CN108382247B

CN108382247B - 电动汽车的控制方法及电动汽车

Info

Publication number: CN108382247B
Application number: CN201810238825.5A
Authority: CN
Inventors: 廖建斌; 郑兆树
Original assignee: GAC Toyota Motor Co Ltd
Current assignee: GAC Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2038-03-21
Also published as: CN108382247A

Abstract

本发明公开了一种电动汽车的控制方法及电动汽车，所述方法包括：整车控制器获取动力电缆的当前温度值，所述动力电缆用于连接动力电池和负载系统；在所述当前温度值超过预设温度时，向所述负载系统发送控制指令，以使所述负载系统根据所述控制指令降低所述动力电池向负载所供应电能的电流。本发明通过整车控制器对负载的功率进行控制，从而减小所述负载的电流，降低动力电缆的温升，可对动力电缆温度控制的情况下，实现减小动力电缆的体积，从而降低成本。

Description

电动汽车的控制方法及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的控制方法及电动汽车。

背景技术

在现有技术中，电动汽车通常通过动力电缆提供电能，由于通电的电流较大，如果动力电缆的横截面积较小，在通电电流大的情况下，容易造成动力电缆的温度升高，使动力电缆的电缆绝缘层可能溶解，造成动力电缆的电线裸露，从而容易造成安全事故，如果采用横截面积较大的动力电缆，可以减少动力电缆的温升，但是会增加制造成本，也无法实现电动汽车的小型化。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种电动汽车的控制方法及电动汽车，旨在解决现有技术中无法减小动力电缆温升的的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种电动汽车的控制方法，所述方法包括以下步骤：

整车控制器获取动力电缆的当前温度值，所述动力电缆用于连接动力电池和负载系统；

在所述当前温度值超过预设温度时，向所述负载系统发送控制指令，以使所述负载系统根据所述控制指令降低所述动力电池向所述负载系统所供应电能的电流。

优选地，所述负载系统包括空调系统，所述预设温度包括第一预设温度；

相应地，在所述当前温度值超过预设温度时，向所述负载系统发送控制指令，以使所述负载系统根据所述控制指令降低所述动力电池向所述负载系统所供应电能的电流，具体包括：

在所述当前温度值超过第一预设温度时，向所述空调系统发送空调功率限值指令，以使所述空调系统根据所述空调功率限值指令降低所述动力电池向所述空调系统所供应电能的电流。

优选地，所述负载系统包括电机系统，所述预设温度还包括第二预设温度，所述第二预设温度大于第一预设温度；

在所述当前温度值超过第二预设温度时，向所述电机系统发送电机功率限值指令，以使所述电机系统根据所述电机功率限值指令降低所述动力电池向所述电机系统所供应电能的电流。

优选地，所述在所述当前温度值超过第二预设温度时，向所述电机系统发送电机功率限值指令，以使所述电机系统根据所述电机功率限值指令降低所述动力电池向电机系统所供应电能的电流之后，所述方法还包括：

在所述当前温度值未超过第二预设温度时，向所述电机系统发送取消电机功率限值指令，以使所述电机系统根据获取的车辆驾驶需求，输出预设电机功率。

优选地，所述动力电缆上设有温度传感器；

相应地，所述获取动力电缆的当前温度值之前，所述方法还包括：

通过所述温度传感器采集所述当前温度值。

优选地，所述获取动力电缆的当前温度值之前，所述方法还包括：

获取计算区间内的电流值，根据所述电流值确定动力电缆的当前温度值。

优选地，所述获取计算区间内的电流值，根据所述电流值确定动力电缆的当前温度值，具体包括：

获取动力电缆的电阻信息，在所述电流值大于预设电流阈值时，根据所述电流值与电阻信息确定发热量信息，并根据所述发热量信息确定所述当前温度值。

优选地，所述负载系统包括空调系统，所述空调系统设有温度传感器；

所述获取动力电缆的电阻信息，在所述电流值大于预设电流阈值时，根据所述实时电流值与电阻信息确定发热量信息，并根据所述发热量信息确定所述当前温度值之前，所述方法还包括：

