CN111231767A - 一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护系统及方法，系统包括充电桩，作为电源用于提供电能；动力电池，与充电桩电连接，用于储存电能；电池管理系统，与充电桩、动力电池分别连接，用于接收充电桩信息以及向充电桩发送充电总需求，以及监控动力电池的状态；整车控制器，与电池管理系统连接，用于接收电池管理系统监控得到的动力电池信息。通过采用整车控制器（VCU）与电池管理系统（BMS）配合的充电保护系统，系统结构简单，对过充有着双重保护，同时提高了动力电池的使用率，增加动力电池的使用寿命，大大降低了新能源电动汽车的风险。

Description

一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护系统及方法
技术领域
本发明属于新能源电动汽车的技术领域，具体涉及一种应用新能源电动汽车上在电池充电过程中使用的电池充电保护系统及方法。
背景技术
新能源电动汽车（New energy electric vehicles ），是一种利用电能作为驱动源的汽车，电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能。动力电池组作为新能源电动汽车的主要核心动力部件，直接影响到电动汽车的性能。而锂离子电池具有高能量密度、工作电压较高等特点，被广泛应用于新能源电动汽车上，减少对全球对不可再生能源的依赖，降低环境污染。
但是，现有的锂离子电池具备如此多优良特性的同时，也有诸如造价昂贵，稳定性差等缺点，就需要我们在日常使用中注意对电池组的安全维护，延长其使用寿命。然而，在电路设计中为了提高电压平台，电芯大都串联连接，由于单体的制造以及使用环境的差异导致单体性能的差异，尤其在充电时，存在很大隐患，易造成电池包过充现象。
因而需要对传统新能源汽车中的锂电池充电技术进行研究改进，提高充电过程的安全性。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前新能源电动汽车充电过程中安全隐患大的问题，提供一种电池充电保护系统，采取整车控制器（VCU）与电池管理系统（BMS）二者相结合的方式，建立保护系统，管理整车充放电功率，避免过充过放现象，延长电池包寿命，提高电池使用率。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护系统，包括：
充电桩，作为电源用于提供电能；
动力电池，与充电桩电连接，用于储存电能；
电池管理系统，与充电桩、动力电池分别连接，用于接收充电桩信息以及向充电桩发送充电总需求，以及监控动力电池的状态；
整车控制器，与电池管理系统连接，用于接收电池管理系统监控得到的动力电池信息。
进一步的，所述整车控制器还用于计算高压附件功率，并发送给电池管理系统。
更进一步，所述充电总需求包括电池充电需求功率和高压附件功率。
更进一步的，所述高压附件功率对应的高压附件包括EAC（电动空调压缩机）、PTC（加热器）以及DC/DC（直流电源转换器）。
进一步的，所述电池管理系统包括动力电池管理模块、动力电池热管理模块、高压安全模块和CAN总线模块，所述动力电池包含若干个电池模组；
所述动力电池管理模块与所述动力电池连接，用于对动力电池的电力进行判断；所述动力电池管理模块还通过CAN总线模块与所述充电桩连接；
所述动力电池热管理模块与所述动力电池连接，与所述动力电池管理模块、整车控制器通过CAN总线模块分别连接，用于采集各个电池模组的温度信息，并将温度信息反馈给动力电池管理模块及整车控制器，控制充电电流的大小及动力电池冷却系统；
所述高压安全模块用于监测各个电池模组的状态信息，及预测并作出相关故障处理。
更进一步的，所述高压安全模块还与整车高压系统连接，用于监测整车高压系统的状态信息，及预测并作出相关故障处理。
一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护方法，包括以下步骤：
S1、获取充电总需求功率，发送给电池管理系统，电池管理系统根据充电总需求功率发送充电请求控制充电桩输出相应的充电功率对动力电池进行充电；
S2、电池管理系统判断动力电池内的电池单体压差是否大于或等于第一预设压差，如大于或等于则跳转到步骤S3，如小于于则按标准工作程序发送充电请求进行充电直至充满后停止；
S3、按标准工作程序发送充电请求进行充电，直至动力电池的荷电状态达到第一预设荷载值，电池管理系统控制充电请求的充电电流为当前电流乘以预设系数，所述预设系数小于1；
S4、当动力电池的荷电状态达到第二预设荷载值时，进行电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的判断，如大于或等于则跳转到步骤S5，如小于则当前充电发送充电请求进行充电直至充满后停止；
S5、所述电池管理系统控制当前的充电电流为前次充电电流乘以所述预设系数；
