CN115107679A - 电池过放保护方法、装置及车辆 - Google Patents

电池过放保护方法、装置及车辆 Download PDF

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CN115107679A CN202210049267.4A CN202210049267A CN115107679A CN 115107679 A CN115107679 A CN 115107679A CN 202210049267 A CN202210049267 A CN 202210049267A CN 115107679 A CN115107679 A CN 115107679A
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Abstract

本发明提供一种电池过放保护方法、装置及车辆。该方法包括：获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率；根据用电总功率和放电功率，确定可表征所有用电设备的实际用电总功率的电池的实际放电功率；将实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免电池过放。本发明能够避免由于电池的放电功率信号延迟，导致基于放电功率与最大放电功率进行比较后获得的结果均可能有误，进而导致电池基于目标用电设备的可用功率输出的放电功率高于最大放电功率，导致电池过放及过放保护异常，触发电池过放保护，导致故障下电，甚至对电池造成不可逆的损伤。

Description

电池过放保护方法、装置及车辆
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种电池过放保护方法、装置及车辆。
背景技术
目前，在发动机低怠速或停止运转的时候，或者发电机的供电能力不足的时候，车辆上配备的电池通常用于给车辆上的用电设备例如电机、高压附件等供电。
当电池的放电功率超出其放电能力时，会对电池造成不可逆的损伤，因此通常会设置一个最大放电功率，以对电池进行过放保护。然而，发明人在实现本发明的过程中发现，由于极寒或极热的环境下车辆上各控制器之间的信号交互通常会出现延时，导致整车控制器接收的各部件信息存在延迟，例如当前接收的电池放电功率由于时间的延迟已经发生变化，因此在基于该电池放电功率对车辆中电机的可用功率进行调节时，则可能导致电池基于电机的可用功率输出的放电功率过高，电池过放保护异常。尤其对于耗能部件较多的多电机车型，出现电池过放保护异常的可能性更高。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池过放保护方法、装置及车辆，以解决在极寒或极热环境下，由于信号交互延时导致电池过放保护异常的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池过放保护方法，包括：
获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率；
根据所述用电总功率和所述放电功率，确定所述电池的实际放电功率；所述实际放电功率表征所有用电设备的实际用电总功率；
将所述实际放电功率与所述电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免所述电池过放，所述目标用电设备为所有用电设备中用电功率可以调节的用电设备。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述用电总功率和所述放电功率，确定所述电池的实际放电功率，包括：
将所述用电总功率和所述放电功率中的最大值确定为所述电池的实际放电功率。
在一种可能的实现方式中，所述目标用电设备包括车辆中的所有驱动电机；
所述将所述实际放电功率与所述电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，包括：
基于所述最大放电功率，获得所有驱动电机的可用功率；
计算所述最大放电功率和所述实际放电功率的第一功率差值；
将所述第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较；
若所述第一功率差值小于所述比例积分调节激活阈值，则根据所述第一功率差值对所述可用功率进行比例积分调节，根据所述比例积分调节的结果确定所有驱动电机的实际可用功率。
在一种可能的实现方式中，在将所述第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较之后，还包括：若所述第一功率差值大于或等于所述比例积分调节激活阈值，则将所述可用功率确定为所有驱动电机的实际可用功率。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述最大放电功率，获得所有驱动电机的可用功率，包括：
获取所述电池的最高温度和最低温度，所述电池的实际荷电状态，以及所有用电设备中高压附件的实际用电功率；
根据所述最高温度、所述最低温度、所述实际荷电状态和预设修正系数表，确定温度修正系数和荷电状态修正系数；
根据所述温度修正系数和所述荷电状态修正系数对所述最大放电功率进行修正，确定所述电池的最大动态放电功率；
