CN108011140A - 一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法及装置，所述方法包括如下步骤：获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压；基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压；根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电；当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时；当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。通过本发明提供的技术方案能够对充电时间进行严格把控，更加精确的确定充电结束时间。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池电量平衡领域，具体地涉及一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法及装置。
背景技术
随着汽车电子电器技术的迅速发展，汽车上装配的车载电器的种类及功能日益丰富，例如，车载娱乐系统、汽车互联功能、更丰富的内外灯系统、座椅加热、智能通风等，这些日益增加的功能及用电器件都对12V蓄电池(以下简称“蓄电池”)提出了新的挑战。
在新能源汽车日常运作过程中，尤其是在车辆未上高压时，汽车上所有用电器件的正常运行都是由蓄电池提供的电能实现的，而随着车载器件功能的日益丰富，传统的蓄电池难以支撑逐渐增多的用电器件，一旦发生蓄电池亏电，将会对车辆的正常运行造成极大影响，甚至导致车辆无法顺利起动。例如，长时间在车内使用娱乐系统后，蓄电池电量被大量消耗，进而导致车辆无法起动。另一方面，某些新增的用电器件即使在整车锁车状态，甚至在驾驶员离开后也会消耗微弱的电流；或者，现有的汽车互联功能会在整车锁车后允许用户通过手机对车辆进行操作，这些操作同样需要蓄电池的电能供应，在这些情况下，当汽车长时间停放后，由于蓄电池电量被消耗，车辆无法再次成功起动的风险也在增加。
在现有的新能源汽车中，除了传统蓄电池外还普遍配置有一动力电池，其通常也被称作能量存储系统，主要用于驱动汽车并维持车辆的正常行驶。而为了解决上述提到的蓄电池电量被过度消耗导致车辆无法正常启动的技术问题，越来越多的汽车制造商开始将目光投向新能源汽车所特有的动力电池上，期望通过基于动力电池向蓄电池充电的方式维持汽车蓄电池的电量均衡，确保蓄电池能够时刻处于足以启动汽车的电量状态。在申请号为200720182300.1的中国在先申请中公开了一种适用于带有动力电池组的汽车的车载蓄电池系统，其基于控制器控制动力电池组向车载蓄电池充电以维持车载蓄电池的电压水平。这虽然能在一定程度上确保蓄电池的电量始终维持在足以启动汽车的电量水平，但在实际应用中由于用电器的线性压降以及蓄电池工作环境等因素的影响，控制器测量获得的蓄电池电压值与实际蓄电池的电压值是存在误差的。现有技术无法对这一误差进行有效修正，容易造成动力电池对蓄电池充电不足，或者过度充电的情况发生。另一方面，现有的基于动力电池向蓄电池充电的技术方案均通过检测到的蓄电池电压状态来确定充电的开始和结束时间，则同样受制于测量误差的影响，现有的技术方案无法准确有效的确定充电的开始和结束时间。
在现阶段，大多数情况下，用户只能简单直观地基于测量获得的蓄电池电压值确定动力电池的开始充电时间及结束充电时间，并据此完成基于动力电池向蓄电池充电的动作。但是，这样的方案可能带来充电不足或过度充电的安全隐患。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有技术无法精准确定充电时间，容易引起充电不足或过度充电的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法，包括如下步骤：获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压；基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压；根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电；当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时；当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。
可选的，所述功能运行时间目标值是基于所述蓄电池的容量、所述能量存储系统的充电输出电压和充电输出电流确定的。
可选的，根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电包括如下步骤：当所述修正后的蓄电池电压小于第一阈值，则判断所述蓄电池需要充电；否则，判断所述蓄电池不需要充电。
可选的，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的功能控制单元和至少一个用电器，基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正包括如下步骤：基于如下公式计算获得所述修正后的蓄电池电压：
其中，Uc为所述修正后的蓄电池电压，U为所述蓄电池的电压，T1为所述蓄电池的实际温度值，T0为标准温度值，α为标准电压值，Correction_V/T为温度电压修正系数，Correction_V/V为电压修正系数，用电器i状态为用电器i的开关状态，LineDropi为用电器i的线压降，LineDropFCU为所述功能控制单元的线压降。
可选的，获取所述蓄电池的状态信息包括：基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息，或者时刻获取所述蓄电池的状态信息。
可选的，在所述新能源汽车处于驻车状态下，时刻获取所述蓄电池的状态信息；在所述新能源汽车处于锁车状态下，基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息。
可选的，调用能量存储系统向所述蓄电池充电包括：使用转换装置对所述能量存储系统输出的电压进行转换，转换得到的充电输出电压与所述蓄电池的核定电压相匹配。
