CN109177811A

CN109177811A - 电动汽车电池的放电功率控制方法、装置和存储介质

Info

Publication number: CN109177811A
Application number: CN201811143809.4A
Authority: CN
Inventors: 李燕斌; 邵杰; 朱合标; 廖奇祥; 林华
Original assignee: SAIC GM Wuling Automobile Co Ltd
Current assignee: SAIC GM Wuling Automobile Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2019-01-11

Abstract

本发明公开了一种电动汽车电池的放电功率控制方法、装置和存储介质。所述方法包括如下步骤：获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率。本发明通过合理的控制车辆行驶过程中电池的放电功率，达到提高电池使用寿命的目的。

Description

电动汽车电池的放电功率控制方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及电动汽车电池技术领域，尤其涉及一种电动汽车电池的放电功率控制方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

随着全球石油资源的紧张及环境污染日趋严重，各种节能环保的新能源汽车不断涌现，由于锂离子电池具有高的能量密度和良好的循环寿命等诸多优点，使用锂离子电池的电动汽车越来越受到人们的关注和青睐。

然而，目前大部分厂家只关注电池放电功率能否满足汽车动力的问题，没有考虑到车辆行驶过程中其他因素对放电功率的影响。例如，当车辆行驶过程中电池的温度降低时，电池内阻随之升高，如果此时不降低电池的放电功率，则会导致电池过度放电，对电池造成伤害。此外，当电池处于低电量时，电池内阻也随之升高，如果此时不降低放电功率，会影响电池的使用寿命。因此，如何合理的配置驾驶过程中锂离子电池的放电功率，从而提高锂离子电池的使用寿命，是本行业待已解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动汽车电池的放电功率控制方法、装置和计算机可读存储介质，旨在通过合理的控制车辆行驶过程中电池的放电功率，达到保护电池的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车电池的放电功率控制方法，包括如下步骤：

获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；

根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率。

可选地，所述获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量的步骤之前，还包括：

获取用户选择的汽车工作模式，并确定对应的预设MAP表。

可选地，所述根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率的步骤包括：

以所述平均电池温度和所述平均电池电量为关键词，从预设查找MAP表中，获取所述关键词对应的放电功率；

控制电池以获取的放电功率放电。

可选地，所述根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率的步骤之后还包括：

实时获取汽车运行时所有电池的电池温度和电池电压；

从所有电池的电池温度中选择最低的电池温度作为最低单体电池温度，从所有电池电压中选择最低的电池电压作为最低单体电池电压；

根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率；

和/或，

根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率。

可选地，所述根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率的步骤包括：

确定所述最低单体电池温度所属的电池温度区间；

根据所属的电池温度区间调整所述电池的放电功率。

可选地，所述根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率的步骤包括：

当所述最低单体电池温度大于预设数值时，不调整所述电池的放电功率。

可选地，所述电池电压区间包括第一电池电压区间为[V0，+∞)，第二电池电压区间为[V1，V0)，第三电池电压区间为[V2，V1)以及第四电池电压区间为[0，V2)，其中V0大于V1，V1大于V2

所述根据所属的电池电压区间调整所述电池的放电功率的步骤包括：

当所属的电池电压区间为第一电池电压区间时，不调整所述电池放电功率；

当所属的电池电压区间为第二电池电压区间时，将电池放电功率调整为第一电压预设值；

当所属的电池电压区间为第三电池电压区间时，将电池放电功率调整为第二电压预设值，且所述第二电压预设值小于所述第一电压预设值；

当所属的电池电压区间为第四电池电压区间时，将电池放电功率降为0。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电动汽车电池的放电功率控制装置，所述电动汽车电池的放电功率控制装置包括：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电池的放电功率控制程序，所述电动汽车电池的放电功率控制程序被所述处理器执行时实现如上所述电动汽车电池的放电功率控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有电动汽车电池的放电功率控制程序，所述电动汽车电池的放电功率控制程序被处理器执行时实现如上所述电动汽车电池的放电功率控制方法的步骤。

