CN112217182A - 新能源车电池保护方法及新能源车电池保护系统 - Google Patents

Abstract

一种新能源车电池保护方法，包括:监测电池实际消耗功率和电池允许功率，判断电池实际消耗功率与电池允许功率的大小；当电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率时，使用电池允许功率限制耗电器件功率；当电池实际消耗功率大于电池允许功率时，降低允许耗电器件消耗的功率限值。本发明的新能源车电池保护方法能避免电池在高负荷使用时处于危险区(过充或过放)，或在危险和安全区不停的切换，保护电池的安全，提高了电池使用寿命。本发明还涉及一种新能源车电池保护系统。

Description

新能源车电池保护方法及新能源车电池保护系统

技术领域

本发明涉及高压电池保护技术领域，特别涉及一种新能源车电池保护方法及新能源车电池保护系统。

背景技术

在新能源车型中，整车控制器负责耗电器件(电机或电机控制器)的能量管理，分配各耗电器件允许使用的功率，并保证各耗电器件消耗或补充的能量始终小于高压电池所能承受的输出或输入功率。例如：整车控制器根据电池反馈的放电功率限值来限制各耗电器件功率的消耗，但由于效率偏差，耗电器件实际使用的功率可能会超过整车控制器发送的限制值(比如允许电机使用10kw的功率，但电机由于效率不准，实际可能最终消耗11kw的功率)，此时就必须降低耗电器件的功率限值以保证最终电池输出的功率小于其允许的功率限值。

图1是现有的PI控制方法的控制电池功率输出的示意图,如图1所示，横坐标表示时间，纵坐标表示功率，直线①表示电池允许功率，曲线②表示电池实际消耗功率，曲线③表示限制后功率；现有控制方法是使用电池反馈功率与电池实际消耗功率做PI闭环控制，曲线③靠近直线①，由于控制精度问题，即电池实际消耗功率大于电池允许功率，可能会造成电池不停的在过充或过放点波动，不利于电池的安全和使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种新能源车电池保护方法，能避免电池在高负荷使用时处于危险区(过充或过放)，或在危险和安全区不停的切换，保护电池的安全，提高了电池使用寿命。

一种新能源车电池保护方法，包括:

监测电池实际消耗功率和电池允许功率，判断电池实际消耗功率与电池允许功率的大小；

当电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率时，使用电池允许功率限制耗电器件功率；当电池实际消耗功率大于电池允许功率时，降低允许耗电器件消耗的功率限值。

在本发明的实施例中，当降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，再次监测到所述电池实际消耗功率大于所述电池允许功率时，进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值。

在本发明的实施例中，当进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，监测到所述电池实际消耗功率小于或等于所述电池允许功率持续预设时间时，逐步恢复允许所述耗电器件的功率限值至所述电池允许功率。

在本发明的实施例中，上述耗电器件的功率限值＝电池允许功率-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝实际消耗功率-电池允许功率；所述修正系数大于1。

在本发明的实施例中，进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述耗电器件的功率限值＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-电池允许功率；所述修正系数大于1。

本发明还提供一种新能源车电池保护系统，包括整车控制器、电池和耗电器件；

所述整车控制器用于监测电池实际消耗功率和电池允许功率，并判断所述电池实际消耗功率与所述电池允许功率的大小；

当所述电池实际消耗功率小于或等于所述电池允许功率时，使用所述电池允许功率限制所述耗电器件功率；当所述电池实际消耗功率大于所述电池允许功率时，降低允许所述耗电器件消耗的功率限值。

在本发明的实施例中，当降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述整车控制器再次监测到所述电池实际消耗功率大于所述电池允许功率时，所述整车控制器进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值。

在本发明的实施例中，当所述整车控制器进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述整车控制器监测到所述电池实际消耗功率小于或等于所述电池允许功率持续预设时间时，逐步恢复允许所述耗电器件的功率限值至所述电池允许功率。

在本发明的实施例中，上述耗电器件的功率限值＝电池允许功率-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝实际消耗功率-电池允许功率；所述修正系数大于1。

在本发明的实施例中，上述整车控制器进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述耗电器件的功率限值＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-电池允许功率；所述修正系数大于1。

