CN110696676A - 充电控制方法、装置、终端和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种充电控制方法、装置、终端和车辆。所述方法包括：获取车辆在本次充电后的目标行程的行程信息；根据所述行程信息确定所述车辆的电池的目标充电状态；控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电。这样，根据目标行程来控制对车辆电池的充电，使电池达到目标充电状态就停止充电，而并不一定把电池充满。这样减少了电池满充情况的发生，能够在满足用户需求的基础上，有效地延长电池的寿命。

Description

充电控制方法、装置、终端和车辆

技术领域

本公开涉及车辆控制领域，具体地，涉及一种充电控制方法、装置、终端和车辆。

背景技术

随着车辆的普及以及人们对资源和环境保护意识的提高，电动车辆和油电混合车辆越来越受到消费者的青睐。

目前，对车辆的电池充电的方式主要有快充和慢充两种。其中，快充主要采用恒流恒压的充电控制策略和三段式的充电控制策略。恒流恒压的充电控制策略是在充电的初始阶段采用恒定的充电电流，当电池达到设定的电压值时，开始转为恒压充电，此时充电电流逐渐减小，最后达到设定的充电截止电压，停止充电；三段式的充电控制策略是将电池的电压分为三个阶段，每个阶段采用不同的充电电流进行充电，最终当电池达到充电截止电压时停止充电。

通常为了保证车辆具有较大的续驶里程，不论采用上述哪种方式充电，目标均是将电池充到满电，即电池达到充电截止电压时停止充电。

发明内容

本公开的目的是提供一种能够延长电池寿命的充电控制方法、装置、终端和车辆。

为了实现上述目的，本公开提供一种充电控制方法。所述方法包括：获取车辆在本次充电后的目标行程的行程信息；根据所述行程信息确定所述车辆的电池的目标充电状态；控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电。

可选地，所述方法还包括：获取所述电池的当前温度；所述根据所述行程信息确定所述车辆的电池的目标充电状态的步骤包括：根据所述行程信息确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量；根据所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量确定所述电池在充电后所存储的目标电量；根据所述目标电量确定所述电池的目标SOC；获取所述电池的充电电流；根据所述电池的充电电流、所述目标SOC和所述电池的当前温度，通过查表的方式确定所述电池的目标充电截止电压，其中，所述电池的目标充电状态为所述电池的电压达到所述目标充电截止电压。

可选地，所述根据所述行程信息确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量的步骤包括：根据所述行程信息和所述车辆行驶的历史数据确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量。

可选地，所述获取所述电池的充电电流的步骤包括：获取所述车辆的计划充电时间；根据所述目标电量和所述电池的当前电量确定所述电池的所需充电电量；当所述计划充电时间大于所述电池的额定充电时间时，根据所述计划充电时间和所述所需充电电量确定所述充电电流。

可选地，所述方法应用于终端，所述控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电的步骤包括：向所述车辆发送包含有所述目标充电状态的控制指令，以使所述车辆控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电。

本公开还提供一种充电控制装置。所述装置包括：行程信息获取模块，用于获取车辆在本次充电后的目标行程的行程信息；确定模块，与所述行程信息获取模块连接，用于根据所述行程信息确定所述车辆的电池的目标充电状态；控制模块，与所述确定模块连接，用于控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电。

本公开还提供一种车辆，所述车辆包括本公开提供的上述充电控制装置。

本公开还提供一种终端，所述车辆包括本公开提供的上述充电控制装置。

通过上述技术方案，根据目标行程来控制对车辆电池的充电，使电池达到目标充电状态就停止充电，而并不一定把电池充满。这样减少了电池满充情况的发生，能够在满足用户需求的基础上，有效地延长电池的寿命。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是一示例性实施例提供的不同的充电截止电压对电池寿命影响的示意图；

图2是一示例性实施例提供的采用不同的放电深度给电池放电对电池的寿命影响的示意图；

图3是一示例性实施例提供的充电控制方法的流程图；

图4是另一示例性实施例提供的充电控制方法的流程图；

图5是一示例性实施例提供的充电控制装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如上所述，在相关技术中，为保证车辆能够行驶较大的续驶里程，在对车辆进行充电时，将电池充到满电即电池达到预设的充电截止电压时才停止充电，而研究表明满充满放并不利于延长电池的使用寿命。

