CN110281811A - 一种电动汽车的电池的限流保护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开一种电动汽车的电池的限流保护方法和系统，所述方法，包括：电池管理系统实时采集电池的当前状态信息，并根据所述当前状态信息获取电池的母线电压、电池的母线电流、以及适合电池当前状态的最佳充电限流值、最佳放电限流值，并发送给整车控制单元；电机控制单元采集电机的当前转速、母线电流，并发送给整车控制单元；整车控制单元根据所述电池的母线电压、电池的母线电流、最佳充电限流值、最佳放电限流值；以及所述电机的当前转速、母线电流，获得满足所述最佳充电限流值、最佳放电限流值的第一需求转矩；并给MCU发送所述第一需求转矩；按照所述第一需求转矩，对电机进行转矩控制，使得电机按照所述第一需求转矩运行。

Description

一种电动汽车的电池的限流保护方法及系统

技术领域

本发明汽车领域，尤其涉及一种电动汽车的电池的限流保护方法以及系统。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，电动汽车动力电池的安全以及寿命问题也越来越受到人们的重视，其中电池的充放电电流对电池的安全以及寿命有着重要的影响，若电池汽车运行时电池长期处于过流状态，将会缩短电池的寿命，严重的还会引起火灾。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电动汽车的电池的限流保护方法以及系统，能够根据电池的实时状态，对电池进行动态的限流保护。

一种电动汽车的电池的限流保护方法，包括：

步骤1，电池管理系统BMS实时采集电池的当前状态信息，并根据所述当前状态信息获取电池的母线电压、电池的母线电流、以及适合电池当前状态的最佳充电限流值、最佳放电限流值，并发送给整车控制单元VCU；

步骤2，电机控制单元MCU采集电机的当前转速、MCU母线电流，并发送给整车控制单元VCU；

步骤3，整车控制单元VCU根据所述电池的母线电压、电池的母线电流、最佳充电限流值、最佳放电限流值；以及所述电机的当前转速、MCU母线电流，获得满足所述最佳充电限流值、最佳放电限流值的第一需求转矩；并给MCU发送所述第一需求转矩；

步骤4，MCU按照所述第一需求转矩，对电机进行转矩控制，使得电机按照所述第一需求转矩运行。

一种电动汽车的电池的限流保护系统，包括：

电池管理系统BMS，用于实时采集电池的当前状态信息，并根据所述当前状态信息获取电池的母线电压、电池的母线电流、以及适合电池当前状态的最佳充电限流值、最佳放电限流值，并发送给整车控制单元VCU；

电机控制单元MCU，用于采集电机的当前转速、MCU母线电流，并发送给整车控制单元VCU；

整车控制单元VCU，用于根据所述电池的母线电压、电池的母线电流、最佳充电限流值、最佳放电限流值；以及所述电机的当前转速、MCU母线电流，获得满足所述最佳充电限流值、最佳放电限流值的第一需求转矩；并给MCU发送所述第一需求转矩；

所述电机控制单元MCU还用于，按照所述第一需求转矩，对电机进行转矩控制，使得电机按照所述第一需求转矩运行。

上述实施录中，由于电池温度、电池SOC、单体电压等对电池限流都有着影响。比如随着温度降低，电池内阻增大，所以应该减小充放电电流。再比如随着SOC的降低，电池的充放电电流限值也应该跟着减小。本发明能够根据电池的实时状态，对电池进行动态的限流保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的实施例电动汽车的电池的限流保护方法的流程；

图2为本发明的电动汽车的电池的限流保护系统的连接示意图；

图3为本发明中的电机效率对应表图；

图4为本发明中的驱动转矩需求表图；

图5为本发明的电动汽车限流保护系统的结构图；

图6为本发明的电动汽车限流保护系统中各单元的职责功能图；

图7为本发明的电动汽车限流保护系统中整车控制器转矩处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了描述的方便，描述以上装置是以功能分为各种单元/模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

如图1所示，为本方面所述的一种电动汽车的电池的限流保护方法，包括：

步骤1，电池管理系统BMS实时采集电池的当前状态信息，并根据所述当前状态信息获取电池的母线电压、电池的母线电流、以及适合电池当前状态的最佳充电限流值、最佳放电限流值，并发送给整车控制单元VCU。所述步骤1中，获得所述获得最佳充电限流值以及最佳放电限流值的步骤包括：

