CN114987289B - 一种可选快充方法、可选快充系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可选快充方法、可选快充系统及其电动汽车。该可选快充方法包括步骤S1，第一次选择动力电池的快充类型；S2，根据快充类型计算电芯损耗值；S3，判断电芯损耗值与第一设定阈值及第二设定阈值的大小；S4，提示建议使用长寿命充电模式进行充电；S5，动力电池采用长寿命充电模式进行充电；S6，动力电池的电芯损耗值清零；S7，按照第一次选择的快充类型对动力电池进行充电，进入步骤S9；S8，按照第二次选择动力电池的快充类型；S9，结束。本发明提出了一种可选快充方法、可选快充系统及电动汽车，能有效兼顾动力电池充电效率和使用寿命，满足用户需求。

Description

一种可选快充方法、可选快充系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及汽车结构设计与制造技术邻域，尤其涉及一种可选快充方法、可选快充系统及电动汽车。

背景技术

随着新能源汽车市场占有率逐年增大，越来越多的人选择使用新能源汽车出行替代了传统的燃油汽车，然而新能源汽车采用普通方式充电较慢，而采用特殊快充方式会对动力电池的使用寿命造成影响。

动力电池的使用寿命除了与电池本身的化学特性以及电池管理系统的控制算法有关以外，还与驾驶员的使用习惯密切相关。例如，驾驶员经常深度放电、经常快充等习惯会在一定程度上加快动力电池的衰竭，容易造成动力电池一致性变差，续驶里程快速变短。

市面上出现了一些高压快充方案，这使得充电时间大大缩减，但同时也对电芯安全提出了一些挑战，大电流充电不仅会对电芯寿命进行打折，甚至严重可能会出现轻微析锂等现象，如何取舍两者方案间的优劣？最大程度的满足新能源车主用车需求成为了一个亟待解决的课题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种可选快充方法、可选快充系统及电动汽车，能有效兼顾动力电池充电效率和使用寿命，满足用户需求。

具体地，本发明提出了一种可选快充方法，适用于动力电池，包括步骤：

S1，第一次选择所述动力电池的快充类型，所述快充类型包括高压快充和普通快充；

S2，若选择高压快充，则所述动力电池对应的电芯损耗值累加一次第一权重值，若选择普通快充，则所述动力电池对应的电芯损耗值累加一次第二权重值，所述第一权重值大于等于第二权重值；

S3，判断所述电芯损耗值是否大于或等于第一设定阈值，若是，则进入步骤S5；若否，判断所述电芯损耗值是否大于或等于第二设定阈值，若是，则进入步骤S4，若否，进入步骤S7；所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值；

