CN113580939A - 车载电池的保电方法、车辆和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载电池的保电方法、车辆和可读存储介质，所述方法包括以下步骤：实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否满足第一预设条件；若所述车辆的速度满足第一预设条件，则获取所述车载电池的电荷状态；判断所述车载电池的电荷状态是否满足第二预设条件；若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行。通过本发明可以在不增加发动机及驱动电机功率的情况下，提高车辆的高速行驶保电能力。

Description

车载电池的保电方法、车辆和可读存储介质

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种车载电池的保电方法、车辆和可读存储介质。

背景技术

一般情况下，混动车辆的驱动力有两个来源：一个是驱动电机，另一个是发动机。现有技术中，发动机存在三种工作模式：1、与发电机配合，全部扭矩用来发电；2、全部扭矩用来驱动车辆；3、一部分扭矩用来发电；另一部分扭矩用来驱动车辆。为了提高燃油效率，在高速行驶情况下，发动机一般采用的是上述的第2种工作模式。可是如果长期处于这种工作模式下，无法保证车辆动力电池的电荷量处于一个可用值，而如果需要保证高速行驶情况下车辆的动力性，需要选用额定功率更大的发动机，或者提高驱动电机的能力，这样势必会带来成本的增加。

发明内容

本发明提供了一种车载电池的保电方法，旨在在不增加发动机及驱动电机功率的情况下，解决汽车在高速行驶的情况下动力性不足的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种车载电池的保电方法，该方法包括以下步骤：

实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否满足第一预设条件；

若所述车辆的速度满足第一预设条件，则获取所述车载电池的电荷状态；

判断所述车载电池的电荷状态是否满足第二预设条件；

若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行。

可选地，若所述车载电池的荷电状态满足第二预设条件，则限制所述车辆的发动机输出驱动功率，并控制所述发动机配合所述车辆上的电动机为车载电池进行供电。

可选地，获取所述发动机的当前转速；

根据所述当前转速计算所述发动机在当前转速下的总扭矩值；

根据所述总扭矩值确定所述发动机在高速保电模式下的保电模式驱动扭矩值；

计算总扭矩值和保电模式驱动扭矩值的差为保电模式发电扭矩值。

可选地，控制所述发动机的驱动扭矩值为保电模式驱动扭矩值；

控制所述发动机与所述发电机配合，以向车载电池进行供电，并控制所述发动机的发电扭矩值为保电模式发电扭矩值。

可选地，实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否大于第一预设车速；

若所述车辆的速度大于第一预设车速，则判断所述车辆的速度满足第一预设条件。

可选地，若所述车辆的速度大于第一预设车速，则获取所述车载电池中剩余电荷容量占电池总容量的比值。

可选地，判断所述车载电池中的剩余电荷容量占电池总容量的比值是否小于第一预设比值；

所述若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行的步骤包括：

若所述比值小于第一预设比值，则以高速保电模式运行。

可选地，判断所述车辆的速度是否小于第二预设车速；

若所述车辆的速度小于第二预设车速，则退出高速保电模式；

判断所述车载电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值是否大于第二预设比值；

若所述车载电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值大于第二预设比值，则退出高速保电模式。

为实现上述目的，本申请还提出一种车辆，车辆包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述车载电池的保电方法。

为实现上述目的，本申请还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述车载电池的保电方法。

本发明技术方案中，实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否满足第一预设条件；若所述车辆的速度满足第一预设条件，则获取所述车载电池的电荷状态；判断所述车载电池的电荷状态是否满足第二预设条件；若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行。将车辆的行驶速度和电池电荷状态作为实时参数，根据实时参数切换车辆的运行模式，能够保证车载电池的电量永远处于一个可用值，使得车载电池随时可以输出功率，保证汽车在加速或爬坡等需要较高功率的时候汽车动力系统能够提供相应的功率，以保障行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的车载电池的保电方法的模块结构示意图；

图2为本发明一实施例的车载电池的保电方法的流程图。

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。

请参照图1，图1为本发明各个实施例中所提供的车辆的硬件结构示意图。所述车辆包括执行模块01、存储器02、处理器03等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的车辆还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器03分别与所述存储器02和所述执行模块模块01连接，所述存储器02上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器03执行。

执行模块01，可对车辆速度进行采集，并通过电池的参数估算出剩余电荷容量占电池总容量的比值，并反馈以上信息发送给所述处理器03。

存储器02，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器02可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器03，是处理平台的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器02内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对汽车进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器03可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器03中。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆结构并不构成对车辆的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2，在本发明车载电池的保电方法的第一实施例中，所述车载电池的保电方法包括：

