CN116424149A - 一种充换电系统过温保护方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种充换电系统过温保护方法及装置，属于电动汽车技术领域。本发明实时检测充换电系统零部件的温度值，根据对应零部件的温度数据表，调整充电电流值和/或放电电流值，调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻各零部件温度值与温度数据表中的温度预期值是否一致，若不一致则根据调整前的温度与调整完成的设定间隔时间后温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表，该方法在车辆零部件损耗时进行实时自适应调整，避免充换电系统出现温度过高、出现安全问题。

Description

一种充换电系统过温保护方法及装置
技术领域
本发明涉及一种充换电系统过温保护方法及装置，属于电动汽车技术领域。
背景技术
目前电动汽车领域的电池过温保护和充换电连接器过温保护均采用当前温度采样值与与预设保护值进行对比，其中预设保护值根据出厂标定的数值，通过大幅度调整充放电电流大小或者阶梯式调整充放电流大小或者直接停机，以此来实现过温保护的目的，此种方法在车辆使用初期时可一定程度避免过温烧蚀或者过温着火的问题，但随着车辆各零部件不断损耗，出厂标定的预设保护值无法根据零部件损耗状态进行自适应调整，在出现快速过温的情况下无法及时避免安全事故发生。申请公布号为CN104269823A的专利申请文件中，公布了一种过温保护方法，该方法采用温度传感器的实时温度变化率与预设保护值进行对比，实现了电机系统过温保护的目的，该方法依旧无法解决随着车辆零部件损耗，无法根据零部件损耗状态进行自适应调整，在出现快速过温的情况下无法及时避免安全事故发生的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种充换电系统过温保护方法及装置，用以解决目前过温保护中无法针对零部件损耗自适应变化导致的无法及时避免安全事故发生的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种充换电系统过温保护方法，包括以下步骤：
1)实时检测充换电系统零部件的温度值，根据对应零部件的温度数据表，调整充电电流值和/或放电电流值，所述的温度数据表包含有不同温度值以及各温度值对应的充电电流值、放电电流值和设定间隔时间后温度预期值；
2)调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，若不一致，则根据调整前的温度与当前时刻零部件温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表。
有益效果：本发明的一种充换电系统过温保护方法，主要包括有温度数据表，其中温度数据表包含有不同时间的温度值、各温度值对应的充电电流值和放电电流值以及设定间隔时间后温度预期值。根据温度数据表，比对当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，在不一致时根据调整前的温度与当前时刻零部件温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并更新温度数据表，本方法充分考虑了充换电系统零部件的不断损耗所导致温度变化率不一致，能够实时监测和记录温度变化，根据温度数据表中的数据调整充电电流值和/或放电电流值，实现了自适应过温保护，避免了温度过高情况下无法及时避免安全事故发生的问题。
进一步地，所述温度数据表是通过对各零部件在过温条件下进行充放电测试得到的。
有益效果：温度数据表是通过对各零部件在过温条件下进行充放电测试得到的，通过充放电测试得到的温度数据表，数据设置合理。
进一步地，充电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Cx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为充电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，tempx为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Cx为温度数据表中Temp x对应的充电电流值。
进一步地，放电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Fx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为放电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，tempx为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Fx为温度数据表中Temp x对应的放电电流值。
本发明中的一种充换电系统过温保护装置，所述装置用于实时检测充换电系统零部件的温度值，并根据对应零部件的温度数据表调整充电电流值和/或放电电流值，调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，若不一致，则根据调整前温度与调整完成的设定间隔时间后温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表，所述的温度数据表包含有不同温度值以及各温度值对应的充电电流值、放电电流值和设定间隔时间后温度预期值。
有益效果：本发明的装置中主要包括有温度数据表，其中温度数据表包含有不同时间的温度值、各温度值对应的充电电流值和放电电流值以及设定间隔时间后温度预期值。根据温度数据表，比对当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，在不一致时根据调整前的温度与当前时刻零部件温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并更新温度数据表，本装置充分考虑了充换电系统零部件的不断损耗所导致温度变化率不一致，能够实时监测和记录温度变化，根据温度数据表中的数据调整充电电流值和/或放电电流值，实现了自适应过温保护，避免了温度过高情况下无法及时避免安全事故发生的问题。
进一步地，所述装置采用电池管理系统，所述电池管理系统与整车控制器实时通信，将更新后的温度数据表实时发送给整车控制器，在电池管理系统异常时，整车控制器实时调整充电电流值和/或放电电流值。
有益效果：本发明的装置采用电池管理系统，其中电池管理系统与整车控制器实时通信，将更新后的温度数据表实时发送给整车控制器，实现电池管理系统与整车控制器数据同步，当电池管理系统异常时，整车控制器以最高级任务实时调整充电电流值和/或放电电流值，避免了电池管理系统异常导致调整电流值失败，进而导致无法实时自适应过温保护造成过温保护失效的问题。
进一步地，所述温度数据表是通过对各零部件在过温条件下进行充放电测试得到的。
有益效果：温度数据表是通过对各零部件在过温条件下进行充放电测试得到的，通过充放电测试得到的温度数据表，数据设置合理。
进一步地，充电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Cx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为充电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，tempx为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Cx为温度数据表中Temp x对应的充电电流值。
进一步地，放电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Fx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为放电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，tempx为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Fx为温度数据表中Temp x对应的放电电流值。
附图说明
图1是本发明的方法实施例中过温保护原理示意框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
充换电系统过温保护方法实施例：
