CN111725578B

CN111725578B - 一种动力电池低温状态下的快充方法

Info

Publication number: CN111725578B
Application number: CN202010500520.4A
Authority: CN
Inventors: 柴业鹏; 朱广燕; 赵国华; 张静雅; 展标; 程斌
Original assignee: Chery Commercial Vehicle Anhui Co Ltd
Current assignee: Chery Automobile Co Ltd
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2024-01-30
Anticipated expiration: 2040-06-04
Also published as: CN111725578A

Abstract

本发明公开了一种动力电池低温状态下的快充方法，包括如下步骤：步骤A、根据充电矩阵表获取电池可允许充电的最低温度T1、可允许大电流充电的最低温度T2、当前温度加热到T2后以大电流充电按快充电流策略充满所需时间t1以及在T2温度下通过大电流充电按快充电流策略充电时间为t1所对应的SOC为a；步骤B、BMS采集计算电池最低温度T、参数b1、参数b2并对T、T1和T2进行比较判断，其中参数b1、b2通过T、T1、T2、a计算标定；步骤C、基于步骤B所进行的判断，若T≥T2，直接进入充电过程；若T1≤T＜T2时，对SOC、a和T进行比较判断确认是否需要继续进行加热。本发明通过综合判断SOC和温度，平衡SOC和温度的关系，优化整个快充过程的充电时间。

Description

一种动力电池低温状态下的快充方法

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池低温状态下加热快充方法，尤其适用于高SOC动力电池在低温下的快充方法。

背景技术

汽车是人类的重要的交通工具之一，汽车在中国的人均保有量逐年增加。采用动力电池驱动汽车行驶的电动汽车，以其环保舒适的特性，越来越受到大家的青睐。

动力电池是电动汽车的核心部件，但是动力电池对温度较为敏感，低温会影响电池的充电和放电性能。为了使动力电池更好的充电和放电，延长动力电池的使用寿命，低温情况下，在电动汽车充电和行驶的过程中，需要对动力电池进行加热。特别是在快充时，需要动力电池加热到一定的温度情况下才能运行。

动力电池加热的传统方式一般为在温度低于一定值的时候，采用固定功率的加热装置对动力电池持续加热，当加热到一定温度之后停止加热进行充电。由于动力电池的体积较大，加热的过程中需要给电池输入大量的热量，因而导致低温充电时间变长，尤其是在SOC较高的时候，低温加热时间大大增加了整个快充过程的充电时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动力电池低温状态下的快充方法，通过调节加热控制的方式来提高动力电池快充效果，通过综合判断SOC和温度，平衡SOC和温度的关系，优化整个快充过程的充电时间。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高SOC动力电池加热快充方法包括如下步骤：

步骤A、根据充电矩阵表，确认电池可允许充电的最低温度T1、可允许大电流充电的最低温度T2、当前温度加热到T2并以大电流充电按快充电流策略充满时间所对应大电流充电按快充电流策略充满时间的SOC为a。

步骤B、基于步骤A所确认的电池可允许充电的最低温度T1、可允许大电流充电的最低温度T2和当前温度加热到T2并以大电流充电按快充电流策略充满时间所对应大电流充电按快充电流策略充满时间的SOC为a，BMS采集电池最低温度T，(T2-T)/(100-a)＝b1，(T2-T1)/(100-a)＝b2并对T、T1和T2进行比较判断。

步骤C、基于步骤B所进行的判断，若T≥T2，直接进入充电过程；若T1≤T＜T2时，对SOC、a和T进行比较判断确认是否需要继续进行加热。

步骤D、基于步骤C所进行的判断，SOC＜a时，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；SOC≥a时，若T＜-b1*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程，若T≥-b1*SOC+100，直接进入充电过程。

步骤E、基于步骤B所进行的判断，若T＜T1时，先对电池进行加热至T1，随后对SOC、a和T1进行比较判断确认是否需要继续进行加热。

步骤F、基于步骤E所进行的判断，SOC＜a时，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；SOC≥a时，若T＜-b2*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程，若T≥-b2*SOC+100，直接进入充电过程。

