CN113787918B - 一种用于新能源汽车的电池控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种用于新能源汽车的电池控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种用于新能源汽车的电池控制系统及其控制方法，电池控制系统包括具有主供电电池和副备用电池的电池系统以及处理器；主供电电池和副备用电池分别经处理器连接至驱动控制器，导航系统分别连接至电池系统和处理器；制动能量回收系统连接至副备用电池用；处理器优先将主供电电池与驱动控制器连通，并实时检测主供电电池的电量，当主供电电池电量低于电量阀值时触发导航系统重启生成充电导航线路，处理器根据生成的充电导航线路切换至副备用电池与驱动控制器导通，并按预设规则控制副备用电池与驱动控制器的导通与关断。从而使得副备用电池使用时为不可忽视的强制性电量不足警示，极大程度避免了电量不足抛锚问题。

Description

一种用于新能源汽车的电池控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种用于新能源汽车的电池控制系统及其控制方法。
背景技术
随着生活水平的提高，汽车逐渐进入了每家每户，成为代步工具，然而随着汽车的普及，能源消耗和大气污染的问题也随之增加。因此，为了实现节能环保，新能源汽车应势发展起来，现最普遍的新能源汽车即为电动汽车。
现有技术中，新能源汽车主要包括电机、电池、将电池与电动机连接以控制电动机工作状态的驱动控制器、分别与驱动控制器和电池连接的制动能量回收系统以及制动系统。与汽油汽车不同的是，新能源汽车增了制动能量回收系统，即在松开油门后，使电动机快速停止无用的惯性转动，并将动能转化为电能以储存于电池中，同时产生制动力矩，使电机快速停止转动，这个总过程也成为再生制动。所以当松开油门的时候，就会发现车辆的速度很快就减下来，一定程度上相当于刹车的效果。现有技术中，制动能量回收系统一般是将动能产生的电能临时存储于超级电容中，制动后再次启动时先以超级电容供电，不足时再由电池供电，或者制动能量回收系统将动能产生的电能直接反馈储存在电池中为电池充电。
然而，实际操作中，很多驾驶员在驾车过程中容易忽视电量余量的里程数，当电路耗尽或接尽耗尽时才发现，从而造成路边抛锚的困扰。
因此，有必要提供一种新的用于新能源汽车的电池控制系统及其控制方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种用于新能源汽车的电池控制系统及其控制方法，通过对电池系统及其控制方法的改进，使得新能源汽车有强制性的电量提醒机制，可极大程度的减少新能源汽车因电路不足而在路边抛锚的现象，提高用户体验。
第一方面，本发明实施例提供一种用于新能源汽车的电池控制系统，所述新能源汽车包括电机、与所述电机连接的驱动控制器、分别连接至所述电机和所述驱动控制器的制动能量回收系统以及导航系统；
所述电池控制系统包括具有主供电电池和副备用电池的电池系统以及处理器；
所述主供电电池和所述副备用电池分别经所述处理器连接至所述驱动控制器，通过所述驱动控制器控制对所述电机的供电；所述导航系统分别连接至所述电池系统和所述处理器；所述制动能量回收系统连接至所述副备用电池用以将回收的电能传输至所述副备用电池实现储存；
所述处理器优先将所述主供电电池与所述驱动控制器连通，并实时检测所述主供电电池的电量，当所述主供电电池电量低于电量阀值时触发所述导航系统重启生成充电导航线路，所述处理器根据生成的所述充电导航线路切换至所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。
优选的，所述预设规则包括：当所述处理器将所述副备用电池切换至与所述驱动控制器连通后，发出电量不足警示，并时实时检测所述新能源汽车的行驶线路是否与所述充电导航线路一致：若否，所述处理器发出偏航警示，并在偏航警示持续预设时间后控制所述副备用电池与所述驱动控制器关断以停止为所述电机供电；且所述处理器仅当检测到所述导航系统再次重启生成所述充电导航线路时再次控制所述副备用电池与所述驱动控制器导通以为所述电机继续供电。
优选的，所述预设规则还包括：当所述充电导航线路中最近的充电站的里程大于所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的里程时，所述充电导航线路固定为到达最近的充电站的线路。
优选的，所述预设时间为1分钟。
优选的，所述电量不足警示通过新能源汽车的中控屏显示和/或语音播报的方式实现。
优选的，所述副备用电池的容量为所述主供电电池的容量的10％～20％。
优选的，所述电量阀值为所述主供电电池总电量的3％。
第二方面，本发明实施例提供一种新能源汽车的电池控制方法，该方法基于本发明实施例提供的上述用于新能源汽车的电池控制系统，该方法包括如下步骤：
S01、所述处理器将所述主供电电池与所述驱动控制器连通，并实时检测所述主供电电池的电量是否低于电量阀值，若是，进入步骤S02；