可选的，在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并将所述蓄电池的充电状态呈现给用户。
可选的，在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并调用所述能量存储系统向处于工作状态的用电器供电。
可选的，调用能量存储系统向所述蓄电池充电之前，所述方法还包括：确认所述能量存储系统的电压超过第二阈值。
可选的，调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，监测所述能量存储系统的电压，当所述能量存储系统的电压低于第二阈值时，结束充电。
本发明实施例还提供一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡装置，包括：获取模块，用于获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压；修正模块，用于基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压；判断模块，用于根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电；处理模块，用于当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时；计时模块，用于当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。
可选的，所述功能运行时间目标值是基于所述蓄电池的容量、所述能量存储系统的充电输出电压和充电输出电流确定的。
可选的，所述判断模块包括：第一判断子模块，用于当所述修正后的蓄电池电压小于第一阈值，则判断所述蓄电池需要充电；否则，判断所述蓄电池不需要充电。
可选的，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的用电部件和至少一个用电器，所述修正模块基于如下公式计算获得所述修正后的蓄电池电压：
其中，Uc为所述修正后的蓄电池电压，U为所述蓄电池的电压，T1为所述蓄电池的实际温度值，T0为标准温度值，α为标准电压值，Correction_V/T为温度电压修正系数，所述Correction_V/V为电压修正系数，用电器i状态为用电器i的开关状态，LineDropi为用电器i的线压降；所述LineDropFCU为与所述功能控制单元的线压降。
可选的，所述获取模块包括：第一获取子模块，用于基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息；或者，第二获取子模块，用于时刻获取所述蓄电池的状态信息。
可选的，所述第一获取子模块在所述新能源汽车处于锁车状态下，基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息；或者，所述第二获取子模块在所述新能源汽车处于驻车状态下，时刻获取所述蓄电池的状态信息。
可选的，所述处理模块包括：转换子模块，用于使用转换装置对所述能量存储系统输出的电压进行转换，转换得到的充电输出电压与所述蓄电池的核定电压相匹配。
可选的，所述处理模块包括：呈现子模块，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并将所述蓄电池的充电状态呈现给用户。
可选的，所述处理模块包括：供电子模块，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并调用所述能量存储系统向处于工作状态的用电器供电。
可选的，所述装置还包括：确认模块，用于在所述处理模块调用能量存储系统向所述蓄电池充电之前，确认所述能量存储系统的电压超过第二阈值。
可选的，所述处理模块包括：监测子模块，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，监测所述能量存储系统的电压，当所述能量存储系统的电压低于第二阈值时，结束充电。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
基于功能运行时间目标值确定基于动力电池(即所述“能量存储系统”)向蓄电池充电的充电结束时间，较之现有的基于蓄电池电压确定充电结束时间的技术方案更加精确，避免了因测量获得的蓄电池电压与实际的蓄电池电压不符导致的过度充电或充电不足的情况，有利于用户体验。
另外，功能运行时间目标值可以基于所述蓄电池的容量、所述能量存储系统的充电输出电压和充电输出电流确定，从而可以精确确定充电时间以控制蓄电池的充电量，避免过度充电或充电不足。
进一步，基于电压修正公式对测量获得的蓄电池电压进行修正，使得对蓄电池的实际状态的监控更加精确。
更进一步，基于第二阈值对动力电池的电压进行动态保护，若动力电池的电压低于第二阈值，则即使此时充电时间并未达到功能运行时间目标值仍停止动力电池向外输电的动作，避免动力电池被过度消耗。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图；
图2是本发明的第二实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图；
图3是本发明的第三实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图；
图4是本发明的第四实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图；以及
图5是本发明的第五实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡装置的结构示意图。
具体实施方式
本领域技术人员理解，在基于动力电池向蓄电池充电时，现有技术仍局限于通过测量蓄电池的电压来判断充电起止时间，但测量获得的蓄电池的电压与实际的蓄电池电压之间的偏差会导致充电起止时间的判断不准确，尤其是充电结束时间的判断不准确，可能造成过度充电或者充电不足的情况。
为了解决这一技术问题，本发明所述技术方案将功能运行时间目标值作为判断充电动作是否结束的判断标准，避免了因测量的蓄电池电压与实际的蓄电池电压之间的测量误差导致的充电过早结束或者充电过晚结束。进一步地，还通过电压修正公式对测量获得的蓄电池电压进行修正，以尽量减少上述测量误差对整体方案的影响。
