CN116494825B - 一种车载锂电池管理方法和装置 - Google Patents
一种车载锂电池管理方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116494825B CN116494825B CN202310299382.1A CN202310299382A CN116494825B CN 116494825 B CN116494825 B CN 116494825B CN 202310299382 A CN202310299382 A CN 202310299382A CN 116494825 B CN116494825 B CN 116494825B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium battery
- load
- vehicle
- voltage
- historical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 236
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 236
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 5
- HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N (3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene-1-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1C=CC(C(O)=O)=C[C@H]1O HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请涉及一种车载锂电池管理方法和装置。所述方法包括：采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据当前锂电池电量、当前锂电池温度和对应关系，获得目标充电电压；根据目标充电电压对锂电池进行充电。采用本方法能够延长蓄电池使用寿命，降低整车能耗。
Description
技术领域
本申请涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种车载锂电池管理方法和装置。
背景技术
蓄电池可以用于车辆的启动、放电以及储电。其中，启动指的是当启动发动机时，蓄电池会提供相应的启动电流；放电指的是当发电机过载时，蓄电池会协助发电机向车载用电设备供电；储电指的是当发电机的端电压高于蓄电池的电动势时，蓄电池还会将其中一部分电能转化为化学能进行储存。铅酸电池作为蓄电池的一种，在应用到车辆中时，存在使用寿命较短的问题。
发明内容
基于此，提供一种车载锂电池管理方法和装置，改善现有技术中蓄电池使用寿命较短的问题。
一方面，提供一种车载锂电池管理方法，所述方法包括：采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据所述当前锂电池电量、所述当前锂电池温度和所述对应关系，获得目标充电电压；根据所述目标充电电压对锂电池进行充电。
在其中一个实施例中，所述获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系包括：获取历史电池数据集，所述历史电池数据集包括多个数据组，每一所述数据组由历史锂电池电量、历史锂电池温度和历史充电电压组成；对所述历史电池数据集进行数据拟合，得到所述锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系。
在其中一个实施例中，在根据所述目标充电电压对锂电池进行充电之后，还包括：根据所述目标充电电压计算获得相应的输出电压，并根据所述输出电压获得第一输出功率；获取所述锂电池的第二输出功率，计算第一输出功率和第二输出功率的和，获得第三输出功率；获取车辆负载的消耗功率，将所述消耗功率与所述第三输出功率进行对比，获得对比结果；若所述对比结果为所述消耗功率大于所述第三输出功率，则对车辆进行抛负载处理。
在其中一个实施例中，对车辆进行抛负载处理，包括：获取各个车辆负载对车辆的安全影响程度，并根据所述安全影响程度对各个车辆负载进行分类，获得一级负载、二级负载和三级负载，其中，所述一级负载对应的安全影响程度小于所述二级负载对应的安全影响程度，所述二级负载对应的安全影响程度小于所述三级负载对应的安全影响程度；计算所述消耗功率与所述第三输出功率间的差值，并根据所述差值对所述一级负载、所述二级负载、所述三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭或降级。
在其中一个实施例中，根据所述差值对所述一级负载、所述二级负载、所述三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭或降级，包括：若根据所述差值，对所述二级负载进行关闭，则相应对所述一级负载进行关闭；若根据所述差值，对所述三级负载进行关闭，则相应对所述一级负载、二级负载进行关闭。