本发明提供了一种电动汽车电池的放电功率控制方法、装置和计算机可读存储介质，通过获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率。本发明根据获取的汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量，结合预设的MAP表控制电池放电功率，防止电池过度放电，保护了电动汽车电池。

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装置结构示意图；

图2为本发明电动汽车电池的放电功率控制方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明电动汽车电池的放电功率控制方法另一实施例的流程示意图；

图4为本发明电动汽车电池的放电功率控制方法又一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

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明终端是一种电动汽车电池的放电功率控制装置，该装置可以是电动汽车，也可以是电脑、智能手机、平板电脑、便携计算机等具有显示功能和输入功能的可移动式终端设备。

如图1所示，该终端可以包括：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可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口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WI-FI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。

可选地，终端还可以包括摄像头、WiFi模块等等，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，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所示的电动汽车电池的放电功率控制终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要包括输入单元比如键盘，键盘包括无线键盘和有线键盘，用于连接客户端，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的电动汽车电池的放电功率控制程序，并执行以下操作：

获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车电池的放电功率控制程序，还执行以下操作：

获取用户选择的汽车工作模式，并确定对应的预设MAP表。

控制电池以获取的放电功率放电。

实时获取汽车运行时所有电池的电池温度和电池电压；

根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率；

和/或，

根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率。

确定所述最低单体电池电压所属的电池电压区间；

根据所属的电池电压区间调整所述电池的放电功率。

本发明电动汽车电池的放电功率控制装置的具体实施例与下述电动汽车电池的放电功率控制方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

请参阅图2，图2为本发明电动汽车电池的放电功率控制方法一实施例的流程示意图，本实施例提供的电动汽车电池的放电功率控制方法包括以下步骤：

步骤S10，获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；

BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)是电动汽车电池与用户之间的纽带，它能准确估测动力电池组的荷电状态以及电池温度。本发明实施例中，汽车的电池管理系统实时获取汽车运行时电池的平均温度和平均电量，应当理解的是，由于电动汽车的动力系统是由多个电池组构成，一般来说，电动汽车的运行需要90节左右的锂离子电池提供动力，本发明实施例中的平均电池温度是电池管理系统获取的所有电池温度之和的中值，平均电池电量是BMS获取的所有电池电量之和的中值。

步骤S20，根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率。

在电池管理系统中预设有查找MAP表，在MAP表中，不同平均电池温度和不同平均电池电量对应有不同的电池放电功率。当电池温度上升时，电池内阻随之增大，如果此时不调整放电功率，则会导致电池过度放电；相应的，当电池处于低电量状态时，电池内阻随之增大，如果此时不调整放电功率，则会损耗电芯，对电池造成伤害。因此本发明实施例通过实时监测平均电池温度以及平均电池电量，控制汽车运行时电池按照MAP表中对应的放电功率进行放电，达到保护电池，延长电池寿命的目的。

本实施例通过获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率。本发明根据获取的汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量，结合预设的MAP表控制电池放电功率，防止电池过度放电，保护了电动汽车电池。

进一步地，参照图3，图3为本发明电动汽车电池的放电功率控制方法另一实施例的流程示意图，上述步骤S10获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量之前包括：

步骤S30，获取用户选择的汽车工作模式，并确定对应的预设MAP表。

用户在启动电动汽车时，可以选择汽车工作模式。本发明实施例中，电动汽车具备运动(Sport)模式、舒适(Normal)模式和经济(Economic)模式三种不同的汽车工作模式。电动汽车在运动模式下时，电池放电功率最大，加速性能最优，能满足对车辆动力性有特别追求的用户；电动汽车在舒适模式下时，能满足大部分用户的驾乘需求；电动汽车在经济模式下时，电池放电功率最小，动力性和加速度最低，但续航里程最长，满足对动力性要求不高，但对长续驶里程有需求的用户。

