CN114043902A - 一种充电过流的保护方法、整车控制器及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充电过流的方法、整车控制器及车辆，涉及车辆充电保护技术领域，包括：在车辆的充电过程中，当检测到所述车辆处于充电过流状态时，获取过流功率及可分流功率；在可分流功率大于或等于过流功率时，选择相应的功率分流方式以抵消过流功率，功率分流方式包括下述方式的任意一种或组合：对电池包加热、对电池包冷却。有益效果是无需额外增加过流保护电路和设计改变，通过当前的硬件状态下增加软件保护策略，降低大部分场景下的充电过流问题，增强充电兼容性，改善客户充电体验。

Description

一种充电过流的保护方法、整车控制器及车辆
技术领域
本发明涉及车辆充电保护技术领域，尤其涉及一种充电过流的保护方法、整车控制器及车辆。
背景技术
随着科技水平和人们生活水平的不断提高，越来越多的人开始购买汽车来提升生活的便利性，改善生活质量。但是由于目前汽车容量的不断增多，汽车尾气的排放给生态环境带来了较大影响。为了改善日益恶化的生态环境，新能源车应运而生，新能源车通过电力来提供能源驱动车辆行驶，在行驶过程中不会产生汽车尾气，对减少汽车尾气和改善环境污染具有较大作用。
新能源车行驶过程中消耗的是电能，当车载电源中的电量减少时，需要进行充电后才能续航，因此，如何实现快速、便捷地充电，成为制约新能源车普及的一个关键因素。随着新能源车的大力发展，带动了充电设备，例如充电桩、充电插座等相关产业的发展。但目前市面上充电桩品牌杂多，质量良莠不齐，新能源车充电时经常出现充电桩实际发出的充电电流比整车请求的充电电流大，进而触发车辆充电过流保护而中断或者终止充电的现象，给客户带来非常不好的使用感受。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种充电过流的保护方法，包括：
在车辆的充电过程中，当检测到所述车辆处于充电过流状态时，获取过流功率及可分流功率；
在可分流功率大于或等于过流功率时，选择相应的功率分流方式以抵消过流功率，功率分流方式包括下述方式的任意一种或组合：对电池包加热、对电池包冷却。
优选的，获取所述过流功率的过程包括：
在所述车辆的充电过程中，实时采集所述车辆的充电电流和充电功率，以及所述车辆连接的充电桩的输出电流和输出功率；
在根据所述充电电流和所述输出电流判断所述车辆处于所述充电过流状态时，根据所述充电功率和所述输出功率处理得到对应的所述过流功率。
优选的，获取所述可分流功率的过程包括：
获取所述车辆的热管理高压部件的实时运行功率以及对应的所述当前热管理模式；
根据所述实时运行功率、对应的所述当前热管理模式以及预先获取的所述热管理高压部件的额定运行功率处理得到所述可分流功率。
优选的，在所述可分流功率小于所述过流功率时，控制所述车辆停止充电。
优选的，所述当前热管理模式为冷却模式时，控制所述热管理高压部件对所述电池包冷却进行功率分流；
所述当前热管理模式为加热模式时，控制所述热管理高压部件对所述电池包加热进行功率分流；
所述当前热管理模式为冷却模式或加热模式时，可采用混合模式，实现控制所述热管理高压部件同时对所述电池包冷却及加热进行功率分流。
优选的，所述冷却模式及所述加热模式的优先级均大于所述混合模式。
优选的，所述车辆中预先配置有乘员舱预留功率，则获取所述可分流功率的过程中，根据所述实时运行功率、对应的所述当前热管理模式、所述额定运行功率和所述乘员舱预留功率处理得到所述可分流功率。
优选的，所述车辆中预先配置有第一预设时间段和第一滞回电流；
则在所述第一预设时间段内，所述输出电流大于所述充电电流且所述输出电流与所述充电电流之间的电流差值持续大于所述第一滞回电流时，表示所述车辆处于所述充电过流状态；
和/或
所述车辆中预先配置有第二预设时间段和第二滞回电流；
则在所述第二预设时间段内，所述输出电流小于所述充电电流且所述充电电流与所述输出电流之间的电流差值持续大于第二滞回电流时，表示所述车辆不处于所述充电过流状态。
本申请还提供一种整车控制器，所述整车控制器用于在车辆的充电过程中，当检测到所述车辆处于充电过流状态时，获取过流功率及可分流功率；
在可分流功率大于或等于过流功率时，选择相应的功率分流方式以抵消过流功率，功率分流方式包括下述方式的任意一种或组合：对电池包加热、对电池包冷却。
优选的，所述整车控制器分别连接空调压缩机和水加热器；