获取所述温度传感器发送的环境温度信息，根据所述环境温度信息确定与所述环境温度信息对应的电流阈值。

获取车辆参数信息，根据所述车辆参数信息计算所述电流值，根据所述电流值确定动力电缆的当前温度值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车的控制程序，所述电动汽车的控制程序配置为实现如上文所述的电动汽车的控制方法的步骤。

本发明提供的电动汽车的控制方法，通过整车控制器对负载中的功率进行控制，从而减小所述负载的电流，降低动力电缆的温升，可对动力电缆温度控制的情况下，实现减小动力电缆的体积，从而降低成本。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电动汽车结构示意图；

图2为本发明电动汽车的控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明电动汽车的控制方法的功能结构示意图；

图4为本发明电动汽车的控制方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明电动汽车的控制方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电动汽车结构示意图。

如图1所示，该电动汽车可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示的组合仪表(Meter)、驾驶信息输入单元比如启动开关、档位、制动和加速踏板等；可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WIFI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的电动汽车结构并不构成对电动汽车的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图1所示的电动汽车中，网络接口1004主要用于连接网络，与网络进行数据通信；用户接口1003主要用于连接终端，与终端进行数据通信；本发明电动汽车通过处理器1001调用存储器1005中存储的电动汽车的控制程序，并执行以下操作：

获取动力电缆的当前温度值，所述动力电缆用于连接动力电池和负载系统；

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车的控制程序，还执行以下操作：

通过所述温度传感器采集所述当前温度值。

获取所述温度传感器发送的环境温度信息，根据所述环境温度信息确定与所述环境温度信息对应的预设电流阈值。

本实施例提供的所述电动汽车的控制方法，通过整车控制器对负载中的功率进行控制，从而减小所述负载的电流，降低动力电缆的温升，可对动力电缆温度控制的情况下，实现减小动力电缆的体积，从而降低成本。

基于图1硬件结构，提出本发明电动汽车的控制方法实施例。

参照图2，图2为本发明电动汽车的控制方法第一实施例的流程示意图。

在第一实施例中，所述电动汽车的控制方法包括以下步骤：

步骤S10，整车控制器获取动力电缆的当前温度值，所述动力电缆用于连接动力电池和负载系统；

需要说明的是，所述电动汽车包括所有采用动力电池的汽车，包括混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及燃料电池汽车等，所述负载系统包括电机系统、空调系统和直流到直流变换器(Direct Current to Direct Current，DCDC)等由动力电池供电的部件。

可以理解的是，所述整车控制器为应用于电动汽车上的控制器，与电动汽车上的负载系统和动力电池通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)连接，从而可通过CAN总线发送控制指令至所述动力电池和负载系统，其中，通过CAN总线发送控制指令至所述动力电池可控制动力电池的开启和关闭等，通过CAN总线发送控制指令至所述负载系统可控制负载系统的功率，从而控制所述负载系统的电流。

在具体实现中，所述整车控制器通过CAN总线发送控制指令至所述动力电池、BMS以及空调系统等，从而与所述动力电池、BMS以及空调系统进行通信，并进行信息交互。其中，所述动力电池可包括电池管理系统(Battery Management System，BMS)，所述BMS用于检测当前电池电压和电流等信息，并将所述信息通过CAN总线发送至所述整车控制器。

在本实施例中，所述动力电缆采用预设横截面积，即可选择较小的体积，在一般市面上，通常由于考虑安全因素，需选取较大截面积的动力电缆，从而使其具有较大的受热余量，在这种情况下，由于电动汽车通过高负荷行驶的条件下，即电动汽车高速加速的情况下，并在运行于冬天空调系统加热的状况下，空调系统加热功率达到5KW的情况下，不会超过当前设计的动力电缆的安全运行范围，从而造成动力电缆浪费，而本实施例中的动力电缆无需保留受热余量，通过理论计算电动汽车在高负荷条件下的动力电缆的最大电流，通过最大电流选择精确的动力电缆的横截面积，在保证安全的前提下，无需为了增加受热余量而增大动力电缆的横截面积，以减小动力电缆的体积，从而降低成本，实现动力汽车的小型化。