计算所述最大动态放电功率与所述实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的所述可用功率。
在一种可能的实现方式中，所述的电池过放保护方法，还包括：获取加热器件预留功率；
所述计算所述最大动态放电功率与所述实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的所述可用功率，包括：
根据Pes＝Pm′ax-Phv-Pptc，获得所有驱动电机的所述可用功率；
其中，Pes表示所述可用功率，Pm′ax表示所述最大动态放电功率，Phv表示所述实际用电功率，Pptc表示所述加热器件预留功率。
在一种可能的实现方式中，所述的电池过放保护方法，还包括：获取预设功率调节量；
所述计算所述最大动态放电功率与所述实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的所述可用功率，包括：
根据Pes＝Pm′ax-Phv-Pptc-P0，获得所有驱动电机的所述可用功率；
其中，P0表示所述预设功率调节量。
在一种可能的实现方式中，所述车辆中通过电池供电的所有用电设备包括车辆中的所有驱动电机和高压附件；
所述获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率，包括：
获取每个驱动电机对应的实际电功率、实际机械功率和实际电机效率，以及所述高压附件的实际用电功率；
根据每个驱动电机的实际机械功率以及对应的实际电机效率，计算得到每个驱动电机的效率转换电功率；
计算每个驱动电机的效率转换电功率的和，得到所有驱动电机的第一用电总功率；
计算每个驱动电机的实际电功率的和，得到所有驱动电机的第二用电总功率；
将所述第一用电总功率与所述第二用电总功率中的最大值确定为所有驱动电机的当前用电总功率；
计算所述当前用电总功率和所述实际用电功率之和，得到车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率。
第二方面，本发明实施例提供了一种电池过放保护装置，包括：
获取模块，用于获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率；
第一处理模块，用于根据所述用电总功率和所述放电功率，确定所述电池的实际放电功率；所述实际放电功率表征所有用电设备的实际用电总功率；
第二处理模块，用于将所述实际放电功率与所述电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免所述电池过放，所述目标用电设备为所有用电设备中用电功率可以调节的用电设备。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括控制器，所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种电池过放保护方法、装置及车辆，该方法获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率两路信号，根据用电总功率和放电功率这两路信号，确定可表征所有用电设备的实际用电总功率的电池的实际放电功率，也即信号延时最小的电池的实际放电功率，将电池的实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节。以避免直接将电池的放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果进行后续的判断和调节时，若电池的放电功率这一信号延迟，则获得的比较结果和判断结果均可能有误，进而导致电池基于目标用电设备的可用功率输出的放电功率高于电池的最大放电功率，导致电池过放，进而导致电池过放保护异常，触发电池过放保护，导致故障下电，甚至对电池造成不可逆的损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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电池过放保护方法的实现流程图；
图2是本发明另一实施例提供的电池过放保护方法的实现流程图；
图3是本发明另一实施例提供的电池过放保护方法的实现流程图；
图4是本发明实施例提供的电池过放保护装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的控制器的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的电池过放保护方法的实现流程图，详述如下：
步骤101，获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率。
示例性的，车辆中，通过电池供电的所有用电设备可以包括车辆中所有的驱动电机，以及车辆上的高压附件如直流转换装置、空调等。获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率即可以通过整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)采集电池、驱动电机和高压附件的相关信息，根据采集的电池、驱动电机和高压附件的相关信息获得车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率。其中，VCU可以通过接收电池、驱动电机和高压附件对应的控制器发送的信息以采集电池、驱动电机和高压附件的相关信息，采集电池、驱动电机和高压附件的相关信息后，可以对采集的各信号增加低通滤波，以防止信号跳变导致驱动电机功率跳变，进而导致整车扭矩跌坑。