如图1所示的一种充换电系统过温保护方法，首先实时检测充换电系统零部件的温度值，并根据对应零部件的温度数据表调整充电电流值和/或放电电流值，调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻各零部件温度值与温度数据表中的温度预期值是否一致，若不一致，则根据调整前温度与调整完成的设定间隔时间后温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表。具体实施步骤如下：
1.实时检测充换电系统零部件的温度值，根据对应零部件的温度数据表，调整充电电流值和/或放电电流值。
其中充换电系统零部件主要包括有电池箱体、充电连接器和换电连接器。在进行检测时，可检测其中任一零部件，或多各零部件，每个零部件都包括有自身的温度数据表。如表1所示：
表1
Figure BDA0004084899960000041
Figure BDA0004084899960000051
其中，温度数据表主要包含有不同温度值以及各温度值对应的充电电流值、放电电流值和设定间隔时间后温度预期值。当前温度值Temp x和温度数据表中Temp x对应的温度预期值temp x为定量，可以是固定值，也可以是固定范围，Temp x对应的充电电流值Cx和Temp x对应的放电电流值Fx为可更新的变量。其中，电池箱体温度数据表table、充电连接器温度数据表table和换电连接器温度数据表table是根据大量温度实验测试得到的结果。部分试验的温度数据如表2所示：
表2
Figure BDA0004084899960000052
Figure BDA0004084899960000061
在电动汽车充换电系统工作过程中，电池管理系统(BMS)根据出厂标定的电池箱体温度数据表table、充电连接器温度数据表table和换电连接器温度数据表table，实时检测当前温度值Temp x。根据对应零部件的温度数据表，实时调整充电、放电电流大小。
同时，整车控制器(VCU)与电池管理系统(BMS)常保持心跳和温度数据表同步，整车控制器实时检测电池管理系统调整充电、放电电流大小是否与最新的电池箱体温度数据表table、充电连接器温度数据表table和换电连接器温度数据表table对应数值一致，若不一致，则说明电池管理器出现故障，整车控制器直接以最高级及时调整充、放电电流大小，避免出现调整失败从而无法实现过温保护的问题。
2.调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，若不一致，则根据调整前的温度与当前时刻零部件温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表。
当电池管理系统调整温度数据表完成的间隔时间t后(t范围为1-60s)，对比调整完成间隔时间t后的实际温度值T是否与数据表table中的调整间隔时间t前Temp 1对应的温度预期值temp1一致，若不一致，则根据调整前的温度与调整完成的设定间隔时间后温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值。该实施例中调整过程的充电电流值C应变更为(Temp1-T)/(Temp1-temp1)*C1，放电电流值F应变更为(Temp1-T)/(Temp1-temp1)*F1，并使用变更后的充电电流值C和放电电流值F直接替换原表中的C1和F1，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表。
充换电系统过温保护装置实施例：
本实施例中的充换电系统过温保护装置，该装置采用电池管理系统，电池管理系统实时检测充换电系统零部件的温度值，并根据对应零部件的温度数据表调整充电电流值和/或放电电流值，调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，若不一致，则根据调整前温度与调整完成的设定间隔时间后温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表。电池管理系统还与整车控制器实时通信，将更新后的温度数据表发送给整车控制器。
整车控制器实时接收更新后的温度数据表，并监测电池管理系统调整的充电、放电电流值是否与更新后的数据表对应数值一致，若不一致，以最高级任务调整充电电流值和放电电流值。具体实施原理已在方法实施例中详细描述，这里不再赘述。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种充换电系统过温保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)实时检测充换电系统零部件的温度值，根据对应零部件的温度数据表，调整充电电流值和/或放电电流值，所述的温度数据表包含有不同温度值以及各温度值对应的充电电流值、放电电流值和设定间隔时间后温度预期值；
2)调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，若不一致，则根据调整前的温度与当前时刻零部件温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表。
2.根据权利要求1所述的充换电系统过温保护方法，其特征在于，所述温度数据表是通过对各零部件在过温条件下进行充放电测试得到的。
3.根据权利要求1或2所述的充换电系统过温保护方法，其特征在于，充电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Cx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为充电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，temp x为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Cx为温度数据表中Temp x对应的充电电流值。
4.根据权利要求1或2所述的充换电系统过温保护方法，其特征在于，放电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Fx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为放电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，temp x为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Fx为温度数据表中Temp x对应的放电电流值。
5.一种充换电系统过温保护装置，其特征在于，所述装置用于实时检测充换电系统零部件的温度值，并根据对应零部件的温度数据表调整充电电流值和/或放电电流值，调整完成的设定间隔时间后，判断当前时刻零部件温度值与调整前的温度对应的温度预期值是否一致，若不一致，则根据调整前温度与调整完成的设定间隔时间后温度之间的变化计算出充电、放电电流的变更值，按照变更后的电流值进行充放电控制，并将变更值更新至对应零部件的温度数据表，所述的温度数据表包含有不同温度值以及各温度值对应的充电电流值、放电电流值和设定间隔时间后温度预期值。
6.根据权利要求5所述的充换电系统过温保护装置，其特征在于，所述装置采用电池管理系统，所述电池管理系统与整车控制器实时通信，将更新后的温度数据表实时发送给整车控制器，在电池管理系统异常时，整车控制器实时调整充电电流值和/或放电电流值。
7.根据权利要求5所述的充换电系统过温保护装置，其特征在于，所述温度数据表是通过对各零部件在过温条件下进行充放电测试得到的。
8.根据权利要求6或7所述的充换电系统过温保护装置，其特征在于，充电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Cx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为充电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，temp x为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Cx为温度数据表中Temp x对应的充电电流值。
9.根据权利要求6或7所述的充换电系统过温保护装置，其特征在于，放电电流的变更值根据公式[(Temp x-T)/(Temp x-temp x)*Fx得到，式中Temp x为数据表中的温度值，T为放电电流调整完成设定间隔后检测到的温度值，temp x为温度数据表中Temp x对应的温度预期值，Fx为温度数据表中Temp x对应的放电电流值。
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