本发明的新能源车电池保护方法，能避免电池在高负荷使用时处于危险区(过充或过放)，或在危险和安全区不停的切换，保护电池的安全，提高了电池使用寿命。

附图说明

图1是现有的PI控制方法的控制电池功率输出的示意图。

图2是本发明的新能源车电池保护方法的逻辑示意图。

图3是本发明的新能源车电池保护方法的控制电池功率输出的示意图。

图4是本发明的新能源车电池保护系统的示意图。

具体实施方式

第一实施例

图2是本发明的新能源车电池保护方法的逻辑示意图,如图2所示，新能源车电池保护方法包括：

监测电池实际消耗功率和电池允许功率，判断电池实际消耗功率与电池允许功率的大小；在本实施例中，电池实际消耗功率＝电池反馈的电压与电流之积；

当电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率时，使用电池允许功率限制耗电器件功率；当电池实际消耗功率大于电池允许功率时，降低允许耗电器件消耗的功率限值；耗电器件例如为电机控制器、电机等，但并不以此为限。

当降低允许耗电器件消耗的功率限值后，以一定周期再次监测到电池实际消耗功率大于电池允许功率时，进一步降低允许耗电器件消耗的功率限值。

当进一步降低允许耗电器件消耗的功率限值后，监测功率未超电池允许功率的时间，监测到电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率持续预设时间(例如0.5秒)时，逐步恢复允许耗电器件的功率限值至电池允许功率。

进一步地，耗电器件的功率限值＝电池允许功率-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝实际消耗功率-电池允许功率；修正系数大于1；例如，电池允许功率为100kw,实际消耗功率为105kw，修正系数为1.1，则耗电器件的功率限值＝100-(105-100)×1.1＝94.5kw。

进一步地，进一步降低允许耗电器件消耗的功率限值后，耗电器件的功率限值＝前一次计算的耗电器件的功率限值-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝前一次计算的耗电器件的功率限值-电池允许功率；修正系数大于1；例如，耗电器件的功率限值＝94.5-(102-100)×1.1＝92.3kw，直至电池实际消耗功率小于或等于其允许耗电器件消耗的功率限值(即实际消耗功率<100kw)；在电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率持续预设时间后，逐步恢复允许耗电器件的功率限值至电池允许功率，即耗电器件的功率限值从92.3kw逐步恢复到100kw。

图3是本发明的新能源车电池保护方法的控制电池功率输出的示意图,如图3所示，横坐标表示时间，纵坐标表示功率，直线①表示电池允许功率，曲线②表示电池实际消耗功率，曲线③表示限制后功率；当监测到电池实际消耗功率大于电池允许功率时，降低允许耗电器件消耗的功率限值；以一定周期再次监测到电池实际消耗功率大于电池允许功率时，进一步降低允许耗电器件消耗的功率限值，经过两次功率降低限制后，曲线③处于直线①的下方，直至监测到电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率持续预设时间(例如0.5秒)时，逐步恢复允许耗电器件的功率限值至电池允许功率。

本发明的新能源车电池保护方法在检测到电池过充或过放(超功率使用)时，可以立即降低耗电器件对电池功率的使用，避免由于耗电器件效率不准带来的功率消耗大于电池允许功率限值问题，使电池迅速处于一个安全的状态，直至电池安全状态持续一段时间后再逐步恢复耗电器件对电池功率的使用，有效避免电池在高负荷使用时处于危险区(过充或过放)，或在危险和安全区不停的切换，保护电池的安全，提高了电池使用寿命。

第二实施例

图4是本发明的新能源车电池保护系统的示意图,如图4所示，新能源车电池保护系统包括整车控制器11、电池12和耗电器件13；

整车控制器11用于监测电池实际消耗功率和电池允许功率，并判断电池实际消耗功率与电池允许功率的大小；在本实施例中，整车控制器11周期性的监测电池实际消耗功率和电池允许功率，其监测周期例如0.01秒，但并不以此为限；

当电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率时，使用电池允许功率限制耗电器件13功率；当电池实际消耗功率大于电池允许功率时，降低允许耗电器件13消耗的功率限值。