极寒或极热的环境下，车辆上各控制器之间的信号交互通常会出现延时，导致采集的电池的放电功率直接使用可能会使车辆上的电池出现过放。可以通过计算多个可体现当前整车功率使用情况的不同控制器的信号进行对比，得到最能代表极限放电阶段(也就是电池即将过放前期)的电池放电功率，以减小环境因素的影响。理论上讲，同一时刻，车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率与电池的放电功率应相同，因此可同时获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率这两路信号，通过两路信号相互校正，进而确定信号延时最小的电池的实际放电功率。
可选的，获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率，可以包括：获取每个驱动电机对应的实际电功率、实际机械功率和实际电机效率，以及高压附件的实际用电功率；根据每个驱动电机的实际机械功率以及对应的实际电机效率，计算得到每个驱动电机的效率转换电功率；计算每个驱动电机的效率转换电功率的和，得到所有驱动电机的第一用电总功率；计算每个驱动电机的实际电功率的和，得到所有驱动电机的第二用电总功率；将第一用电总功率与第二用电总功率中的最大值确定为所有驱动电机的当前用电总功率；计算所有驱动电机的当前用电总功率和高压附件的实际用电功率之和，得到车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率。
本实施例中，车辆中可能仅包括单驱动电机，也可能包括2个、3个或4个驱动电机，本实施例对车辆中驱动电机的数量不作限定。
获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率时，可以分两部分进行，一部分为车辆中所有驱动电机的用电总功率，一部分为高压附件的用电总功率，计算所有驱动电机的用电总功率与高压附件的用电总功率之和，即得到车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率。
其中，高压附件的用电总功率(即高压附件的实际用电功率)可以通过计算直流转换装置的实际用电功率与空调的实际用电功率之和得到。
示例性的，直流转换装置的实际用电功率可以为2.5KW，空调的实际用电功率可以为4KW，则高压附件的实际用电功率为6.5KW。
其中，获取车辆中所有驱动电机的用电总功率时，也可以采集两路信号，通过两路信号互相校正，将两路信号中的最大值确定为所有驱动电机的当前用电总功率，使获得的所有驱动电机的用电总功率(即当前用电总功率)更具有可靠性，进而使确定的电池的实际放电功率更具有可靠性。
示例性的，一路信号可以采集各个驱动电机的电压和电流，进而得到每个驱动电机对应的实际电功率，计算每个驱动电机的实际电功率的和，作为所有驱动电机的用电总功率，即所有驱动电机的第二用电总功率。另一路信号可以采集各个驱动电机的电机实际转速和扭矩，根据每个驱动电机的电机实际转速和扭矩计算得到每个驱动电机的实际机械功率，分别获取每个驱动电机的实际电机效率，根据每个驱动电机的实际机械功率以及对应的实际电机效率，计算得到每个驱动电机的效率转换电功率，计算每个驱动电机的效率转换电功率的和，作为所有驱动电机的用电总功率，即所有驱动电机的第一用电总功率。进而将第一用电总功率与第二用电总功率中的最大值确定为所有驱动电机的当前用电总功率。
示例性的，假设驱动电机1的电机实际转速为5000rpm，扭矩为124.15N.m，则基于扭矩公式T＝9550P/n，可以计算出驱动电机1的实际机械功率为65KW，其中，T表示扭矩，P表示功率，n表示转速。
同样的，若有多个驱动电机，均可以按照上述方法计算驱动电机的实际机械功率。
其中，获取每个驱动电机的实际电机效率时，可以事先在不同的电压平台下(例如220V、250V、300V、380V以及420V)进行台架试验，测量计算出在不同电压平台下，各个驱动电机在不同转速和扭矩的实际效率，得到每个驱动电机在不同电压平台下的多组效率map，也就是在每个电压平台下，不同转速和扭矩对应的实际效率。对于其中一个驱动电机，VCU可以根据该驱动电机的实际电压(Uact)选择相邻的电压平台U0和U1(例如Uact＝230V，则U0＝220V，U1＝250V)，根据该驱动电机的实际转速和扭矩在相邻的电压平台U0和U1的效率map中进行查找，得到效率E0和E1，然后通过插值法计算该驱动电机在实际电压下的实际电机效率Eact：
Figure BDA0003473786510000081
然后按照此方法，获得每个驱动电机的实际电机效率。
示例性的，假设驱动电机1的实际电压Uact＝340V，则在相邻的电压平台U0＝300V的效率map中查找得到效率E0＝70％，在相邻的电压平台U1＝380V的效率map中查找得到效率E1＝80％，通过插值法计算该驱动电机在实际电压下的实际电机效率
Figure BDA0003473786510000091
除此之外，若不考虑各个驱动电机对应的传感器的信号延迟，也可以直接利用利用各个驱动电机的实际电功率的和，作为所有驱动电机的用电总功率。