步骤S100，实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否满足第一预设条件；

现在的混动车辆一般都既有发动机，又有驱动电机。混动车辆根据发动机与驱动电机的连接方式分为串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车、混动式混合动力汽车。其中串联式混合动力汽车主要由发动机、发电机、驱动电机等三大动力总成用串联方式组成了汽车的动力系统。并联式混合动力汽车的发动机和驱动电机都是动力总成，二者通过并联连接，因此两大动力总成的功率可以互相叠加输出，也可以单独输出。混动式混合动力汽车综合了串联式和并联式的结构而组成的电动汽车。本实施例中的混动车辆可以是并联式混合动力汽车，也可以是混动式混合动力汽车。发动机和驱动电机通过并联连接，可以同时为车辆输出能量，也可以分别单独输出能量。

当汽车处于不同的行驶状态时，需求的输出功率也并不相同，因此汽车输出能量的方式也各不相同。例如，若汽车电池电量充足，当汽车起步加速时，采取纯电动模式，以获得较快的起步加速；当汽车速度达到一定值，且汽车需要继续加速时，汽车的供能模式切换为纯发动机模式，当汽车继续加速，并达到一个较高的速度，此时汽车对能量要求较高，因此采取混动模式为汽车供能。

相应的，汽车处于不同的行驶状态时，汽车中的发动机也有三种运行状态。第一种运行状态为发动机与发电机配合，全部扭矩用来发电；第二种运行状态为发动机的全部扭矩用来驱动车辆，第三种运行状态为发动机的一部分扭矩用来发电，另一部分扭矩用来驱动车辆。根据不同的车辆行驶状态切换不同的功能模式，有利于车辆能量效率最大化利用。

本实施例中，第一预设条件为本领域技术人员根据预设规则预先设置的和速度相关的条件，车辆行驶速度和车辆的供能模式相关，同时也和发动机的工作状态相关，从而使发动机能够提供车辆速度对应的功率。

步骤S200，若所述车辆的速度满足第一预设条件，则获取所述车载电池的电荷状态；

本实施例中，第一预设条件为和速度相关的条件，而车辆的供能模式不仅与车辆的速度相关，还与车载电池的电荷状态有关。例如，若车载电池的电量充足，则车辆可以随时切换为电动模式，若车载电池的电量不足，则车辆只能以纯发动机模式运行。相应的，当车载电池电量充足时，发动机仅需要用于驱动车辆，而当车载电池的电量不足时，发动机还需要配合发电机为电池充电。

步骤S300，判断所述车载电池的电荷状态是否满足第二预设条件；

本实施例中，第二预设条件为本领域技术人员根据预设规则预先设置的和电荷状态相关的条件，车载电池的电荷状态和车辆的供能模式相关，同时也和发动机的工作状态相关。

步骤S400，若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行。

本实施例中，若车辆既满足速度相关的第一预设条件，又满足电池电荷状态相关的第二预设条件，则以高速保电模式运行。其中，第一预设条件可以是速度大于一预设值，或者加速度大于一预设值；第二预设条件可以是电池中的电荷量低于一预设值，也可以是电池剩余容量占电池容量的比值低于一预设比值。高速保电模式为本领域技术人员根据预设规则预先设置的汽车运行模式，以高速保电模式运行，是指车辆在高速运行的状态下，能够保证车辆在获得足够驱动能量的前提下，车载电池电量也能够处于一个可用的状态。

在一实施例中，步骤S400包括：

若所述车载电池的荷电状态满足第二预设条件，则限制所述车辆的发动机输出驱动功率，并控制所述发动机配合所述车辆上的发电机为车载电池进行供电。

本实施例中，车辆的发动机具有两种功能，发动机既可以驱动车辆，又可以配合发电机为车载电池充电。限制所述车辆的发动机输出驱动功率即限制发动机的驱动扭矩。例如，在发动机总扭矩值不变的情况下，适当的减小发动机的驱动扭矩，将预留出来的发动机扭矩用于发电，配合发电机给电池充电；或者在保持发动机的驱动扭矩不变，增加发动机的总扭矩值，将多出来的发动机扭矩值用于发电，配合发电机给电机充电。

在一实施例中，所述若所述车载电池的荷电状态满足第二预设条件，则限制所述车辆的发动机输出驱动功率，并控制所述发动机配合所述车辆上的发电机为车载电池进行供电的步骤之前，还包括：

步骤a，获取所述发动机的当前转速；

步骤b，根据所述当前转速计算所述发动机在当前转速下的总扭矩值；

步骤c，根据所述总扭矩值确定所述发动机在高速保电模式下的保电模式驱动扭矩值；

步骤d，计算总扭矩值和保电模式驱动扭矩值的差为保电模式发电扭矩值。

扭矩为使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。本实施例中，发动机的输出功率恒定，且发动机的工作参数固定，因此根据发动机转速可以计算得到发动机的总扭矩值。

