电压预设值；
其中，V3<V4，V2<V4，V1<V3。

Claims (5)

1.一种电动汽车放电保护方法，其特征在于，在电池放电过程中，获取实时最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统，并对最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统进行判断，当最低单体电压Vmin小于单体最低电压保护阈值或电池系统总电压V系统小于系统电压保护阈值时，结束放电。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车放电保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：放电设备与电动汽车BMS交互；
S2：电动汽车通过放电设备放电；
S3：解析BMS报文，获取实时最低单体电压Vmin和电池系统总电压V系统；
S4：判断最低单体电压Vmin≤V2或电池系统总电压V系统≤Vmin系统2，是则进行S5，否则进行S2，其中V2为电池放电单体最低电压二级保护阈值，Vmin系统2为电池放电系统总压最低电压二级保护阈值；
S5：判断最低单体电压Vmin≤V1或电池系统总电压V系统≤Vmin系统1，是则进行S7，否则进行S6，其中V1为电池放电单体最低电压一级保护阈值，V1<V2，Vmin系统1为电池放电系统总压最低电压一级保护阈值，Vmin系统1<Vmin系统2；
S6：放电功率降低为原来功率的预设倍数P，随后进行S2；
S7：结束放电。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车放电保护方法，其特征在于，电池放电系统总压最低电压二级保护阈值Vmin系统2和电池放电系统总压最低电压一级保护阈值Vmin系统1的计算公式：
式中，Vr系统为系统额定电压；
Vr单体为单体额定电压；
V3为系统放电总电压一级保护对应单体电压预设值；
V4为系统放电总电压二级保护对应单体电压预设值；
其中，V3<V4，V2<V4，V1<V3。
4.根据权利要求2所述的一种电动汽车放电保护方法，其特征在于，步骤S1中还包括判断放电电池种类，根据不同电池种类的放电电压曲线确定V1和V2。
5.根据权利要求2所述的一种电动汽车放电保护方法，其特征在于，步骤S6中的预设倍数为0.2＜P＜0.9。
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