步骤S20，在所述当前温度值超过预设温度时，向所述负载系统发送控制指令，以使所述负载系统根据所述控制指令降低所述动力电池向所述负载系统所供应电能的电流。

需要说明的是，所述预设温度可为使动力电缆正常运行的最大允许温度，例如105℃，还可设定为其他温度阈值，本实施例对此不作限制。

在具体实现中，可在所述动力电缆上设有温度传感器，通过所述温度传感器感应所述当前温度值，所述整车控制器通过所述温度传感器可实时采集当前温度值，从而可通过所述整车控制器对当前动力电缆的温度进行控制。

可以理解的是，为了减少系统的运行压力，在本实施例中，可通过获取实时电流值，在所述实时电流值超过预设电流阈值时，进行计时，统计计时达到预设数量时，获取当前温升信息，在所述当前温升达到预设温度时，整车控制器发送控制指令至负载系统，使负载系统降低运行功率，从而达到降低电流，减小动力电缆的温升，保护整车系统的安全，例如，在预设温度105℃时，获取当前温升信息，当前温度为110℃时，当前温度超过预设温度，在这种情况下，所述整车控制器对当前负载系统的功率进行控制，从而减低动力电缆的温度继续上升。

在本实施例中，如图3所示的动力汽车的结构示意图，所述动力电池与所述负载系统之间设有高压接线盒，从而保护负载系统的运行安全，以及利于动力电缆与所述负载系统之间的连接，所述高压接线盒还可设在所述动力电池中，还可设在负载系统中，本实施例对此不作限制，所述动力电池包括电流传感器和BMS，所述电流传感器可用于采集实时电流信息，所述动力电池通过动力电缆连接负载系统，其中，所述负载系统包括电机系统、空调加热装置以及空调压缩机等，还可包括其他负载系统，本实施例对此不作限制。

本实施例提供的所述电动汽车的控制方法，通过整车控制器对负载系统中的功率进行控制，从而减小所述负载系统的电流，降低动力电缆的温升，可对动力电缆温度控制的情况下，实现减小动力电缆的体积，从而降低成本。

进一步地，如图4所示，基于第一实施例提出本发明电动汽车的控制方法第二实施例，在本实施例中，所述负载系统包括空调系统，所述预设温度包括第一预设温度；

所述步骤S20，具体包括：

步骤S201，在所述当前温度值超过第一预设温度时，向所述空调系统发送空调功率限值指令，以使所述空调系统根据所述空调功率限值指令降低所述动力电池向所述空调系统所供应电能的电流。

需要说明的是，所述负载系统包括空调系统和电机系统等，根据获取的当前温度进行判断，在所述当前温度大于第一预设温度时，降低所述空调系统的功率，在所述当前温度大于第二预设温度时，同时降低所述电机系统的功率。例如第一预设温度为110度，第二预设温度为115度时，根据超过不同的温度阈值，选择不同的功率控制模式，由于在动力电缆的温升不是特别高的情况下，尽量保持电机的运行功率，从而可通过降低空调系统的功率进行微调。

在具体实现中，所述步骤S201之后，所述方法还包括：

在所述当前温度值未超过第一预设温度时，恢复所述空调系统的功率，从而可在保证动力电缆在正常工作温度范围的情况下，提高所述空调系统的运行功率，保证车辆内驾驶人员的空调需求。

进一步地，所述负载系统包括电机系统，所述预设温度还包括第二预设温度，所述第二预设温度大于第一预设温度，所述步骤S20，具体包括：

步骤S202，在所述当前温度值超过第二预设温度时，向所述电机系统发送电机功率限值指令，以使所述电机系统根据所述电机功率限值指令降低所述动力电池向所述电机系统所供应电能的电流。

可以理解的是，所述电机功率限制指令可为将所述电机系统的功率降低到预设值，所述预设值小于当前功率，但所述预设值为保持电机系统可正常工作的功率，通过对电机系统的功率进行调整，降低到预设值，从而在所述动力电缆的温升较高时，保证电机系统正常工作的情况下，降低当前运行功率，从而降低所述电机功率的情况下，降低动力电池供应给所述电机系统的电流，达到降低动力电缆温升的目的。