在本实施例中，发动机的总扭矩值分为驱动扭矩值和发电扭矩值之和。其中，根据所述总扭矩值确定所述发动机在高速保电模式下的保电模式驱动扭矩值，可以为将总扭矩值的固定百分比扭矩值设为保电模式驱动扭矩值，例如，把总扭矩值的60％作为保电模式驱动扭矩值，或将总扭矩值的75％作为保电模式驱动扭矩值；也可以将固定扭矩数值作为保电模式驱动扭矩值，例如将保电模式驱动扭矩值设为1000N*m，或将保电模式驱动扭矩值设为850N*m。在得知发动机的总扭矩值和驱动扭矩值之后，将总扭矩值减去驱动扭矩值，即为发动机的发电扭矩值。例如，当发动机的总扭矩值为2000N*m时，若将保电模式驱动扭矩值设为1200N*m，则保电模式发电扭矩值为800N*m，若将保电模式驱动扭矩值设为1500N*m，则保电模式发电扭矩值为500N*m。

在一实施例中，所述则限制所述车辆的发动机输出驱动功率，并控制所述发动机配合所述车辆上的电动机为车载电池进行供电的步骤包括：

控制所述发动机的驱动扭矩值为保电模式驱动扭矩值；

控制所述发动机与所述发电机配合，以向车载电池进行供电，并控制所述发动机的发电扭矩值为保电模式发电扭矩值。

在汽车高速行驶的过程中，由于驱动电机常常会作为辅助动力系统协助发动机为车辆提供能量，而高速行驶的过程中，车辆又难以进入发电模式，因此车载电池电量会持续下降。本实施例中，高速保电模式为对发动机的驱动扭矩进行限制，以使发动机的部分扭矩用于驱动车辆，另一部分扭矩用于配合发电机为车载电池充电。

在一实施例中，步骤S100包括：

实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否大于第一预设车速。

第一预设车速为本领域技术人员根据预设规则预先设置。本实施例中的高速保电模式不同于一般混动车辆的充电模式，一般混动车辆的充电模式往往设置在车辆低速行驶，且车载电池的电量非常低的情况下。这种情况下，为了防止车载电池彻底没电，才将车辆切换为充电模式。此时，车辆的速度较低，因此车辆对功率的需求较低，发动机的部分扭矩足以满足车辆的功率需求，另一部分扭矩可以用来配合发电机稳定的为电池充电。

而在本实施例中，高速保电模式应用在车辆速度处于一个较高的区间内，在这个速度区间内，当车速波动到一个较高的值时，发动机单独驱动无法输出足够的功率，需要驱动电机作为补充能量源，在这个过程中，车载电池会消耗电荷量，若电荷量消耗过大，则车载电池的电量会降到一个较危险的位置，因此需要补充电池电量；此时则将车辆切换为高速保电模式。与普通的充电模式相比，高速保电模式时车辆的速度更快。

在一实施例中，步骤S200包括：

若所述车辆的速度大于第一预设车速，则获取所述车载电池中剩余电荷容量占电池总容量的比值。

若所述车辆的速度大于第一预设车速，则获取车载电池的荷电状态，本实施例中，用剩余电荷容量占电池总容量的比值来表示电池的荷电状态，常用百分数表示，其取值范围为0～1。当剩余电荷容量占电池总容量的比值为0时，表示电池放电完全，当剩余电荷容量占电池总容量的比值为1时，表示电池完全充满。

在一实施例中，步骤S300包括：

判断所述车载电池中的剩余电荷容量占电池总容量的比值是否小于第一预设比值；

所述若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行的步骤包括：

若所述比值小于第一预设比值，则以高速保电模式运行。

第一预设比值为本领域技术人员通过预设规则预先设置。而其中，电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值不能直接测量，只能通过电池端电压充放电电流及内阻等参数来估算其大小。估算电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值的主要方法包括内阻法、线性模型法等方法。而且这些电池参数还会受到电池老化、环境温度变化及汽车行驶状态等多种不确定因素的影响。因此预设比值会每隔一段时间根据电池的状态进行调整。

预设比值即预设剩余电荷容量占电池总容量的比值，该比值要大于电池无法使用的剩余电荷容量占电池总容量的比值。例如，当剩余电荷容量占电池总容量的比值低于10％时，电池无法使用；则预设比值可以为40％；若剩余电荷容量占电池总容量的比值低于40％且高于10％，电池依然能够输出功率以驱动车辆。

在一实施例中，步骤S400之后，还包括：

判断所述车辆的速度是否小于第二预设车速；

若所述车辆的速度小于第二预设车速，则退出高速保电模式；

第二预设车速为本领域技术人员根据预设规则提前设置，第二预设车速可以等于第一预设车速，也可以不等于第一预设车速。本实施例中，当车辆进入高速保电模式之后，如果车辆的速度降至第二预设车速以下，车辆不再要求电池的储备电量达到某个特定值，用来辅助发动机对车辆进行驱动；或者若车辆的速度降至第二预设车速以下，车辆可以进入正常的充电模式，因此不再需要运行高速保电模式，即可退出高速保电模式。