所述整车控制器控制所述空调压缩机对所述电池包冷却；
所述整车控制器控制所述水加热器和/或所述空调压缩机对所述电池包加热；
所述整车控制器控制所述水加热器和所述空调压缩机同时对所述电池包冷却和加热。
本申请还提供一种车辆，包括上述的整车控制器。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1)在充电过程中出现充电过流时，将超限的电流部分通过功率分流方式消耗掉，使得在充电过流情况下能够维持充电状态且能够保护电池包充电不过流，有效提升用户使用体验；
2)本技术方案的实现无需额外增加过流保护电路和设计改变，在当前的硬件状态下增加软件保护策略即可实现，降低大部分场景下的充电过流问题，增强充电兼容性，改善客户充电体验。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施方式中，一种充电过流的保护方法的流程示意图；
图2为本发明的较佳的实施方式中，充电过流的保护方法的具体流程示意图；
图3为本发明的较佳的实施方式中，整车控制器控制空调压缩机和水加热器进行功率分流的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
本申请的主旨是在车辆充电过程中出现充电过流时，能够通过功率分流方式对充电桩的输出电流进行分流，使得过流部分能够被消耗掉，从而在过流情况下维持充电状态，同时保护电池包充电不过流，改善用户充电体验，以下提供的具体技术手段均为实现本申请主旨的举例说明，可以理解的是，在不冲突的情况下，以下所举的实施例，及实施例中的技术特征均可相互组合。并且，不应当以用于说明本申请可行性的实施例来限定本申请的保护范围。
本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种充电过流的保护方法，如图1所示，包括：
在车辆的充电过程中，当检测到车辆处于充电过流状态时，获取过流功率及可分流功率；
在可分流功率大于或等于过流功率时，选择相应的功率分流方式以抵消过流功率，功率分流方式包括下述方式的任意一种或组合：对电池包加热、对电池包冷却。
具体地，本实施方式中，本技术方案的充电过流的保护方法可以与车辆原有的过流保护配置同时存在，即在出现充电过流时，在可分流功率大于或等于过流功率时，优先由本技术方案的充电过流的保护方法进行分流，即是将过流部分通过功率分流方式消耗掉，使得车辆在充电过流时仍能够维持充电状态且保护电池包充电不过流，在可分流功率小于过流功率，即无法进行功率分流时，则可以启动车辆原有的过流保护配置中断或终止充电，以对电池包进行充电过流保护。作为优选的实施方式，本技术方案的充电过流保护方法可以由车辆的整车控制器VCU(Vehicle control unit)实现，但并不以此进行限定，实现无需额外增加过流保护电路和设计改变，在当前的硬件状态下增加软件保护策略即可实现，降低大部分场景下的充电过流问题，增强充电兼容性，改善客户充电体验。
作为优选的实施方式，如图2所示，获取过流功率的过程包括：
在车辆的充电过程中，实时采集车辆的充电电流和充电功率，以及车辆连接的充电桩的输出电流和输出功率；
根据充电电流和输出电流判断车辆处于充电过流状态时，根据充电功率和输出功率处理得到对应的过流功率。
具体地，本实施方式中，在输出电流大于充电电流时判断车辆处于充电过流状态，此时，计算输出功率和充电功率之间的差值得到过流功率。
进一步地，为避免由于电流波动造成的本技术方案的充电保护功能的频繁进入和退出，可以对充电保护功能的进入和退出进行滞回控制，针对充电保护功能的进入的滞回控制，作为优选的实施方式，车辆中预先配置有第一预设时间段和第一滞回电流；
则在第一预设时间段内，输出电流大于充电电流且输出电流与充电电流之间的电流差值持续大于第一滞回电流时，表示车辆处于充电过流状态；
其中，上述第一预设时间段可以根据需求进行自行配置，换言之，在输出电流大于充电电流且输出电流与充电电流之间的差值大于第一滞回电流，且这种状态的持续时间不小于第一预设时间段时，则认为需要进入充电保护功能，即此时判断车辆处于充电过流状态。
同样地，针对充电保护功能的退出的滞回控制，作为优选的实施方式，车辆中预先配置有第二预设时间段和第二滞回电流；
则在第二预设时间段内，输出电流小于充电电流且充电电流与输出电流之间的电流差值持续大于第二滞回电流时，表示车辆不处于充电过流状态。