图1是一示例性实施例提供的不同的充电截止电压对电池寿命影响的示意图。如图1所示，实线是充电截止电压为4.15v时电池容量随充放电循环次数变化的曲线，虚线是充电截止电压为4.10V时电池容量随充放电循环次数变化的曲线。由图1可以看出，充电截止电压越高，电池寿命越短。实际上，在200次充放电循环后，电池的容量就有明显的衰减(不同厂家的电池，衰减程度不同)。图2是一示例性实施例提供的采用不同的放电深度给电池放电对电池的寿命影响的示意图。从图2可以看出，经过相同的循环次数后，放电深度越大的电池，电池容量的衰减程度越大，电池寿命就越短。实际上，当放电深度频繁地超过70％或80％时，电池的容量值会有明显的衰减，电池的寿命会明显降低(不同厂家的电池，衰减程度不同)。

由上所述，每次都将电池充满电，对于电池的寿命有很大的影响。而在实际的使用中，车辆不是每次都需要行驶较大的里程。于是发明人想到，可以根据车辆即将行驶的行程的特点给电池充电，使电池达到一个合适的电量水平即可，而不是每次都把电池充电到预定的充电截止电压即满电量水平，这样，在满足车辆行驶需求的同时，能够延长电池的使用寿命。

图3是一示例性实施例提供的充电控制方法的流程图。该方法可以应用于车辆或终端。如图3所示，所述方法包括以下步骤。

在步骤S11中，获取车辆在本次充电后的目标行程的行程信息。

其中，目标行程是指车辆在本次充电后准备要去往的行程。行程信息例如可以包括里程数和路况。行程信息可以通过与用户进行交互来获取。该方法应用于车辆时，用户可以通过车辆驾驶室中的触控面板或按钮输入目标行程的里程数和路况。路况可以包括高速路、国道、省道、城市道路等，每种道路代表一种路况。例如，用户可以直接输入里程数为50km，路况为高速公路。或者，用户也可以在电子地图中输入起始位置和终点位置，由电子地图确定出该行程的里程数和路况。该方法应用于终端(例如，手机、电脑、可穿戴设备等)时，用户可在终端的APP上进行交互。

在步骤S12中，根据行程信息确定车辆的电池的目标充电状态。

其中，目标充电状态是指电池在充电过程中，当其状态达到该目标充电状态时，就停止对电池的充电。目标充电状态可以包括预定的电压、预定的SOC等状态。电池的耗电量与目标行程的行程信息有着密切的关系。例如，里程数越大，耗电量越大；路况越好，耗电量越小。而电池的目标充电状态决定了电池在充电后所储存的电量的多少，因此，可以根据行程信息来确定电池的目标充电状态，以使电池在按照目标充电状态充电以后，其中存储的电量足够提供给整个目标行程。

在一实施例中，可以预先将行程信息划分为几个等级，每个等级有对应的目标充电状态，简单地根据查表的方式确定车辆的电池的目标充电状态。行程信息和目标充电状态之间的对应关系可以由经验或试验得出，并预先存储。例如，当里程数小于30公里时，目标充电状态对应的SOC为60％，,当里程数在30-100公里时，目标充电状态对应的SOC为70％，当里程数在100-200公里时，目标充电状态对应的SOC为80％，当里程数在200公里以上时，目标充电状态对应的SOC为100％。

当所述方法应用于车辆时，该步骤可以由车辆ECU或电池管理系统来执行。当所述方法应用于终端时，该步骤可以由终端中的处理器来执行。

在步骤S13中，控制对电池进行充电，并使电池在达到目标充电状态时停止充电。

例如，在充电过程中车辆可以监测目标充电状态是否已经达到，在判定已达到时，车辆可以向充电桩发送停止指令，充电桩在接收到该停止指令时，可以控制停止充电。

当所述方法应用于终端时，该步骤S13可以包括：向车辆发送包含有目标充电状态的控制指令，以使车辆控制对电池进行充电，并使电池在达到目标充电状态时停止充电。也就是，由终端来与用户进行交互，获取行程信息，并确定出电池的目标充电状态，车辆只需要与该终端进行通信(可以通过常用的多种方法进行通信，例如，4G、蓝牙等)，接收包含有目标充电状态的控制指令，按照目标充电状态来控制电池的充电。

通过上述技术方案，根据目标行程来控制对车辆电池的充电，使电池达到目标充电状态就停止充电，而并不一定把电池充满。这样减少了电池满充情况的发生，能够在满足用户需求的基础上，有效地延长电池的寿命。