在本发明的一个优选实施例中，当修正后的蓄电池电压低于第一阈值且当前能量存储系统的电压大于第二阈值时，确定执行充电动作并开始计时，并基于蓄电池的容量、能量存储系统的充电输出电压和充电输出电流确定功能运行时间目标值，当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电，完成新能源汽车的蓄电池电量平衡方案。进一步地，若在充电过程中发现能量存储系统的电压值小于第二阈值则立即结束充电，以便对能量存储系统进行保护，避免能量存储系统的电量被过度消耗。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明的第一实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图。其中，所述新能源汽车可以包括混合动力汽车、纯电动汽车等除了蓄电池外还配备有一定容量的能量存储系统的汽车；所述蓄电池为将化学能直接转化为电能的可再充电电池，其用于在发动机熄火状态下为所述新能源汽车上的用电器件的正常运行提供电能，并为所述发动机提供起动电流以确保所述发动机能够正常启动。
具体地，在本实施例中，首先执行步骤S101，获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压。更为具体地，所述蓄电池的电压包括所述蓄电池当前时刻的电压数值。更进一步地，所述蓄电池的状态信息还包括所述蓄电池的容量、温度等用于表示所述蓄电池当前运行情况的状态信息。优选地，基于功能控制单元获取所述蓄电池的状态信息，所述功能控制单元预设于所述新能源汽车的操作系统中。在一个优选例中，所述功能控制单元包括电压检测电路，所述电压检测电路基于模拟数字转换对所述蓄电池的电压进行监控，采集获得所述蓄电池当前的电压数值。
然后进入步骤S102执行，根据所述蓄电池的电压判断所述蓄电池是否需要充电。具体地，判断是否需要充电的判断标准可以基于所述蓄电池的实际情况及所述新能源汽车的启动条件等因素确定。优选地，设定第一阈值对所述判断标准进行定量描述。在一个优选例中，若所述蓄电池的电压小于所述第一阈值，则判断所述蓄电池需要充电；否则，则判断所述蓄电池不需要充电。优选地，对于12V蓄电池，所述第一阈值为11.5V，本领域技术人员还可根据实际需要变化出更多实施例，在此不予赘述。
接下来执行步骤S103，当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时。具体地，所述计时用于记录本次向所述蓄电池充电的充电时间。更为具体地，所述能量存储系统为所述新能源汽车中用于驱动车辆行驶的动力电池，其电量充足并用于维持所述新能源汽车的正常运行。优选地，使用转换装置对所述能量存储系统输出的电压进行转换，转换得到的充电输出电压与所述蓄电池的核定电压相匹配。在一个优选例中，所述转换装置为高压直流转换器，当基于所述步骤S102判断确定需要充电后，即调用所述能量存储系统输出高压，经所述高压直流转换器转换为12V后提供给所述蓄电池进行充电，同时开始计时，记录本次充电过程的进行时间。
最后进入步骤S104执行，当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。具体地，所述功能运行时间目标值为能够确保所述蓄电池的电压恢复到正常水平的向所述蓄电池充电的最小充电时间。更为具体地，所述蓄电池的电压的正常水平基于所述蓄电池的实际情况以及所述新能源汽车的起动条件等因素确定。优选地，所述正常水平对应所述蓄电池的电压为12.5V，本领域技术人员还可根据实际需要变化出更多实施例，在此不予赘述。在一个优选例中，所述功能运行时间目标值基于所述蓄电池的容量、所述能量存储系统的充电输出电压以及充电输出电流确定，在所述能量存储系统的充电输出电压以及充电输出电流为固定值的条件下，所述功能运行时间目标值与所述蓄电池容量呈正比，可基于充电希望达到的蓄电池容量确定所述功能运行时间目标值。例如，确定充满电或者充80％电后，则可确定相应的功能运行时间目标值，当所述步骤S103中的计时时间达到所述功能运行时间目标值所设定的时间标准时，自动停止充电动作，结束向所述蓄电池供电。
进一步地，若将所述功能运行时间目标值作为固定值，则通过调整所述能量存储系统的充电输出电压和/或充电输出电流，即可确定当充电时间达到所述功能运行时间目标值时所述蓄电池可被充电达到的容量。
进一步地，所述功能控制单元在调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，可以一并将所述蓄电池的充电状态呈现给用户。例如，通过车载显示屏或用户终端等设备告知用户所述新能源汽车当前是否处于充电状态。所述呈现方式包括可听、可见等可被用户所感知的方式。
进一步地，所述功能控制单元在调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，可以一并调用所述能量存储系统向处于工作状态的用电器供电。例如，当所述新能源汽车驻车后用户在车上使用车载娱乐系统，此时所述蓄电池处于放电状态，当所述蓄电池放电至电压低于所述第一阈值时，所述功能控制单元即调用所述能量存储系统输出高压，经所述高压直流转换器输出为合适的电压后一边给所述蓄电池充电，一边为所述车载娱乐系统供电，以减轻所述蓄电池的工作负担，缩短所述蓄电池的充电时间。
在本实施例的一个变化例中，所述步骤S101中所述蓄电池的状态信息还可以包括一段时间内所述蓄电池的电压的变化曲线，其由多个连续时刻获取的所述蓄电池的电压总结获得。相应的，所述步骤S102中基于所述蓄电池的电压的变化曲线判断所述蓄电池是否需要充电，例如，当所述蓄电池处于放电状态时，其在最近时间段内的电压的变化曲线呈下降趋势，则当所述功能控制单元监测到所述蓄电池的电压呈下降趋势变化时，即确定需要向所述蓄电池充电。
由上，采用第一实施例的方案，当所述汽车处于长时间驻车使用或者锁车状态下，通过监控蓄电池状态自动启动所述汽车特有的能量存储系统向所述蓄电池充电，以达到平衡蓄电池电量的技术效果，确保车辆能够被成功起动。进一步地，本实施例所述技术方案基于所述功能运行时间目标值确定结束充电的时机，这是现有技术所没有的技术方案，能够有效避免测量的蓄电池电压与实际的蓄电池电压存在偏差所导致的充电不足或者充电过度的情况，有利于对所述蓄电池的保护。