在其中一个实施例中，在获取各个车辆负载对车辆的安全影响程度，并根据所述安全影响程度对各个车辆负载进行分类，获得一级负载、二级负载和三级负载之后，还包括：判断车载动力电池是否发生热失控；若是，则对所述车载动力电池进行冷却，并获取热失控时长，将所述热失控时长与热失控时长阈值进行比较，获得比较结果；当所述热失控时长小于或等于热失控时长阈值时，对所述一级负载、所述二级负载、所述三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭，并生成提示信息以对用户进行安全提示；当所述热失控时长大于热失控时长阈值时，对所有车辆负载进行关闭，并保留电池冷却功能。
在其中一个实施例中，在采集当前锂电池电量和当前锂电池温度之后，还包括：若车辆完成当前驾驶循环，或，车辆处于停止状态，则比较所述锂电池电量与锂电池电量阈值，若所述锂电池电量小于所述锂电池电量阈值，则获取相应的输出电压，并通过所述输出电压对锂电池进行充电，以使所述锂电池电量达到所述锂电池电量阈值。
另一方面，提供了一种车载锂电池管理装置，所述装置包括：
低压锂电池管理系统，用于采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；
直流变换器，所述直流变换器与所述低压锂电池管理系统连接，所述直流变换器用于根据输出电压对锂电池进行充电；
汽车动力学控制器，所述汽车动力学控制器包括低压能耗管理子模块和高压电源管理子模块，所述低压能耗管理子模块与所述低压锂电池管理系统连接，所述低压能耗管理子模块用于获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，根据所述当前锂电池电量、所述当前锂电池温度和所述对应关系，获得目标充电电压，并根据所述目标充电电压计算所述输出电压；
所述高压电源管理子模块用于接收并响应来自所述直流变换器的状态信息，以控制所述直流变换器根据接收到的所述输出电压对所述锂电池进行充电。
在一个实施例中，所述装置还包括：汽车接口单元，所述汽车接口单元与所述汽车动力学控制器连接，所述汽车接口单元用于计算车辆负载的消耗功率，并将所述消耗功率发送至所述汽车动力学控制器，以使所述低压能耗管理子模块根据所述消耗功率控制所述直流变换器调整所述输出电压。
在一个实施例中，所述装置还包括：所述汽车接口单元与所述汽车动力学控制器通过控制器局域网络或以太网通信，与所述低压锂电池管理系统通过控制器局域网络通信。
上述车载锂电池管理方法和装置，通过低压锂电池管理系统采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据所述当前锂电池电量、所述当前锂电池温度和所述对应关系，获得目标充电电压；根据所述目标充电电压对锂电池进行充电，通过采用合理的充电电压对锂电池进行充电，避免了采用不合理充电电压对锂电池进行充电所导致的锂电池性能降低和寿命衰减的问题，从而增加锂电池的使用寿命和降低整车能耗的目的。
附图说明
图1为一个实施例中车载锂电池管理方法的流程示意图；
图2为一个实施例中车载锂电池管理装置的结构框图；
图3为另一个实施例中车载锂电池管理装置的结构框图；
图4为一个实施例中汽车动力学控制器的结构框图；
图5为一个实施例中车载里电池管理装置的系统结构图。
附图标号如下：
1、控制器局域网络
2、以太网
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种车载锂电池管理方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，包括以下步骤：
步骤101，采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；
步骤102，获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据当前锂电池电量、当前锂电池温度和对应关系，获得目标充电电压；
步骤103，根据目标充电电压对锂电池进行充电。
上述车载锂电池管理方法中，可以应用于新能源汽车的低压锂电池的电压控制中，通过低压锂电池管理系统采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据当前锂电池电量、当前锂电池温度和对应关系，获得目标充电电压；根据目标充电电压对锂电池进行充电，从而增加锂电池的使用寿命。
在步骤101中，示例性地说明，采集当前锂电池电量和当前锂电池温度，例如，可以通过新能源汽车的低压能耗管理子模块来确定锂电池的充电电压，低压能耗管理子模块可以基于当前锂电池电量和当前锂电池温度来确定电池的充电电压，其中，该充电电压可以是最优充电电压。该充电电压可以转化为DCDC直流变换器的脉冲宽度调制(PWM)控制信号，从而来调整DCDC直流变换器的输出电压。具体的，可以通过低压能耗管理子模块将最优充电电压请求上报给高压电源管理子模块，由高压电源管理子模块来控制DCDC使能和电压输出。其中，当前锂电池电量和当前锂电池温度可以通过电池传感器获得，该锂电池可以是低压锂电池。