所述步骤S202，具体包括：在所述当前温度值大于预设温度阈值时，向所述电机系统发送降低电机扭矩指令，以使所述电机系统根据所述降低电机扭矩指令降低所述动力电池向电机系统所供应电能的电流。

在本实施例中，在所述负载系统为电机系统时，也可通过发送降低电机扭矩指令，从而降低所述电机系统的功率，进而达到降低电机系统电流的效果，在电流降低的情况下，可减少所述动力电缆的温升。

需要说明的是，根据计算电机功率公式可知电机当前功率与电机扭矩成正比，即在降低电机扭矩情况下，相应地，所述电机的当前功率也会下降，并根据电流与功率的正比关系，在当前功率降低的情况下，相应地，实时电流也会下降，从而减小动力电缆的电流，进而可减少所述动力电缆的温升。

在具体实现中，所述步骤S202之后，所述方法还包括：

步骤S203，在所述当前温度值未超过第二预设温度时，向所述电机系统发送取消电机功率限值指令，以使所述电机系统根据获取的车辆驾驶需求，输出预设电机功率。

在具体实现中，在所述当前温度值未超过第二预设温度时，向所述电机系统发送恢复电机扭矩指令，以使所述电机系统根据所述恢复电机扭矩指令恢复所述电机系统的功率。

为了保证负载系统的正常工作，在检测到所述动力电缆的温升恢复到正常温度值，可恢复所述负载系统的功率，从而提高负载系统的性能，例如，获取到当前动力电缆的温度为100℃时，小于预设温度阈值105℃，在这种情况下，所述动力电缆不存在安全危险，可恢复所述电机系统的功率，从而最大限度的提高负载系统的性能。

在具体实现中，为了保证在负载系统较大功率工作的过程中，所述动力电缆的温度下降到预设温度阈值时，恢复所述负载系统的功率，从而保证所述负载系统的运行性能，还可对下降温度进行判断，例如在小于所述预设温度预设预设数量时，发送恢复电机扭矩指令，从而对动力电缆的温升进行精确控制，保证整车系统的安全，例如获取到预设温度阈值105℃，并获取当前所述动力电缆的温度为100℃，触发条件可为当前温度低于预设温度阈值5℃以上时，执行恢复负载系统的功率性能，从而保证系统的安全。

本实施例通过在所述负载系统为电机系统或空调系统时，通过整车控制器通过对温度的判断执行不同的控制模式，从而在保证电机系统高效率工作的情况下，减少所述动力电缆的温升，从而达到降低所述动力电缆体积的目的。

进一步地，如图5所示，基于第一实施例或第二实施例提出本发明电动汽车的控制方法第三实施例，以基于第一实施例进行说明，在本实施例中，所述步骤S10之前，所述方法还包括：

步骤S101，获取计算区间内的电流值，根据所述电流值确定动力电缆的当前温度值。

需要说明的是，所述动力电池内设有电流传感器，通过所述电流传感器可获取实时电流值，在预设存储区域获取到电流阈值，将所述实时电流值与电流阈值进行比较，从而可实时获取到所述动力电缆上电流的变化情况，进而预测到温升情况，实现对动力电缆的精确控制。

进一步地，所述步骤S101，具体包括：

步骤S102，获取动力电缆的电阻信息，在所述电流值大于预设电流阈值时，根据所述电流值与电阻信息确定发热量信息，并根据所述发热量信息确定所述当前温度值。

可以理解的是，根据动力电缆的电阻信息和实时电流值计算出在某一时段内的发热量信息，并根据发热量与散热量之间的时间积分计算出动力电缆的温升，从而确定当前温度值。

进一步地，所述负载系统包括空调系统，所述空调系统设有温度传感器，所述步骤S102之前，所述方法还包括：

步骤S103，获取所述温度传感器发送的环境温度信息，根据所述环境温度信息确定与所述环境温度信息对应的预设电流阈值。

在本实施例中，在所述负载系统为空调系统时，可在汽车内设有环境温度传感器，通过所述环境温度传感器获取当前环境温度信息，并通过所述温度信息在预设关系映射表中查找与所述环境温度信息对应的电流阈值。

在具体实现中，所述预设关系映射表可为根据当前温度信息测试获取到对应的电流阈值，并将所述温度信息与电流阈值的对应关系保存在预设存储区域，通过调用预设存储区域中的对应关系获取到当前对应的电流阈值。

