CN114655080B - 一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法及控制系统 - Google Patents

一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法及控制系统，该电池加热控制方法，包括：获取车辆导航到目的地的导航信息、电池温度T、电池SOC值H和电池剩余可放电量Q；确定车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx；在车辆向目的地行驶过程中，当Qx>C1×Q，且T<T1时，确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和电池SOC上限值H2，并在H1≤H≤H2时，开启电池加热；电池加热开启后，在T≥T2或者车辆到达目的地时，关闭电池加热。采用本发明能提升用户冬季用车体验，降低能量消耗。

Description

一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法及控制系统
技术领域
本发明属于新能源汽车电池加热领域，具体涉及一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法及控制系统。
背景技术
动力电池的电量、放电功率等参数影响着电动车辆行驶能力。环境温度的变化影响着电池的可放电量、可放最大功率，从而极大地影响着车辆的动力性和续航里程。环境温度越低，电池自身的温度越低，其可放电量越少，会对电动车辆的续航里程造成缩水现象，给驾驶员带来不佳的体验。
在电动车辆行驶过程中通过对动力电池加热，可以提升电池的可放电量，增加电动车辆在冬季气候下的续航里程。但是对电池加热需要消耗部分电量，如果在当前电池电量可以到达目的地的情况下开启电池加热，此时电池消耗的电量会白白浪费，不仅不会增加车辆续航里程，反而增加了用户的用车成本。这是因为在用户下次用车时电池温度可能下降到了低温状态，此时车辆的可续航里程较于上次用车加热后的可续航里程会降低，需要重新对电池加热才能提升用车时车辆的可续航里程。反复如此，电池消耗的电量会增加用户充电频次，降低用户的用车体验。电池行驶加热只能增加当前行驶旅程的可续航里程；因此，车辆在合适的时机开启电池加热显得非常重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法及控制系统，以提升用户冬季用车体验，降低能量消耗。
本发明所述的电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法，包括：
获取车辆导航到目的地的导航信息、电池温度T、电池SOC值H和电池剩余可放电量Q；其中，所述导航信息包括车辆从当前位置行驶至目的地的剩余里程S。
确定车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx。
在车辆向目的地行驶过程中，当Qx>C1×Q，且T<T1时（即当车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx大于预设的车辆剩余可放电量修正系数C1与电池剩余可放电量Q的乘积，且电池温度T小于预设的第一温度阈值T1时），确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和电池SOC上限值H2，并在H1≤H≤H2时（即在电池SOC值H位于H1～H2区间内时），开启电池加热。其中，C1<1。当Qx≤C1×Q时，认为电池剩余可放电量足够完成当前行程，在本次行程中不开启电池加热。当Qx>C1×Q，且T<T1时，认为电池剩余可放电量不足以完成当前行程，在本次行程中需要开启电池加热。
电池加热开启后，在T≥T2（即电池温度T大于或等于预设的第二温度阈值T2），或者车辆到达目的地时，关闭电池加热；其中，T1< T2。
优选的，确定车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx的具体方式为：
获取车辆当前行程中百公里消耗的平均电量Qavg。车辆当前行程中百公里消耗的平均电量Qavg是指本次驾驶循环中能耗计算模块计算得到的车辆百公里消耗的平均电量。
利用公式：Qx= S×Qavg/100，计算得到所述车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx。
优选的，确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和开启电池加热的电池SOC上限值H2的具体方式为：
根据电池温度T查询预设的电池截止放电SOC表，获得与电池温度T对应的电池截止放电SOC值H'；其中，预设的电池截止放电SOC表为通过标定方式获得的电池温度与电池截止放电SOC值的对应关系表。
根据电池温度T查询预设的开启电池加热SOC延滞表，获得与电池温度T对应的开启电池加热SOC延滞值△H；其中，预设的开启电池加热SOC延滞表为通过标定方式获得的电池温度与开启电池加热SOC延滞值的对应关系表。
利用公式：H1= H'+k×△H，计算开启电池加热的电池SOC下限值H1；其中，k为预设的SOC延滞修正系数，0.4<k<1。
利用公式：H2= H'+△H，计算开启电池加热的电池SOC上限值H2。
优选的，所述预设的开启电池加热SOC延滞表中，电池温度越低，开启电池加热SOC延滞值越大。因为当电池温度越低，电池加热所需时间越长，开启电池加热SOC延滞值越大，则开启电池加热的SOC值越高。
优选的，所述C1的取值为0.95，所述T1的取值为10℃，所述T2的取值为15℃，所述k的取值为0.7。
本发明所述的电动车辆行驶过程中的电池加热控制系统，包括控制器，所述控制器被编程以便执行上述电池加热控制方法。
本发明具有如下效果：
（1）基于导航信息确定车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx，自动提前识别本次行程是否需要开启电池加热，从而筛选掉不需要开启电池加热的行程场景，有效地减少了不必要的能量消耗。
（2）根据不同的电池温度，灵活地选择开启电池加热的最佳SOC区间（即H1～H2区间），避免了电池加热过早开启而带来额外的电池消耗，降低了能量消耗，能达到电池加热收益的最大化。
（3）合适的时机开启电池加热，避免了因电池加热开启过早而产生不必要的能量消耗，能在低温天气下提升当前行程中车辆的可续航里程，解决用户最后几公里的行程忧虑，提升用户冬季用车体验。
附图说明
图1为本实施例中电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法流程图。
图2为本实施例中确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和电池SOC上限值H2的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法，由控制器执行，该电池加热控制方法包括：
第一步、获取车辆导航到目的地的导航信息、电池温度T、电池SOC值H和电池剩余可放电量Q；其中，导航信息包括车辆从当前位置行驶至目的地的剩余里程S；然后执行第二步。
第二步、获取车辆当前行程中百公里消耗的平均电量Qavg；然后执行第三步。车辆当前行程中百公里消耗的平均电量量Qavg是指本次驾驶循环中能耗计算模块计算得到的车辆百公里消耗的平均电量（其计算方式属于现有技术）。
第三步、利用公式：Qx= S×Qavg/100，计算得到车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx；然后执行第四步。
第四步、在车辆向目的地行驶过程中，判断是否Qx>C1×Q（即判断是否车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx大于预设的车辆剩余可放电量修正系数C1与电池剩余可放电量Q的乘积），如果是，则执行第五步，否则结束。本实施例中C1=0.95。
第五步、判断是否T<T1（即判断是否电池温度T小于预设的第一温度阈值T1），如果是，则执行第六步，否则结束。本实施例中T1=10℃。
第六步、确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和电池SOC上限值H2；然后执行第七步。
其中，确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和开启电池加热的电池SOC上限值H2的具体方式（参见图2）为：
首先，根据电池温度T查询预设的电池截止放电SOC表，获得与电池温度T对应的电池截止放电SOC值H'；其中，预设的电池截止放电SOC表为通过标定方式获得的电池温度与电池截止放电SOC值的对应关系表。
其次，根据电池温度T查询预设的开启电池加热SOC延滞表，获得与电池温度T对应的开启电池加热SOC延滞值△H；其中，预设的开启电池加热SOC延滞表为通过标定方式获得的电池温度与开启电池加热SOC延滞值的对应关系表。预设的开启电池加热SOC延滞表中，电池温度越低，开启电池加热SOC延滞值越大。因为当电池温度越低，电池加热所需时间越长，开启电池加热SOC延滞值越大，则开启电池加热的SOC值越高。
然后，利用公式：H1= H'+k×△H，计算开启电池加热的电池SOC下限值H1；其中，k为预设的SOC延滞修正系数，本实施例中k =0.7。
最后，利用公式：H2= H'+△H，计算开启电池加热的电池SOC上限值H2。
第七步、判断是否满足H1≤H≤H2（即判断电池SOC值H是否位于H1～H2区间内），如果是，则执行第八步，否则结束。
第八步、开启电池加热，然后执行第九步。
第九步、判断是否T≥T2（即判断是否电池温度T大于或等于预设的第二温度阈值T2），如果是，则执行第十一步，否则执行第十步。本实施例中T2=15℃。
第十步、判断是否车辆到达目的地，如果是，则执行第十一步，否则返回执行第九步。
第十一步、关闭电池加热，然后结束。
本实施例还提供一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制系统，包括控制器，该控制器被编程以便执行上述电池加热控制方法。

