CN115534760A - 电动汽车的控制方法、装置、车辆控制终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动汽车的控制方法、装置、车辆控制终端及存储介质。上述控制方法包括：当获取得到第一电池系统的热失控信号时，控制第二电池系统进行自检；获取第二电池系统的自检信号；若自检信号为正常，则控制第二电池系统启动为PDU供电；控制PDU为整车冷却系统供电，并启动整车冷却系统为第一电池系统降温。本发明当检测到动力电池系统热失控时，由另外一路电池系统为PDU供电，启动整车冷却系统对动力电池系统进行快速主动降温，可以对热扩散起到极大的抑制作用，能有效避免热扩散的进一步扩大，可有效降低热扩散的危害，提高了电动汽车的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的控制方法、装置、车辆控制终端及存储介质。
背景技术
电池热扩散也称为电池热失控，是指由于单个电芯放热、温度上升，从而产生连锁反应，同时引发其余电芯接连发生温度不可控的现象。当电芯发生热失控时，及时将电芯散发的热量导出系统，极速降温是有必要的。
现有技术中，对于电动汽车，当动力电池系统发生热失控时没有有效的降温手段，无法对热失控进行控制，具有较大安全风险，严重威胁车内乘客的安全。
发明内容
本发明实施例提供了一种电动汽车的控制方法、装置、车辆控制终端及存储介质，以解决现有技术中，电动车无法对热失控进行主动降温，具有安全风险的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的控制方法，电动汽车包括：第一电池系统、第二电池系统、PDU及整车冷却系统；第一电池系统和第二电池系统均与PDU的输入端电连接，PDU的输出端与整车冷却系统电连接，用于为整车冷却系统供电；其中，第一电池系统为动力电池系统；上述控制方法包括：
当获取得到第一电池系统的热失控信号时，控制第二电池系统进行自检；
获取第二电池系统的自检信号；
若自检信号为正常，则控制第二电池系统启动为PDU供电；
控制PDU为整车冷却系统供电，并启动整车冷却系统为第一电池系统降温。
可选的，在控制PDU为整车冷却系统供电，并启动整车冷却系统为第一电池系统降温后，上述控制方法还包括：
实时获取第一电池系统的温度；
若第一电池系统的温度小于预设温度，且持续预设时长，则控制第二电池系统关闭；
否则，控制第二电池系统持续启动。
可选的，实时获取第一电池系统的温度，包括：
实时获取第一电池系统中的多个采样点的温度；
对多个采样点的温度进行滤波，剔除异常温度，得到多个正常温度；
将多个正常温度中的最高温度作为第一电池系统的温度。
可选的，预设温度为25℃。
可选的，预设时长为10min。
可选的，上述控制方法还包括；
若自检信号为异常，则控制第二电池系统关闭，并发出整车一级报警信号。
可选的，第二电池系统为动力电池系统或燃料电池系统。
本发明实施例的第二方面提供了一种电动汽车的控制装置，电动汽车包括：第一电池系统、第二电池系统、PDU及整车冷却系统；第一电池系统和第二电池系统均与PDU的输入端电连接，PDU的输出端与整车冷却系统电连接，用于为整车冷却系统供电；其中，第一电池系统为动力电池系统；上述控制装置包括：
第一信号获取模块，用于当获取得到第一电池系统的热失控信号时，控制第二电池系统进行自检；
第二信号获取模块，用于获取第二电池系统的自检信号；
第一判断模块，用于若自检信号为正常，则控制第二电池系统启动为PDU供电；
降温控制模块，用于控制PDU为整车冷却系统供电，并启动整车冷却系统为第一电池系统降温。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆控制终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中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如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式电动汽车的控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，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电动汽车的控制方法的步骤。
本发明实施例提供一种电动汽车的控制方法、装置、车辆控制终端及存储介质。上述控制方法包括：当获取得到第一电池系统的热失控信号时，控制第二电池系统进行自检；获取第二电池系统的自检信号；若自检信号为正常，则控制第二电池系统启动为PDU供电；控制PDU为整车冷却系统供电，并启动整车冷却系统为第一电池系统降温。本发明实施例中，两路电池系统同时为PDU供电，当检测到第一电池系统（动力电池系统）热失控时，由另外一路电池系统（第二电池系统）为PDU供电，启动整车冷却系统对第一电池系统进行快速主动降温，可以对热扩散起到极大的抑制作用，能有效避免热扩散的进一步扩大，可有效降低热扩散的危害，提高了电动汽车的安全性。