所述BMS根据所述当前状态信息，计算电池的当前SOC和电池的温度、单体压差、单体电压极值、单体温度极值；

所述BMS根据所述电池SOC以及电池温度，查询预置的电池充电限流表、电池放电限流表，获得最佳充电限流初值以及最佳放电限流初值；所述电池放电限流表保存电池温度、电池SOC与电池放电电流限初值之间的关系；所述电池放电限流表保存有电池温度、电池SOC与电池放电电流限值初之间的对应关系；

所述BMS根据单体压差、单体电压极值、单体温度极值，分别查询单体压差限流系数表、单体电压极值限流系数表、单体温度极值限流系数表，获得单体压差对应的单体压差限流系数α₁、单体电压极值对应的单体电压极值限流系数α₂、单体温度对应的单体温度极值限流系数α₃；所述单体压差限流系数表保存有单体压差与单体压差限流系数之间的关系；所述单体电压极值限流系数表保存有单体最高电压、单体最低电压与单体电压极值限流系数之间的关系；所述单体温度极值限流系数表保存有单体最高温度、单体最低温度与单体温度极值限流系数之间的关系；

BMS根据电池限流初值以及单体压差限流系数α₁、单体电压极值限流系数α₂、单体温度极值限流系数α₃，计算出最佳充电限流值和最佳放电限流值：

其中，最佳充电限流值：I_lc＝a₁·a₂·a₃·I_c；

最佳放电限流值：I_ld＝a₁·a₂·a₃·I_d。

步骤2，电机控制单元MCU采集电机的当前转速、MCU母线电流，并发送给整车控制单元VCU；

步骤3，整车控制单元VCU根据所述电池的母线电压、电池的母线电流、最佳充电限流值、最佳放电限流值；以及所述电机的当前转速、MCU母线电流，获得满足所述最佳充电限流值、最佳放电限流值的第一需求转矩；并给MCU发送所述第一需求转矩；

所述步骤3包括：

步骤31，VCU采集加速踏板和制动踏板的开关信号；

步骤32，VCU根据所述加速踏板和制动踏板的开关信号，判断车辆当前状态是处于行驶状态还是制动状态；

步骤33，VCU根据踏板开度以及所述电机的当前转速，查找预置的转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于行驶状态，则查找驱动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于制动状态，则查找制动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；所述驱动转矩需求表保存有加速踏板开度、电机转速与电机理想需求驱动转矩之间的关系；所述的制动转矩需求表保存有制动踏板开度、电机转速与电机理想需求制动转矩之间的关系；

步骤34，VCU根据所述理想需求转矩以及电机的当前转速，查找电机效率对应表，获取电机效率；所述电机效率对应表保存有电机转矩、电机转速与电机效率之间的关系；

步骤35，VCU根据所述电池的母线电流、电池的母线电压以及所述MCU母线电流，计算辅机功率。

步骤35具体为：

所述辅机功率p_f计算公式为：P_f＝(I_b-l_m)·U_b；其中，I_b为电池的母线电流，U_b为电池的母线电压，I_m母线电流。

步骤36，VCU根据所述最佳充电限流值以及最佳放电限流值、电池的母线电压以及所述辅机功率、所述电机效率，计算行驶中电机的放电功率限值以及充电功率限值；电机效率为电池输入给电机的电功率到电机输出的机械功率之间的转换效率；所述步骤36具体为：

所述行驶中放电功率限值的计算公式为：P_ld＝(U_b·I_ld-P_f)·η，其中I_ld为最佳放电限流值，η为电机效率；

所述行驶中充电功率限值的计算公式为：P_lc＝(U_b·I_lc+P_f)·η，其中I_lc为最佳充电限流值，η为电机效率。

步骤37，VCU根据所述放电功率限值、充电功率限值以及电机的当前转速,查找预置的放电转矩限值表与充电转矩限值表,获得电机的当前驱动转矩限值或制动转矩限值；所述放电转矩限值表保存有电机放电功率限值、电机转速与电机驱动转矩限值之间的关系；所述的充电转矩限值表保存有电机充电功率限值、电机转速与电机制动转矩限值之间的关系；