S6、当动力电池的荷电状态达到第三预设荷载值时，进行电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的判断，如大于或等于则充电请求的充电电流以一预设电流值进行充电直至充满；如小于则按当前充电请求继续充电直至充满。
进一步的，所述步骤S3或步骤S5还包括：电池管理系统向整车控制器发送均衡充电信号，整车控制器根据最大允许充电电流降低由各高压附件的工作功率组成的附件功率总值，进而降低充电总需求功率。
更进一步的，所述整车控制器降低各高压附件的工作功率，最低降低到工作功率为各高压附件运行的维持功率。
更进一步的，所述动力电池的荷电状态每升高一预设百分比，就进行一次电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的均衡性判断。
本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明采用整车控制器（VCU）与电池管理系统（BMS）配合的充电保护系统，系统结构简单，对过充有着双重保护，同时提高了动力电池的使用率，增加动力电池的使用寿命，大大降低了新能源电动汽车的风险。
附图说明
图1是本发明的电池充电保护系统示意图；
图2是本发明的动力电池系统的结构示意图；
图3是本发明的充电流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明，使得本技术方案更加清楚、明白。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
本实施例公开了一种应用于新能源电动汽车上的充电保护系统，包含了整车控制器（VCU, Vehicle control unit）、电池管理系统（BMS, BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）、充电桩、动力电池、高压线、CAN总线这几个部分。
其中：充电桩，作为电源用于提供电能；
动力电池，与充电桩电连接，用于储存电能；
电池管理系统，与充电桩、动力电池分别连接，用于接收充电桩信息以及向充电桩发送充电总需求，以及监控动力电池的状态；
整车控制器，与电池管理系统连接，用于接收电池管理系统监控得到的动力电池信息。
整车控制器接受的来自电池管理系统动力电池信息包括的充电电流、充电电压、最大允许充电电流以及电池故障信息等。本实施例中的整车控制器还用于计算高压附件功率，并发送给电池管理系统。
充电桩与动力电池通过高压线连接。
本实施例中的所述充电总需求包括电池充电需求功率和高压附件功率。所述高压附件功率对应的高压附件包括EAC（电动空调压缩机）、PTC（加热器）以及DC/DC（直流电源转换器）。
如图2所示为一种电池管理系统，包括了动力电池管理模块、动力电池热管理模块、高压安全模块和CAN总线模块几个部分，所述动力电池包含若干个电池模组；
所述动力电池管理模块与所述动力电池连接，用于对动力电池的电力进行判断；所述动力电池管理模块还通过CAN总线模块与所述充电桩连接；
所述动力电池热管理模块与所述动力电池连接，与所述动力电池管理模块、整车控制器通过CAN总线模块分别连接，用于采集各个电池模组的温度信息，并将温度信息反馈给动力电池管理模块及整车控制器，控制充电电流的大小及动力电池冷却系统；
所述高压安全模块用于监测各个电池模组的状态信息，及预测并作出相关故障处理。
更进一步的，所述高压安全模块还与整车高压系统连接，用于监测整车高压系统的状态信息，及预测并作出相关故障处理。
动力电池管理模块完成电池SOC（荷电状态，State of Charge）预测、充电能力、电池均衡化充电判断。动力电池热管理模块时时采集组成电池包的各个电池模组的温度，并将结果随时反馈给动力电池管理模块及VCU，控制充电电流的大小及电池包冷却系统的运转，使电池包工作在最理想的工况内。高压安全模块监控整车高压电安全和各模组的状态信息，预测并作出相关故障处理。CAN总线则充当各模块系统之间信息交互的桥梁，保证各系统可靠的实时的数据传输。
整车控制器(VCU)主要用于车辆动力系统的协调与控制。BMS是电池管理系统（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）的简称，是电池与用户之间的纽带。
CAN总线，控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)，CAN总线是一种在汽车和工业机械中使用的串行协议，允许微控制器相互通讯。CAN总线使用双绞线上传输差分信号，分别为CAN高（CAN H ）和CAN低（CAN L），当线路受到共模干扰之后，信号差值不变，信号依然能够正确被解析。
实施例2
与系统对应的，本实施例还提供一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护方法，包括以下步骤：
一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护方法，包括以下步骤：
