CN113320442B - 氢能汽车辅助能源soc控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及辅助能源控制领域，提供一种氢能汽车辅助能源SOC控制方法，包括步骤：氢能汽车上电启动，激活整车控制器VCU和辅助能源控制器；整车控制器VCU计算获得SOC调节区间上限SP2和SOC调节区间下限SP1；整车控制器VCU通过获取辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1，计算获得区间调整值T；整车控制器VCU获得修正后的SOC调节区间上限SPT2和修正后的SOC调节区间下限SPT1，传输至辅助能源控制器进行配置存储；辅助能源控制器根据配置存储进行对应的修正参数配置。本发明在不增加任何整车硬件的情况下实现，成本低廉；同时具有很高的稳定性和可靠性，最终实现氢能汽车在辅助能源SOC跳变之后依旧可以正常使用。

Description

氢能汽车辅助能源SOC控制方法及系统
技术领域
本发明涉及辅助能源控制领域，尤其涉及一种氢能汽车辅助能源SOC控制方法及系统。
背景技术
由于氢能汽车的普及，越来越多的氢能汽车将出现在我们的视野当中，氢能汽车由于多能量源的高压架构，导致其能量管理更为复杂，由于传统的辅助能源SOC采用电流积分算法预估SOC，而这种算法导致只有在满充或满放时才会对SOC进行修正，但是由于氢能汽车使用辅助能源的方式不同，导致辅助能源不会进行满充满放，从而导致氢能汽车的辅助能源存在SOC跳变的风险，SOC跳变的最后结果可能会导致氢能汽车无法正常启动，需要外部给电池补充电量之后才能继续使用，这给氢能汽车的使用和维护带来了极大的不便。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于，解决现有技术中，传统的动力电池SOC跳变方法存在跳变风险，对氢燃料电池汽车的使用和维护带来了极大不便的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种氢能汽车辅助能源SOC控制方法，包括步骤：
S1：氢能汽车上电启动，激活整车控制器VCU和辅助能源控制器；
S2：所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的最大充放电功率Pmax和电池充放电温度系数Kt1，计算获得SOC调节区间上限SP2和SOC调节区间下限SP1；
S3：所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1，计算获得区间调整值T；
S4：所述整车控制器VCU通过所述区间调整值T调节所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1的值，获得修正后的SOC调节区间上限SPT2和修正后的SOC调节区间下限SPT1；
S5：所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，传输至所述辅助能源控制器进行配置存储；
S6：所述辅助能源控制器根据所述配置存储进行对应的修正参数配置。
优选地，步骤S2具体为：
S21：所述整车控制器VCU通过所述最大充放电功率Pmax和所述电池充放电温度系数Kt1，计算获得功率调节区间上限P2和功率调节区间下限P1；
所述功率调节区间上限P2的计算公式为：
P2＝0.85*Pmax*Kt1
所述功率调节区间下限P1的计算公式为：
P1＝0.80*Pmax*Kt1
S22：所述整车控制器VCU通过辅助能源的充放电特性表，查找出所述功率调节区间上限P2对应的所述SOC调节区间上限SP2，和所述功率调节区间下限P1对应的所述SOC调节区间下限SP1；
其中，所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1满足：SP2-SP1≥30％，SP2-SP1≤80％。
优选地，步骤S3中，所述区间调整值T的计算公式为：
T＝C1/C2*5％
其中，所述区间调整值T满足：T≥2％，T≤5％。
优选地，步骤S4中，所述修正后的SOC调节区间上限SPT2的计算公式为：
SPT2＝SP2-T
所述修正后的SOC调节区间下限SPT1的计算公式为：
SPT1＝SP1+T。
优选地，所述步骤S4后，所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1传输至辅助能源控制单元；
所述辅助能源控制单元根据所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，设置对应的电池参数阈值，所述辅助能源控制单元将各电池参数修正至对应的所述电池参数阈值；
所述电池参数包括：工作温度、工作电流单节电压阈值V1、总电压阈值V2、单节内阻Ω1和总内阻Ω2。
优选地，步骤S6具体为：
若各所述电池参数均达到所述电池参数阈值的上限，则所述辅助能源控制单元将所述SOC调节区间上限SP2修正为所述修正后的SOC调节区间上限SPT2；
若各所述电池参数均达到所述电池参数阈值的下限，则所述辅助能源控制单元将所述SOC调节区间下限SP1修正为所述修正后的SOC调节区间下限SPT1。
一种氢能汽车辅助能源SOC控制系统，包括模块：
启动模块，用于将氢能汽车上电启动，激活整车控制器VCU和辅助能源控制器；
SOC调节区间计算模块，用于通过所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的最大充放电功率Pmax和电池充放电温度系数Kt1，计算获得SOC调节区间上限SP2和SOC调节区间下限SP1；