步骤38，VCU对所述电机理想需求转矩进行适应性调整，确定第一需求转矩的值；若所述理想需求转矩超过所述电机当前转矩限值，则第一需求转矩的值小于或者等于所述电机的当前转矩限值；若未超过，则第一需求转矩的值为所述理想需求转矩的值。

步骤4，MCU按照所述第一需求转矩，对电机进行转矩控制，使得电机按照所述第一需求转矩运行。

上述实施例中，用到几个表，以下分别进行解释。

所述电池充电限流表，保存有电池温度、电池SOC与电池充电电流限值之间的对应关系，通过该表，可根据电池当前的温度、SOC查询到当前电池状态所允许的最大充电电流，该表通过计算以及试验标定获得。

所述电池放电限流表，为电池温度、电池SOC与电池放电电流限值之间的关系，通过该表，可根据电池当前的温度、SOC查询到当前电池状态所允许的最大放电电流，该表通过计算以及试验标定获得。

所述单体压差限流系数表，为单体压差与单体压差限流系数之间的关系；根据当前的电池单体压差可查询出当前电池的单体压差限流系数；

所述单体电压极值限流系数表，为单体最高电压、单体最低电压与单体电压极值限流系数之间的关系，通过该表，可根据当前电池的单体最高电压以及单体最低电压查询出当前单体电压极值限流系数；

所述单体温度极值限流系数表，为单体最高温度、单体最低温度与单体温度极值限流系数之间的关系，通过该表，可根据当前电池的单体最高温度以及单体最低温度查询出当前单体温度极值限流系数；

所述电机效率对应表，为电机转矩、电机转速与电机效率之间的关系，通过该表可以根据当前电机转矩、当前电机转速查询到当前电机的效率。该表为电机的固有特性表，通过对电机进行实验获得。

所述的驱动转矩对应表，为加速踏板开度、电机转速与需求电机驱动转矩之间的关系，通过该表，可根据司机当前加速踏板的踩踏开度以及当前电机的转速查询到司机期望获得的电机驱动转矩，该转矩为理想转矩，即在放电不限流时电机在当前状态下可提供的驱动转矩，该表通过计算以及试验标定获得，即先通过电机最大放电功率、电机转速、加速踏板开度计算出当前电机可提供的最大驱动转矩，再进行实验，对其进行调整，最终获得该表。

所述的制动转矩需求表，为制动踏板开度、电机转速与需求电机制动转矩之间的关系，通过该表，可根据司机当前制动踏板的踩踏开度以及当前电机的转速查询到司机期望获得的电机制动转矩，该转矩为理想转矩，即在充电不限流时电机在当前状态下可提供的制动转矩，该表通过计算以及试验标定获得，即先通过电机最大充电功率、电机转速、制动踏板开度计算出当前电机可提供的最大制动转矩，再进行实验，对其进行调整，最终获得该表。

所述的放电转矩限值表，为电机放电功率限值、电机转速与电机驱动转矩限值之间的关系，通过该表，可根据计算出的当前电机放电功率限值以及当前电机转速查询到当前电机驱动转矩限值，即在当前状态下，电机工作转矩只要控制在在查询到的电机驱动转矩限值以内，电机放电功率就会满足电机放电功率限值的要求。该表通过计算以及实验标定获得。

所述的充电转矩限值表，为电机充电功率限值、电机转速与电机制动转矩限值之间的关系，通过该表，可根据计算出的当前电机充电功率限值以及当前电机转速查询到当前电机制动转矩限值，即在当前状态下，电机工作转矩只要控制在在查询到的电机制动转矩限值以内，电机放电功率就会满足电机放电功率限值的要求。该表通过计算以及实验标定获得。

如图2所述，为本发明一种电动汽车的电池的限流保护系统，其包括：

电池管理系统BMS 21，用于实时采集电池的当前状态信息，并根据所述当前状态信息获取电池的母线电压、电池的母线电流、以及适合电池当前状态的最佳充电限流值、最佳放电限流值，并发送给整车控制单元VCU；

电机控制单元MCU 22，用于采集电机的当前转速、MCU母线电流，并发送给整车控制单元VCU；

整车控制单元VCU 23，用于根据所述电池的母线电压、电池的母线电流、最佳充电限流值、最佳放电限流值；以及所述电机的当前转速、MCU母线电流，获得满足所述最佳充电限流值、最佳放电限流值的第一需求转矩；并给MCU发送所述第一需求转矩；