本发明预设了三种不同模式对应的MAP表，其中，运动模式对应的MAP表所示：

舒适模式对应的MAP表如下所示：

经济模式对应的MAP表如下所示：

上述表中第一排横轴代表电池的剩余电量即平均电池电量，左边第一列代表平均电池温度，MAP表中电池放电功率的单位为千瓦。

应当理解的是，由于电池电芯材质的不同，其放电功率也会有偏差，上述MAP表中的数值并不具备唯一性。

进一步地，上述根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率的步骤包括：

步骤S21，以所述平均电池温度和所述平均电池电量为关键词，从预设查找MAP表中，获取所述关键词对应的放电功率；

步骤S22，控制电池以获取的放电功率放电。

电池管理系统测得平均电池温度以及平均电池电量后，将其作为关键词从MAP表中查找对应的放电功率，并使得电池按照对应的放电功率进行放电。例如，在经济模式下，电池管理系统监测获取的平均电池温度为30度，平均电池电量为15％时，此时电池管理系统控制电池放电功率为30千瓦。

通过上述方式，在满足整车动力性和提高用户的驾乘体验的同时，实现了对电池放电功率的动态调整和控制。

进一步地，参照图4，图4为本发明电动汽车电池的放电功率控制方法又一实施例的流程示意图，上述步骤S20根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率之后包括：

步骤S40，实时获取汽车运行时所有电池的电池温度和电池电压；

步骤S50，从所有电池的电池温度中选择最低的电池温度作为最低单体电池温度，从所有电池电压中选择最低的电池电压作为最低单体电池电压；

步骤S60，根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率；

和/或，

根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率。

当电动汽车的电池发生故障时，其电池温度和电池电压均会下降，根据电动汽车电池的这一特性，实时监测电池温度和电池电压，可以排除电池故障。

电池管理系统在电池放电过程中，实时采集电动汽车蓄电池组中的每节电池的电压和温度，这样就得到了所有电池的电池温度和电池电压。可以确定出电池温度的最低值和电池电压的最低值，将最低的电池温度作为最低单体电池温度，将最低的电池电压作为最低单体电池电压。在最低单体电池温度满足一定条件时，对电池放电功率进行限制；在最低单体电池电压满足一定条件时，对电池放电功率进行限制。应当理解的是，当最低单体电池温度和最低单体电池电压同时满足对电池放电功率进行限制的条件时，仅对电池放电功率进行其中最高的限制。通过在监测到电池温度和电池电压发生较大波动时，控制电池放电功率，降低汽车动力，从而防止了事故的发生。

进一步地，上述根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率的步骤包括：

步骤S61，当所述最低单体电池温度大于预设数值时，不调整所述电池的放电功率。

本发明实施例中，预设有一个电池温度数值K0，应当理解的是，由于K0的具体数值与电芯材质有关，本实施例中不限制K0的具体数值。

电池管理系统获取到最低单体电池温度后，确定最低单体电池温度与预设电池温度K0的大小关系，为了避免对电池的当前状态做出错误的判断，在最低单体电池温度大于预设电池温度K0时，不对电池放电功率进行限制，应当理解的是，本实施例仅限定最低单体电池温度大于预设电池温度的情况，对最低单体电池温度小于预设电池温度的情况，本实施例在此不作限定。

进一步地，上述根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率的步骤包括：

步骤S62，确定所述最低单体电池电压所属的电池电压区间；

步骤S63，根据所属的电池电压区间调整所述电池的放电功率。

本发明实施例中，预设有4个不同的电池电压区间，包括第一电池电压区间、第二电池电压区间、第三电池电压区间以及第四电池电压区间，其中第一电池电压区间为[V0，+∞)，第二电池电压区间为[V1，V0)，第三电池电压区间为[V2，V1)以及第四电池电压区间为[0，V2)，其中V0大于V1，V1大于V2，应当理解的是，上述V0、V1以及V2的具体数值与电芯材质有关，本实施例中不作具体限制。

电池管理系统获取到最低单体电池电压后，确定其所属的电池电压区间，为了避免对电池的当前状态做出错误的判断，在电池管理系统监测到最低单体电池电压在其所属的电池电压区间内存续预设时间时，例如预设时间为5秒，才对电池放电功率进行限制；相应的，针对不同的电池电压区间，对电池放电功率做不同的限制，通过这种方式进一步避免对电池的当前状态做出错误的判断。