在步骤102中，示例性地说明，获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据当前锂电池电量、当前锂电池温度和对应关系，获得目标充电电压，例如，低压锂电池管理系统实时监控并检测低压锂电池的状态信息，并把该状态信息通过控制器局域网络信号发送至低压能耗管理子模块，其中，该状态信息指的是当前锂电池电量和当前锂电池温度。低压能耗管理子模块在获取到当前锂电池电量和当前锂电池温度之后，可以通过锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，来确定当前锂电池电量和当前锂电池温度所对应的目标充电电压，在一些实施过程中，确定目标充电电压可以通过查表获得，该表通过锂电池电量、锂电池温度和充电电压的对应关系获得。
在步骤103中，示例性地说明，根据目标充电电压对锂电池进行充电，例如，在获得目标充电电压以后，可以让汽车动力学控制器给DCDC直流变换器发送使能电压。在一些实施过程中，汽车动力学控制器控制车辆的高压附件完成高压上电后，再根据该目标充电电压通过控制器局域网络信号给DCDC直流变换器发送控制指令，从而实现使能电压的发送，使DCDC直流变换器通过该使能电压工作，输出电压，对锂电池进行充电，其中，控制车辆的高压附件完成高压上电中的高压指的是控制高压电池管理系统预充完成，闭合主正、主负继电器，让整车高压回路达到预期的电压，控制其余高压附件，如MCU、GCU处于高压待机状态。
作为上述实施例的一种具体实现方式，获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系包括：获取历史电池数据集，历史电池数据集包括多个数据组，每一数据组由历史锂电池电量、历史锂电池温度和历史充电电压组成；对历史电池数据集进行数据拟合，得到锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系。
需要说明的是，锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系可以通过获取历史电池数据集，并进行相应的数据拟合获得，数据拟合的数学表达如下：
z＝a+bx+cy+dx2+ex3+fx4+gxy+hy2
其中，a表示第一常数，b表示第二常数，c表示第三常数，d表示第四常数，e表示第五常数，f表示第六常数，g表示第七常数，h表示第八常数，x表示历史锂电池电量，y表示历史锂电池温度，z表示历史充电电压。a、b、c、d、e、f、g、h可以通过历史电池数据集进行数据拟合后确定。通过数据拟合后，可以形成相应的数据拟合曲线。在一些具体的实施例中，
z＝2856.5+4201.4x-0.4827y-13016x2+16110x3-6828.7x4
+0.5463xy+0.0030y2
在一些实施过程中，该历史充电电压为历史锂电池电量随时间衰减的最小数据拟合曲线所对应的充电电压。通过基于电池容量随时间衰减最小曲线所对应的充电电压得到锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据对应关系得到目标充电电压，从而达到增加锂电池的使用寿命和降低整车能耗的目的。
作为上述实施例的一种具体实现方式，在根据目标充电电压对锂电池进行充电之后，还包括：根据目标充电电压计算获得相应的输出电压，并根据输出电压获得第一输出功率；获取锂电池的第二输出功率，计算第一输出功率和第二输出功率的和，获得第三输出功率；获取车辆负载的消耗功率，将消耗功率与第三输出功率进行对比，获得对比结果；若对比结果为消耗功率大于第三输出功率，则对车辆进行抛负载处理。
需要说明的是，为了避免整车出现因低压供电能力不足导致不可预见的风险，可以对车辆进行抛负载处理。其中，第一输出功率指的是DCDC直流变换器的输出功率，该输出功率可以通过计算DCDC直流变换器的输出电压获得，在一些实施过程中，可以通过目标充电电压计算获得DCDC直流变换器相应的输出电压；具体地，直流变换器的输出电压可以先通过标定直流变换器输出电压与锂电池充电电压的关系，然后根据直流变换器输出电压与锂电池充电电压的关系和锂电池充电电压得到，例如，DCDC直流变换器相应的输出电压可以为1.2倍的目标充电电压。优选的，第一输出功率还可以是DCDC直流变换器的最大输出功率；第二输出功率可以是锂电池的最大输出功率；第三输出功率为DCDC直流变换器的最大输出功率和锂电池的最大输出功率之和。在一些实施过程中，车辆负载指的是车辆低压电器负载，例如大屏、大灯、仪表等低压电器附件。
作为上述实施例的一种具体实现方式，对车辆进行抛负载处理，包括：获取各个车辆负载对车辆的安全影响程度，并根据安全影响程度对各个车辆负载进行分类，获得一级负载、二级负载和三级负载，其中，一级负载对应的安全影响程度小于二级负载对应的安全影响程度，二级负载对应的安全影响程度小于三级负载对应的安全影响程度；计算消耗功率与第三输出功率间的差值，并根据差值对一级负载、二级负载、三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭或降级。
需要说明的是，在一些实施过程中，对车辆进行抛负载处理时，可以通过对车辆负载进行分级来实现。具体的，可以根据各个车辆负载对车辆的安全影响程度对各个车辆进行分类，获得一级负载、二级负载和三级负载。其中，安全影响程度包括车辆负载对行驶安全、人员安全影响程度以及用户对车辆负载的感知强烈程度，用户对车辆负载的感知程度越低，则对安全影响程度越小，则相应该车辆负载对应的等级越低，在进行抛负载处理时，该车辆负载越早被关闭或降级。