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性的前提下，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一种电动汽车的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电动汽车的控制方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种电动汽车的控制方法的实现流程示意图；
图4是本发明实施例提供的电动汽车的控制装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的车辆控制终端的示意图。
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。
随着纯电动汽车的发展，作为电动汽车核心部件的动力电池也取得了较大的进步，在材料创新、能量密度及成组效率等领域取得了突破性的进展。但若动力电池系统受到热滥用或机械滥用会引起热失控，车辆无法对动力电池进行快速、主动降温，只能利用动力电池系统中电池芯中的隔热装置来抑制热扩散的蔓延、通过防爆阀排除热失控产生的高温气体等进行被动降温，降温效果不佳，可能导致动力电池系统内部热量聚集并快速传递，从而产生更大范围的蔓延，产生较大的危害和安全隐患。
随着技术的发展，部分电动车辆中搭载有两套电池系统，两套电池系统并联供电。例如，混动燃料电池汽车，搭载有两套电池系统，一套动力电池系统和一套燃料电池系统。燃料电池具有无污染、能源补充便利快捷、续航里程较长等优势，是未来的主要技术发展方向。基于目前燃料电池系统成本高、功率低、功率不稳定、体积大、低温启动困难等问题，为充分匹配整车的功率需求，通常需要搭配动力电池系统一起为整车提供能源输出。燃料电池系统与动力电池系统协调配合，为整车提供平稳动力。例如，参考图1，电动汽车包括：第一电池系统11和第二电池系统12两个电池系统。
基于以上，参考图2，本发明实施例提供了一种电动汽车的控制方法，应用于图1所示的电动汽车。参考图1，电动汽车包括：第一电池系统11、第二电池系统12、PDU13及整车冷却系统14；第一电池系统11和第二电池系统12均与PDU13的输入端电连接，PDU13的输出端与整车冷却系统14电连接，用于为整车冷却系统14供电；其中，第一电池系统11为动力电池系统；
PDU（Power Distribution Unit，电源分配单元）又称为高压配电盒，由第一电池系统11和第二电池系统12供电，作为电流分配单元，主要用于对整车的高压配电进行管理。
第一电池系统11为动力电池系统。动力电池系统是一种储能装置，顾名思义，用于为汽车提供动力。例如，可以包括电池芯和电池管理系统（BMS，Battery ManagementSystem），电池芯通常为锂电。
第二电池系统12可以为动力电池系统或燃料电池系统。燃料电池系统是通过电化学反应将反应物的化学能转化为电能和热能的系统；例如，氢燃料电池系统，利用氢气和氧气的化学反应将化学能转换为电能，为汽车提供动力。燃料电池系统可以包括：燃料电池堆和燃电控制器。
整车冷却系统14为整车的热管理部件，用于对整车的发热部件进行冷却。
参考图2，上述电动汽车的控制方法详述如下：
S101：当获取得到第一电池系统11的热失控信号时，控制第二电池系统12进行自检；
动力电池系统通常包括：电池芯和BMS。系统中通常设置有热失控检测，当检测到热失控时，BMS会发出热失控信号。
具体的，可通过判断动力电池系统中的电池芯的温度是否超过第一阈值确定热失控。或通过判断电池芯的温度的增长速度是否超过第二阈值确定热失控。具体确定热失控的方式不做限定。
S102：获取第二电池系统12的自检信号；
若要启动第二电池系统12的供电，需首先确保第二电池系统12是正常的。因此，启动第二电池系统12自检，获取第二电池系统12的自检信号，在确认第二电池系统12正常时才启动供电，以免贸然启动第二电池系统12导致更严重的事故。
例如，当第二电池系统12的温度超过第三阈值，则第二电池系统12的自检信号异常。或结合信号通信状况及绝缘检测信息等综合确定发出自检信号。
S103：若自检信号为正常，则控制第二电池系统12启动为PDU13供电；
S104：控制PDU13为整车冷却系统14供电，并启动整车冷却系统14为第一电池系统11降温。
本发明实施例中，第一电池系统11和第二电池系统12并联供电，当第一电池系统11发生热失控时，若第二电池系统12正常则由第二电池系统12为PDU13供电，启动整车冷却系统14，通过整车冷却系统14直接、快速、主动的对第一电池系统11降温，避免热失控的快速蔓延，有效提高了电动汽车的安全性。
本发明实施例中，当且仅当第一电池系统11发生热失控时，才启动上述步骤，不影响电动汽车的正常供电，保证了电动汽车工作的稳定性。
在一种可能的实施方式中，在S104之后，上述控制方法还可以包括：
S105：实时获取第一电池系统11的温度；
S106：若第一电池系统11的温度小于预设温度，且持续预设时长，则控制第二电池系统12关闭；
S107：否则，控制第二电池系统12持续启动。
本发明实施例中，当第一电池系统11的温度已经降下来且稳定时，可将第二电池系统12关闭，否则将持续启动第二电池系统12为第一电池系统11降温，确保热失控可控，提高车辆的安全性。
在一种可能的实施方式中，S105可以包括：
S1051：实时获取第一电池系统11中的多个采样点的温度；
