CN114212001B - 纯电动车全生命周期的放电功率管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，包括：根据驾驶员请求功率与整车实际放电功率，评价在当前温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求；若不满足，则对当前温度下的当前可放电功率进行更新和存储；在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，基于更新和存储的各温度下的整车可放电功率，计算当前整车的实际可放电功率，并对驾驶员的请求放电功率进行管理。本发明的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，基于整车在一定温度下的驾驶员请求放电功率与整车实际放电功率的诊断与评估，完成整车实际可放电功率的自适应与自学习，优化整车全生命周期内不同温度的电池放电功率的管理，提高电池使用寿命和驾乘体验。

Description

纯电动车全生命周期的放电功率管理方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种纯电动车全生命周期的放电功率管理方法。

背景技术

随着纯电动汽车(EV)产品的推广和普及，特别是私人用户的逐渐增多，纯电动汽车的驾乘体验受到用户越来越多的关注。

随着车辆行驶里程增加，电池的容量衰减不可避免地增加，同等电量的电池，实际的有效输出功率也随之降低。同时，动力电池实际的有效输出功率还明显受到电池单体自身温度的影响。电池单体整体温度越低，实际的有效输出功率越小、波动范围越大。因此，当环境温度低于一定温度阈值，车辆在静置之后，动力电池实际的有效输出功率在电池温度回升之前是大打折扣的。尤其是磷酸铁锂电池，受到环境温度的影响尤为明显。

动力电池在出厂之前，一般会在试验台架上针对全生命周期内的容量衰减进行标定。但是，试验台架是无法模拟每个用户的真实使用工况的，因此其标定结果不能覆盖每个电池包在其整个使用生命周期内真实的容量衰减情况，以及受温度的影响情况。动力电池搭载于整车之中，对其可放电功率的管理可以有效避免电池本身的过放、整车动力提早切断以及整车动力输出波动等问题。

因此，亟需一种纯电动车全生命周期的放电功率管理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，以解决上述现有技术中的问题，能够在车辆全生命周期内对动力电池实际的可放电功率进行优化管理。

本发明提供了一种纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，包括：

根据驾驶员请求功率与整车实际放电功率，评价在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求；

若不满足，则对当前电池单体整体温度下的当前可放电功率进行更新和存储；

在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，基于更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率，计算当前整车的实际可放电功率；

根据计算的当前整车的实际可放电功率，对驾驶员的请求放电功率进行管理。

如上所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，优选的是，所述根据驾驶员请求功率与整车实际放电功率，评价在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求，具体包括：

整车监控驾驶员请求功率与整车实际放电功率之间的功率差值；

根据所述功率差值的变化幅值和所述功率差值的变化频率，判断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求。

如上所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，优选的是，所述根据所述功率差值的变化幅值和所述功率差值的变化频率，判断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求，具体包括：

若所述功率差值的变化幅值小于预设幅值阈值，或者所述功率差值的变化频率小于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率满足当前的驾乘需求；

若所述功率差值的变化幅值大于等于预设幅值阈值，并且所述功率差值的变化频率大于等于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率不满足当前的驾乘需求。

如上所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，优选的是，在电池实际可放电功率不满足当前的驾乘需求的情况下，所述对当前电池单体整体温度下的当前可放电功率进行更新和存储，具体包括：

根据驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应；

根据驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值和功率差值的变化频率，判断自学习和自适应后的可放电功率是否满足当前的驾乘需求；

若当前温度下的自学习和自适应后的可放电功率能满足驾驶员的驾乘需求，则完成当前可放电功率的自适应与自学习；

在车辆下电时将自学习和自适应后的可放电功率进行存储和记忆；

下一次车辆上电时自学习和自适应后的可放电功率进行读取和使用；

若当前温度下的自学习和自适应后的可放电功率不满足驾驶员的驾乘需求，则在上一次更新的基础上，进行二次诊断与放电功率更新。

如上所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，优选的是，所述根据驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应，具体包括：

对驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率进行加权求和，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应，得到当前电池单体整体温度下的更新的当前放电功率。

如上所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，优选的是，所述根据驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值和功率差值的变化频率，判断自学习和自适应后的可放电功率是否满足当前的驾乘需求，具体包括：

若驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值小于预设幅值阈值，或者功率差值的变化频率小于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，自学习和自适应后的可放电功率满足当前的驾乘需求；

若驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值大于等于预设幅值阈值，并且功率差值的变化频率大于等于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，自学习和自适应后的可放电功率不满足当前的驾乘需求。

如上所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，优选的是，所述在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，基于更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率，计算当前整车的实际可放电功率，具体包括：

在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，对更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率进行线性插值，计算当前整车的实际可放电功率。