其中，上述第二预设时间段可以根据需求进行自行配置，则在采用本技术方案的充电过流的保护方法进行功率分流的过程中，在第二预设时间段内，输出电流小于充电电流且充电电流与输出电流之间的电流差值持续大于第二滞回电流时，认为需要退出充电保护功能，此时，控制退出功率分流功能。
作为优选的实施方式，如图2所示，获取可分流功率的过程包括；
获取车辆的热管理高压部件的实时运行功率以及对应的当前热管理模式；
根据实时运行功率、对应的当前热管理模式以及预先获取的热管理高压部件的额定运行功率处理得到可分流功率。
作为优选的实施方式，车辆中预先配置有乘员舱预留功率，则获取可分流功率的过程中，根据实时运行功率、对应的当前热管理模式、额定运行功率和乘员舱预留功率处理得到可分流功率。
具体地，本实施方式中，热管理高压部件为电池热管理部件，该电池热管理部件包括但不限于空调压缩机和水加热器，水加热器包括但不限于WPTC和APTC。上述当前热管理模式优选为给电池包加热冷却的动力系统热管理模式，并非乘员舱的空调模式。
作为优选的实施方式，如图2所示，当前热管理模式为冷却模式时，控制热管理高压部件对电池包冷却进行功率分流；
当前热管理模式为加热模式时，控制热管理高压部件对电池包加热进行功率分流；
当前热管理模式为冷却模式或加热模式时，可采用混合模式，实现控制热管理高压部件同时对电池包冷却及加热进行功率分流。
本实施方式中，以电池包的热管理系统布置方式为采用空调压缩机为电池包供冷，采用空调压缩机和水加热器为电池包加热为例对功率分流过程进行说明：
在当前热管理模式为冷却模式时，如空调压缩机的额定运行功率为3KW，对应的实时运行功率为1KW，则不考虑乘员舱预留功率时，可分流功率为2KW，考虑乘员舱预留功率时，可分流功率为(2KW-乘员舱预留功率)。以考虑乘员舱预留功率的场景为例，如过流功率小于(2KW-乘员舱预留功率),则表示当前处于分流可用状态，具体为冷却分流功能可用，反之则不可用；此时，控制空调压缩机对电池包冷却进行功率分流。其中，上述乘员舱预留功率为考虑用户体验的乘员舱空调预留功率，即在实现充电过流保护的同时，为乘员舱预留一定的使用功率，以使得用户能够同时使用乘员舱空调的功能，提升用户的使用体验。
在当前热管理模式为冷却模式时，同样地，空调压缩机的额定运行功率为3KW，对应的实时运行功率为1KW，则不考虑乘员舱预留功率时，可分流功率为2KW，考虑乘员舱预留功率时，可分流功率为(2KW-乘员舱预留功率)。以考虑乘员舱预留功率的场景为例，若过流功率不小于(2KW-乘员舱预留功率),则表示当前处于冷却分流功能不可用状态，进一步地，可以根据空调压缩机的能效比和冷却模式的可分流功率处理得到对消制热功率，计算公式如下：
对消制热功率＝冷却模式的可用分流功率*能效比
以能效比为2.5例，则对消制热功率为5KW，在当前热管理模式下，同时打开加热，即混合模式下的可分流功率为(2KW+5KW-乘员舱预留功率)，此时，若过流功率小于(2KW+5KW-乘员舱预留功率)，则表示混合模式可用，即此时控制热管理高压部件采用混合模式进行分流，换言之，同时开启冷却和加热进行分流，此时，冷却和加热实现能量对冲，实现分流的同时不影响电池包的当前热管理模式。
在当前热管理模式为加热模式时，如空调压缩机和水加热器的总额定运行功率为10KW，对应的实时运行功率为3KW，则不考虑乘员舱预留功率时，可分流功率为7KW，考虑乘员舱预留功率时，可分流功率为(7KW-乘员舱预留功率)。以考虑乘员舱预留功率的场景为例，如过流功率小于(7KW-乘员舱预留功率),则表示当前处于分流可用状态，具体为加热分流功能可用，反之则不可用；此时控制热管理高压部件采用加热模式进行分流。其中，上述乘员舱预留功率为考虑用户体验的乘员舱空调预留功率，即在实现充电过流保护的同时，为乘员舱预留一定的使用功率，以使得用户能够同时使用乘员舱空调的功能，提升用户的使用体验。
作为优选的实施方式，冷却模式的优先级及加热模式的优先级均大于混合模式。换言之，冷却模式、加热模式和混合模式中的任一模式可用，则认为热管理高压部件处于分流可用状态，但是，若单独开启冷却模式即可满足分流需求，则即使混合模式也满足分流需求，仍采用冷却模式进行分流；若单独开启加热模式即可满足分流需求，则即使混合模式也满足分流需求，仍采用加热模式进行分流，只有在单独开启加热模式，或单独开启冷却模式不能满足分流需求，但同时开启加热和冷却时能够满足分流需求时才开启混合模式。