判断所述车载电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值是否大于第二预设比值；

若所述车载电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值大于第二预设比值，则退出高速保电模式。

第二预设比例为本领域技术人员根据预设规则提前设置，第二预设比例可以等于第一预设比例，也可以不等于第一预设比例。本实施例中，当车辆进入高速保电模式之后，发动机会配合发电机一直给车载电池充电，当电池电量达到第二预设比例以上，意味着电量达到了一个安全值，则车载电池不需要继续充电也能保证车辆继续高速运行的安全性，因此可以退出高速保电模式。

本实施例中，进入高度保电模式之后，车辆的速度小于第二预设车速和剩余电荷容量占电池总容量的比值大于第二预设比值这两个条件是相互独立的，只要满足一个条件，车辆即退出高速保电模式。

在车辆高速行驶的过程中，合理分配发动机扭矩能够在不增加发动机及驱动电机功率的情况下，提高并联式混动车辆的高速行驶保电能力；降低高速行驶情况下，出现整车动力性不足的风险，同时提高用户驾驶体验，减少用户抱怨。

本发明还提出一种车辆，车辆包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明各个实施例所述的方法。

本发明还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的中的存储器，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的终端设备(可以是手机，计算机，服务器，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本发明中，术语“第一”“第二”“第三”“第四”“第五”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，本发明保护的范围并不局限于此，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和替换，这些变化、修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车载电池的保电方法，其特征在于，所述车载电池的保电方法应用于混动车辆上，该方法包括以下步骤：

实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否满足第一预设条件；

若所述车辆的速度满足第一预设条件，则获取所述车载电池的电荷状态；

判断所述车载电池的电荷状态是否满足第二预设条件；

若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行。

2.如权利要求1所述的车载电池的保电方法，其特征在于，所述若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行的步骤包括：

若所述车载电池的荷电状态满足第二预设条件，则限制所述车辆的发动机输出驱动功率，并控制所述发动机配合所述车辆上的发电机为车载电池进行供电。

3.如权利要求2所述的车载电池的保电方法，其特征在于，所述若所述车载电池的荷电状态满足第二预设条件，则限制所述车辆的发动机输出驱动功率，并控制所述发动机配合所述车辆上的发电机为车载电池进行供电的步骤之前，还包括：

获取所述发动机的当前转速；

根据所述当前转速计算所述发动机在当前转速下的总扭矩值；

根据所述总扭矩值确定所述发动机在高速保电模式下的保电模式驱动扭矩值；

计算总扭矩值和保电模式驱动扭矩值的差为保电模式发电扭矩值。

4.如权利要求3所述的车载电池的保电方法，其特征在于，所述则限制所述车辆的发动机输出驱动功率，并控制所述发动机配合所述车辆上的电动机为车载电池进行供电的步骤包括：

控制所述发动机的驱动扭矩值为保电模式驱动扭矩值；

控制所述发动机与所述发电机配合，以向车载电池进行供电，并控制所述发动机的发电扭矩值为保电模式发电扭矩值。

5.如权利要求1所述的车载电池的保电方法，其特征在于，所述实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否满足第一预设条件的步骤包括：

实时监测所述车辆的速度，判断所述车辆的速度是否大于第一预设车速；

若所述车辆的速度大于第一预设车速，则判断所述车辆的速度满足第一预设条件。

6.如权利要求5所述的车载电池的保电方法，其特征在于，所述若所述车辆的速度满足第一预设条件，则获取所述车载电池的电荷状态的步骤包括：

若所述车辆的速度大于第一预设车速，则获取所述车载电池中剩余电荷容量占电池总容量的比值。

7.如权利要求4所述的车载电池的保电方法，其特征在于，所述判断所述车载电池的电荷状态是否满足第二预设条件的步骤包括：

判断所述车载电池中的剩余电荷容量占电池总容量的比值是否小于第一预设比值；

所述若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行的步骤包括：

若所述比值小于第一预设比值，则以高速保电模式运行。

8.如权利要求1所述的车载电池的保电方法，其特征在于，所述若所述车载电池的电荷状态满足第二预设条件，则以高速保电模式运行的步骤之后，还包括：

判断所述车辆的速度是否小于第二预设车速；

若所述车辆的速度小于第二预设车速，则退出高速保电模式；

判断所述车载电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值是否大于第二预设比值；

若所述车载电池的剩余电荷容量占电池总容量的比值大于第二预设比值，则退出高速保电模式。

9.一种车辆，其特征在于，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述车载电池的保电方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述车载电池的保电方法的步骤。

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