S02、所述处理器触发所述导航系统重启并生成充电导航线路，同时将所述主供电电池与所述驱动控制器关断，切换至将所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、中央处理器及存储在所述存储器上并可在所述中央处理器上运行的计算机程序，所述中央处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例提供的上述新能源汽车的电池控制方法中的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被中央处理器执行时实现如本发明实施例提供的上述新能源汽车的电池控制方法中的步骤。
在本发明实施例中，将电池系统分设为主供电电池和副备用电池，通过在电池系统与驱动控制器之间增加处理器，并引入导航系统，处理器优先将所述主供电电池与所述驱动控制器连通为新能源汽车供电，并实时检测所述主供电电池的电量，当所述主供电电池电量低于电量阀值时触发所述导航系统重启生成充电导航线路，所述处理器根据生成的所述充电导航线路切换至所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。从而，副备用电池将制动能量回收系统回收的电池并不即时使用，也不直接存储在主供电电池中，从而使得主供电电池电量不足时，可通过处理器启动副备用电池供新能源汽车继续行驶，而不会马上抛锚，且副备用电池启动后需要使新能源汽车继续行驶与充电导航线路一致，否则会断电需再重启继续供电，从而在电池不足时形成一种主动强制性电量警示，且让驾驶员无法忽视该电量警示，有效的低降了新能源汽车因电量不足而路上抛锚的概率。
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获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种用于新能源汽车的电池控制系统运用于新能源汽车的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种新能源汽车的电池控制方法的流程框图；
图3是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，是本发明实施例提供的一种用于新能源汽车的电池控制系统运用于新能源汽车的结构示意图。本发明实施例提供一种用于新能源汽车的电池控制系统，所述新能源汽车包括电机101、与所述电机101连接的驱动控制器102、分别连接至所述电机101和所述驱动控制器102的制动能量回收系统103以及导航系统104；所述电池控制系统100包括具有主供电电池1和副备用电池2的电池系统10以及处理器20。
通过现有新能源汽车的数据统计，新能源汽车充满电后使用完电量过程中，制动能量回收系统103可回收主供电电池1的10％～20％的电量，比如，现有技术的新能源汽车的电池(相当于本实施方式中的主供电电池1)的续航里程为300km，则制动能量回收系统103可回收的电量则可续航30-60公里。本实施方式中，设置所述副备用电池的容量为所述主供电电池的容量的10％～20％。一方面使得副备用电池可有效储存回收的电量，另一方面使副备用电池2不会过多占用主供电电池1的安装空间。当然，主供电电池1和副备用电池2的容量设置可根据需要调整设置。
所述主供电电池1和所述副备用电池2分别经所述处理器20连接至所述驱动控制器102，通过所述驱动控制器102控制对所述电机101的供电。即所述主供电电池1和所述副备用电池2由所述处理器20决定对电机101的供电顺序和规则。
所述导航系统104分别连接至所述电池系统10和所述处理器20。
所述制动能量回收系统103连接至所述副备用电池2用以将回收的电能传输至所述副备用电池2实现储存。本发明实施例中，制动能量回收系统103回收的能量并不像现有技术中暂存于超级电容供即时使用，也不直接反馈到主供电电池为其充电，而是存储于副备用电池，再通过处理器20决定其使用规则。
具体的，所述处理器20优先将所述主供电电池1与所述驱动控制器102连通，并实时检测所述主供电电池1的电量，当所述主供电电池1的电量低于电量阀值时触发所述导航系统104重启生成充电导航线路。所述处理器20根据生成的所述充电导航线路切换至所述副备用电池2与所述驱动控制器102导通，同时使主供电电池1与驱动控制器102断开，并按预设规则控制所述副备用电池2与所述驱动控制器102的导通与关断，即处理器20切换所述副备用电池2与驱动控制器102导通用以为电机101供电时，并非一供电，而是需要满足预设规则。其中，所述充电导航线路为所述副备用电池2的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。
比如，所述电量阀值为所述主供电电池总电量的3％，当然不限于此。该电量阀值设置可使主供电电池1保留一定电量为其他小功率器件供电而不会马上断电，而且主供电电池1不用把电量耗尽再充电，提高主供电电池1的使用寿命。
本实施方式中，具体的，所述预设规则包括：
当所述处理器20将所述副备用电池2切换至与所述驱动控制器102连通后，发出电量不足警示，并时实时检测所述新能源汽车的行驶线路是否与所述充电导航线路一致。其中，所述电量不足警示通过新能源汽车的中控屏显示和/或语音播报的方式实现，即视觉和听觉的方式或二者结合方式显示。
处理器20实时检测所述新能源汽车的行驶线路是否与所述充电导航线路一致：