步骤102，根据用电总功率和放电功率，确定电池的实际放电功率。
其中，电池的实际放电功率表征所有用电设备的实际用电总功率。
也就是说，步骤101中获取的所有用电设备的用电总功率可能存在延迟，也可能步骤101中获得的电池的放电功率存在延迟，本实施例根据用电总功率和放电功率，可以将用电总功率和放电功率中信号延迟最小的确定为电池的实际放电功率，也就是所有用电设备的实际用电总功率。
可选的，可以将用电总功率和放电功率中的最大值确定为电池的实际放电功率。
示例性的，对于车辆中包括2个驱动电机的情况，可以通过PbattAct＝max{max[PwrMlecMot1/Eact1+PwrMlecMot2/Eact2，PwrMot1+PwrMot2]+PwrHVBoard，PwrBatt}确定电池的实际放电功率。
其中，PwrMlecMot1表示驱动电机1的实际机械功率，Eact1表示驱动电机1的实际电机效率，PwrMot1表示驱动电机1的实际电功率，PwrMlecMot2表示驱动电机2的实际机械功率，Eact2表示驱动电机2的实际电机效率，PwrMot2表示驱动电机2的实际电功率，PwrHVBoard表示高压附件的实际用电功率，PwrBatt表示电池的实际放电功率。
本实施例中，在根据用电总功率和放电功率，确定电池的实际放电功率时，将用电总功率和放电功率中的最大值确定为电池的实际放电功率，由于同一时刻用电总功率和放电功率本应相等，若某一路信号发生延迟，则将用电总功率和放电功率中的最大值确定为电池的实际放电功率在后续调节时，更不容易出现电池过放。即用电总功率和放电功率这两路信号中的最大值更具有可信度，更能表征延迟最小的信号。
步骤103，将实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免电池过放。
其中，目标用电设备为通过电池供电的所有用电设备中用电功率可以调节的用电设备。
其中，在确定电池的实际放电功率后，将实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，可以判断电池是否即将过放。根据比较结果，当电池即将过放时对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免下一时刻车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率(即调节后目标用电设备的实际可用功率与其他用电设备的用电功率之和)超出电池的最大放电功率，也就避免了电池过放。
其中，由于同一时刻，车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率等于电池的放电功率，而车辆中部分用电设备例如高压附件的用电功率需要优先保证，因此，间实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果，在电池即将放电时，对车辆中用电功率可以调节的目标用电设备的可用功率进行调节，可以避免电池过放。
本发明实施例通过获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率两路信号，根据用电总功率和放电功率这两路信号，确定可表征所有用电设备的实际用电总功率的电池的实际放电功率，也即信号延时最小的电池的实际放电功率，将电池的实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节。以避免直接将电池的放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果进行后续的判断和调节时，若电池的放电功率这一信号延迟，则获得的比较结果和判断结果均可能有误，进而导致电池基于目标用电设备的可用功率输出的放电功率高于电池的最大放电功率，导致电池过放，进而导致电池过放保护异常，触发电池过放保护，导致故障下电，甚至对电池造成不可逆的损伤。
作为本发明的一实施例，参见图2，步骤103的实现流程可以包括：
步骤201，基于最大放电功率，获得所有驱动电机的可用功率。
本实施例中，由于车辆中通过电池供电的所有用电设备中，高压附件的用电功率需要优先保证，因此，可以基于电池的最大放电功率和高压附件的用电功率，获得所有驱动电机的可用功率，在电池即将过放时，基于电池的最大放电功率和电池的实际放电功率的差值，对所有驱动电机的可用功率进行调节，使按照调节后所有驱动电机的实际可用功率输出的放电功率不超过电池的最大放电功率。
可选的，参见图3，步骤201中基于最大放电功率，获得所有驱动电机的可用功率的实现流程可以包括：
步骤301，获取电池的最高温度和最低温度，电池的实际荷电状态，以及所有用电设备中高压附件的实际用电功率。
步骤302，根据最高温度、最低温度、实际荷电状态和预设修正系数表，确定温度修正系数和荷电状态修正系数。
步骤303，根据温度修正系数和荷电状态修正系数对最大放电功率进行修正，确定电池的最大动态放电功率。
步骤304，计算最大动态放电功率与实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的可用功率。
本实施例中，在获取所有驱动电机的可用功率时，考虑极寒或极热环境对电池的最大放电功率的影响，以及电池的实际荷电状态对电池的最大放电功率的限制，通过下式计算得到所有驱动电机的可用功率：