所述电机控制单元MCU 22还用于，按照所述第一需求转矩，对电机进行转矩控制，使得电机按照所述第一需求转矩运行。

其中，所述BMS还用于，根据所述当前状态信息，计算电池的当前SOC和电池的温度、单体压差、单体电压极值、单体温度极值；

所述BMS还用于，根据所述电池SOC以及电池温度，查询预置的电池充电限流表、电池放电限流表，获得最佳充电限流初值以及最佳放电限流初值；所述电池放电限流表保存电池温度、电池SOC与电池放电电流限初值之间的关系；所述电池放电限流表保存有电池温度、电池SOC与电池放电电流限值初之间的对应关系；

所述BMS还用于，根据单体压差、单体电压极值、单体温度极值，分别查询单体压差限流系数表、单体电压极值限流系数表、单体温度极值限流系数表，获得单体压差对应的单体压差限流系数α₁、单体电压极值对应的单体电压极值限流系数α₂、单体温度对应的单体温度极值限流系数α₃；所述单体压差限流系数表保存有单体压差与单体压差限流系数之间的关系；所述单体电压极值限流系数表保存有单体最高电压、单体最低电压与单体电压极值限流系数之间的关系；所述单体温度极值限流系数表保存有单体最高温度、单体最低温度与单体温度极值限流系数之间的关系；

BMS还用于，根据电池限流初值以及单体压差限流系数α₁、单体电压极值限流系数α₂、单体温度极值限流系数α₃，计算出最佳充电限流值和最佳放电限流值：

其中，最佳充电限流值：I_lc＝a₁·a₂·a₃·I_c；

最佳放电限流值：I_ld＝a₁·a₂·a₃·I_d。

所述VCU还用于：采集加速踏板和制动踏板的开关信号；

所述VCU还用于：根据所述加速踏板和制动踏板的开关信号，判断车辆当前状态是处于行驶状态还是制动状态；

所述VCU还用于：根据踏板开度以及所述电机的当前转速，查找预置的转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于行驶状态，则查找驱动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于制动状态，则查找制动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；所述驱动转矩需求表保存有加速踏板开度、电机转速与电机理想需求驱动转矩之间的关系；所述的制动转矩需求表保存有制动踏板开度、电机转速与电机理想需求制动转矩之间的关系；

所述VCU还用于：根据所述理想需求转矩以及电机的当前转速，查找电机效率对应表，获取电机效率；所述电机效率对应表保存有电机转矩、电机转速与电机效率之间的关系；

所述VCU还用于：根据所述电池的母线电流、电池的母线电压以及所述MCU母线电流，计算辅机功率；VCU根据所述最佳充电限流值以及最佳放电限流值、电池的母线电压以及所述辅机功率、所述电机效率，计算行驶中电机的放电功率限值以及充电功率限值；电机效率为电池输入给电机的电功率到电机输出的机械功率之间的转换效率；

所述VCU还用于：根据所述放电功率限值、充电功率限值以及电机的当前转速,查找预置的放电转矩限值表与充电转矩限值表,获得电机的当前驱动转矩限值或制动转矩限值；所述放电转矩限值表保存有电机放电功率限值、电机转速与电机驱动转矩限值之间的关系；所述的充电转矩限值表保存有电机充电功率限值、电机转速与电机制动转矩限值之间的关系；

所述VCU还用于：对所述电机理想需求转矩进行适应性调整，确定第一需求转矩的值；若所述理想需求转矩超过所述电机当前转矩限值，则第一需求转矩的值小于或者等于所述电机的当前转矩限值；若未超过，则第一需求转矩的值为所述理想需求转矩的值。

一种电动汽车电池限流保护系统及其控制方法,旨在根据电池的实时状态，通过对电机需求转矩进行监控与处理，达到对电池动态限流保护的目的。

以下描述本发明的应用场景。

本发明中，BMS实时采集动力电池信息，并根据采集到的电池信息向VCU提供最适合当前电池状态的充放电电流限值；MCU采集电机的实际转速并提供给VCU；由于电机功率取决于电机转矩以及转速，所以VCU根据当前电流限值以及电机转速，对电机的需求转矩进行判断处理，然后向MCU提供满足当前电流限值的需求转矩；MCU控制驱动电机按照需求转矩运行。