S4，提示建议使用长寿命充电模式进行充电，若接收建议，则进入步骤S5，若不接收建议，则进入步骤S8；

S5，所述动力电池采用长寿命充电模式进行充电，所述长寿命充电模式的充电截止SOC设置为86％～92％；

S6，所述动力电池的电芯损耗值清零，进入步骤S8；

S7，按照第一次选择的快充类型对所述动力电池进行充电，进入步骤S9；

S8，第二次选择所述动力电池的快充类型，按照所选择的快充类型进行充电；

S9，结束。

根据本发明的一个实施例，所述第一权重值为第二权重值的1.5倍。

根据本发明的一个实施例，设置所述第一权重值为3，所述第二权重值为2，所述第一设定阈值为30，所述第二设定阈值为20。

根据本发明的一个实施例，所述长寿命充电模式的充电截止SOC设置为90％。

根据本发明的一个实施例，所述高压快充的充电电压达到800V。

本发明还提供了一种可选快充系统，用于实现前述的可选快充方法，包括：

界面模块，用于选择所述动力电池的快充类型或提示建议使用长寿命充电模式；

加权计算模块，根据所选择的快充类型，对所述电芯损耗值进行加权计算；若是高压快充，则电芯损耗值累加第一权重值，若是普通快充，则电芯损耗值累加第二权重值；

比较模块，比较所述电芯损耗值和第一设定阈值，以及所述电芯损耗至和第二设定阈值的大小；

充电模块，根据所述比较模块的比较结果选择充电模式或触发提示，若所述电芯损耗值小于所述第二设定阈值，则采用所选择的快充类型进行充电，若所述电芯损耗值大于等于第一设定阈值，则采用长寿命充电模式对所述动力电池进行充电；若所述电芯损耗值小于所述第一设定阈值且大于等于所述第二设定阈值，则触发所述界面模块进行提示；或根据第二次选择所述动力电池的快充类型来选择充电模式；

更新模块，根据充电模块选择的充电模式更新所述电芯损耗值，若采用快充类型，则保留所述电芯损耗值，若采用长寿命充电模式，则对所述电芯损耗值清零。

本发明还提供了一种电动汽车，包括前述的可选快充系统。

本发明还提供了一种可选快充设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的可选快充方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其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前述的可选快充方法的步骤。

本发明提供的一种可选快充方法、可选快充系统及电动汽车，通过设计快充类型、长寿命充电模式、电芯损耗值及设定阈值方式，能有效兼顾动力电池充电效率和使用寿命，满足用户需求

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的解释，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1示出了本发明一个实施例的可选快充方法的流程框图。

图2示出了本发明一个实施例的可选快充系统的结构示意图。

其中，附图中包含以下附图标记：

可选快充系统 200

界面模块 201

加权计算模块 202

比较模块 203

充电模块 204

更新模块 205

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

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、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。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，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

图1示出了本发明一个实施例的可选快充方法的流程框图。如图所示，本发明提供的一种可选快充方法，包括步骤：

S1，第一次选择动力电池的快充类型，快充类型包括高压快充和普通快充；

S2，若选择高压快充，则动力电池对应的电芯损耗值累加一次第一权重值，若选择普通快充，则动力电池对应的电芯损耗值累加一次第二权重值，第一权重值大于等于第二权重值。由于快充方式采用大电流充电，会对动力电池的电芯寿命产生较大影响。设计电芯损耗值用于估算快充方式对电芯寿命的影响。常规的，高压快充和普通快充方式对电芯的影响不同，高压快充的影响更大些。采用计算权重方式以反应两者对电芯寿命的影响差别，有利于综合估算快充类型对电芯寿命的影响。

S3，判断电芯损耗值是否大于或等于第一设定阈值，若是，则进入步骤S5；若否，判断电芯损耗值是否大于或等于第二设定阈值，若是，则进入步骤S4，若否，进入步骤S7；第一设定阈值大于第二设定阈值。容易理解的，设计第一设定阈值和第二设定阈值以分别针对不同的电芯损耗情况。电芯损耗值达到第一设定阈值，表示动力电池的电芯安全问题严重，必须采用非快充方式进行充电。电芯损耗值达到第二设定阈值，表示动力电池的电芯存在安全问题，建议采用非快充方式进行充电。

S4，提示建议使用长寿命充电模式进行充电，若接收建议，则进入步骤S5，若不接收建议，则进入步骤S8；

S5，动力电池采用长寿命充电模式进行充电，长寿命充电模式的充电截止SOC设置为86％～92％。采用长寿命充电模式进行充电，能够消除快充对动力电池电芯的影响，恢复电芯安全。

S6，动力电池的电芯损耗值清零，进入步骤S8。采用长寿命充电模式进行充电以后，消除可恢复析锂，能确保电芯处于健康状态，后续可采用快充类型进行充电。

S7，按照第一次选择的快充类型对动力电池进行充电，进入步骤S9；

S8，第二次选择动力电池的快充类型，按照所选择的快充类型进行充电；

S9，结束。

采用本发明的可选快充方法，用户可以根据使用场景自主选择充电方式便利出行。在本发明中，充电模式包括快充类型和长寿命充电模式，其中快充类型又包括高压快充和普通快充。采用电芯损耗值用于估算充电模式对电芯安全程度的影响，提示用户对动力电池进行长寿命充电模式充电，通过快充类型和长寿命充电模式相结合的充电方式，不仅能利于消除可恢复析锂，还能确保电芯处于健康状态，延长电池寿命。合理选择充电模式，还可以节约用户单位里程成本。