PElecSysAvl＝DynPwrBattMax*FacTBatt*FacBattSOC-PwrHVBoard；
其中，PElecSysAvl表示所有驱动电机的可用功率，DynPwrBattMax表示电池的最大放电功率，FacTBatt表示温度修正系数，FacBattSOC表示荷电状态修正系数，预设修正系数表即温度与温度修正系数的关系表，以及荷电状态与荷电状态修正系数的关系表，可以根据不同车型搭载的不同类型的电池确定。本实施例通过温度修正系数对电池的最大放电功率进行修正，可以针对极寒和极热工况，防止电池充电或放电功率过高导致电池硬件损伤或电池故障下电。通过荷电状态修正系数对电池的最大放电功率进行修正，可以在电池的实际荷电状态较高时，限制所有驱动电机的最小可用功率(或者是动态回收功率)，防止电池的实际荷电状态过高；在电池的实际荷电状态较低时，限制所有驱动电机的可用功率，一方面防止电池的实际荷电状态持续降低导致电池触发保护(故障下电)，另一方面，由于在电池的实际荷电状态较低时，电池的最大放电功率会出现较大波动，从而导致所有驱动电机的可用功率波动(导致电机扭矩波动，车辆闯动)，通过荷电状态修正系数对电池的最大放电功率进行修正可将波动减小，保证在较低的荷电状态下整车扭矩平顺输出。
示例性的，对于混动车辆，正常行车工况下电池的荷电状态的可操作范围一般为30～70左右，可以将电池的实际荷电状态与正常行车工况下电池的荷电状态的可操作范围进行比较，判断电池的实际荷电状态较高还是较低。
示例性的，预设修正系数表中的温度修正系数表可以如表1所示：
表1
温度 -20 -18 -15 -12 -10 -5 0 20 40 45 50 55 58 60
FacTBatt 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 1 1 0.9 0.7 0.6 0.5 0.2 0
其中，按照表1所示，获取电池的最高温度和最低温度后，温度高时使用最高温度确定温度修正系数，温度低时使用最低温度确定温度修正系数。示例性的，若电池的最高温度为5°，电池的最低温度为0°，则电池处于极寒环境的临界情况，按照电池的最低温度确定温度修正系数为1。同样的，若电池的最高温度仍为5°，电池的最低温度为-5°，则电池处于极寒环境，温度修正系数为0.9。
示例性的，预设修正系数表中的荷电状态修正系数表可以如表2所示：
表2
SOC 0 5 10 11 12 13 14 14.5 15
FacBattSOC 0 0 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1
按照表2所示，假设电池的实际荷电状态刚抵达强充点15，则荷电状态修正系数为1。
可选的，在上述实施例的基础上，在同一时刻，还可以获取加热器件预留功率；进而根据Pes＝P′max-Phv-Pptc，获得所有驱动电机的可用功率。
其中，Pes表示可用功率，P′max表示最大动态放电功率，Phv表示实际用电功率，Pptc表示加热器件预留功率。
对应上述实施例，即根据：
PElecSysAvl＝DynPwrBattMax*FacTBatt*FacBattSOC-PwrHVBoard-PwrResvPTC得到可用功率。这里PwrResvPTC＝Pptc同样表示加热器件预留功率。
本实施例在确定所有驱动电机的可用功率时，主要针对空调加热电阻PTC的特性，由于PTC在开启的瞬间有较大的电流冲击，且不可控，因此，可以针对不同的空调型号标定PTC电流冲击对应的加热器件预留功率，当PTC请求开启时，减去对应的加热器件预留功率并持续预设时间(例如5s)，以防止因PTC开启导致的电池过放。
示例性的，PTC使能5分钟内的加热器件预留功率可以为8KW。
可选的，在上述实施例的基础上，在同一时刻，还可以获取预设功率调节量；进而根据Pes＝P′max-Phv-Pptc-P0，获得所有驱动电机的可用功率。
其中，P0表示预设功率调节量。
对应上述实施例，即根据：
PElecSysAvl＝DynPwrBattMax*FacTBatt*FacBattSOC-PwrHVBoard-PwrResvPTC-offset(Calibration)得到可用功率。这里offset(Calibration)＝P0同样表示预设功率调节量。
本实施例在确定所有驱动电机的可用功率时，还可以获得标定工程师标定的预设功率调节量，通过减去该预设功率调节量得到所有驱动电机的可用功率，以通过该预设功率调节量，强制降低所有驱动电机的消耗。
示例性的，该预设功率调节量可以为5KW。
步骤202，计算最大放电功率和实际放电功率的第一功率差值。
步骤203，将第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较。
步骤204，若第一功率差值小于比例积分调节激活阈值，则根据第一功率差值对可用功率进行比例积分调节，根据比例积分调节的结果确定所有驱动电机的实际可用功率。
示例性的，可以通过PwrDelta＝DynPwrBattMax-PbattAct计算最大放电功率和实际放电功率的第一功率差值，其中，PwrDelta表示第一功率差值。
计算得到第一功率差值后，可以通过将第一功率差值与比例积分激活阈值进行比较以判断电池是否即将过放。也就是判断第一功率差值是否小于比例积分调节激活阈值，若第一功率差值小于比例积分激活阈值，则根据第一功率差值对上述步骤201获得的所有驱动电机的可用功率进行比例积分调节，根据比例积分调节的结果确定所有驱动电机的实际可用功率。