S1052：对多个采样点的温度进行滤波，剔除异常温度，得到多个正常温度；
S1053：将多个正常温度中的最高温度作为第一电池系统11的温度。
由于电池系统中通常设置有多个温度采样点，本发明实施例中获取多个采样点的温度，剔除异常数据后将最高温度作为第一电池系统11的温度，保证整个第一电池系统11的温度全部小于预设温度才关闭第二电池系统12，不再降温，进一步保证了车辆的安全性。
在一种可能的实施方式中，预设温度可以为25℃。
在一种可能的实施方式中，预设时长可以为10min。
具体的，预设温度和预设时长可以根据实际应用需求设定，在此不做限定。
在一种可能的实施方式中，参考图3，上述控制方法还可以包括；
S108：若自检信号为异常，则控制第二电池系统12关闭，并发出整车一级报警信号。
若第二电池系统12也不正常，则无法启动第二电池系统12的供电，无法进行主动降温，热失控会进一步加剧，此时情况比较危急，发出整车一级报警信号，提示用于风险，保证用户的安全。
进一步的，参考图3，上述控制方法还可以包括：
当获取得到第一电池系统11的热失控信号时，发出整车热失控报警信号，提示用户风险。
在一种可能的实施方式中，第二电池系统12可以为动力电池系统或燃料电池系统。
在一种可能的实施方式中，整车冷却系统14可以包括：ACCM；
ACCM的输入端与PDU13电连接，用于压缩冷媒，为整车提供冷源。例如，ACCM通过热交换器或直冷方式带走冷却回路中的热量（具体冷却方式包括但不限于此）为第一电池系统11降温。
进一步的,电动汽车还可以包括：低压供电系统；
低压供电系统的输入端与PDU13连接，输出端用于为低压用电设备供电。
示例性的，冷却回路中还设置有阀门，用于实现冷却回路的导通及断开。
低压供电系统为阀门供电，使得冷却回路中的阀门动作，控制冷却回路的导通与断开。
示例性的，低压供电系统可以包括：DCDC变换器及蓄电池；
DCDC变换器的输入端与PDU13电连接，DCDC变换器与蓄电池连接，还用于为低压用电设备供电。
例如，DCDC变换器（直流变换器）的输出端的电压可以为12V。
在一种可能的实施方式中，参考图3，上述控制方法还可以包括：
当获取得到第一电池系统11的热失控信号时，唤醒PDU、第二电池系统12的控制器、ACCM及DCDC变换器，使各个部件提前为整车冷却系统14启动做好准备，以便第二电池系统12自检完成后快速启动整车冷却系统14，快速对第一电池系统11进行降温，抑制热扩散的进一步加剧。
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动汽车的控制装置的结构示意图，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：
上述电动汽车包括：第一电池系统11、第二电池系统12、PDU13及整车冷却系统14；第一电池系统11和第二电池系统12均与PDU13的输入端电连接，PDU13的输出端与整车冷却系统14电连接，用于为整车冷却系统14供电；其中，第一电池系统11为动力电池系统；上述控制装置包括：
第一信号获取模块21，用于当获取得到第一电池系统11的热失控信号时，控制第二电池系统12进行自检；
第二信号获取模块22，用于获取第二电池系统12的自检信号；
第一判断模块23，用于若自检信号为正常，则控制第二电池系统12启动为PDU13供电；
降温控制模块24，用于控制PDU13为整车冷却系统14供电，并启动整车冷却系统14为第一电池系统11降温。
在一种可能的实施方式，上述控制装置还可以包括：
温度采集模块，用于实时获取第一电池系统11的温度；
第二判断模块，用于若第一电池系统11的温度小于预设温度，且持续预设时长，则控制第二电池系统12关闭；
第三判断模块，用于否则，控制第二电池系统12持续启动。
在一种可能的实施方式，温度采集模块可以具体用于：
1、实时获取第一电池系统11中的多个采样点的温度；
2、对多个采样点的温度进行滤波，剔除异常温度，得到多个正常温度；
3、将多个正常温度中的最高温度作为第一电池系统11的温度。
在一种可能的实施方式，预设温度可以为25℃。
在一种可能的实施方式，预设时长可以为10min。
在一种可能的实施方式，上述控制装置还可以包括；
第四判断模块，用于若自检信号为异常，则控制第二电池系统12关闭，并发出整车一级报警信号。
在一种可能的实施方式，第二电池系统12可以为动力电池系统或燃料电池系统。
图5是本发明实施例提供的车辆控制终端的示意图。如图5所示，该实施例的车辆控制终端5包括：处理器50和存储器51。存储器51用于存储计算机程序52，处理器50用于调用并运行存储器51中存储的计算机程序52，执行上述各个电动汽车的控制方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S101至S103。或者，处理器50用于调用并运行存储器51中存储的计算机程序52，实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块21至24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在车辆控制终端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/单元21至24。