图4是另一示例性实施例提供的充电控制方法的流程图。如图4所示，在该实施例中，在图3的基础上，所述方法还包括步骤S01。

在步骤S01中，获取电池的当前温度。

该实施例中，根据行程信息确定车辆的电池的目标充电状态的步骤(步骤S12)可以包括以下步骤。

步骤S121，根据行程信息确定车辆完成目标行程需要消耗的电量。

可以预先通过试验确定出行程信息与消耗的电量之间的关系。这样，已知目标行程的行程信息就可以据此关系确定出完成目标行程需要消耗的电量。例如，通过试验确定出每行驶10公里高速路消耗的电量为1kwh，每行驶10公里城市道路消耗的电量为3kwh。当目标行程为80公里高速路时，电池消耗的电量为8×1＝8kwh。

步骤S122，根据车辆完成目标行程需要消耗的电量确定电池在充电后所存储的目标电量。

为保证车辆在完成目标行程后，还有一些剩余的电量，可以在上述已确定的需要消耗的电量的基础上，再增加一些余量，最终确定出电池在充电后所存储的目标电量。这样，一方面留有余量可以应对路上的突发状况，另一方面也不会因为电池放电深度过大而导致寿命缩短。

可以采用多种方法来加入“余量”，确定目标电量。从延长电池寿命的角度来看，可以尽量避免频繁大于70％或80％的放电深度，并且尽量避免满充电到最高截止电压(即充满电)。

在一实施例中，可以预先将完成目标行程需要消耗的电量划分为几个等级，每个等级有对应的目标电量，简单地根据查表的方式确定车辆的电池的目标电量。需要消耗的电量和目标电量之间的对应关系可以由经验或试验得出，并预先存储。例如，当完成目标行程需要消耗的电量小于电池充满电后的总电量的30％时，可以确定目标电量为60％；当完成目标行程需要消耗的电量占电池充满电后的总电量的30-50％时，可以确定目标电量为70％；当完成目标行程需要消耗的电量大于电池充满电后的总电量的50％时，可以确定目标电量为100％。

步骤S123，根据目标电量确定电池的目标SOC。

步骤S124，获取电池的充电电流。

步骤S125，根据电池的充电电流、目标SOC和电池的当前温度，通过查表的方式确定电池的目标充电截止电压。其中，电池的目标充电状态为电池的电压达到所述目标充电截止电压。

其中，电池的SOC指示的是电池剩余电量占总电量的比值，因此，可以容易地确定与目标电量对应的电池的目标SOC。目标SOC就是电池经过充电所要达到的SOC。

对于电池的每一个状态，充电电流、SOC、电池的温度和电池的电压这四者之间都具有一定的对应关系。可以预先存储指示充电电流、SOC、电池的温度和电压这四者关系的数据库，该对应关系可以由试验得出。当已知充电电流、目标SOC、电池的当前温度这三者时，可以通过查表的方式得到与目标SOC对应的电压，该与目标SOC对应的电压即为电池充电的目标充电截止电压。例如，当目标电量为8-10kwh，可以计算出电池的目标SOC为85％，充电电流和温度也确定之后，在数据库中查表确定的电压，即目标充电截止电压为3.9V(针对锂离子电池系统)；同样，当目标电量为10-12kwh，可以计算出电池的目标SOC为90％，充电电流和温度也确定后，在数据库中查表确定的电压，即目标充电截止电压为4.0V(针对锂离子电池系统)。

其中，充电电流可以是车辆通过常用的充电控制策略进行充电时的额定充电电流，该额定充电电流可以是电池管理系统根据电池的温度实时确定的。

该实施例中，通过查表的方式确定出目标充电截止电压，简单方便，数据处理速度快，且不易出错。

在相关技术中，电池充电到最高截止电压即充满电。在本公开中，电池充电到目标截止电压时停止充电。目标截止电压可以等于最高截止电压也可以小于最高截止电压。目标截止电压小于最高截止电压，也就是电池未充满电就停止充电。

由于不同驾驶员的驾驶习惯不同，还可以在上述实施例的基础上，增加车辆行驶的历史数据的因素，来确定目标行程需要消耗的电量。在又一实施例中，在图4的基础上，根据行程信息确定车辆完成目标行程需要消耗的电量的步骤(S121)可以包括：根据行程信息和车辆行驶的历史数据确定车辆完成目标行程需要消耗的电量。