图2是本发明的第二实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图。具体地，首先执行步骤S201，获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压。更为具体地，所述蓄电池的电压包括所述蓄电池当前时刻的电压数值。更进一步地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S101，在此不予赘述。
然后进入步骤S202执行，基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压。具体地，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的所述功能控制单元和至少一个用电器。本领域技术人员理解，由于电路特性影响，基于所述电压检测电路采集获得的所述蓄电池的电压与实际的蓄电池的电压存在一定出入，因而需要对采集到的所述蓄电池电压进行修正才能获得较准确的所述蓄电池电压。优选地，所述修正包括温度修正、电压范围修正以及线压降修正。在一个优选例中，基于如下公式计算获得所述修正后的蓄电池电压：
其中，Uc为所述修正后的蓄电池电压，U为所述蓄电池的电压，T1为所述蓄电池的实际温度值，T0为标准温度值，α为标准电压值，Correction_V/T为温度电压修正系数，Correction_V/V为电压修正系数，用电器i状态为用电器i的开关状态，LineDropi为用电器i的线压降，LineDropFCU为所述功能控制单元的线压降。其中，标准温度值T0、温度电压修正系数Correction_V/T、电压修正系数Correction_V/V可以是预设的常数。优选地，在本实施例中所述电压修正系数Correction_V/V及所述温度电压修正系数Correction_V/T均为0.01；所述标准温度值T0为20度，本领域技术人员还可根据实际需要变化出更多实施例，在此不予赘述。
接下来执行步骤S203，判断所述修正后的蓄电池电压是否小于第一阈值。具体地，根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电。更为具体地，判断是否需要充电的判断标准可以基于所述蓄电池的实际情况及所述新能源汽车的起动条件等因素确定。更为具体地，所述第一阈值由用户预先在所述功能控制单元上设定。优选地，对于12V蓄电池，所述第一阈值为11.5V，本领域技术人员还可根据实际需要变化出更多实施例，这并不影响本发明的技术内容。在一个优选例中，所述功能控制单元将所述步骤S202中计算获得的所述修正后的蓄电池电压与所述第一阈值进行比较，判断所述修正后的蓄电池电压是否小于所述第一阈值，若所述修正后的蓄电池电压小于第一阈值，则所述步骤S203的判断结果是肯定的；否则，则所述步骤S203的判断结果是否定的。进一步地，若所述步骤S203的判断结果是肯定的，则进入步骤S204执行，判断所述蓄电池需要充电；否则，即所述修正后的蓄电池电压并不小于所述第一阈值，则进入步骤S205执行，判断所述蓄电池不需要充电。
优选地，在所述步骤S204中，判断所述蓄电池需要充电，则进入步骤S206执行，当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时。具体地，所述计时用于记录本次向所述蓄电池充电的充电时间。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S103，在此不予赘述。
最后执行步骤S207，当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。具体地，所述功能运行时间目标值为能够确保所述蓄电池的电压恢复到正常水平的向所述蓄电池充电的最小充电时间。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S104，在此不予赘述。
优选地，在所述步骤S205中，判断所述蓄电池不需要充电，则结束本实施例所述技术方案。
进一步地，与所述蓄电池耦接的用电器可以包括用于实现本发明各实施例所述技术方案的各种用电器件，例如，所述能量存储系统、所述转换装置，人机接口控制单元(用于实现上述图1所示实施例中将所述蓄电池的充电状态呈现给用户的功能)等，还包括汽车互联功能、娱乐系统等车载用电器件。
进一步地，所述用电器i状态可以基于0或1表示，其用于表征所述用电器i是否处于工作状态，例如，若所述用电器i处于工作状态则对应的所述用电器i状态为1，该用电器i的线压降计入所述修正后的蓄电池电压；反之，若所述用电器i不处于工作状态则对应的所述用电器i状态为0，该用电器i的线压降不计入所述修正后的蓄电池电压。若当前除所述功能控制单元外没有用电器处于工作状态，则所述线压降修正部分数值为零，即所述线压降修正未对修正后的蓄电池电压造成实质影响。本领域技术人员理解，根据本实施例所述步骤S202提供的电压修正公式，综合考虑蓄电池实际温度、与所述蓄电池耦接的各用电器中当前处于工作状态的用电器的线压降等对测量获得的所述蓄电池电压数值的影响，可以精确获得所述新能源汽车的蓄电池实际电压，提高数据监控精准度以及早发现蓄电池亏电情形，有利于对蓄电池的保护。
在本实施例的一个变化例中，所述步骤S205判断所述蓄电池不需要充电后，并不直接结束本实施例所述技术方案，而是可以返回本实施例所述步骤S201，再次获取所述蓄电池的状态信息，直至所述步骤S203的判断结果是肯定的，即进入所述步骤S204执行，判断所述蓄电池需要充电。
在本实施例与上述图1所示实施例的一个共同变化例中，本实施例所述步骤S207与上述图1所示实施例中所述步骤S104中，所述功能运行时间目标值还可以基于用户设定获得，本领域技术人员理解，所述新能源汽车的所述能量存储系统的充电输出电压以及充电输出电流通常均处于一个固定范围内，则经多次试验后，可有效获得所述功能运行时间目标值与所述蓄电池的容量的对应关系，例如，充满电需要半小时、充80％电需要二十分钟等，用户可根据所述多次试验数据对所述功能运行时间目标值进行人为设定，省去了每次执行本发明实施例所述技术方案时均需重新计算获得所述功能运行时间目标值的步骤，对本发明实施例所述技术方案做了精简优化。