作为优选的实施方式，在可分流功率小于过流功率，即冷却模式、加热模式和混合模式中的任一模式均不可用时，控制所述车辆停止充电，以对电池包进行充电过流保护。
本申请还提供一种整车控制器，整车控制器用于在车辆的充电过程中，当检测到车辆处于充电过流状态时，获取过流功率及可分流功率；
在可分流功率大于或等于过流功率时，选择相应的功率分流方式以抵消过流功率，功率分流方式包括下述方式的任意一种或组合：对电池包加热、对电池包冷却。
本发明的较佳的实施方式中，如图3所示，整车控制器1分别连接空调压缩机2和水加热器3；
整车控制器1控制空调压缩机2对电池包4冷却；
整车控制器1控制水加热器3和/或空调压缩机2对电池包4加热；
整车控制器1控制水加热器3和空调压缩机2同时对电池包4冷却和加热。
本申请还提供一种车辆，包括上述的整车控制器。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种充电过流的保护方法，其特征在于，包括：
在车辆的充电过程中，当检测到所述车辆处于充电过流状态时，获取过流功率及可分流功率；
在可分流功率大于或等于过流功率时，选择相应的功率分流方式以抵消过流功率，功率分流方式包括下述方式的任意一种或组合：对电池包加热、对电池包冷却。
2.根据权利要求1所述的充电过流的保护方法，其特征在于，获取所述过流功率的过程包括：
在所述车辆的充电过程中，实时采集所述车辆的充电电流和充电功率，以及所述车辆连接的充电桩的输出电流和输出功率；
根据所述充电电流和所述输出电流判断所述车辆处于所述充电过流状态时，根据所述充电功率和所述输出功率处理得到对应的所述过流功率。
3.根据权利要求1所述的充电过流的保护方法，其特征在于，获取所述可分流功率的过程包括：
获取所述车辆的热管理高压部件的实时运行功率以及当前热管理模式；
根据所述实时运行功率、对应的所述当前热管理模式以及预先获取的所述热管理高压部件的额定运行功率处理得到所述可分流功率。
4.根据权利要求1所述的充电过流的保护方法，其特征在于，在所述可分流功率小于所述过流功率时，控制所述车辆停止充电。
5.根据权利要求3所述的充电过流的保护方法，其特征在于，
所述当前热管理模式为冷却模式时，控制所述热管理高压部件对所述电池包冷却进行功率分流；
所述当前热管理模式为加热模式时，控制所述热管理高压部件对所述电池包加热进行功率分流；
所述当前热管理模式为冷却模式或加热模式时，可采用混合模式，实现控制所述热管理高压部件同时对所述电池包冷却及加热进行功率分流。
6.根据权利要求5所述的充电过流的保护方法，其特征在于，所述冷却模式及所述加热模式的优先级均大于所述混合模式。
7.根据权利要求3所述的充电过流的保护方法，其特征在于，所述车辆中预先配置有乘员舱预留功率，则获取所述可分流功率的过程中，根据所述实时运行功率、对应的所述当前热管理模式、所述额定运行功率和所述乘员舱预留功率处理得到所述可分流功率。
8.根据权利要求2所述的充电过流的保护方法，其特征在于，所述车辆中预先配置有第一预设时间段和第一滞回电流；
则在所述第一预设时间段内，所述输出电流大于所述充电电流且所述输出电流与所述充电电流之间的电流差值持续大于所述第一滞回电流时，表示所述车辆处于所述充电过流状态；
和/或
所述车辆中预先配置有第二预设时间段和第二滞回电流；
则在所述第二预设时间段内，所述输出电流小于所述充电电流且所述充电电流与所述输出电流之间的电流差值持续大于第二滞回电流时，表示所述车辆不处于所述充电过流状态。
9.一种整车控制器，其特征在于，所述整车控制器用于在车辆的充电过程中，当检测到所述车辆处于充电过流状态时，获取过流功率及可分流功率；
在可分流功率大于或等于过流功率时，选择相应的功率分流方式以抵消过流功率，功率分流方式包括下述方式的任意一种或组合：对电池包加热、对电池包冷却。
10.根据权利要求9所述的整车控制器，其特征在于，所述整车控制器分别连接空调压缩机和水加热器；
所述整车控制器控制所述空调压缩机对所述电池包冷却；
所述整车控制器控制所述水加热器和/或所述空调压缩机对所述电池包加热；
所述整车控制器控制所述水加热器和所述空调压缩机同时对所述电池包冷却和加热。
11.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9-10中任意一项所述的整车控制器。
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