S1、获取充电总需求功率，发送给电池管理系统，电池管理系统根据充电总需求功率发送充电请求控制充电桩输出相应的充电功率对动力电池进行充电；
S2、电池管理系统判断动力电池内的电池单体压差是否大于或等于第一预设压差，如大于或等于则跳转到步骤S3，如小于于则按标准工作程序发送充电请求进行充电直至充满后停止；
S3、按标准工作程序发送充电请求进行充电，直至动力电池的荷电状态达到第一预设荷载值，电池管理系统控制充电请求的充电电流为当前电流乘以预设系数，所述预设系数小于1；
S4、当动力电池的荷电状态达到第二预设荷载值时，进行电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的判断，如大于或等于则跳转到步骤S5，如小于则当前充电发送充电请求进行充电直至充满后停止；
S5、所述电池管理系统控制当前的充电电流为前次充电电流乘以所述预设系数；
S6、当动力电池的荷电状态达到第三预设荷载值时，进行电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的判断，如大于或等于则充电请求的充电电流以一预设电流值进行充电直至充满；如小于则按当前充电请求继续充电直至充满。预设电流值优选为小于或等于0.1C的电流值。
进一步的，所述步骤S3或步骤S5还包括：电池管理系统向整车控制器发送均衡充电信号，整车控制器根据最大允许充电电流降低由各高压附件的工作功率组成的附件功率总值，进而降低充电总需求功率。
更进一步的，所述整车控制器降低各高压附件的工作功率，最低降低到工作功率为各高压附件运行的维持功率。
更进一步的，所述动力电池的荷电状态每升高一预设百分比，就进行一次电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的均衡性判断。
如图3所示，整车控制器将各高压附件实际使用功率相加得到附件功率总值，发送给电池管理系统。动力电池电池管理系统监控电池状态，根据电池单体电压、温度、内阻、充电电压和充电电流计算电池的充电能力和电池充电需求功率，充电能力即电池最大允许充电电流发给整车控制器，同时将电池充电需求功率和附件功率总值相加作为充电总需求发送给充电桩上的充电桩管理系统。充电桩管理系统根据充电总需求功率控制充电桩输出相应的充电功率给动力电池。本实施例的动力电池单体压差即第一预设压差采用15%，第一预设荷载值采用荷电状态的70%，第二预设荷载值采用荷电状态的80%，第三预设荷载值采用荷电状态的90%，充电请求的充电电流预设系数采用0.8，预设百分比采用10%；预设电流值在本实施例中采用0.1C小电流。整个充电包括过程如下：
当动力电池单体压差＜15%时，电池管理系统（具体是动力电池管理模块）根据检测电池包的各状态，按照SOP（标准作业程序）照常发送充电请求，直至充满；
当动力电池单体压差≥15%时，为了兼顾充电时间，保持原SOP发送充电请求，直到SOC（荷电状态State of Charge）充至70%后，需要进行均衡化充电，否则有过充的危险；
均衡化充电为：动力电池SOC≥70%时，充电请求电流变为当前的80%，电池充电需求总功率同步减小，同时BMS发出需要均衡充电的信号，VCU接受到该信号后，根据最大允许充电电流，减小各高压附件的工作功率，也就减小了附件功率总值，这样使得整车发给充电桩的充电总需求减小，以达到电流均衡；
SOC每升高10%，进行一次均衡判断。如动力电池SOC≥80%时，再次判断电池单体压差是否≥15%，如＜15%则保持当前时刻的充电电流继续充电；如≥15%当前时刻充电请求电流继续乘以系数0.8 ，VCU进而减小附件功率总值（最小到维持功率，不得关闭）；
当动力电池≥90%时，如仍然检测到压差过大（即电池单体压差≥15%）
现象时，则向动力电池的充电请求的充电电流保持0.1C小电流充电，直至充满。
在上述充电过程中，电池管理系统和高压安全系统时时检测充电状态，当产生漏电、过流、过压、欠压、过温等异常现象，立即停止充电，并断开继电器。
以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种应用于新能源电动汽车上的充电保护系统，其特征在于，包括：
充电桩，作为电源用于提供电能；
动力电池，与充电桩电连接，用于储存电能；
电池管理系统，与充电桩、动力电池分别连接，用于接收充电桩信息以及向充电桩发送充电总需求，以及监控动力电池的状态；
整车控制器，与电池管理系统连接，用于接收电池管理系统监控得到的动力电池信息。
2.根据权利要求1所述的一种应用于新能源电动汽车上的充电保护系统，其特征在于，所述整车控制器还用于计算高压附件功率，并发送给电池管理系统。
3.根据权利要求1所述的一种应用于新能源电动汽车上的充电保护系统，其特征在于，所述充电总需求包括电池充电需求功率和高压附件功率。
4.根据权利要求1所述的一种应用于新能源电动汽车上的充电保护系统，其特征在于，所述高压附件功率对应的高压附件包括电动空调压缩机、加热器以及直流电源转换器。