较佳地，第一权重值为第二权重值的1.5倍。高压快充相比普通快充对动力电池的电芯影响更大，1.5倍较合理地反应了高压快充和普通快充对电芯的影响程度。

较佳地，设置第一权重值为3，第二权重值为2，第一设定阈值为30，第二设定阈值为20。若电芯损耗值的初始值为0，那么如果采用高压快充，在第二设定阈值的范围内，可以进行6次(18<20)，而普通快充可以进行9次(18<20)，或者进行3次高压快充和5次低压快充(19<20)，以供用户灵活选择。在第一设定阈值的范围内，高压快充可连续进行9次(27<30)，普通快充可连续进行14次(28<30)，或者进行5次高压快充和7次普通快充。只是一旦电芯损耗值达到第二设定阈值，则会在每次选择快充类型后重复得到提示，即建议使用长寿命充电模式，以保证动力电池使用寿命。作为举例而非限制，可以将第一权重值、第二权重值、第一设定阈值和第二设定阈值设定为其它数值，以更合理的方式来估算快充类型对动力电池电芯的影响。

较佳地，高压快充的充电电压达到800V。通过充电桩可以将交流输入，例如380VAC转成高压直流为动力电池充电。而普通快充是通过与电池包电压相近的充电平台实现，普通快充的充电电压通常为pack标称电压。由于充电功率是由电压与电流的乘积决定的，若是提高充电电压可提升充电功率。相比普通快充技术，高压充电模式提升充电电压，充电功率也会同步提升，因此完成单次充电的时间将会缩短。

较佳地，长寿命充电模式的充电截止SOC优选设置为90％。电池SOC即荷电状态，是用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示。常规的，通过动力电池的内阻、开路电压、温度、电流等相关参数，利用公式能够完成对荷电状态的预测。由于电芯特性充电至100％SOC后会存在较大退极化现象，充电至90％SOC可减少极化现象发生，具有以下特点：

1)充电至90％SOC可防止电芯析锂，可提高动力电池使用寿命，提升了动力电池使用过程中的安全性；

2)避免了退极化过程中的锂离子损失，保护了能量保持率，提高动力电池使用寿命；

3)由于电芯在不同温度与不同末端充电电流下满充电压不一致，充电至90％SOC可防止电芯过充带来的危害。

本发明还提供了一种可选快充系统，用于实现前述的可选快充方法。图2示出了本发明一个实施例的可选快充系统的结构示意图。如图所示，可选快充系统200主要包括界面模块201、加权计算模块202、比较模块203、充电模块204和更新模块205。

其中界面模块201用于选择动力电池的快充类型或提示建议使用长寿命充电模式。

加权计算模块202根据所选择的快充类型，对电芯损耗值进行加权计算，电芯损耗值能反应动力电池电芯的安全程度。若所选择的快充类型是高压快充，则电芯损耗值累加第一权重值。若所选择的快充类型是普通快充，则电芯损耗值累加第二权重值。

比较模块203用于比较电芯损耗值和第一设定阈值，以及电芯损耗至和第二设定阈值的大小。

充电模块204根据比较模块203的比较结果选择充电模式或触发提示，若电芯损耗值小于第二设定阈值，则采用所选择的快充类型进行充电，若电芯损耗值大于等于第一设定阈值，则采用长寿命充电模式对动力电池进行充电；若电芯损耗值小于第一设定阈值且大于等于第二设定阈值，则触发界面模块201进行提示；或根据第二次选择动力电池的快充类型来选择充电模式。