进一步地，还可以基于计算与用户设定相结合的方式确定所述功能运行时间目标值，例如，所述功能控制单元中预先由用户设定所述功能运行时间目标值，所述功能运行时间目标值与所述能量存储系统的充电输出电压及充电输出电流的某一数值或某一数值区间相对应，当所述蓄电池的电压低于所述第一阈值需要充电时，判断当前所述能量存储系统的充电输出电压以及所述充电输出电流是否与所述功能控制单元中预设的数值或者数值区间相对应，若对应，则将所述数值或数值区间对应的功能运行时间目标值作为本次充电时采用的功能运行时间目标值；否则，则基于当前所述能量存储系统的充电输出电压以及所述充电输出电流重新计算确定所述功能运行时间目标值。
本领域技术人员理解，与上述图1所示实施例相比，本实施例所述步骤S202可以理解为上述图1所示实施例中所述步骤S102的一个替换方式，通过对采集到的所述蓄电池电压进行修正以消除测量误差对后续操作步骤的影响，使得判断所述蓄电池是否需要充电的判断结果更加精确，这是现有技术所不采用的技术方案，提高了对于所述蓄电池是否需要充电的判断结果的精确度，极大地优化了整体技术方案在实际应用中所产生的有益效果。
图3是本发明的第三实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图。具体地，首先执行步骤S301，基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息。更为具体地，所述蓄电池的状态信息还包括所述蓄电池的容量、温度等用于表示所述蓄电池当前运行情况的状态信息。优选地，所述蓄电池的状态信息包括所述蓄电池的电压。优选地，所述预设周期基于用户设定产生。在一个优选例中，当所述新能源汽车处于锁车状态下时，基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息，例如，当所述新能源汽车长时间停放后，基于所述电压检测电路每隔一小时检测一次所述蓄电池的状态信息，采集所述蓄电池的电压。
然后进入步骤S302执行，根据所述蓄电池的电压判断所述蓄电池是否需要充电。具体地，判断是否需要充电的判断标准可以基于所述蓄电池的实际情况及所述新能源汽车的启动条件等因素确定。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S102，在此不予赘述。
接下来执行步骤S303，当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时。具体地，所述计时用于记录本次向所述蓄电池充电的充电时间。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S103，在此不予赘述。
最后进入步骤S304执行，当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。具体地，所述功能运行时间目标值为能够确保所述蓄电池的电压恢复到正常水平的向所述蓄电池充电的最小充电时间。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S104，在此不予赘述。
在本实施例的一个变化例中，所述步骤S301可以被替换为“时刻获取所述蓄电池的状态信息”，例如，当所述新能源汽车处于驻车状态下时，时刻获取所述蓄电池的状态信息。本领域技术人员理解，与所述步骤S301中所述基于预设周期获取所述蓄电池的状态信息的技术方案相比，本变化例所述技术方案优选地适用于所述新能源汽车处于驻车状态下的情形。此时，用户仍在所述新能源汽车中并正在使用车载的用电器件，由于所述用电器件的用电量大，若仍基于所述预设周期来获取所述蓄电池的状态信息，则可能发生来不及检测到所述蓄电池电压低的情形。
进一步地，在所述步骤S301之前还可以增加判断步骤，基于所述新能源汽车的状态判断基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息，或者时刻获取所述蓄电池的状态信息，其中，所述新能源汽车的状态主要包括驻车状态以及锁车状态两种，例如，在所述新能源汽车处于驻车状态下，则时刻获取所述蓄电池的状态信息；而在所述新能源汽车处于锁车状态下，则基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息。
在本实施例的另一个变化例中，所述步骤S302可以被替换为上述图2所示实施例中所述步骤S202，即“基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压”，并根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电。具体地，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的所述功能控制单元和至少一个用电器。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图2所示实施例中所述步骤S202，在此不予赘述。本领域技术人员理解，本实施例所述基于所述新能源汽车的状态判断确定对所述蓄电池的监控周期的技术方案，以及上述图2所示实施例中所述对测量获得的所述蓄电池电压进行修正的技术方案均为现有技术所没有的技术方案，则通过将两者结合应用有利于提高对所述蓄电池电压的监控效果，极大地优化了用户体验。
相比于图1与图2所示实施例，本实施例所述步骤S301基于所述新能源汽车的状态采用不同的监控周期，增加了本发明实施例所述技术方案在实际应用中的合理性以及可行性，优化了针对所述新能源汽车不同状态时对于所述蓄电池的监控策略，节能环保，避免了资源的过度浪费。
图4是本发明的第四实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法的流程图。具体地，首先执行步骤S401，获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压。更为具体地，所述蓄电池的电压包括所述蓄电池当前时刻的电压数值。更进一步地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S101，在此不予赘述。
