CN113386590A - 一种充电控制方法、装置及电动汽车 - Google Patents

一种充电控制方法、装置及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种充电控制方法、装置及电动汽车。本发明方法包括：在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：蓄电池充电时长；蓄电池荷电状态；蓄电池电压。本发明实施例的方法能够降低低压蓄电池放电深度，提升使用寿命，同时最大限度降低整车馈电风险。

Description

一种充电控制方法、装置及电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种充电控制方法、装置及电动汽车。
背景技术
为了控制整车制造成本，现有有些电动汽车选用容量较小(如36Ah)的低压蓄电池，同时为了增加车辆科技、智能、网联化配置，整车控制器多达几十个，其中具备网络唤醒功能的控制器为十几个，所以对整车网络唤醒管理、低压电源管理都提出了更高的要求，同时整车出现低压电馈电的风险大大增加。
现有技术中，为了降低低压蓄电池放电深度，提高使用寿命，同时最大限度降低整车馈电风险，增加蓄电池智能充电功能。但整车试验验证过程及小批量生产中发现由于蓄电池智能充电策略导致蓄电池馈电或充电无法结束的情况，影响整车正常功能使用和用户体验。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种充电控制方法、装置及电动汽车，从而可以解决现有蓄电池智能充电策略导致蓄电池馈电或充电无法结束的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明的实施例提供一种充电控制方法，应用于电动汽车，包括：
在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；
在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：
蓄电池充电时长；
蓄电池荷电状态；
蓄电池电压。
其中，所述预设启动条件包括以下条件中的至少一者：
所述蓄电池荷电状态小于第一荷电状态阈值；
所述蓄电池电压小于第一电压阈值；
其中，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态具有第一对应关系，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态具有第二对应关系。
其中，所述预设结束条件包括以下条件中的至少一者：
在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，且小于第二荷电状态阈值；
所述蓄电池充电时长超过第二预设时长；
所述蓄电池电压大于第二电压阈值。
其中，所述预设结束条件为所述蓄电池的当前荷电状态大于第三荷电状态阈值。
其中，在所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件之前，所述方法还包括：
获取蓄电池的当前温度以及所述蓄电池的当前健康状态；
根据预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
第二方面，本发明的实施例还提供一种充电控制装置，包括：
第一控制模块，用于在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；
第二控制模块，用于在蓄电池智能充电过程中，且所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：
蓄电池充电时长；
蓄电池荷电状态；
蓄电池电压。
其中，所述预设启动条件包括以下条件中的至少一者：
所述蓄电池荷电状态小于第一荷电状态阈值；
所述蓄电池电压小于第一电压阈值；
其中，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态具有第一对应关系，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态具有第二对应关系。
其中，所述预设结束条件包括以下条件中的至少一者：
在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，且小于第二荷电状态阈值；
所述蓄电池充电时长超过第二预设时长；
所述蓄电池电压大于第二电压阈值。
其中，所述预设结束条件为所述蓄电池的当前荷电状态大于第三荷电状态阈值。
其中，还包括：
获取模块，用于在所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件之前，获取蓄电池的当前温度以及所述蓄电池的当前健康状态；
处理模块，用于根据预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
第三方面，本发明的实施例还提供一种电动汽车，包括上述实施例所述的充电控制装置。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明的上述方案中，在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：蓄电池充电时长、蓄电池荷电状态、蓄电池电压，如此，能够降低低压蓄电池放电深度，提升使用寿命，同时最大限度降低整车馈电风险。
附图说明
图1为本发明实施例的充电控制方法的流程示意图；
图2为电动汽车的蓄电池智能充电系统架构框图；
图3为蓄电池的SOC与蓄电池的SOH之间的对应关系示意图；