示例性的，可以判断第一功率差值PwrDelta是否小于预设功率阈值，且小于预设功率阈值的持续时间是否大于预设时间，以判断电池是否即将过放，其中，预设功率阈值可通过标定得到，例如可以为5Kw。
示例性的，若第一功率差值小于预设功率阈值，且小于预设功率阈值的持续时间大于预设时间，则电池即将过放，激活比例积分调节(Proportional IntegralController，PI)，通过PI调节对所有驱动电机的可用功率进行调节，根据PI调节的结果确定所有驱动电机的实际可用功率。
示例性的，可以通过下式对可用功率进行PI调节：
PelecSysAvlPI＝PElecSysAvl+P*PwrDelta+I*∫PwrDeltadt；
其中，PelecSysAvlPI表示PI调节后的所有驱动电机的实际可用功率，P表示比例参数，I表示积分参数。其中，比例参数和积分参数可以基于不同电池类型进行标定，例如，对于300V磷酸铁锂电池，不同的第一功率差值对应的比例参数和积分参数如表3所示。
表3
Pwrdelta -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
P 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9
I 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9
可选的，在将第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较之后，还可以包括：若第一功率差值大于或等于比例积分调节激活阈值，则将可用功率确定为所有驱动电机的实际可用功率。
本实施例中，若第一功率差值大于或等于比例积分调节激活阈值，则代表电池不会出现即将过放的情况，则可以直接将步骤201中获得的所有驱动电机的可用功率作为所有驱动电机的实际可用功率。由于步骤201中获得所有驱动电机的可用功率时，可以考虑电池的最高温度、最低温度、实际荷电状态对电池最大放电功率的影响，以及PTC的预留功率(即加热器件预留功率)和预设功率调节量，因而在电池未达到即将过放的工况时，将可用功率确定为所有驱动电机的实际可用功率，电池基于所有电机的实际可用功率输出的放电功率也能避免过放。
示例性的，若第一功率差值不小于预设功率阈值，或者第一功率差值小于预设功率阈值的时间未达到预设时间，则可以直接将步骤201中获得的所有驱动电机的可用功率作为所有驱动电机的实际可用功率。
本发明实施例通过电池的最大放电功率获得所有驱动电机的可用功率，然后计算最大放电功率和实际放电功率的第一功率差值，在第一功率差值不小于比例积分激活阈值时，直接将前述获得的所有驱动电机的可用功率确定为所有驱动电机的实际可用功率。在第一功率差值小于比例积分激活阈值时，激活PI调节，并根据第一功率差值对所有驱动电机的可用功率进行PI调节，根据PI调节的结果确定所有驱动电机的实际可用功率。可以在检测到电池的实际放电功率即将超出电池的最大放电功率时，通过PI调节将所有驱动电机的可用功率逐渐调低，直到PI调节退出，确定所有驱动电机的实际可用功率，根据所有驱动电机的实际可用功率控制电池输出的放电功率，从而达到防止电池过放的目的。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图4示出了本发明实施例提供的电池过放保护装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图4所示，电池过放保护装置包括：获取模块41、第一处理模块42和第二处理模块43。
获取模块41，用于获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率；
第一处理模块42，用于根据用电总功率和放电功率，确定电池的实际放电功率；所述实际放电功率表征所有用电设备的实际用电总功率；
第二处理模块43，用于将实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免电池过放，目标用电设备为所有用电设备中用电功率可以调节的用电设备。
本发明实施例通过获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率两路信号，根据用电总功率和放电功率这两路信号，确定可表征所有用电设备的实际用电总功率的电池的实际放电功率，也即信号延时最小的电池的实际放电功率，将电池的实际放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节。以避免直接将电池的放电功率与电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果进行后续的判断和调节时，若电池的放电功率这一信号延迟，则获得的比较结果和判断结果均可能有误，进而导致电池基于目标用电设备的可用功率输出的放电功率高于电池的最大放电功率，导致电池过放，进而导致电池过放保护异常，触发电池过放保护，导致故障下电，甚至对电池造成不可逆的损伤。
在一种可能的实现方式中，第一处理模块42可以用于将用电总功率和放电功率中的最大值确定为电池的实际放电功率。