进一步的，步骤A的具体过程如下：

步骤A1、根据充电矩阵表，查找出电池可允许充电的最低温度T1、可允许大电流充电的最低温度T2；

步骤A2、计算当前温度加热到T2并以大电流充电按快充电流策略充满时间t1；

步骤A3、根据步骤A2中的时间t1，匹配在T2温度下大电流充电按快充电流策略充满时间为t1的SOC；

步骤A4、根据步骤A3对应的SOC为a。

进一步的，步骤B的具体过程如下：

步骤B1、BMS采集电池当前最低温度T；

步骤B2、定义系数(T2-T)/(100-a)＝b1，(T2-T1)/(100-a)＝b2。

进一步的，步骤C的具体过程如下：

步骤C1、对T和T2进行比较判断，若T≥T2，直接进入充电过程；

步骤C2、对T和T2进行比较判断，若T1≤T＜T2时，对SOC、a、b1和T进行比较判断。

进一步的，步骤D的具体过程如下：

步骤D1、基于步骤C2所进行的判断对SOC和a进行比较判断，若SOC＜a，则先对电池进行加热至T2，再进入充电过程；

步骤D2、基于步骤C2所进行的判断对SOC和a进行比较判断，若SOC≥a，则对SOC、b1和T进行比较判断；

步骤D3、基于步骤D2所进行的判断，若T＜-b1*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；

步骤D4、基于步骤D2所进行的判断，若T≥-b1*SOC+100，直接进入充电过程。

进一步的，步骤E的具体过程如下：

步骤E1、对T和T1进行比较判断，若T＜T1时，对电池进行加热至T1；

步骤E2、基于步骤E1所进行的加热结束后，对SOC、a、b2和T进行比较判断。

进一步的，步骤F的具体过程如下：

步骤F1、基于步骤C2所进行的判断对SOC和a进行比较判断，若SOC＜a，则先对电池进行加热至T2，再进入充电过程；

步骤F2、基于步骤C2所进行的判断对SOC和a进行比较判断，若SOC≥a，则对SOC、b2和T进行比较判断；

步骤F3、基于步骤D2所进行的判断，若T＜-b2*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；

步骤F4、基于步骤D2所进行的判断，若T≥-b2*SOC+100，直接进入充电过程。

本发明的优点在于：

1.低温加热时能根据温度识别是否必须要加热；

2.低温加热时能同时根据温度和SOC判断直接进行充电还是先进行加热再进行充电时间更短；

3.由于可识别最优化的加热方式，故高SOC动力电池加热时能量消耗低，充电效率高；

4.由于我国地域辽阔、广大区域位于温带及亚温带地区，高SOC动力电池加热快充方法尤其适用于这些地方的冬季快充充电；

5.整个加热系统通过整车上的电池管理系统BMS来控制，不用增加额外控制器，成本相对较低。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明快充方法流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种高SOC动力电池加热快充方法，通过综合判断SOC和温度，平衡SOC和温度的关系，优化整个快充过程的充电时间。

实现本发明目的的技术方案是提供一种高SOC动力电池加热快充方法，所述一种高SOC动力电池加热快充方法包括如下步骤：

步骤A、根据充电矩阵表，确认电池可允许充电的最低温度T1、可允许大电流充电的最低温度T2、当前温度加热到T2并以大电流充电按快充电流策略充满时间所对应大电流充电按快充电流策略充满时间的SOC为a，其具体过程如下：

步骤A4、根据步骤A3对应的SOC为a。

步骤B、基于步骤A所确认的电池可允许充电的最低温度T1、可允许大电流充电的最低温度T2和当前温度加热到T2并以大电流充电按快充电流策略充满时间所对应大电流充电按快充电流策略充满时间的SOC为a，BMS采集电池最低温度T，(T2-T)/(100-a)＝b1，(T2-T1)/(100-a)＝b2并对T、T1和T2进行比较判断，其具体过程如下：

步骤B1、BMS采集电池当前最低温度T；

步骤B2、定义系数(T2-T)/(100-a)＝b1，(T2-T1)/(100-a)＝b2。

步骤C、基于步骤B所进行的判断，若T≥T2，直接进入充电过程；若T1≤T＜T2时，对SOC、a和T进行比较判断确认是否需要继续进行加热，其具体过程如下：

步骤C1、对T和T2进行比较判断，若T≥T2，直接进入充电过程；此时充电过程可以是快充策略或正常充电策略。

步骤D、基于步骤C所进行的判断，SOC＜a时，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；SOC≥a时，若T＜-b1*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程，若T≥-b1*SOC+100，直接进入充电过程，其具体过程如下：

步骤E、基于步骤B所进行的判断，若T＜T1时，先对电池进行加热至T1，随后对SOC、a和T1进行比较判断确认是否需要继续进行加热，其具体过程如下：

步骤F、基于步骤E所进行的判断，SOC＜a时，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；SOC≥a时，若T＜-b2*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程，若T≥-b2*SOC+100，直接进入充电过程，其具体过程如下：

本发明通过综合判断SOC和温度，平衡SOC和温度的关系，优化整个快充过程的充电时间，能有效减少快充的时间，特别是高SOC的动力电池效果更加明显，通过比较稳定以及通过各参数之间的判断可以更好的实现在快充以及加热控制，从而减少充电时间，提高充电的适应性和用户体验。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种动力电池低温状态下的快充方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤A、根据充电矩阵表获取电池可允许充电的最低温度T1、可允许大电流充电的最低温度T2、当前温度加热到T2后以大电流充电按快充电流策略充满所需时间t1以及在T2温度下通过大电流充电按快充电流策略充电时间为t1所对应的SOC 为a；

步骤B、BMS采集计算电池最低温度T、参数b1、参数b2并对T、T1和T2进行比较判断，其中参数b1、b2通过T、T1、T2、a计算标定；

步骤C、基于步骤B所进行的判断，若T≥T2，直接进入充电过程；若T1≤T＜T2时，对SOC、a和T进行比较判断确认是否需要继续进行加热；

所述快充方法还包括：

步骤D、基于步骤C所进行的判断，若SOC＜a时，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；SOC≥a时，若T＜-b1*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程，若T≥-b1*SOC+100，直接进入充电过程；

所述快充方法还包括：

步骤E、基于步骤B所进行的判断，若T＜T1时，先对电池进行加热至T1，随后对SOC、a和T1进行比较判断确认是否需要继续进行加热；

所述快充方法还包括：

步骤F、基于步骤E所进行的判断，SOC＜a时，对电池进行加热至T2，再进入充电过程；SOC≥a时，若T＜-b2*SOC+100，对电池进行加热至T2，再进入充电过程，若T≥-b2*SOC+100，直接进入充电过程；

在步骤B中，BMS采集当前电池的最低温度T并按照定义的参数求解公式分别计算出b1、b2；

定义的参数求解公式分别计算出b1、b2包括：

b1=（T2-T）/（100-a）；

b2=（T2-T1）/（100-a）。

2.如权利要求1所述的一种动力电池低温状态下的快充方法，其特征在于：步骤A包括：

步骤A2、计算当前温度加热到T2并以大电流充电按快充电流策略充满对应的时间t1；

步骤A3、根据步骤A2中的时间t1，匹配在T2温度下大电流充电按快充电流策略充满时间为t1对应的SOC，该SOC为参数a。