进一步地，上述根据所属的电池电压区间调整所述电池的放电功率的步骤包括：

步骤S631，当所属的电池电压区间为第一电池电压区间时，不调整所述电池放电功率；

步骤S632，当所属的电池电压区间为第二电池电压区间时，将电池放电功率调整为第一电压预设值；

步骤S633，当所属的电池电压区间为第三电池电压区间时，将电池放电功率调整为第二电压预设值，且所述第二电压预设值小于所述第一电压预设值；

步骤S634，当所属的电池电压区间为第四电池电压区间时，将电池放电功率降为0。

在本实施例中，电池管理系统根据最低单体电池电压所属的不同电池电压区间对电池放电功率做出调整，避免因电池故障而导致的安全事故的发生。应当理解的是，第一电压预设值与第二电压预设值不设具体的数值，可以是第一电压预设值为当前电池放电功率的50％，第二电压预设值为当前电池放电功率的30％。

例如，用户选择舒适模式，电池管理系统所监测的平均电池温度为0度，平均电池电量为60％时，此时电池放电功率为20千瓦，如若电池管理系统监测到的最低单体电池电压属于第一电池电压区间时，此时车辆工作正常，不调整电池放电功率；如若电池管理系统监测到的最低单体电池电压属于第二电池电压区间时，调整当电池放电功率为当前电池放电功率的50％，即10千瓦；如若电池管理系统监测到的最低单体电池电压属于第三电池电压区间时，调整当电池放电功率为当前电池放电功率的30％，即6千瓦；如若电池管理系统监测到的最低单体电池电压属于第四电池电压区间时，此时车辆出现故障，将电池放电功率降为0，使得车辆停止，防止安全事故的发生。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有电动汽车电池的放电功率控制程序，所述放电功率控制程序被处理器执行时实现如下操作：

获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；

进一步地，所述放电功率控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取用户选择的汽车工作模式，并确定对应的预设MAP表。

控制电池以获取的放电功率放电。

实时获取汽车运行时所有电池的电池温度和电池电压；

根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率；

和/或，

根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率。

确定所述最低单体电池电压所属的电池电压区间；

根据所属的电池电压区间调整所述电池的放电功率。

本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述电动汽车电池的放电功率方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

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。

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，服务器，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。

Claims

1.一种电动汽车电池的放电功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量；

2.如权利要求1所述的电动汽车电池的放电功率控制方法，其特征在于，所述获取汽车运行时的平均电池温度和平均电池电量的步骤之前，还包括：

获取用户选择的汽车工作模式，并确定对应的预设MAP表。

3.如权利要求1所述的电动汽车电池的放电功率控制方法，其特征在于，所述根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率的步骤包括：

控制电池以获取的放电功率放电。

4.如权利要求1所述的电动汽车电池的放电功率控制方法，其特征在于，所述根据所述平均电池温度、所述平均电池电量以及预设查找MAP表控制汽车运行时电池的放电功率的步骤之后还包括：

实时获取汽车运行时所有电池的电池温度和电池电压；

根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率；

和/或，

根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率。

5.如权利要求4所述的电动汽车电池的放电功率控制方法，其特征在于，所述根据所述最低单体电池温度调整所述电池的放电功率的步骤包括：

6.如权利要求4所述的电动汽车电池的放电功率控制方法，其特征在于，所述根据所述最低单体电池电压调整所述电池的放电功率的步骤包括：

确定所述最低单体电池电压所属的电池电压区间；

根据所属的电池电压区间调整所述电池的放电功率。

7.如权利要求6所述的电动汽车电池的放电功率控制方法，其特征在于，所述电池电压区间包括第一电池电压区间为[V0，+∞)，第二电池电压区间为[V1，V0)，第三电池电压区间为[V2，V1)以及第四电池电压区间为[0，V2)，其中V0大于V1，V1大于V2；

8.一种电动汽车电池的放电功率控制装置，其特征在于，所述电动汽车电池的放电功率控制装置包括：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电池的放电功率控制程序，所述电动汽车电池的放电功率控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的电动汽车电池的放电功率控制方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有电动汽车电池的放电功率控制程序，所述电动汽车电池的放电功率控制程序处理被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的电动汽车电池的放电功率控制方法的步骤。