上述方案具体包含以下步骤：

步骤11，BMS采集电池信息，包括单体电压、单体温度；然后通过计算，获得当前电池的SOC、电池温度、母线电压、母线电流、单体压差、单体电压极值(即单体电压最高值与单体电压最低值)、单体温度极值(即单体温度最高值与单体温度最低值)等；

步骤12，BMS根据电池温度、电池SOC，查询预置的电池充电、放电限流表，获得充电限流初值Ic以及放电限流初值Id；

步骤13，BMS根据单体压差、单体电压极值、单体温度极值分别查询单体压差限流系数表、单体电压极值限流系数表、单体温度极值限流系数表获得单体压差限流系数α1、单体电压极值限流系数α2、单体温度极值限流系数α3；

步骤14，BMS根据电池限流初值以及限流系数计算出最终限流值：

充电限流值：I_lc＝a₁·a₂·a₃·I_c

放电限流值：I_ld＝a₁·a₂·a₃·I_d

步骤13，BMS将充电限流值、放电限流值以及电池母线电压、电池母线电流通过CAN总线发送给VCU；

步骤14，MCU采集当前电机转速以及MCU母线电流，并通过CAN总线发送给VCU；

步骤15，VCU采集加速踏板以及制动踏板信号，包括：踏板开关量信号以及踏板开度模拟量信号；

步骤16，VCU根据加速踏板、制动踏板开关信号，判断当前车辆是处于行驶状态还是制动状态；

步骤17，VCU根据踏板开度以及当前电机转速，查找预置的转矩需求表；如果车辆处于行驶状态则查找驱动转矩需求表，如果车辆处于制动状态，则查找制动转矩需求表，以获取当前对于电机的需求转矩；

步骤18，VCU根据需求转矩以及当前电机转速，查电机效率map(如图3)，获取电机效率；

步骤19，VCU根据BMS发来的电池母线电流、电池母线电压以及MCU发来的MCU母线电流，计算出当前其他辅机功率p_f；

计算公式为：P_f＝(I_b-I_m)·U_b；其中I_b为电池的母线电流，U_b为电池母线电压，I_m为MCU母线电流；

步骤110，VCU根据BMS发来的限流值、母线电压以及其他辅机功率、电机效率，计算出电机的放电功率限值以及充电功率限值；

行驶中放电功率限值为：P_ld＝(U_b·I_ld-P_f)·η，其中I_ld为放电限流值，η为电机效率；

行驶中充电功率限值为：P_lc＝(U_b·I_lc+P_f)·η，其中I_lc为充电限流值，η为电机效率；

步骤111，VCU根据功率限值以及当前电机转速,通过查找预置的转矩限值表,获得当前电机转矩限值；

步骤112，VCU对电机需求转矩进行适应性调整；若判断需求转矩超过了转矩限值，则将需求转矩控制在转矩限制以内，若未超过，则保持需求转矩不变；

步骤113，VCU将调整后的电机的需求转矩通过CAN总线发送给MCU；

步骤114，MCU按照收到的需求转矩，对电机进行直接转矩控制，让电机按照需求转矩运行。

所述的充电限流表(如表1所示)、放电限流表(如表2所示)，是在不同SOC、不同电池温度等情况下的一系列电流限值，通过对电池进行标定所获得；所述的驱动转矩需求map(如图4所示)是在不同转速、不同加速踏板开度下的一系列需求转矩值，根据电机性能以及标定获得。通过所提供的电机转速以及踏板开度，即可从该表查找到相应的需求转矩值；

表1、表2、图3、图4为某款车的标定数据，仅为了更好的说明本发明，并不会限制本发明专利保护范围；

所述的制动转矩需求表是在不同转速、不同制动加速踏板开度下的一系列需求转矩值，根据电机性能以及其他辅助制动性能标定获得。通过所提供的电机转速以及踏板开度，即可从该表查找到相应的需求转矩值；