Claims (5)

1.一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆导航到目的地的导航信息、电池温度T、电池SOC值H和电池剩余可放电量Q；其中，所述导航信息包括车辆从当前位置行驶至目的地的剩余里程S；
确定车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx；
在车辆向目的地行驶过程中，当Qx>C1×Q，且T<T1时，确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和电池SOC上限值H2，并在H1≤H≤H2时，开启电池加热；其中，C1为预设的车辆剩余可放电量修正系数，0.95≤C1<1，T1为预设的第一温度阈值；
电池加热开启后，在T≥T2，或者车辆到达目的地时，关闭电池加热；其中，T2为预设的第二温度阈值，T1< T2；
确定开启电池加热的电池SOC下限值H1和开启电池加热的电池SOC上限值H2的具体方式为：
根据电池温度T查询预设的电池截止放电SOC表，获得与电池温度T对应的电池截止放电SOC值H'；其中，预设的电池截止放电SOC表为通过标定方式获得的电池温度与电池截止放电SOC值的对应关系表；
根据电池温度T查询预设的开启电池加热SOC延滞表，获得与电池温度T对应的开启电池加热SOC延滞值△H；其中，预设的开启电池加热SOC延滞表为通过标定方式获得的电池温度与开启电池加热SOC延滞值的对应关系表；
利用公式：H1= H'+k×△H，计算开启电池加热的电池SOC下限值H1；其中，k为预设的SOC延滞修正系数，0.4<k<1；
利用公式：H2= H'+△H，计算开启电池加热的电池SOC上限值H2。
2.根据权利要求1所述的电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法，其特征在于：
确定车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx的具体方式为：
获取车辆当前行程中百公里消耗的平均电量Qavg；
利用公式：Qx= S×Qavg/100，计算得到所述车辆从当前位置行驶至目的地所需的电量Qx。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法，其特征在于：所述预设的开启电池加热SOC延滞表中，电池温度越低，开启电池加热SOC延滞值越大。
4.根据权利要求3所述的电动车辆行驶过程中的电池加热控制方法，其特征在于：
所述C1的取值为0.95，所述T1的取值为10℃，所述T2的取值为15℃，所述k的取值为0.7。
5.一种电动车辆行驶过程中的电池加热控制系统，包括控制器，其特征在于：所述控制器被编程以便执行如权利要求1至4任一项所述的电池加热控制方法。
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