其中，历史数据为车辆中记录的之前行程中的行程信息与消耗的电量之间的对应关系。在每次行程结束时，车辆就可以记录本次行程的行程信息与消耗的电量。在车辆中还没有历史数据，或者历史数据较少，或者关于目标行程的行程信息的历史数据较少时，可以采用车辆中预存的数据库中的数据确定目标行程需要消耗的电量。当历史数据较多，或者关于目标行程的行程信息的历史数据较多时，就可以单独参考历史数据，或者同时参考历史数据和预存的数据库二者来确定目标行程需要消耗的电量。

当同时参考历史数据和预存的数据库二者来确定目标行程需要消耗的电量时，可以通过多种方法来确定。例如，通过历史数据和预存的数据库二者加权求和的方法。

该实施例中，考虑了车辆行驶的历史数据来确定目标行程需要消耗的电量，这样确定的电量更加符合用户习惯，因此结果更加准确。

通常车辆充电的方式有快充和慢充两种。快充时充电时间短，但充电电流大，对电池寿命影响较大；反之，慢充时充电时间长，但充电电流小，对电池寿命影响较小。上述实施例中，只要确定了目标充电状态，就可以按照通常的充电控制策略(恒流恒压或三段式)进行充电，直到电池满足目标充电状态。

本公开中，还可以根据用户设定的充电时间来确定充电控制策略，进一步减小对电池寿命的影响。在又一实施例中，在图4的基础上，所述获取电池的充电电流的步骤(步骤S124)还可以包括以下步骤：

获取车辆的计划充电时间；根据目标电量和电池的当前电量确定电池的所需充电电量；当计划充电时间大于电池的额定充电时间时，根据计划充电时间和所需充电电量确定对电池充电的充电电流。

计划充电时间为用户指示的用于给电池充电的时间。计划充电时间可以与行程信息一起通过用户与车辆中的交互装置或终端的APP交互获得。根据计划充电时间，终端或车辆还可以向用户推荐采用快充或慢充的充电方式。

额定充电时间为电池按照通常的充电控制策略(恒流恒压或三段式)进行充电时，从当前状态到目标充电状态所需要的时间。当目标充电状态为充满电的状态时，该额定充电时间为电池在充电时系统可以自动确定的剩余充电时间。当目标充电状态为未充满电的状态时，该额定充电时间可以根据上述剩余充电时间近似地估算出来。目标电量减去电池的当前电量就是电池的所需充电电量。

例如，目标充电状态为电池的SOC达到80％(即目标SOC为80％)，当前SOC为20％，所需充电电量为60％。根据相关技术，系统可以确定出电池从当前的20％充到100％的剩余充电时间为2小时。那么，电池从当前的20％充到80％所需的充电时间(额定充电时间)大约为2×(80％－20％)/(100％－20％)＝1.5小时。

当计划充电时间大于电池的额定充电时间时，说明相比于常规的充电策略而言，本次充电有更充裕的充电时间。此时，可以重新确定出充电策略，使用较长的充电时间和较小的充电电流来进行充电，这样可以减小充电对电池寿命的影响。

具体地，可以估算出电池在计划充电时间内充电到目标充电状态所需的充电电流，作为实际的充电电流。例如，电池的容量是100Ah，也就是，在电池没电的情况下，采用100A的电流充电1小时可以充满。当目标SOC为60％，当前SOC为10％时，则所需充入的SOC为50％，用100A的电流充电0.5小时就可以充满。在本公开的一实施例中，当计划充电时间为2小时时，用100×0.5÷2＝25A的充电电流就可以充入50％的SOC，使电池的SOC达到目标SOC(60％)。25A就是估算出的充电电流。

该实施例中，能够在时间允许的情况下，通过减小充电电流，减小了充电对电池寿命的影响。

本公开还提供一种充电控制装置。图5是一示例性实施例提供的充电控制装置的框图。如图5所示，所述充电控制装置10可以包括行程信息获取模块11、确定模块12和控制模块13。

行程信息获取模块11用于获取车辆在本次充电后的目标行程的行程信息。

确定模块12与行程信息获取模块11连接，用于根据行程信息确定车辆的电池的目标充电状态。

控制模块13与确定模块12连接，用于控制对电池进行充电，并使电池在达到目标充电状态时停止充电。

可选地，所述装置还包括温度获取模块。

温度获取模块用于获取电池的当前温度。电流获取模块用于获取电池的充电电流。

该实施例中，确定模块12可以包括消耗电量确定子模块、目标电量确定子模块、目标SOC确定子模块、电流获取子模块和截止电压确定子模块。

消耗电量确定子模块用于根据行程信息确定车辆完成目标行程需要消耗的电量。

目标电量确定子模块与消耗电量确定子模块连接，用于根据车辆完成目标行程需要消耗的电量确定电池在充电后所存储的目标电量。

目标SOC确定子模块与目标电量确定子模块连接，用于根据目标电量确定电池的目标SOC。

电流获取子模块，用于获取电池的充电电流。

截止电压确定子模块用于根据电池的充电电流、目标SOC和电池的当前温度，通过查表的方式确定电池的目标充电截止电压。其中，电池的目标充电状态为电池的电压达到目标充电截止电压。