然后进入步骤S402执行，基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压。具体地，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的所述功能控制单元和至少一个用电器。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图2所示实施例中所述步骤S202，在此不予赘述。
接下来执行步骤S403，判断所述修正后的蓄电池电压是否小于第一阈值。具体地，判断是否需要充电的判断标准可以基于所述蓄电池的实际情况及所述新能源汽车的启动条件等因素确定。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图2所示实施例中所述步骤S203，在此不予赘述。在一个优选例中，若所述修正后的蓄电池电压小于第一阈值，则所述步骤S403的判断结果是肯定的；否则，则所述步骤S403的判断结果是否定的。进一步地，若所述步骤S403的判断结果是肯定的，则进入步骤S404执行，判断所述蓄电池需要充电；否则，即所述修正后的蓄电池电压并不小于所述第一阈值，则进入步骤S405执行，判断所述蓄电池不需要充电。
优选地，在所述步骤S404中，判断所述蓄电池需要充电，则进入步骤S406执行，当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，确认所述能量存储系统的电压超过第二阈值。具体地，所述第二阈值的设定用于保护所述能量存储系统的电量不被过度消耗。更为具体地，所述第二阈值基于用户预先在所述功能控制单元内设定获得，或者由所述功能控制单元基于所述能量存储系统的特性自定义获得。优选地，在本实施例中，将所述能量存储系统的核定电压的50％作为所述第二阈值，本领域技术人员还可根据实际需要变化出更多实施例，这并不影响本发明的技术内容。在一个优选例中，所述功能控制单元在判断所述蓄电池需要充电后，并不立即调用所述能量存储系统输电，而是先判断所述能量存储系统的电压是否超过所述第二阈值，若所述能量存储系统的电压超过第二阈值，则确认可以调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电；否则，则不调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电，以保护所述能量存储系统的电量不被过度消耗。
接下来执行步骤S407，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时。具体地，所述计时用于记录本次向所述蓄电池充电的充电时间。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S103，在此不予赘述。
最后进入步骤S408执行，当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。具体地，所述功能运行时间目标值为能够确保所述蓄电池的电压恢复到正常水平的向所述蓄电池充电的最小充电时间。更为具体地，本领域技术人员可以参考上述图1所示实施例中所述步骤S104，在此不予赘述。
优选地，在所述步骤S405中，判断所述蓄电池不需要充电，则结束本实施例所述技术方案。
进一步地，在调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，可以一并将所述蓄电池的充电状态呈现给用户，例如，通过设置在所述新能源汽车内的人机接口控制单元将所述蓄电池的充电状态以可听或可见形式进行呈现，告知用户所述新能源汽车当前是否处于充电状态，或者当前充电状态的具体进度等。
在本实施例的一个变化例中，所述步骤S407以及所述步骤S408之间还可以包括步骤“监控所述能量存储系统的电压，当所述能量存储系统的电压低于第二阈值时，结束充电”，本领域技术人员理解，本变化例所述技术方案优选地在所述功能控制单元调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，对所述能量存储系统本身的电压变化进行监控，若经所述步骤S406确认所述能量存储系统在被调用向所述蓄电池充电之前的电压是高于所述第二阈值的，但在被调用向所述蓄电池充电的过程中，由于不断向外输出电压导致自身的电量持续消耗，则一旦在向外充电的过程中所述能量存储系统的电压低于所述第二阈值，则所述功能控制单元立即停止调用所述能量存储系统向外输电的动作，结束充电，以保护所述能量存储系统的电量不被过度消耗。
在本实施例的另一个变化例中，所述步骤S401可以被替换为上述图3所示实施例中所述步骤S301“基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息，或者时刻获取所述蓄电池的状态信息”，例如，在所述新能源汽车处于驻车状态下，时刻获取所述蓄电池的状态信息；而在所述新能源汽车处于锁车状态下，基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息。
在本实施例的又一个变化例中，所述步骤S405判断所述蓄电池不需要充电后，可以并不直接结束本实施例所述技术方案，而是返回本实施例所述步骤S401，再次获取所述蓄电池的状态信息，直至所述步骤S403的判断结果是肯定的，即进入所述步骤S404执行，判断所述蓄电池需要充电。
进一步地，若所述新能源汽车当前处于锁车状态下，则所述步骤S403的判断结果是否定的，即进入所述步骤S405判断所述蓄电池不需要充电，则所述功能控制单元返回所述步骤S401后可以并不立即开始执行，而是基于所述预设周期在下一监测周期到来时再开始执行所述步骤S401，获取所述蓄电池的状态信息。
相比于图1至图3所示实施例，本实施例基于所述步骤S406在调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电之前，优选地对所述能量存储系统的电压进行监测判断，当且仅当所述能量存储系统的电压低于所述第二阈值时，才执行调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电的动作，进一步地，在本实施例所述变化例中，在调用所述能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，同样监测所述能量存储系统的电压，一旦发现所述能量存储系统的电压低于所述第二阈值，则立即结束充电，以保护所述能量存储系统的电量不会被过度消耗，对本发明实施例所述用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法做了进一步优化。