如上所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其中，优选的是，所述根据计算的当前整车的实际可放电功率，对驾驶员的请求放电功率进行管理，具体包括：

根据计算的当前整车的实际可放电功率，对整车全生命周期内不同温度下驾驶员的请求放电功率进行管理。

本发明提供一种纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，基于整车在一定温度下的驾驶员请求放电功率与整车实际放电功率的诊断与评估，完成整车当前实际可放电功率的自适应与自学习，同时针对当前的电池单体整体温度，对当前可用功率进行记忆和存储，在下一次上电时进行读取，完成当前电池容量下，电池实际有效放电功率的更新，优化整车全生命周期内不同温度下的电池放电功率的管理，提高电池的使用寿命和整车的驾乘体验。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法的实施例的流程图；

图2为本发明提供的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法的实施例的逻辑图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1和图2所示，本实施例提供的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：

步骤S1、根据驾驶员请求功率与整车实际放电功率，评价在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求。

在本发明的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法的一种实施方式中，所述步骤S1具体可以包括：

步骤S11、整车监控驾驶员请求功率与整车实际放电功率之间的功率差值。

步骤S12、根据所述功率差值的变化幅值和所述功率差值的变化频率，判断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求。

针对车辆行驶过程中，动力电池可放电功率受电池容量衰减和温度影响的问题，本发明整车监控驾驶员请求功率与整车实际放电功率之间的功率差值，并对该功率差值进行变化趋势的诊断，从功率差值的变化幅值和变化频率两个维度，评价当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求。

在本发明的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法的一种实施方式中，所述步骤S12具体可以包括：

步骤S121、若所述功率差值的变化幅值小于预设幅值阈值，或者所述功率差值的变化频率小于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率满足当前的驾乘需求。

此时，不会出现整车实际放电功率的明显波动。

步骤S122、若所述功率差值的变化幅值大于等于预设幅值阈值，并且所述功率差值的变化频率大于等于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率不满足当前的驾乘需求。

此时，会出现整车实际放电功率的明显波动。

根据对当前功率差值的诊断，判断电池实际可放电功率是否满足当前车辆的的驾乘体验。若不满足，则对其进行放电功率的自适应与自学习。其中，功率差值的诊断必须满足在当前驾驶循环中，功率差值的幅值和频率均超过对应的阈值，才可诊断为需要对当前放电功率进行自适应和自学习。

步骤S2、若不满足，则对当前电池单体整体温度下的当前可放电功率进行更新和存储。

在本发明的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法的一种实施方式中，在电池实际可放电功率不满足当前的驾乘需求的情况下，所述步骤S2具体可以包括：

步骤S21、根据驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应。

具体而言，对驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率进行加权求和，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应，得到当前电池单体整体温度下的更新的当前放电功率。

完成对当前放电功率进行自适应和自学习确诊后，综合驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率三个维度，根据不同的加权系数，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应。

由此可见，在当前电池单体整体温度条件下，通过对整车的驾驶员请求放电功率与实际输出功率间的差值进行实时监控和诊断，计算当前整车可放电功率。

步骤S22、根据驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值和功率差值的变化频率，判断自学习和自适应后的可放电功率是否满足当前的驾乘需求。

在本发明的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法的一种实施方式中，所述步骤S22具体可以包括：

步骤S221、若驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值小于预设幅值阈值，或者功率差值的变化频率小于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，自学习和自适应后的可放电功率满足当前的驾乘需求。

此时，不会出现整车实际放电功率的明显波动。

步骤S222、若驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值大于等于预设幅值阈值，并且功率差值的变化频率大于等于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，自学习和自适应后的可放电功率不满足当前的驾乘需求。

此时，会出现整车实际放电功率的明显波动。

步骤S23、若当前温度下的自学习和自适应后的可放电功率能满足驾驶员的驾乘需求，则完成当前可放电功率的自适应与自学习。

步骤S24、在车辆下电时将自学习和自适应后的可放电功率进行存储和记忆。

步骤S25、下一次车辆上电时自学习和自适应后的可放电功率进行读取和使用。

步骤S26、若当前温度下的自学习和自适应后的可放电功率不满足驾驶员的驾乘需求，则在上一次更新的基础上，进行二次诊断与放电功率更新。

可放电功率进行自学习和自适应后，仍需实对功率差进行诊断。若当前的温度下的可放电功率能满足驾驶员的驾乘需求，则完成当前可放电功率的自适应与自学习，并在车辆下电时将该放电功率进行存储和记忆，下一次车辆上电时进行读取和使用；若不满足，则返回步骤S12，在上一次更新的基础上，进行二次诊断与放电功率更新。