当降低允许耗电器件13消耗的功率限值后，整车控制器11以一定周期再次监测到电池实际消耗功率大于电池允许功率时(例如整车控制器11在0.1秒后再次监测)，整车控制器11进一步降低允许耗电器件13消耗的功率限值。

当整车控制器11进一步降低允许耗电器件13消耗的功率限值后，监测功率未超电池允许功率的时间，整车控制器11监测到电池实际消耗功率小于或等于电池允许功率持续预设时间(例如0.5秒)时，逐步恢复允许耗电器件13的功率限值至电池允许功率。

进一步地，耗电器件13的功率限值＝电池允许功率-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝实际消耗功率-电池允许功率；修正系数大于1。

进一步地，整车控制器11进一步降低允许耗电器件13消耗的功率限值后，耗电器件13的功率限值＝前一次计算的耗电器件13的功率限值-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝前一次计算的耗电器件13的功率限值-电池允许功率；修正系数大于1。

本发明的新能源车电池保护系统检测到电池过充或过放(超功率使用)时，可以立即降低耗电器件13对电池功率的使用，避免由于耗电器件13效率不准带来的功率消耗大于电池允许功率限值问题，使电池迅速处于一个安全的状态，直至电池安全状态持续一段时间后再逐步恢复耗电器件13对电池功率的使用，有效避免电池在高负荷使用时处于危险区(过充或过放)，或在危险和安全区不停的切换，保护电池的安全，提高了电池使用寿命。

上述实施方式只是本发明的实施例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明专利所申请的保护范围中所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新能源车电池保护方法，其特征在于，包括:

监测电池实际消耗功率和电池允许功率，判断所述电池实际消耗功率与所述电池允许功率的大小；

当所述电池实际消耗功率小于或等于所述电池允许功率时，使用所述电池允许功率限制耗电器件功率；当所述电池实际消耗功率大于所述电池允许功率时，降低允许所述耗电器件消耗的功率限值。

2.如权利要求1所述的新能源车电池保护方法，其特征在于，当降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，再次监测到所述电池实际消耗功率大于所述电池允许功率时，进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值。

3.如权利要求2所述的新能源车电池保护方法，其特征在于，当进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，监测到所述电池实际消耗功率小于或等于所述电池允许功率持续预设时间时，逐步恢复允许所述耗电器件的功率限值至所述电池允许功率。

4.如权利要求2所述的新能源车电池保护方法，其特征在于，所述耗电器件的功率限值＝电池允许功率-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝实际消耗功率-电池允许功率；所述修正系数大于1。

5.如权利要求4所述的新能源车电池保护方法，其特征在于，进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述耗电器件的功率限值＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-电池允许功率；所述修正系数大于1。

6.一种新能源车电池保护系统，其特征在于，包括整车控制器、电池和耗电器件；

所述整车控制器用于监测电池实际消耗功率和电池允许功率，并判断所述电池实际消耗功率与所述电池允许功率的大小；

当所述电池实际消耗功率小于或等于所述电池允许功率时，使用所述电池允许功率限制所述耗电器件功率；当所述电池实际消耗功率大于所述电池允许功率时，降低允许所述耗电器件消耗的功率限值。

7.如权利要求6所述的新能源车电池保护系统，其特征在于，当降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述整车控制器再次监测到所述电池实际消耗功率大于所述电池允许功率时，所述整车控制器进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值。

8.如权利要求7所述的新能源车电池保护系统，其特征在于，当所述整车控制器进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述整车控制器监测到所述电池实际消耗功率小于或等于所述电池允许功率持续预设时间时，逐步恢复允许所述耗电器件的功率限值至所述电池允许功率。

9.如权利要求7所述的新能源车电池保护系统，其特征在于，所述耗电器件的功率限值＝电池允许功率-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝实际消耗功率-电池允许功率；所述修正系数大于1。

10.如权利要求9所述的新能源车电池保护系统，其特征在于，所述整车控制器进一步降低允许所述耗电器件消耗的功率限值后，所述耗电器件的功率限值＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-超出功率×修正系数；

其中，超出功率＝前一次计算的所述耗电器件的功率限值-电池允许功率；所述修正系数大于1。

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