所述的转矩限值表是在不同转速、不同功率限值下的一系列转矩限值，通过计算以及标定获得，分为驱动转矩限值表以及制动转矩限值表两种。根据所提供的电机转速以及功率限值，即可从该表查找到相应的转矩限值，在当前转速下，只要需求转矩不超过查找所得的转矩限值，则电机的功率将不会超过所要求的功率限值；

所述的CAN总线是一种汽车行业里广泛使用的用于数据通讯的现场总线；

下面结合图5、图6、图7对本发明专利一种电动汽车电池限流保护系统及其控制方法做进一步说明。

如图5所示，本系统由加速踏板、制动踏板、动力电池、其他辅机、BMS、VCU、MCU、MOT组成；

本系统主要单元职责如图5所示。

BMS，负责采集电池信息以及向VCU提供当前限流值

VCU，负责控制需求转矩在限流范围内；

MCU，按照VCU的需求转矩对电机进行直接转矩控制；

VCU转矩处理具体流程如图7所示

其中其他辅机包含了：DC-DC、空调、除霜器、转向助力电机等高压用电设备；

其中英文缩写的含义是：

BMS：电池管理系统(Battery Management System)；

VCU：整车控制单元(Vehicle Control Unit)；

MCU：电机控制单元(Motor Control Unit)；

MOT：驱动电机(Motor)；

当踩下加速踏板时，加速踏板内部的微动开关闭合，就会通过信号线向VCU传递低电平信号，VCU接受到该信号，即可判断当前司机已踩下加速踏板；同时，加速踏板还会根据踏板踩下的深度，向VCU传递0-5V的模拟量信号，VCU收到该模拟量后，经过AD转换，可将其转换为具体数值；

制动踏板与加速踏板原理相同；

VCU通过加速踏板和制动踏板信息，判断司机意图，并向MCU发出需求转矩；即根据司机踩下踏板的深度，判断出司机期望的电机转矩，也就是电机的动力，然后将该需求值发给MCU；

电机内部装有旋转编码器，通过旋转编码器可以检测电机的实时转速，然后通过信号线传递给MCU；

BMS可以通过带有温度传感器的温度采集线，采集动力电池内部的单体电池温度；

BMS可以通过电压采集线采集单体电压；然后对所有单体电压进行累加计算获得动力电池总电压，也就是母线电压；BMS还可以通过单体电压值估算出当前电池的SOC；

SOC:剩余电量百分比(State of Charge)；

BMS可以通过在电池母线上添加霍尔传感器，来实时监测电池母线总线流；

动力电池主要为MCU以及其他辅机供电，其中MCU占主要部分；

MCU内部带有霍尔传感器，用来监测MCU母线电流；

MCU向电机输出三相交流电，并进行直接转矩控制。

表1行车放电限流表(A)

表2行车充电限流表

本发明中，进行电池状态信息的采集；然后根据电池状态信息查表并计算获取当前最合适的限流阀值；根据限流阀值，对电机转矩进行处理；通过对电机转矩的限制，来限制电机的电流。本发明不需要增加额外的设备，即在不增加成本的情况下，有效的防止电动汽车运行过程中动力电池过流情况的发生，延长动力电池寿命，避免如火灾、高温老化等一些安全隐患。随着科技的进步，对电池的充放电限流保护也有了更细致的要求，电池温度、电池SOC、单体电压等对电池限流都有着影响。比如随着温度降低，电池内阻增大，所以应该减小充放电电流。再比如随着SOC的降低，电池的充放电电流限值也应该跟着减小。本发明能够根据电池的实时状态，对电池进行动态的限流保护。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电动汽车的电池的限流保护方法，其特征在于，包括：

步骤1，电池管理系统BMS实时采集电池的当前状态信息，并根据所述当前状态信息获取电池的母线电压、电池的母线电流、以及适合电池当前状态的最佳充电限流值、最佳放电限流值，并发送给整车控制单元VCU；

步骤2，电机控制单元MCU采集电机的当前转速、MCU母线电流，并发送给整车控制单元VCU；

步骤3，整车控制单元VCU根据所述电池的母线电压、电池的母线电流、最佳充电限流值、最佳放电限流值；以及所述电机的当前转速、MCU母线电流，获得满足所述最佳充电限流值、最佳放电限流值的第一需求转矩；并给MCU发送所述第一需求转矩；