在一种可能的实现方式中，目标用电设备包括车辆中的所有驱动电机；第二处理模块43，可以用于基于最大放电功率，获得所有驱动电机的可用功率；计算最大放电功率和实际放电功率的第一功率差值；将第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较；若第一功率差值小于比例积分调节激活阈值，则根据第一功率差值对可用功率进行比例积分调节，根据比例积分调节的结果确定所有驱动电机的实际可用功率。
在一种可能的实现方式中，第二处理模块43，可以用于在将第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较之后，若第一功率差值大于或等于比例积分调节激活阈值，则将可用功率确定为所有驱动电机的实际可用功率。
在一种可能的实现方式中，第二处理模块43，可以用于获取电池的最高温度和最低温度，电池的实际荷电状态，以及所有用电设备中高压附件的实际用电功率；根据最高温度、最低温度、实际荷电状态和预设修正系数表，确定温度修正系数和荷电状态修正系数；根据温度修正系数和荷电状态修正系数对最大放电功率进行修正，确定电池的最大动态放电功率；计算最大动态放电功率与实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的可用功率。
在一种可能的实现方式中，第二处理模块43，还可以用于获取加热器件预留功率；根据Pes＝Pm′ax-Phv-Pptc，获得所有驱动电机的可用功率；
其中，Pes表示可用功率，Pm′ax表示最大动态放电功率，Phv表示实际用电功率，Pptc表示加热器件预留功率。
在一种可能的实现方式中，第二处理模块43，还可以用于获取预设功率调节量；根据Pes＝Pm′ax-Phv-Pptc-P0，获得所有驱动电机的可用功率；
其中，P0表示预设功率调节量。
在一种可能的实现方式中，车辆中通过电池供电的所有用电设备包括车辆中的所有驱动电机和高压附件；获取模块41，可以用于获取每个驱动电机对应的实际电功率、实际机械功率和实际电机效率，以及高压附件的实际用电功率；根据每个驱动电机的实际机械功率以及对应的实际电机效率，计算得到每个驱动电机的效率转换电功率；计算每个驱动电机的效率转换电功率的和，得到所有驱动电机的第一用电总功率；计算每个驱动电机的实际电功率的和，得到所有驱动电机的第二用电总功率；将第一用电总功率与第二用电总功率中的最大值确定为所有驱动电机的当前用电总功率；计算当前用电总功率和实际用电功率之和，得到车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率。
图5是本发明实施例提供的控制器的示意图。如图5所示，该实施例的控制器5包括：处理器50、存储器51以及存储在存储器51中并可在处理器50上运行的计算机程序52。处理器50执行计算机程序52时实现上述各个电池过放保护方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103，或者图2所示的步骤201至步骤204，或者图3所示的步骤301至步骤304。或者，处理器50执行计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图4所示模块41至43的功能。
示例性的，计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器51中，并由处理器50执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序52在控制器5中的执行过程。例如，计算机程序52可以被分割成图4所示的模块41至43。
控制器5可以是车辆上的整车控制器或对车辆进行控制的其他控制器。控制器5可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是控制器5的示例，并不构成对控制器5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器51可以是控制器5的内部存储单元，例如控制器5的硬盘或内存。存储器51也可以是控制器5的外部存储设备，例如控制器5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器51还可以既包括控制器5的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器51用于存储计算机程序以及控制器所需的其他程序和数据。存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
作为本发明的另一实施例，本发明还可以包括一种车辆，包括如上任一实施例的控制器，且与上述控制器具有同样的有益效果，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/控制器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/控制器实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个电池过放保护方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池过放保护方法，其特征在于，包括：
获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率；