若是，则使得副备用电池2与所述驱动控制器102继续连通供电。
若否，所述处理器20发出偏航警示，并在偏航警示持续预设时间后控制所述副备用电池2与所述驱动控制器102关断以停止为所述电机101供电，且所述处理器20仅当检测到所述导航系统104再次重启生成所述充电导航线路时再次控制所述副备用电池2与所述驱动控制器102导通以为所述电机101继续供电。
也就是说，当副备用电池2启动供电后，其仅用于新能源汽车向充电导航线路中的充电站行驶，且该电量不足警示使得驾驶员无法忽视，即不能不按充电导航线路行驶，否则副备用电池2则不再供电而停车，需要再次启动新能源汽车以使导航系统104再次启动，此时导航系统104则再次规划新的所述充电导航线路以使得处理器20再次将副备用电池2与驱动控制器102导通实现供电。
本实施方式中，所述预设时间为1分钟，当然不限于此。该设置的目的是，使驾驶员有时间从偏航回到导航线路上而不至于偏航则马上断电停车，体验效果更佳。
需要说明的是，当处理器20切换至副备用电池2供电时，导航系统规划的充电导航线路中，并非仅一个充电站可选择，只要是满足副备用电池2的电量可到达的范围内，可以为多个充电站的导航显示，供驾驶员选择，也选最近的充电站为充电导航线路的目的地，也可选与最初原始目的地线路顺路的充电站为充电导航线路的目的地，避免充电后还需要绕路，提高用户体验效果。
更优的，所述预设规则还包括：当所述充电导航线路中最近的充电站的里程大于所述副备用电池2的电量可供所述新能源汽车到达的里程时，所述充电导航线路固定为到达最近的充电站的线路。即此种情况下，充电导航线路不可选，只能按导航系统104规划的就近原则，使得新能源汽车即使抛锚也可尽可能离充电站近。
至此，在本发明实施例中，将电池系统分设为主供电电池和副备用电池，通过在电池系统与驱动控制器之间增加处理器，并引入导航系统，处理器优先将所述主供电电池与所述驱动控制器连通为新能源汽车供电，并实时检测所述主供电电池的电量，当所述主供电电池电量低于电量阀值时触发所述导航系统重启生成充电导航线路，所述处理器根据生成的所述充电导航线路切换至所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。从而，副备用电池将制动能量回收系统回收的电池并不即时使用，也不直接存储在主供电电池中，从而使得主供电电池电量不足时，可通过处理器启动副备用电池供新能源汽车继续行驶，而不会马上抛锚，且副备用电池启动后需要使新能源汽车继续行驶与充电导航线路一致，否则会断电需再重启继续供电，从而在电池不足时形成一种主动强制性电量警示，且让驾驶员无法忽视该电量警示，有效的低降了新能源汽车因电量不足而路上抛锚的概率。
请同时参图1-2，其中图2为本发明实施例提供的一种新能源汽车的电池控制方法的流程框图。所述新能源汽车的电池控制方法基于本发明实施例提供的上述用于新能源汽车的电池控制系统100，该方法包括如下步骤：
S01、所述处理器将所述主供电电池与所述驱动控制器连通，并实时检测所述主供电电池的电量是否低于电量阀值，若是，进入步骤S02；
S02、所述处理器触发所述导航系统重启并生成充电导航线路，同时将所述主供电电池与所述驱动控制器关断，切换至将所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。
所述预设规则包括：当所述处理器将所述副备用电池切换至与所述驱动控制器连通后，发出电量不足警示，并时实时检测所述新能源汽车的行驶线路是否与所述充电导航线路一致。其中，所述电量不足警示通过新能源汽车的中控屏显示和/或语音播报的方式实现，即视觉和听觉的方式显示：
若是，则使得副备用电池与所述驱动控制器继续连通供电。
若否，所述处理器发出偏航警示，并在偏航警示持续预设时间后控制所述副备用电池与所述驱动控制器关断以停止为所述电机供电，且所述处理器仅当检测到所述导航系统再次重启生成所述充电导航线路时再次控制所述副备用电池与所述驱动控制器导通以为所述电机继续供电。
更优的，所述预设规则还包括：当所述充电导航线路中最近的充电站的里程大于所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的里程时，所述充电导航线路固定为到达最近的充电站的线路。
本发明实施例提供的一种新能源汽车的电池控制方法与本发明实施提供的上述用于新能源汽车的电池控制系统中的方法相同，其解决的技术问题和达到的技术效果也相同，参上述描述，在此不再赘述。
请结合图3所示，本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。本发明实施例提供一种电子设备300，包括：存储器301、中央处理器302及存储在所述存储器301上并可在所述中央处理器302上运行的计算机程序，所述中央处理器302执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的上述新能源汽车的电池控制方法中的步骤:
S01、所述处理器将所述主供电电池与所述驱动控制器连通，并实时检测所述主供电电池的电量是否低于电量阀值，若是，进入步骤S02；
S02、所述处理器触发所述导航系统重启并生成充电导航线路，同时将所述主供电电池与所述驱动控制器关断，切换至将所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。