步骤S3、在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，基于更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率，计算当前整车的实际可放电功率。

具体地，在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，对更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率进行线性插值，计算当前整车的实际可放电功率。

在下一次上电时读取自学习和自适应后的可放电功率，完成当前电池容量下，电池实际有效放电功率的更新。

步骤S4、根据计算的当前整车的实际可放电功率，对驾驶员的请求放电功率进行管理。

具体而言，根据计算的当前整车的实际可放电功率，对整车全生命周期内不同温度下驾驶员的请求放电功率进行管理，可以在动力电池全生命周期内对可放电功率进行有效的管理，有效管理不同使用阶段、不同环境温度下动力电池的真实可放电功率，从而最终达成在车辆全生命周期内对动力电池实际的可放电功率进行优化管理的目标。

本发明适用于不同类型的纯电动汽车的全生命周期内的电池放电功率管理，对保证整车在整个使用周期内的用户驾乘体验以及电池寿命提高有较大的帮助。

本发明实施例提供的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，基于整车在一定温度下的驾驶员请求放电功率与整车实际放电功率的诊断与评估，完成整车当前实际可放电功率的自适应与自学习，同时针对当前的电池单体整体温度，对当前可用功率进行记忆和存储，在下一次上电时进行读取，完成当前电池容量下，电池实际有效放电功率的更新，优化整车全生命周期内不同温度下的电池放电功率的管理，提高电池的使用寿命和整车的驾乘体验。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其特征在于，包括：

根据驾驶员请求功率与整车实际放电功率，评价在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求；

若不满足，则对当前电池单体整体温度下的当前可放电功率进行更新和存储；

在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，基于更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率，计算当前整车的实际可放电功率；

根据计算的当前整车的实际可放电功率，对整车全生命周期内不同温度下驾驶员的请求放电功率进行管理。

2.根据权利要求1所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其特征在于，所述根据驾驶员请求功率与整车实际放电功率，评价在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求，具体包括：

整车监控驾驶员请求功率与整车实际放电功率之间的功率差值；

根据所述功率差值的变化幅值和所述功率差值的变化频率，判断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求。

3.根据权利要求2所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其特征在于，所述根据所述功率差值的变化幅值和所述功率差值的变化频率，判断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率是否满足当前的驾乘需求，具体包括：

若所述功率差值的变化幅值小于预设幅值阈值，或者所述功率差值的变化频率小于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率满足当前的驾乘需求；

若所述功率差值的变化幅值大于等于预设幅值阈值，并且所述功率差值的变化频率大于等于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，电池实际可放电功率不满足当前的驾乘需求。

4.根据权利要求2所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其特征在于，在电池实际可放电功率不满足当前的驾乘需求的情况下，所述对当前电池单体整体温度下的当前可放电功率进行更新和存储，具体包括：

根据驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应；

根据驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值和功率差值的变化频率，判断自学习和自适应后的可放电功率是否满足当前的驾乘需求；

若当前温度下的自学习和自适应后的可放电功率能满足驾驶员的驾乘需求，则完成当前可放电功率的自适应与自学习；

在车辆下电时将自学习和自适应后的可放电功率进行存储和记忆；

下一次车辆上电时自学习和自适应后的可放电功率进行读取和使用；

若当前温度下的自学习和自适应后的可放电功率不满足驾驶员的驾乘需求，则在上一次更新的基础上，进行二次诊断与放电功率更新。

5.根据权利要求4所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其特征在于，所述根据驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应，具体包括：

对驾驶员请求功率、功率差值的幅值和功率差值的频率进行加权求和，对当前电池单体整体温度下的可放电功率进行自学习和自适应，得到当前电池单体整体温度下的更新的当前放电功率。

6.根据权利要求4所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其特征在于，所述根据驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值和功率差值的变化频率，判断自学习和自适应后的可放电功率是否满足当前的驾乘需求，具体包括：

若驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值小于预设幅值阈值，或者功率差值的变化频率小于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，自学习和自适应后的可放电功率满足当前的驾乘需求；

若驾驶员请求功率与自学习和自适应后的可放电功率的功率差值的变化幅值大于等于预设幅值阈值，并且功率差值的变化频率大于等于预设频率阈值，则诊断在当前电池单体整体温度下，自学习和自适应后的可放电功率不满足当前的驾乘需求。

7.根据权利要求1所述的纯电动车全生命周期的放电功率管理方法，其特征在于，所述在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，基于更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率，计算当前整车的实际可放电功率，具体包括：

在下一次上电时，根据电池实际单体的整体温度，对更新和存储的各电池单体整体温度下的整车可放电功率进行线性插值，计算当前整车的实际可放电功率。