更新模块205根据充电模块204选择的充电模式更新电芯损耗值。若采用快充类型，则保留电芯损耗值，若采用长寿命充电模式，则对电芯损耗值清零。

本发明还提供了一种电动汽车，包括上述的可选快充系统。

本发明还提供了一种可选快充设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现前述任一项可选快充方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任一项可选快充方法的步骤。

其中，可选快充系统、可选快充设备、计算机可读存储介质的具体实现方式和技术效果均可参见上述本发明所提供的可选快充方法的实施例，在此不再赘述。

本发明提供的一种可选快充方法、可选快充系统、电动汽车、可选快充设备及计算机可读存储介质，通过充电模式选择，方便用户调整充电时长并兼顾动力电池的使用寿命，保证动力电池的安全性，提升用户体验。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (9)

1.一种可选快充方法，适用于动力电池，包括步骤：

S1，第一次选择所述动力电池的快充类型，所述快充类型包括高压快充和普通快充；

S2，若选择高压快充，则所述动力电池对应的电芯损耗值累加一次第一权重值，若选择普通快充，则所述动力电池对应的电芯损耗值累加一次第二权重值，所述第一权重值大于等于第二权重值；

S3，判断所述电芯损耗值是否大于或等于第一设定阈值，若是，则进入步骤S5；若否，判断所述电芯损耗值是否大于或等于第二设定阈值，若是，则进入步骤S4，若否，进入步骤S7；所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值；

S4，提示建议使用长寿命充电模式进行充电，若接收建议，则进入步骤S5，若不接收建议，则进入步骤S8；

S5，所述动力电池采用长寿命充电模式进行充电，所述长寿命充电模式的充电截止SOC设置为86％～92％；

S6，所述动力电池的电芯损耗值清零，进入步骤S8；

S7，按照第一次选择的快充类型对所述动力电池进行充电，进入步骤S9；

S8，第二次选择所述动力电池的快充类型，按照所选择的快充类型进行充电；

S9，结束。

2.如权利要求1所述的可选快充方法，其特征在于，所述第一权重值为第二权重值的1.5倍。

3.如权利要求1所述的可选快充方法，其特征在于，设置所述第一权重值为3，所述第二权重值为2，所述第一设定阈值为30，所述第二设定阈值为20。

4.如权利要求1所述的可选快充方法，其特征在于，所述长寿命充电模式的充电截止SOC设置为90％。

5.如权利要求1所述的可选快充方法，其特征在于，所述高压快充的充电电压达到800V。

6.一种可选快充系统，用于实现权利要求1至5任一所述的可选快充方法，包括：

界面模块，用于选择所述动力电池的快充类型或提示建议使用长寿命充电模式；

加权计算模块，根据所选择的快充类型，对所述电芯损耗值进行加权计算；若是高压快充，则电芯损耗值累加第一权重值，若是普通快充，则电芯损耗值累加第二权重值；

比较模块，比较所述电芯损耗值和第一设定阈值，以及所述电芯损耗至和第二设定阈值的大小；

充电模块，根据所述比较模块的比较结果选择充电模式或触发提示，若所述电芯损耗值小于所述第二设定阈值，则采用所选择的快充类型进行充电，若所述电芯损耗值大于等于第一设定阈值，则采用长寿命充电模式对所述动力电池进行充电；若所述电芯损耗值小于所述第一设定阈值且大于等于所述第二设定阈值，则触发所述界面模块进行提示；或根据第二次选择所述动力电池的快充类型来选择充电模式；

更新模块，根据充电模块选择的充电模式更新所述电芯损耗值，若采用快充类型，则保留所述电芯损耗值，若采用长寿命充电模式，则对所述电芯损耗值清零。

7.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求6所述的可选快充系统。

8.一种可选快充设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述可选快充方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述可选快充方法的步骤。