步骤4，MCU按照所述第一需求转矩，对电机进行转矩控制，使得电机按照所述第一需求转矩运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，获得所述获得最佳充电限流值以及最佳放电限流值的步骤包括：

所述BMS根据所述当前状态信息，计算电池的当前SOC和电池的温度、单体压差、单体电压极值、单体温度极值；

所述BMS根据所述电池SOC以及电池温度，查询预置的电池充电限流表、电池放电限流表，获得最佳充电限流初值以及最佳放电限流初值；所述电池放电限流表保存电池温度、电池SOC与电池放电电流限初值之间的关系；所述电池放电限流表保存有电池温度、电池SOC与电池放电电流限值初之间的对应关系；

所述BMS根据单体压差、单体电压极值、单体温度极值，分别查询单体压差限流系数表、单体电压极值限流系数表、单体温度极值限流系数表，获得单体压差对应的单体压差限流系数α₁、单体电压极值对应的单体电压极值限流系数α₂、单体温度对应的单体温度极值限流系数α₃；所述单体压差限流系数表保存有单体压差与单体压差限流系数之间的关系；所述单体电压极值限流系数表保存有单体最高电压、单体最低电压与单体电压极值限流系数之间的关系；所述单体温度极值限流系数表保存有单体最高温度、单体最低温度与单体温度极值限流系数之间的关系；

BMS根据电池限流初值以及单体压差限流系数α₁、单体电压极值限流系数α₂、单体温度极值限流系数α₃，计算出最佳充电限流值和最佳放电限流值：

其中，最佳充电限流值：I_lc＝a₁·a₂·a₃·I_c；

最佳放电限流值：I_ld＝a₁·a₂·a₃·I_d。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤31，VCU采集加速踏板和制动踏板的开关信号；

步骤32，VCU根据所述加速踏板和制动踏板的开关信号，判断车辆当前状态是处于行驶状态还是制动状态；

步骤33，VCU根据踏板开度以及所述电机的当前转速，查找预置的转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于行驶状态，则查找驱动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于制动状态，则查找制动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；所述驱动转矩需求表保存有加速踏板开度、电机转速与电机理想需求驱动转矩之间的关系；所述的制动转矩需求表保存有制动踏板开度、电机转速与电机理想需求制动转矩之间的关系；

步骤34，VCU根据所述理想需求转矩以及电机的当前转速，查找电机效率对应表，获取电机效率；所述电机效率对应表保存有电机转矩、电机转速与电机效率之间的关系；

步骤35，VCU根据所述电池的母线电流、电池的母线电压以及所述MCU母线电流，计算辅机功率；

步骤36，VCU根据所述最佳充电限流值以及最佳放电限流值、电池的母线电压以及所述辅机功率、所述电机效率，计算行驶中电机的放电功率限值以及充电功率限值；电机效率为电池输入给电机的电功率到电机输出的机械功率之间的转换效率；

步骤37，VCU根据所述放电功率限值、充电功率限值以及电机的当前转速,查找预置的放电转矩限值表与充电转矩限值表,获得电机的当前驱动转矩限值或制动转矩限值；所述放电转矩限值表保存有电机放电功率限值、电机转速与电机驱动转矩限值之间的关系；所述的充电转矩限值表保存有电机充电功率限值、电机转速与电机制动转矩限值之间的关系；

步骤38，VCU对所述电机理想需求转矩进行适应性调整，确定第一需求转矩的值；若所述理想需求转矩超过所述电机当前转矩限值，则第一需求转矩的值小于或者等于所述电机的当前转矩限值；若未超过，则第一需求转矩的值为所述理想需求转矩的值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤35具体为：

所述辅机功率p_f计算公式为：P_f＝(I_b-I_m)·U_b；其中，I_b为电池的母线电流，U_b为电池的母线电压，I_m母线电流。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤36具体为：

所述行驶中放电功率限值的计算公式为：P_ld＝(U_b·I_ld-P_f)·η，其中I_ld为最佳放电限流值，η为电机效率；

所述行驶中充电功率限值的计算公式为：P_lc＝(U_b·I_lc+P_f)·η，其中I_lc为最佳充电限流值，η为电机效率。

6.一种电动汽车的电池的限流保护系统，其特征在于，包括：

电池管理系统BMS，用于实时采集电池的当前状态信息，并根据所述当前状态信息获取电池的母线电压、电池的母线电流、以及适合电池当前状态的最佳充电限流值、最佳放电限流值，并发送给整车控制单元VCU；