图4为蓄电池电压V与蓄电池的SOH之间的对应关系示意图；
图5为本发明实施例的蓄电池智能充电控制策略流程图；
图6为为本发明实施例的充电控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，为本发明实施例公开的一种充电控制方法的流程示意图。该方法应用于电动汽车。
需要说明的是，该方法可适用于如图2所示的电动汽车的蓄电池智能充电系统架构。
该蓄电池智能充电系统架构，包括：BCM(Body Control Module，车身控制模块)，VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)，BMS(Battery Management System，电池管理系统)、智能电池传感器IBS、DC/DC变换器和蓄电池。
其中，IBS与BCM之间通过LIN总线连接，BCM与VCU之间、VCU与BMS之间、VCU与DC/DC变换器之间以及蓄电池与DC/DC变换器之间均通过CAN总线连接。
需要说明的是，BCM和VCU均具有CAN网络唤醒功能；蓄电池由车辆运行或者充电过程中动力电池通过DC/DC变换器来进行充电，其它工况下通过蓄电池智能充电进行充电，确保整车低压供电正常。
下面就图1具体说明本发明实施例的充电控制方法的实施过程。
步骤101，在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；
本步骤中，结合图2中的电动汽车的蓄电池智能充电系统架构框图，控制蓄电池智能充电开启，即，IBS通过LIN总线唤醒BCM，BCM通过CAN总线唤醒VCU。
可选地，所述预设启动条件包括以下条件中的至少一者：
所述蓄电池荷电状态小于第一荷电状态阈值；
所述蓄电池电压小于第一电压阈值；
其中，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态具有第一对应关系，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态具有第二对应关系。
需要说明的是，电动汽车整车休眠静置时，IBS实时监测低压蓄电池电压、蓄电池SOC(State of Charge，荷电状态)、蓄电池SOH(State of Health，健康状态)、SOC学习状态和SOH学习状态等。
在监测到蓄电池SOC小于第一荷电状态阈值SOC1时，和/或，监测到蓄电池电压V小于第一电压阈值V1时，控制蓄电池智能充电开启。如此，在判断蓄电池SOC的基础上，增加对蓄电池电压的判断；这样可以避免因蓄电池荷电状态计算或修正不准导致的蓄电池智能充电未启动而馈电现象发生，即蓄电池SOC未下降到蓄电池智能充电开启阈值时，蓄电池电压已经较低不能满足整车低压供电。
另外，如图3所示，为蓄电池的SOC与蓄电池的SOH之间的对应关系示意图。其中，横坐标表示蓄电池的SOH，纵坐标表示蓄电池的SOC。需要说明的是，图3中折线上的黑色小方块用于表示第一荷电状态阈值SOC1，由此可知，蓄电池不同的SOH对应的第一荷电状态阈值SOC1不同。也就是说，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态有关。
如图4所示，为蓄电池电压V与蓄电池的SOH之间的对应关系示意图。其中，横坐标表示蓄电池的SOH，纵坐标表示蓄电池电压。需要说明的是，图4中折线上的黑色叉号用于表示第一电压阈值V1，由此可知，蓄电池不同的SOH对应的第一电压阈值V1不同。也就是说，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态有关。
步骤102，在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：
蓄电池充电时长；
蓄电池荷电状态；
蓄电池电压。
本步骤中结合图2中的电动汽车的蓄电池智能充电系统架构框图，控制蓄电池智能充电结束，即，VCU引导整车下高压，结束智能充电。
作为一可选地实现方式，所述预设结束条件包括以下条件中的至少一者：
在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，且小于第二荷电状态阈值；
所述蓄电池充电时长超过第二预设时长；
所述蓄电池电压大于第二电压阈值。
需要说明的是，第二荷电状态阈值为判定智能充电结束所对应的蓄电池荷电状态，即结束阈值。
这里，在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，也就是说，蓄电池智能充电持续第一预设时长蓄电池SOC不再增加，且小于第二荷电状态阈值，该情形被认为智能充电充满结束，满足此条件时控制蓄电池智能充电结束。
可选地，第一预设时长为3小时。
还有，所述蓄电池充电时长超过第二预设时长，该情形被认为智能充电超时结束，满足此条件时控制蓄电池智能充电结束。
可选地，第二预设时长为10小时。
再有，所述蓄电池电压大于第二电压阈值，该情形被认为蓄电池电压高，足此条件时控制蓄电池智能充电结束。
可选地，第二电压阈值为15V。
综上，在满足上述三个条件中至少一者时，控制蓄电池智能充电结束，如此，能够有效避免因低温环境下，蓄电池充电特性变差，长时间充电无法将蓄电池荷电状态充到结束阈值，而导致整车无法休眠的问题，从而减少动力电池电量的消耗。
作为另一可选地实现方式，所述预设结束条件为所述蓄电池的当前荷电状态大于第三荷电状态阈值。
需要说明的是，第三荷电状态阈值为判定智能充电结束所对应的蓄电池荷电状态，即结束阈值。
进一步地，考虑到低温以及蓄电池的健康状态对蓄电池荷电状态的影响，避免因低温环境导致蓄电池充电无法结束，作为一可选地实现方式，在所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件之前，所述方法还包括：