5.根据权利要求1所述的一种应用于新能源电动汽车上的充电保护系统，其特征在于，所述电池管理系统包括动力电池管理模块、动力电池热管理模块、高压安全模块和CAN总线模块，所述动力电池包含若干个电池模组；
所述动力电池管理模块与所述动力电池连接，用于对动力电池的电力进行判断；所述动力电池管理模块还通过CAN总线模块与所述充电桩连接；
所述动力电池热管理模块与所述动力电池连接，与所述动力电池管理模块、整车控制器通过CAN总线模块分别连接，用于采集各个电池模组的温度信息，并将温度信息反馈给动力电池管理模块及整车控制器，控制充电电流的大小及动力电池冷却系统；
所述高压安全模块用于监测各个电池模组的状态信息，及预测并作出相关故障处理。
6.根据权利要求5所述的一种应用于新能源电动汽车上的充电保护系统，其特征在于，所述高压安全模块还与整车高压系统连接，用于监测整车高压系统的状态信息，及预测并作出相关故障处理。
7.一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取充电总需求功率，发送给电池管理系统，电池管理系统根据充电总需求功率发送充电请求控制充电桩输出相应的充电功率对动力电池进行充电；
S2、电池管理系统判断动力电池内的电池单体压差是否大于或等于第一预设压差，如大于或等于则跳转到步骤S3，如小于于则按标准工作程序发送充电请求进行充电直至充满后停止；
S3、按标准工作程序发送充电请求进行充电，直至动力电池的荷电状态达到第一预设荷载值，电池管理系统控制充电请求的充电电流为当前电流乘以预设系数，所述预设系数小于1；
S4、当动力电池的荷电状态达到第二预设荷载值时，进行电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的判断，如大于或等于则跳转到步骤S5，如小于则当前充电发送充电请求进行充电直至充满后停止；
S5、所述电池管理系统控制当前的充电电流为前次充电电流乘以所述预设系数；
S6、当动力电池的荷电状态达到第三预设荷载值时，进行电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的判断，如大于或等于则充电请求的充电电流以一预设电流值进行充电直至充满；如小于则按当前充电请求继续充电直至充满。
8.根据权利要求7所述的一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护方法，其特征在于，所述步骤S3或步骤S5还包括：电池管理系统向整车控制器发送均衡充电信号，整车控制器根据最大允许充电电流降低由各高压附件的工作功率组成的附件功率总值，进而降低充电总需求功率。
9.根据权利要求8所述的一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护方法，其特征在于，所述整车控制器降低各高压附件的工作功率，最低降低到工作功率为各高压附件运行的维持功率。
10.根据权利要求7-9任一所述的一种应用于新能源电动汽车上的电池充电保护方法，其特征在于，所述动力电池的荷电状态每升高一预设百分比，就进行一次电池单体压差是否大于或等于第一预设压差的均衡性判断。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111907373A (zh) * 2020-06-17 2020-11-10 汉腾汽车有限公司 一种电动汽车充电电流动态调节的充电方法
CN112590600A (zh) * 2020-12-21 2021-04-02 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种快充桩充电请求电流的自适应调整方法
CN113071369A (zh) * 2021-03-30 2021-07-06 广州橙行智动汽车科技有限公司 一种基于电流保护的方法、控制系统以及电动汽车
CN113162148A (zh) * 2021-03-24 2021-07-23 浙江合众新能源汽车有限公司 一种双边驱动的电池充电继电器安全控制系统及方法
CN114172221A (zh) * 2020-09-11 2022-03-11 郑州深澜动力科技有限公司 一种多支路电池系统的防过充控制系统
CN114670692A (zh) * 2021-05-31 2022-06-28 北京新能源汽车股份有限公司 一种充电控制方法、装置、设备及汽车
CN115366745A (zh) * 2021-05-21 2022-11-22 广汽埃安新能源汽车有限公司 动力电池充电控制方法和电池管理系统
WO2023010934A1 (zh) * 2021-07-31 2023-02-09 华为数字能源技术有限公司 一种充电装置及新能源汽车

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101752620A (zh) * 2009-12-23 2010-06-23 奇瑞汽车股份有限公司 一种车载锂电池充电系统