进一步地，所述步骤S101，具体包括：

步骤S104，获取车辆参数信息，根据所述车辆参数信息计算所述电流值，根据所述电流值确定动力电缆的当前温度值。

需要说明的是，为了获取到实时电流，可通过两种方式获取，还可通过除该两种方式之外的其他方式进行获取，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以通过电流传感器获取或者通过计算公式获取到实时电流值。

第一种方式为通过电流传感器获取到实时电流值，在本实施例中，以本实施方式为最佳，第二种方式为通过当前车辆参数信息计算出实时电流值，所述车辆参数信息包括当前车速、减速比、电机扭矩、轮胎半径、电机效率、空调电功率、附件功率以及动力电源电压等，根据所述当前车速、减速比、电机扭矩、轮胎半径、电机效率、空调电功率、附件功率以及动力电源电压计算实时电流值，还可通过其他方式获取实时电流值，本实施例对此不作限制。

在具体实现中，首先，根据公式V＝n÷i×2πr×60÷1000计算出电机转速n，其中，V表示当前车速，n表示当前电机转速，r表示轮胎半径，i表示减速比，然后通过公式P＝n×T÷9550计算出当前功率，其中，T表示电机扭矩，P表示当前电机功率，并通过公式Pm＝P÷η计算出电机消耗电功率Pm，其中，η表示电机效率，所述电机效率并不是固定值，在预设存储区域设有关系映射表，所述关系映射表表示转速与电机扭矩的对应关系，通过转速与电机扭矩查找到对应的电机效率。

最后通过公式I＝(Pm+P1+P2)×1000÷U计算出动力电缆的实时电流值，其中，I表示动力电缆的实时电流值，P1表示空调电功率，P2表示其他附件功率，例如大灯、电子等用电功率，U表示动力电池的当前电压值，可通过BMS进行检测，并将当前值通过CAN总线发送至所述整车控制器。

本实施例通过电流传感器采集的实时电流值与计算出的实时电流值进行比较，从而提高控制电流的准确性。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，终端设备，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种电动汽车的控制方法，其特征在于，所述电动汽车的控制方法包括以下步骤：

整车控制器获取动力电缆的当前温度值，所述动力电缆用于连接动力电池和负载系统，所述动力电缆采用预设横截面积，所述预设横截面积为获取电动汽车在高负荷条件下动力电缆的预设电流，通过所述预设电流确定的所述动力电缆的横截面积，其中，所述横截面积具有预设受热余量，从而无需为了增加受热余量而增大动力电缆的横截面积，其中，所述高负荷条件为电动汽车在高速加速，并运行于冬天空调系统加热的条件下；

2.如权利要求1所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述负载系统包括空调系统，所述预设温度包括第一预设温度；

3.如权利要求2所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述负载系统包括电机系统，所述预设温度还包括第二预设温度，所述第二预设温度大于第一预设温度；

4.如权利要求3所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述在所述当前温度值超过第二预设温度时，向所述电机系统发送电机功率限值指令，以使所述电机系统根据所述电机功率限值指令降低所述动力电池向电机系统所供应电能的电流之后，所述方法还包括：

5.如权利要求1至4中任一项所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述动力电缆上设有温度传感器；

通过所述温度传感器采集所述当前温度值。

6.如权利要求1至4中任一项所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述获取动力电缆的当前温度值之前，所述方法还包括：

7.如权利要求6所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述获取计算区间内的电流值，根据所述电流值确定动力电缆的当前温度值，具体包括：

8.如权利要求7所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述负载系统包括空调系统，所述空调系统设有温度传感器；

所述获取动力电缆的电阻信息，在所述电流值大于预设电流阈值时，根据所述电流值与电阻信息确定发热量信息，并根据所述发热量信息确定所述当前温度值之前，所述方法还包括：

9.如权利要求6所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述获取计算区间内的电流值，根据所述电流值确定动力电缆的当前温度值，具体包括：

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车的控制程序，所述电动汽车的控制程序配置为实现如权利要求1至9中任一项所述的电动汽车的控制方法的步骤。