获取蓄电池的当前温度以及所述蓄电池的当前健康状态；
这里，可通过IBS实时监测低压蓄电池的当前温度以及蓄电池的当前健康状态。
根据预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
具体的，根据蓄电池的当前温度、所述蓄电池的当前健康状态以及预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
这里，蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系可存储于表格，可通过获取的蓄电池的当前温度以及蓄电池的当前健康状态查表，综合得出蓄电池的当前SOC。如此，根据蓄电池温度以及蓄电池的SOH实时判断蓄电池SOC是否满足结束阈值，这样就可以只通过蓄电池SOC判断智能充电结束，避免因低温环境导致蓄电池充电无法结束的情况发生，从而及时控制整车休眠，减少动力电池的电量消耗。
下面结合如图5所示的蓄电池智能充电控制策略流程图，具体说明本发明方法的实施过程。
S1：整车静置；
S2：IBS监控蓄电池状态；
这里，在电动汽车整车休眠静置时，IBS实时监测低压蓄电池电压、蓄电池SOC、蓄电池SOH、SOC学习状态和SOH学习状态等。
S3：判断蓄电池是否满足开启条件；
需要说明的是，若蓄电池满足以下开启条件中的至少一者时，则执行步骤S4：
1)蓄电池SOC小于第一荷电状态阈值SOC1；
2)蓄电池电压小于第一电压阈值V1。
否则，则返回步骤S1。
S4：IBS通过LIN唤醒BCM；
S5：BCM通过CAN唤醒VCU；
S6：VCU判断是否允许智能充电；
若是，则执行步骤S7；反之，则执行步骤S10。
这里，在VCU被网络唤醒后，对以下整车条件进行判断：
1)车速是为0；2)前机舱盖未打开；3)整车无下高压故障；4)高压动力电池SOC>10％；5)蓄电池健康状态为正常；6)无快充、慢充、ON挡、远程等唤醒信号；7)VCU与BCM/DCDC/BMS通讯正常；8)DCDC无故障；
以上条件1～8(取且)都满足时，VCU允许蓄电池智能充电；否则，整车休眠，并通过BCM反馈给IBS。
S7：VCU引导整车上高压，唤醒DCDC、BMS，并发送DC/DC使能，DC/DC变换器开始给蓄电池充电；
S8：DC/DC变换器工作；
S9：判断蓄电池是否满足结束条件；
若是，则执行步骤S10；反之，则返回步骤S8，即整车高压状态下继续控制DCDC给蓄电池充电。
需要说明的是，在智能充电过程中，IBS对蓄电池电压、SOC进行实时监测；若蓄电池满足以下结束条件中的至少一者时，则执行步骤S10：
1)蓄电池智能充电持续3小时蓄电池SOC不再增加；
2)蓄电池智能充电时间大于10小时；
3)蓄电池电压大于15V；
步骤S10，VCU引导下高压，整车休眠。
在步骤S10结束后，返回步骤S1。
本发明实施例的充电控制方法，在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：蓄电池充电时长、蓄电池荷电状态、蓄电池电压，如此，能够降低低压蓄电池放电深度，提升使用寿命，同时最大限度降低整车馈电风险。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(指令)，该程序(指令)被处理器执行时实现以下步骤：
在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；
在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：
蓄电池充电时长；
蓄电池荷电状态；
蓄电池电压。
可选地，所述预设启动条件包括以下条件中的至少一者：
所述蓄电池荷电状态小于第一荷电状态阈值；
所述蓄电池电压小于第一电压阈值；
其中，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态具有第一对应关系，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态具有第二对应关系。
可选地，所述预设结束条件包括以下条件中的至少一者：
在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，且小于第二荷电状态阈值；
所述蓄电池充电时长超过第二预设时长；
所述蓄电池电压大于第二电压阈值。
可选地，所述预设结束条件为所述蓄电池的当前荷电状态大于第三荷电状态阈值。
可选地，该程序(指令)被处理器执行时，还执行以下步骤：
在所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件之前，获取蓄电池的当前温度以及所述蓄电池的当前健康状态；
根据预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
如图6所示，为本发明实施例提供的充电控制装置的结构示意图。该充电控制装置包括：
第一控制模块601，用于在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；
第二控制模块602，用于在蓄电池智能充电过程中，且所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：
蓄电池充电时长；
蓄电池荷电状态；
蓄电池电压。
可选地，所述预设启动条件包括以下条件中的至少一者：
所述蓄电池荷电状态小于第一荷电状态阈值；
所述蓄电池电压小于第一电压阈值；