需要说明的是，所述中央处理器302执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的上述新能源汽车的电池控制方法的步骤时，本发明实施例提供的电子设备300能够实现上述方法实施例中的各个实施方式，以及相应有益效果，为避免重复，在此不再赘述。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机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本发明实施例提供的上述新能源汽车的电池控制方法中的各个过程及步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)等。
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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。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、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式用等同变化，均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种用于新能源汽车的电池控制系统，所述新能源汽车包括电机、与所述电机连接的驱动控制器、分别连接至所述电机和所述驱动控制器的制动能量回收系统以及导航系统，其特征在于，
所述电池控制系统包括具有主供电电池和副备用电池的电池系统以及处理器；
所述主供电电池和所述副备用电池分别经所述处理器连接至所述驱动控制器，通过所述驱动控制器控制对所述电机的供电；所述导航系统分别连接至所述电池系统和所述处理器；所述制动能量回收系统连接至所述副备用电池用以将回收的电能传输至所述副备用电池实现储存；
所述处理器优先将所述主供电电池与所述驱动控制器连通，并实时检测所述主供电电池的电量，当所述主供电电池电量低于电量阀值时触发所述导航系统重启生成充电导航线路，所述处理器根据生成的所述充电导航线路切换至所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路；
所述预设规则包括：
当所述处理器将所述副备用电池切换至与所述驱动控制器连通后，发出电量不足警示，并时实时检测所述新能源汽车的行驶线路是否与所述充电导航线路一致：若否，所述处理器发出偏航警示，并在偏航警示持续预设时间后控制所述副备用电池与所述驱动控制器关断以停止为所述电机供电；且所述处理器仅当检测到所述导航系统再次重启生成所述充电导航线路时再次控制所述副备用电池与所述驱动控制器导通以为所述电机继续供电。
2.根据权利要求1所述的用于新能源汽车的电池控制系统，其特征在于，所述预设规则还包括：当所述充电导航线路中最近的充电站的里程大于所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的里程时，所述充电导航线路固定为到达最近的充电站的线路。
3.根据权利要求2所述的用于新能源汽车的电池控制系统，其特征在于，所述预设时间为1分钟。
4.根据权利要求2所述的用于新能源汽车的电池控制系统，其特征在于，所述电量不足警示通过新能源汽车的中控屏显示和/或语音播报的方式实现。
5.根据权利要求1所述的用于新能源汽车的电池控制系统，其特征在于，所述副备用电池的容量为所述主供电电池的容量的10％～20％。
6.根据权利要求1所述的用于新能源汽车的电池控制系统，其特征在于，所述电量阀值为所述主供电电池总电量的3％。
7.一种新能源汽车的电池控制方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1-6任意一项所述的用于新能源汽车的电池控制系统，该方法包括如下步骤：
S01、所述处理器将所述主供电电池与所述驱动控制器连通，并实时检测所述主供电电池的电量是否低于电量阀值，若是，进入步骤S02；
S02、所述处理器触发所述导航系统重启并生成充电导航线路，同时将所述主供电电池与所述驱动控制器关断，切换至将所述副备用电池与所述驱动控制器导通，并按预设规则控制所述副备用电池与所述驱动控制器的导通与关断；其中，所述充电导航线路为所述副备用电池的电量可供所述新能源汽车到达的范围内的充电站的导航线路。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、中央处理器及存储在所述存储器上并可在所述中央处理器上运行的计算机程序，所述中央处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7中所述的新能源汽车的电池控制方法中的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被中央处理器执行时实现如权利要求7中所述的新能源汽车的电池控制方法中的步骤。
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