区间调整值计算模块，用于所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1，计算获得区间调整值T
修正模块，用于所述整车控制器VCU通过所述区间调整值T调节所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1的值，获得修正后的SOC调节区间上限SPT2和修正后的SOC调节区间下限SPT1；
储存模块，用于将所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，传输至所述辅助能源控制器进行配置存储；
配置模块，用于将所述辅助能源控制器根据所述配置存储进行对应的修正参数配置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的氢能汽车辅助能源SOC控制方法，在不增加任何整车硬件的情况下实现，成本低廉；同时具有很高的稳定性和可靠性，最终实现氢能汽车在辅助能源SOC跳变之后依旧可以正常使用。
附图说明
图1为本发明实施例方法流程图；
图2为本发明实施例系统结构图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明提供一种氢能汽车辅助能源SOC控制方法，包括步骤：
S1：氢能汽车上电启动，激活整车控制器VCU和辅助能源控制器；
S2：所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的最大充放电功率Pmax和电池充放电温度系数Kt1，计算获得SOC调节区间上限SP2和SOC调节区间下限SP1；
具体实现中，辅助能源的最大充放电功率Pmax根据辅助能源的型号具体确定，电池充放电温度系数Kt1由辅助能源的电池温度特性具体决定；
S3：所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1，计算获得区间调整值T；
具体实现中，辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1由辅助能源的型号具体确定；
S4：所述整车控制器VCU通过所述区间调整值T调节所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1的值，获得修正后的SOC调节区间上限SPT2和修正后的SOC调节区间下限SPT1；
S5：所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，传输至所述辅助能源控制器进行配置存储；
S6：所述辅助能源控制器根据所述配置存储进行对应的修正参数配置；
本实施例中，步骤S2具体为：
S21：所述整车控制器VCU通过所述最大充放电功率Pmax和所述电池充放电温度系数Kt1，计算获得功率调节区间上限P2和功率调节区间下限P1；
所述功率调节区间上限P2的计算公式为：
P2＝0.85*Pmax*Kt1
所述功率调节区间下限P1的计算公式为：
P1＝0.80*Pmax*Kt1
S22：所述整车控制器VCU通过辅助能源的充放电特性表，查找出所述功率调节区间上限P2对应的所述SOC调节区间上限SP2，和所述功率调节区间下限P1对应的所述SOC调节区间下限SP1；
其中，所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1满足：SP2-SP1≥30％，SP2-SP1≤80％；
本实施例中，步骤S3中，所述区间调整值T的计算公式为：
T＝C1/C2*5％
其中，所述区间调整值T满足：T≥2％，T≤5％。
本实施例中，步骤S4中，所述修正后的SOC调节区间上限SPT2的计算公式为：
SPT2＝SP2-T
所述修正后的SOC调节区间下限SPT1的计算公式为：
SPT1＝SP1+T。
本实施例中，步骤S4后，所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1传输至辅助能源控制单元；
所述辅助能源控制单元根据所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，设置对应的电池参数阈值，所述辅助能源控制单元将各电池参数修正至对应的所述电池参数阈值；
所述电池参数包括：工作温度、工作电流单节电压阈值V1、总电压阈值V2、单节内阻Ω1和总内阻Ω2；
例如，在工作温度为常温以及工作电流小于50A的情况下，电池参数阈值的设置具体为：工作电流单节电压阈值V1的下限为2.605V，V1的上限为3.165V；总电压阈值V2的下限为420V，V2的上限为535V；单节内阻Ω1的下限为0.003欧姆，Ω1的上限为0.005欧姆；总内阻Ω2的下限为0.48欧姆，Ω2的上限为0.80欧姆。
本实施例中，步骤S6具体为：
若各所述电池参数均达到所述电池参数阈值的上限，则所述辅助能源控制单元将所述SOC调节区间上限SP2修正为所述修正后的SOC调节区间上限SPT2；
若各所述电池参数均达到所述电池参数阈值的下限，则所述辅助能源控制单元将所述SOC调节区间下限SP1修正为所述修正后的SOC调节区间下限SPT1。
参考图2，本发明提供一种氢能汽车辅助能源SOC控制系统，包括模块：
启动模块10，用于将氢能汽车上电启动，激活整车控制器VCU和辅助能源控制器；
SOC调节区间计算模块20，用于通过所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的最大充放电功率Pmax和电池充放电温度系数Kt1，计算获得SOC调节区间上限SP2和SOC调节区间下限SP1；