可选地，消耗电量确定子模块可以包括消耗电量历史确定子模块。

消耗电量历史确定子模块用于根据行程信息和车辆行驶的历史数据确定车辆完成目标行程需要消耗的电量。

可选地，电流获取子模块可以包括充电时间获取子模块、充电电量确定子模块和充电电流确定子模块。

充电时间获取子模块用于获取所述车辆的计划充电时间。

充电电量确定子模块用于根据目标电量和电池的当前电量确定电池的所需充电电量；

充电电流确定子模块用于当计划充电时间大于电池的额定充电时间时，根据计划充电时间和所需充电电量确定充电电流。

可选地，所述装置10应用于终端，所述控制模块13可以包括发送子模块。

发送子模块用于向车辆发送包含有目标充电状态的控制指令，以使车辆控制对电池进行充电，并使电池在达到目标充电状态时停止充电。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

通过上述技术方案，根据目标行程来控制对车辆电池的充电，使电池达到目标充电状态就停止充电，而并不一定把电池充满。这样减少了电池满充情况的发生，能够在满足用户需求的基础上，有效地延长电池的寿命。

本公开还提供一种车辆，该车辆包括上述的充电控制装置10。

本公开还提供一种终端，该车辆包括上述的充电控制装置10。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种充电控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆在本次充电后的目标行程的行程信息；

根据所述行程信息确定所述车辆的电池的目标充电状态；

控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述电池的当前温度；

所述根据所述行程信息确定所述车辆的电池的目标充电状态的步骤包括：

根据所述行程信息确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量；

根据所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量确定所述电池在充电后所存储的目标电量；

根据所述目标电量确定所述电池的目标SOC；

获取所述电池的充电电流；

根据所述电池的充电电流、所述目标SOC和所述电池的当前温度，

通过查表的方式确定所述电池的目标充电截止电压，其中，所述电池的目标充电状态为所述电池的电压达到所述目标充电截止电压。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述行程信息确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量的步骤包括：

根据所述行程信息和所述车辆行驶的历史数据确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述电池的充电电流的步骤包括：

获取所述车辆的计划充电时间；

根据所述目标电量和所述电池的当前电量确定所述电池的所需充电电量；

当所述计划充电时间大于所述电池的额定充电时间时，根据所述计划充电时间和所述所需充电电量确定所述充电电流。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于终端，所述控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电的步骤包括：

向所述车辆发送包含有所述目标充电状态的控制指令，以使所述车辆控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电。

6.一种充电控制装置，其特征在于，所述装置包括：

行程信息获取模块，用于获取车辆在本次充电后的目标行程的行程信息；

确定模块，与所述行程信息获取模块连接，用于根据所述行程信息确定所述车辆的电池的目标充电状态；

控制模块，与所述确定模块连接，用于控制对所述电池进行充电，并使所述电池在达到所述目标充电状态时停止充电。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：温度获取模块，用于获取所述电池的当前温度；

所述确定模块包括：

消耗电量确定子模块，用于根据所述行程信息确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量；

目标电量确定子模块，与所述消耗电量确定子模块连接，用于根据所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量确定所述电池在充电后所存储的目标电量；

目标SOC确定子模块，与所述目标电量确定子模块连接，用于根据所述目标电量确定所述电池的目标SOC；

电流获取子模块，用于获取所述电池的充电电流；

截止电压确定子模块，用于根据所述电池的充电电流、所述目标SOC和所述电池的当前温度，通过查表的方式确定所述电池的目标充电截止电压，其中，所述电池的目标充电状态为所述电池的电压达到所述目标充电截止电压。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述消耗电量确定子模块包括：

消耗电量历史确定子模块，用于根据所述行程信息和所述车辆行驶的历史数据确定所述车辆完成所述目标行程需要消耗的电量。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求6-8中任一权利要求所述的充电控制装置。

10.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求6-8中任一权利要求所述的充电控制装置。

Images