图5是本发明的第五实施例的一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡装置的结构示意图。具体地，在本实施例中，所述电量平衡装置4包括获取模块41，用于获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压；修正模块42，用于基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压；判断模块43，用于根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电；处理模块45，用于当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时；以及计时模块46，用于当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。更为具体地，所述功能运行时间目标值为能够确保所述蓄电池的电压恢复到正常水平的向所述蓄电池充电的最小充电时间。优选地，所述功能运行时间目标值是基于所述蓄电池的容量、所述能量存储系统的充电输出电压和充电输出电流确定的。
进一步地，所述判断模块43包括第一判断子模块431，用于当所述修正后的蓄电池电压小于第一阈值，则判断所述蓄电池需要充电；否则，判断所述蓄电池不需要充电。
优选地，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的功能控制单元和至少一个用电器，所述修正模块42基于如下公式计算获得所述修正后的蓄电池电压：
其中，Uc为所述修正后的蓄电池电压，U为所述蓄电池的电压，T1为所述蓄电池的实际温度值，T0为标准温度值，α为标准电压值，Correction_V/T为温度电压修正系数，所述Correction_V/V为电压修正系数，用电器i状态为用电器i的开关状态，LineDropi为用电器i的线压降；所述LineDropFCU为与所述功能控制单元的线压降。通过判断修正后的所述蓄电池电压是否小于第一阈值，使得所述电量平衡装置4对所述蓄电池电压的监控更加精准，有利于及早发现蓄电池的异常状态。
进一步地，所述获取模块41包括第一获取子模块411，用于基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息。优选地，所述第一获取子模块411在所述新能源汽车处于锁车状态下，基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息。
进一步地，所述处理模块45包括转换子模块451，用于使用转换装置对所述能量存储系统输出的电压进行转换，转换得到的充电输出电压与所述蓄电池的核定电压相匹配。
进一步地，所述处理模块45还包括呈现子模块452，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并将所述蓄电池的充电状态呈现给用户。
进一步地，所述处理模块45还包括供电子模块453，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并调用所述能量存储系统向处于工作状态的用电器供电。
进一步地，所述处理模块45还包括监测子模块454，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，监测所述能量存储系统的电压，当所述能量存储系统的电压低于第二阈值时，结束充电。
进一步地，所述电量平衡装置4还包括确认模块44，用于在所述处理模块45调用能量存储系统向所述蓄电池充电之前，确认所述能量存储系统的电压超过第二阈值。
本领域技术人员理解，本实施例所述电量平衡装置4基于上述图1至图4所示实施例中所述功能控制单元实现，具体地，本实施例电量平衡装置4中的各个模块和/或子模块可全部整合在所述功能控制单元内运作实现上述图1至图4所示实施例所述技术方案，也可将所述电量平衡装置4中的一个或多个模块和/或子模块分离出来单独设置在所述新能源汽车的操作系统中，通过与所述功能控制单元耦接以完成数据通信及能量传输，进而实现上述图1至图4所示实施例所述的技术方案。
本领域技术人员理解，图5仅展示了电量平衡装置4中各模块以及子模块的一种优选连接方式，在实际应用中，本领域技术人员可根据需要进行合理变换，例如，可以将所述呈现子模块452设置于所述监测子模块454之后，同样能实现向用户呈现所述新能源汽车的充电状态的技术效果。
在本实施例的一个变化例中，所述第一获取子模块411可以被替换为第二获取子模块412，用于时刻获取所述蓄电池的状态信息。优选地，所述第二获取子模块412在所述新能源汽车处于驻车状态下，时刻获取所述蓄电池的状态信息。例如，在所述新能源汽车处于驻车状态下时，由于处于工作状态的用电器件过多用电量过大，为避免基于预设周期的蓄电池监控模式来不及检测到所述蓄电池电压低的情形，转而采用时刻获取所述蓄电池的状态信息的方式对所述蓄电池进行监控。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于以计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (22)
1.一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压；
基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压；
根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电；
当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时；
当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。
2.根据权利要求1所述的电量平衡方法，其特征在于，
所述功能运行时间目标值是基于所述蓄电池的容量、所述能量存储系统的充电输出电压和充电输出电流确定的。