CN101800344A (zh) * 2010-03-25 2010-08-11 江苏华富控股集团有限公司 一种用于锂离子动力蓄电池的充电方法
CN101917044A (zh) * 2010-08-31 2010-12-15 重庆长安汽车股份有限公司 一种锂电池管理系统均衡控制方法
US20130113428A1 (en) * 2004-04-30 2013-05-09 Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. Multi-series battery control system
US20140011057A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 Li-Tec Battery Gmbh Hybrid electrochemical energy store
CN106042961A (zh) * 2016-06-15 2016-10-26 重庆长安汽车股份有限公司 一种动力电池被动均衡控制方法及系统
CN110509817A (zh) * 2019-09-02 2019-11-29 广州小鹏汽车科技有限公司 车辆及电池均衡的控制方法、装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130113428A1 (en) * 2004-04-30 2013-05-09 Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. Multi-series battery control system
CN101752620A (zh) * 2009-12-23 2010-06-23 奇瑞汽车股份有限公司 一种车载锂电池充电系统
CN101800344A (zh) * 2010-03-25 2010-08-11 江苏华富控股集团有限公司 一种用于锂离子动力蓄电池的充电方法
CN101917044A (zh) * 2010-08-31 2010-12-15 重庆长安汽车股份有限公司 一种锂电池管理系统均衡控制方法
US20140011057A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 Li-Tec Battery Gmbh Hybrid electrochemical energy store
CN106042961A (zh) * 2016-06-15 2016-10-26 重庆长安汽车股份有限公司 一种动力电池被动均衡控制方法及系统
CN110509817A (zh) * 2019-09-02 2019-11-29 广州小鹏汽车科技有限公司 车辆及电池均衡的控制方法、装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111907373A (zh) * 2020-06-17 2020-11-10 汉腾汽车有限公司 一种电动汽车充电电流动态调节的充电方法
CN114172221A (zh) * 2020-09-11 2022-03-11 郑州深澜动力科技有限公司 一种多支路电池系统的防过充控制系统
CN114172221B (zh) * 2020-09-11 2024-03-26 郑州深澜动力科技有限公司 一种多支路电池系统的防过充控制系统
CN112590600A (zh) * 2020-12-21 2021-04-02 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种快充桩充电请求电流的自适应调整方法
CN113162148A (zh) * 2021-03-24 2021-07-23 浙江合众新能源汽车有限公司 一种双边驱动的电池充电继电器安全控制系统及方法
CN113071369A (zh) * 2021-03-30 2021-07-06 广州橙行智动汽车科技有限公司 一种基于电流保护的方法、控制系统以及电动汽车
CN113071369B (zh) * 2021-03-30 2022-12-13 广州橙行智动汽车科技有限公司 一种基于电流保护的方法、控制系统以及电动汽车
CN115366745A (zh) * 2021-05-21 2022-11-22 广汽埃安新能源汽车有限公司 动力电池充电控制方法和电池管理系统
CN115366745B (zh) * 2021-05-21 2024-05-10 广汽埃安新能源汽车有限公司 动力电池充电控制方法和电池管理系统
CN114670692A (zh) * 2021-05-31 2022-06-28 北京新能源汽车股份有限公司 一种充电控制方法、装置、设备及汽车
WO2023010934A1 (zh) * 2021-07-31 2023-02-09 华为数字能源技术有限公司 一种充电装置及新能源汽车

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