区间调整值计算模块30，用于所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1，计算获得区间调整值T
修正模块40，用于所述整车控制器VCU通过所述区间调整值T调节所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1的值，获得修正后的SOC调节区间上限SPT2和修正后的SOC调节区间下限SPT1；
储存模块50，用于将所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，传输至所述辅助能源控制器进行配置存储；
配置模块60，用于将所述辅助能源控制器根据所述配置存储进行对应的修正参数配置。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种氢能汽车辅助能源SOC控制方法，其特征在于，包括步骤：
S1：氢能汽车上电启动，激活整车控制器VCU和辅助能源控制器；
S2：所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的最大充放电功率Pmax和电池充放电温度系数Kt1，计算获得SOC调节区间上限SP2和SOC调节区间下限SP1；
S3：所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1，计算获得区间调整值T；
S4：所述整车控制器VCU通过所述区间调整值T调节所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1的值，获得修正后的SOC调节区间上限SPT2和修正后的SOC调节区间下限SPT1；
S5：所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，传输至所述辅助能源控制器进行配置存储；
S6：所述辅助能源控制器根据所述配置存储进行对应的修正参数配置。
2.根据权利要求1所述的氢能汽车辅助能源SOC控制方法，其特征在于，步骤S2具体为：
S21：所述整车控制器VCU通过所述最大充放电功率Pmax和所述电池充放电温度系数Kt1，计算获得功率调节区间上限P2和功率调节区间下限P1；
所述功率调节区间上限P2的计算公式为：
P2＝0.85*Pmax*Kt1
所述功率调节区间下限P1的计算公式为：
P1＝0.80*Pmax*Kt1
S22：所述整车控制器VCU通过辅助能源的充放电特性表，查找出所述功率调节区间上限P2对应的所述SOC调节区间上限SP2，和所述功率调节区间下限P1对应的所述SOC调节区间下限SP1；
其中，所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1满足：SP2-SP1≥30％，SP2-SP1≤80％。
3.根据权利要求1所述的氢能汽车辅助能源SOC控制方法，其特征在于，步骤S3中，所述区间调整值T的计算公式为：
T＝C1/C2*5％
其中，所述区间调整值T满足：T≥2％，T≤5％。
4.根据权利要求1所述的氢能汽车辅助能源SOC控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述修正后的SOC调节区间上限SPT2的计算公式为：
SPT2＝SP2-T
所述修正后的SOC调节区间下限SPT1的计算公式为：
SPT1＝SP1+T。
5.根据权利要求1所述的氢能汽车辅助能源SOC控制方法，其特征在于，所述步骤S4后，所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1传输至辅助能源控制单元；
所述辅助能源控制单元根据所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，设置对应的电池参数阈值，所述辅助能源控制单元将各电池参数修正至对应的所述电池参数阈值；
所述电池参数包括：工作温度、工作电流单节电压阈值V1、总电压阈值V2、单节内阻Ω1和总内阻Ω2。
6.根据权利要求5所述的氢能汽车辅助能源SOC控制方法，其特征在于，步骤S6具体为：
若各所述电池参数均达到所述电池参数阈值的上限，则所述辅助能源控制单元将所述SOC调节区间上限SP2修正为所述修正后的SOC调节区间上限SPT2；
若各所述电池参数均达到所述电池参数阈值的下限，则所述辅助能源控制单元将所述SOC调节区间下限SP1修正为所述修正后的SOC调节区间下限SPT1。
7.一种氢能汽车辅助能源SOC控制系统，其特征在于，包括模块：
启动模块，用于将氢能汽车上电启动，激活整车控制器VCU和辅助能源控制器；
SOC调节区间计算模块，用于通过所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的最大充放电功率Pmax和电池充放电温度系数Kt1，计算获得SOC调节区间上限SP2和SOC调节区间下限SP1；
区间调整值计算模块，用于所述整车控制器VCU通过获取辅助能源的出厂总容量C2和当前容量C1，计算获得区间调整值T；
修正模块，用于所述整车控制器VCU通过所述区间调整值T调节所述SOC调节区间上限SP2和所述SOC调节区间下限SP1的值，获得修正后的SOC调节区间上限SPT2和修正后的SOC调节区间下限SPT1；
储存模块，用于将所述整车控制器VCU将所述修正后的SOC调节区间上限SPT2和所述修正后的SOC调节区间下限SPT1，传输至所述辅助能源控制器进行配置存储；
配置模块，用于将所述辅助能源控制器根据所述配置存储进行对应的修正参数配置。
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