其中，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态具有第一对应关系，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态具有第二对应关系。
可选地，所述预设结束条件包括以下条件中的至少一者：
在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，且小于第二荷电状态阈值；
所述蓄电池充电时长超过第二预设时长；
所述蓄电池电压大于第二电压阈值。
可选地，所述预设结束条件为所述蓄电池的当前荷电状态大于第三荷电状态阈值。
可选地，所述充电控制装置还包括：
获取模块，用于在所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件之前，获取蓄电池的当前温度以及所述蓄电池的当前健康状态；
处理模块，用于根据预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
本发明实施例的充电控制装置，第一控制模块在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；第二控制模块在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：蓄电池充电时长、蓄电池荷电状态、蓄电池电压，如此，能够降低低压蓄电池放电深度，提升使用寿命，同时最大限度降低整车馈电风险。
本发明实施例还提供一种电动汽车，包括如上述所述的充电控制装置。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种充电控制方法，应用于电动汽车，其特征在于，包括：
在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；
在蓄电池智能充电过程中，若所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，则控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：
蓄电池充电时长；
蓄电池荷电状态；
蓄电池电压。
2.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述预设启动条件包括以下条件中的至少一者：
所述蓄电池荷电状态小于第一荷电状态阈值；
所述蓄电池电压小于第一电压阈值；
其中，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态具有第一对应关系，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态具有第二对应关系。
3.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述预设结束条件包括以下条件中的至少一者：
在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，且小于第二荷电状态阈值；
所述蓄电池充电时长超过第二预设时长；
所述蓄电池电压大于第二电压阈值。
4.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述预设结束条件为所述蓄电池的当前荷电状态大于第三荷电状态阈值。
5.根据权利要求4所述的充电控制方法，其特征在于，在所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件之前，所述方法还包括：
获取蓄电池的当前温度以及所述蓄电池的当前健康状态；
根据预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
6.一种充电控制装置，其特征在于，包括：
第一控制模块，用于在监测到蓄电池的第一物理参数满足预设启动条件的情况下，控制蓄电池智能充电开启，所述第一物理参数包括：蓄电池荷电状态和/或蓄电池电压；
第二控制模块，用于在蓄电池智能充电过程中，且所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件，控制蓄电池智能充电结束，所述第二物理参数包括以下参数中的至少一者：
蓄电池充电时长；
蓄电池荷电状态；
蓄电池电压。
7.根据权利要求6所述的充电控制装置，其特征在于，所述预设启动条件包括以下条件中的至少一者：
所述蓄电池荷电状态小于第一荷电状态阈值；
所述蓄电池电压小于第一电压阈值；
其中，所述第一荷电状态阈值与所述蓄电池的健康状态具有第一对应关系，所述第一电压阈值与所述蓄电池的健康状态具有第二对应关系。
8.根据权利要求6所述的充电控制装置，其特征在于，所述预设结束条件包括以下条件中的至少一者：
在持续的第一预设时长内，所述蓄电池荷电状态保持不变，且小于第二荷电状态阈值；
所述蓄电池充电时长超过第二预设时长；
所述蓄电池电压大于第二电压阈值。
9.根据权利要求6所述的充电控制装置，其特征在于，所述预设结束条件为所述蓄电池的当前荷电状态大于第三荷电状态阈值。
10.根据权利要求9所述的充电控制装置，其特征在于，还包括：
获取模块，用于在所述蓄电池的第二物理参数满足预设结束条件之前，获取蓄电池的当前温度以及所述蓄电池的当前健康状态；
处理模块，用于根据预先记录的蓄电池温度、蓄电池的健康状态及蓄电池荷电状态之间的对应关系，得到所述蓄电池的当前荷电状态。
11.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求6至10任一项所述的充电控制装置。
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