3.根据权利要求1所述的电量平衡方法，其特征在于，根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电包括如下步骤：
当所述修正后的蓄电池电压小于第一阈值，则判断所述蓄电池需要充电；
否则，判断所述蓄电池不需要充电。
4.根据权利要求1所述的电量平衡方法，其特征在于，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的功能控制单元和至少一个用电器，基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正包括如下步骤：
基于如下公式计算获得所述修正后的蓄电池电压：
其中，Uc为所述修正后的蓄电池电压，U为所述蓄电池的电压，T1为所述蓄电池的实际温度值，T0为标准温度值，α为标准电压值，Correction_V/T为温度电压修正系数，Correction_V/V为电压修正系数，用电器i状态为用电器i的开关状态，LineDropi为用电器i的线压降，LineDropFCU为所述功能控制单元的线压降。
5.根据权利要求1所述的电量平衡方法，其特征在于，获取所述蓄电池的状态信息包括：基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息，或者时刻获取所述蓄电池的状态信息。
6.根据权利要求5所述的电量平衡方法，其特征在于，在所述新能源汽车处于驻车状态下，时刻获取所述蓄电池的状态信息；在所述新能源汽车处于锁车状态下，基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息。
7.根据权利要求1所述的电量平衡方法，其特征在于，调用能量存储系统向所述蓄电池充电包括：
使用转换装置对所述能量存储系统输出的电压进行转换，转换得到的充电输出电压与所述蓄电池的核定电压相匹配。
8.根据权利要求1所述的电量平衡方法，其特征在于，在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并将所述蓄电池的充电状态呈现给用户。
9.根据权利要求1所述的电量平衡方法，其特征在于，在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并调用所述能量存储系统向处于工作状态的用电器供电。
10.根据权利要求1至9任一项所述的电量平衡方法，其特征在于，调用能量存储系统向所述蓄电池充电之前，还包括：
确认所述能量存储系统的电压超过第二阈值。
11.根据权利要求1至9任一项所述的电量平衡方法，其特征在于，调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，监测所述能量存储系统的电压，当所述能量存储系统的电压低于第二阈值时，结束充电。
12.一种用于新能源汽车的蓄电池电量平衡装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取所述蓄电池的状态信息，所述状态信息包括所述蓄电池的电压；
修正模块，用于基于所述蓄电池的实际温度值以及与所述蓄电池耦接的用电部件的线压降对所述蓄电池的电压进行修正，以获得修正后的蓄电池电压；
判断模块，用于根据所述修正后的蓄电池电压判断所述蓄电池是否需要充电；
处理模块，用于当判断结果表明所述蓄电池需要充电时，调用能量存储系统向所述蓄电池充电，并开始计时；
计时模块，用于当充电时间达到功能运行时间目标值时结束充电。
13.根据权利要求12所述的电量平衡装置，其特征在于，所述功能运行时间目标值是基于所述蓄电池的容量、所述能量存储系统的充电输出电压和充电输出电流确定的。
14.根据权利要求12所述的电量平衡装置，其特征在于，所述判断模块包括：第一判断子模块，用于当所述修正后的蓄电池电压小于第一阈值，则判断所述蓄电池需要充电；否则，判断所述蓄电池不需要充电。
15.根据权利要求12所述的电量平衡装置，其特征在于，与所述蓄电池耦接的用电部件包括与所述蓄电池耦接的功能控制单元和至少一个用电器，所述修正模块基于如下公式计算获得所述修正后的蓄电池电压：
其中，Uc为所述修正后的蓄电池电压，U为所述蓄电池的电压，T1为所述蓄电池的实际温度值，T0为标准温度值，α为标准电压值，Correction_V/T为温度电压修正系数，所述Correction_V/V为电压修正系数，用电器i状态为用电器i的开关状态，LineDropi为用电器i的线压降；所述LineDropFCU为与所述功能控制单元的线压降。
16.根据权利要求12所述的电量平衡装置，其特征在于，所述获取模块包括：
第一获取子模块，用于基于预设周期采集所述蓄电池的状态信息；或者，
第二获取子模块，用于时刻获取所述蓄电池的状态信息。
17.根据权利要求16所述的电量平衡装置，其特征在于，所述第一获取子模块在所述新能源汽车处于锁车状态下，基于所述预设周期采集所述蓄电池的状态信息；或者，所述第二获取子模块在所述新能源汽车处于驻车状态下，时刻获取所述蓄电池的状态信息。
18.根据权利要求12所述的电量平衡装置，其特征在于，所述处理模块包括：转换子模块，用于使用转换装置对所述能量存储系统输出的电压进行转换，转换得到的充电输出电压与所述蓄电池的核定电压相匹配。
19.根据权利要求12所述的电量平衡装置，其特征在于，所述处理模块包括：呈现子模块，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并将所述蓄电池的充电状态呈现给用户。
20.根据权利要求12所述的电量平衡装置，其特征在于，所述处理模块包括：供电子模块，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，一并调用所述能量存储系统向处于工作状态的用电器供电。
21.根据权利要求12至20任一项所述的电量平衡装置，其特征在于，还包括：确认模块，用于在所述处理模块调用能量存储系统向所述蓄电池充电之前，确认所述能量存储系统的电压超过第二阈值。
22.根据权利要求12至20任一项所述的电量平衡装置，其特征在于，所述处理模块包括：
监测子模块，用于在调用能量存储系统向所述蓄电池充电的过程中，监测所述能量存储系统的电压，当所述能量存储系统的电压低于第二阈值时，
结束充电。
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