根据所述用电总功率和所述放电功率，确定所述电池的实际放电功率；所述实际放电功率表征所有用电设备的实际用电总功率；
将所述实际放电功率与所述电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免所述电池过放，所述目标用电设备为所有用电设备中用电功率可以调节的用电设备。
2.根据权利要求1所述的电池过放保护方法，其特征在于，所述根据所述用电总功率和所述放电功率，确定所述电池的实际放电功率，包括：
将所述用电总功率和所述放电功率中的最大值确定为所述电池的实际放电功率。
3.根据权利要求1所述的电池过放保护方法，其特征在于，所述目标用电设备包括车辆中的所有驱动电机；
所述将所述实际放电功率与所述电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，包括：
基于所述最大放电功率，获得所有驱动电机的可用功率；
计算所述最大放电功率和所述实际放电功率的第一功率差值；
将所述第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较；
若所述第一功率差值小于所述比例积分调节激活阈值，则根据所述第一功率差值对所述可用功率进行比例积分调节，根据所述比例积分调节的结果确定所有驱动电机的实际可用功率。
4.根据权利要求3所述的电池过放保护方法，其特征在于，在将所述第一功率差值与比例积分调节激活阈值进行比较之后，还包括：
若所述第一功率差值大于或等于所述比例积分调节激活阈值，则将所述可用功率确定为所有驱动电机的实际可用功率。
5.根据权利要求4所述的电池过放保护方法，其特征在于，所述基于所述最大放电功率，获得所有驱动电机的可用功率，包括：
获取所述电池的最高温度和最低温度，所述电池的实际荷电状态，以及所有用电设备中高压附件的实际用电功率；
根据所述最高温度、所述最低温度、所述实际荷电状态和预设修正系数表，确定温度修正系数和荷电状态修正系数；
根据所述温度修正系数和所述荷电状态修正系数对所述最大放电功率进行修正，确定所述电池的最大动态放电功率；
计算所述最大动态放电功率与所述实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的可用功率。
6.根据权利要求5所述的电池过放保护方法，其特征在于，还包括：获取加热器件预留功率；
所述计算所述最大动态放电功率与所述实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的可用功率，包括：
根据Pes＝Pm′ax-Phv-Pptc，获得所有驱动电机的可用功率；
其中，Pes表示所述可用功率，Pm′ax表示所述最大动态放电功率，Phv表示所述实际用电功率，Pptc表示所述加热器件预留功率。
7.根据权利要求6所述的电池过放保护方法，其特征在于，还包括：获取预设功率调节量；
所述计算所述最大动态放电功率与所述实际用电功率的差值，获得所有驱动电机的可用功率，包括：
根据Pes＝Pm′ax-Phv-Pptc-P0，获得所有驱动电机的可用功率；
其中，P0表示所述预设功率调节量。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池过放保护方法，其特征在于，所述车辆中通过电池供电的所有用电设备包括车辆中的所有驱动电机和高压附件；
所述获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率，包括：
获取每个驱动电机对应的实际电功率、实际机械功率和实际电机效率，以及所述高压附件的实际用电功率；
根据每个驱动电机的实际机械功率以及对应的实际电机效率，计算得到每个驱动电机的效率转换电功率；
计算每个驱动电机的效率转换电功率的和，得到所有驱动电机的第一用电总功率；
计算每个驱动电机的实际电功率的和，得到所有驱动电机的第二用电总功率；
将所述第一用电总功率与所述第二用电总功率中的最大值确定为所有驱动电机的当前用电总功率；
计算所述当前用电总功率和所述实际用电功率之和，得到车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率。
9.一种电池过放保护装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆中通过电池供电的所有用电设备的用电总功率和电池的放电功率；
第一处理模块，用于根据所述用电总功率和所述放电功率，确定所述电池的实际放电功率；所述实际放电功率表征所有用电设备的实际用电总功率；
第二处理模块，用于将所述实际放电功率与所述电池的最大放电功率进行比较，根据比较结果判断是否对目标用电设备的可用功率进行调节，以避免所述电池过放，所述目标用电设备为所有用电设备中用电功率可以调节的用电设备。
10.一种车辆，包括控制器，所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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上的权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
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