车辆控制终端5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。车辆控制终端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仅仅是车辆控制终端5的示例，并不构成对车辆控制终端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，例如终端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可以是车辆控制终端5的内部存储单元，例如车辆控制终端5的硬盘或内存。存储器51也可以是车辆控制终端5的外部存储设备，例如车辆控制终端5上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器51还可以既包括车辆控制终端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终端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。
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/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端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 Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
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)
1.一种电动汽车的控制方法，其特征在于，所述电动汽车包括：第一电池系统、第二电池系统、PDU及整车冷却系统；所述第一电池系统和所述第二电池系统均与所述PDU的输入端电连接，所述PDU的输出端与所述整车冷却系统电连接，用于为所述整车冷却系统供电；其中，所述第一电池系统为动力电池系统；所述控制方法包括：
当获取得到所述第一电池系统的热失控信号时，控制所述第二电池系统进行自检；
获取所述第二电池系统的自检信号；
若所述自检信号为正常，则控制所述第二电池系统启动为所述PDU供电；
控制所述PDU为所述整车冷却系统供电，并启动所述整车冷却系统为所述第一电池系统降温。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，在所述控制所述PDU为所述整车冷却系统供电，并启动所述整车冷却系统为所述第一电池系统降温后，所述控制方法还包括：
实时获取所述第一电池系统的温度；
若所述第一电池系统的温度小于预设温度，且持续预设时长，则控制所述第二电池系统关闭；
否则，控制所述第二电池系统持续启动。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述实时获取所述第一电池系统的温度，包括：
实时获取所述第一电池系统中的多个采样点的温度；
对所述多个采样点的温度进行滤波，剔除异常温度，得到多个正常温度；
将所述多个正常温度中的最高温度作为所述第一电池系统的温度。
4.根据权利要求2所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述预设温度为25℃。
5.根据权利要求2所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述预设时长为10min。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括；
若所述自检信号为异常，则控制所述第二电池系统关闭，并发出整车一级报警信号。
7.根据权利要求1至5任一项所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述第二电池系统为动力电池系统或燃料电池系统。
8.一种电动汽车的控制装置，其特征在于，所述电动汽车包括：第一电池系统、第二电池系统、PDU及整车冷却系统；所述第一电池系统和所述第二电池系统均与所述PDU的输入端电连接，所述PDU的输出端与所述整车冷却系统电连接，用于为所述整车冷却系统供电；其中，所述第一电池系统为动力电池系统；所述控制装置包括：
第一信号获取模块，用于当获取得到所述第一电池系统的热失控信号时，控制所述第二电池系统进行自检；
第二信号获取模块，用于获取所述第二电池系统的自检信号；
第一判断模块，用于若所述自检信号为正常，则控制所述第二电池系统启动为所述PDU供电；
降温控制模块，用于控制所述PDU为所述整车冷却系统供电，并启动所述整车冷却系统为所述第一电池系统降温。
9.一种车辆控制终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至7中任一项所述的电动汽车的控制方法。
10.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述电动汽车的控制方法的步骤。
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