电机控制单元MCU，用于采集电机的当前转速、MCU母线电流，并发送给整车控制单元VCU；

整车控制单元VCU，用于根据所述电池的母线电压、电池的母线电流、最佳充电限流值、最佳放电限流值；以及所述电机的当前转速、MCU母线电流，获得满足所述最佳充电限流值、最佳放电限流值的第一需求转矩；并给MCU发送所述第一需求转矩；

所述电机控制单元MCU还用于，按照所述第一需求转矩，对电机进行转矩控制，使得电机按照所述第一需求转矩运行。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述BMS还用于，根据所述当前状态信息，计算电池的当前SOC和电池的温度、单体压差、单体电压极值、单体温度极值；

所述BMS还用于，根据所述电池SOC以及电池温度，查询预置的电池充电限流表、电池放电限流表，获得最佳充电限流初值以及最佳放电限流初值；所述电池放电限流表保存电池温度、电池SOC与电池放电电流限初值之间的关系；所述电池放电限流表保存有电池温度、电池SOC与电池放电电流限值初之间的对应关系；

所述BMS还用于，根据单体压差、单体电压极值、单体温度极值，分别查询单体压差限流系数表、单体电压极值限流系数表、单体温度极值限流系数表，获得单体压差对应的单体压差限流系数α₁、单体电压极值对应的单体电压极值限流系数α₂、单体温度对应的单体温度极值限流系数α₃；所述单体压差限流系数表保存有单体压差与单体压差限流系数之间的关系；所述单体电压极值限流系数表保存有单体最高电压、单体最低电压与单体电压极值限流系数之间的关系；所述单体温度极值限流系数表保存有单体最高温度、单体最低温度与单体温度极值限流系数之间的关系；

BMS还用于，根据电池限流初值以及单体压差限流系数α₁、单体电压极值限流系数α₂、单体温度极值限流系数α_3，计算出最佳充电限流值和最佳放电限流值：

其中，最佳充电限流值：I_lc＝a₁·a₂·a₃·I_c；

最佳放电限流值：I_ld＝a₁·a₂·a₃·I_d。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述VCU还用于：采集加速踏板和制动踏板的开关信号；

所述VCU还用于：根据所述加速踏板和制动踏板的开关信号，判断车辆当前状态是处于行驶状态还是制动状态；

所述VCU还用于：根据踏板开度以及所述电机的当前转速，查找预置的转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于行驶状态，则查找驱动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；如果车辆处于制动状态，则查找制动转矩需求表，以获取电机的理想需求转矩；所述驱动转矩需求表保存有加速踏板开度、电机转速与电机理想需求驱动转矩之间的关系；所述的制动转矩需求表保存有制动踏板开度、电机转速与电机理想需求制动转矩之间的关系；

所述VCU还用于：根据所述理想需求转矩以及电机的当前转速，查找电机效率对应表，获取电机效率；所述电机效率对应表保存有电机转矩、电机转速与电机效率之间的关系；

所述VCU还用于：根据所述电池的母线电流、电池的母线电压以及所述MCU母线电流，计算辅机功率；VCU根据所述最佳充电限流值以及最佳放电限流值、电池的母线电压以及所述辅机功率、所述电机效率，计算行驶中电机的放电功率限值以及充电功率限值；电机效率为电池输入给电机的电功率到电机输出的机械功率之间的转换效率；

所述VCU还用于：根据所述放电功率限值、充电功率限值以及电机的当前转速,查找预置的放电转矩限值表与充电转矩限值表,获得电机的当前驱动转矩限值或制动转矩限值；所述放电转矩限值表保存有电机放电功率限值、电机转速与电机驱动转矩限值之间的关系；所述的充电转矩限值表保存有电机充电功率限值、电机转速与电机制动转矩限值之间的关系；

所述VCU还用于：对所述电机理想需求转矩进行适应性调整，确定第一需求转矩的值；若所述理想需求转矩超过所述电机当前转矩限值，则第一需求转矩的值小于或者等于所述电机的当前转矩限值；若未超过，则第一需求转矩的值为所述理想需求转矩的值。