作为上述实施例的一种具体实现方式，根据差值对一级负载、二级负载、三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭或降级，包括：若根据差值，对二级负载进行关闭，则相应对一级负载进行关闭；若根据差值，对三级负载进行关闭，则相应对一级负载、二级负载进行关闭。
需要说明的是，在本申请中，车辆的抛负载处理可以通过高等级的抛负载处理覆盖低等级的抛负载处理，其中，高等级的抛负载处理和低等级的抛负载处理指的是每一类型的车辆负载相对于另一类型的车辆负载而言，若对等级较高的车辆负载进行关闭或降级，则为高等级的抛负载处理；若对等级较低的车辆负载进行关闭或降级，则为低等级的抛负载处理。例如，对三级负载进行抛负载处理，对于一级负载和二级负载而言，为高低级的抛负载处理；对二级负载进行抛负载处理，对于一级负载而言，为高等级的抛负载处理，但对于三级负载而言，为低等级的抛负载处理；对一级负载进行抛负载处理，对于二级负载和三级负载而言，为低等级的抛负载处理。当进行高等级的抛负载处理时，相应的，其相对的低等级的车辆负载也进行关闭或降级。
作为上述实施例的一种具体实现方式，在获取各个车辆负载对车辆的安全影响程度，并根据安全影响程度对各个车辆负载进行分类，获得一级负载、二级负载和三级负载之后，还包括：判断车载动力电池是否发生热失控；若是，则对车载动力电池进行冷却，并获取热失控时长，将热失控时长与热失控时长阈值进行比较，获得比较结果；当热失控时长小于或等于热失控时长阈值时，对一级负载、二级负载、三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭，并生成提示信息以对用户进行安全提示；当热失控时长大于热失控时长阈值时，对所有车辆负载进行关闭，并保留电池冷却功能。
需要说明的是，在一些实施过程中，一级负载为用户感知不强烈的舒适性连续工作负载；二级负载为感知较强烈的舒适性连续负载；三级负载为关闭后不影响用户靠边停车的连续负载。其中，一级负载包括座舱域的手机USB充电、12V电源、冷暖箱、无线充电、背投、投影光机，车身域的座椅通风、加热、按摩，方向盘加热；二级负载包括座舱域的功放、副驾驶屏、HUD，车身域的氛围灯，车身域的座椅通风、加热、按摩；三级负载包括功放、车身域的警告灯主动开启、220W后风窗加热、外后视镜加热，门控系统在车速低于3km/h自动解锁。
需要说明的是，当车辆的车载动力电池发生热失控后，为了延缓车载动力电池热扩散，降低安全风险，可以进一步关闭部分车辆负载，同时生成提示信息对用户进行安全提示，该提示信息可以是语音提示或通过车载大屏进行文字提示等，在此不作具体限定。其目的是为了告知用户靠边停车，并远离车辆。为进一步延缓动力电池热扩散，可以在热失控时长小于或等于热失控时长阈值时，对车辆内和车辆外同时进行安全提示，以确保用户安全撤离车辆，其中，热失控时长阈值可以根据车辆情况设置为5分钟等，在此不作具体限定。而当热失控时长大于热失控时长阈值时，将所有车辆负载关闭指的是关闭所有低压部件，同时，为了以最大限度延缓车载动力电池热扩散，还可以仅保留车载动力电池的冷却功能。
作为上述实施例的一种具体实现方式，在采集当前的锂电池状态信息，其中，所述锂电池状态信息包括锂电池电量、锂电池温度之后，还包括：若车辆完成当前驾驶循环，或，车辆处于停止状态，则比较所述锂电池电量与锂电池电量阈值，若所述锂电池电量小于所述锂电池电量阈值，则获取相应的输出电压，并通过所述输出电压对锂电池进行充电，以使所述锂电池电量达到所述锂电池电量阈值。
需要说明的是，车辆在进行锂电池管理时，为了使锂电池在各种用车场景工况下都能获取最佳的充电电压，还可以设置相应的工作模式，其中，工作模式包括标准模式、第一智能补电模式、第二智能补电模式和负载降低模式，在每个工作模式下均采用目标充电电压对锂电池进行充电。标准模式时，整车处于高压状态，低压能耗管理子模块激活后，根据低压电池SOC和温度请求DCDC输出目标充电电压，达到延长电池寿命、降低整车能耗等目的。该第一智能补电模式和第二智能补电模式通过当前锂电池电量与锂电池电量阈值进行对比从而实现对充电电压的调整，不同点在于第一智能补电模式和第二智能补电模式的应用场景不同，在第一智能补电模式下的应用场景为整车处于高压状态，车辆每次驾驶循环结束后，而在第二智能补电模式下的应用场景为车辆长时间停放后。上述第一智能补电模式和第二智能补电模式在满足相应的应用场景后，低压能耗管理子模块请求高压电源管理子模块上电，并通过DCDC直流变换器为该锂电池充电，直到当前锂电池电量达到锂电池电量阈值，进而进一步提高车辆的续航能力。当处于负载降低模式时，整车低压负载用电功率需求超过低压电网内DCDC和低压电池总功率输出能力时，低压能耗管理子模块通过降低或者关闭相关负载，以保证车辆继续实现相关功能。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种车载锂电池管理装置，包括：低压锂电池管理系统、直流变换器、汽车动力学控制器，其中：
低压锂电池管理系统，用于采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；
直流变换器，直流变换器与低压锂电池管理系统连接，直流变换器用于根据输出电压对锂电池进行充电；
汽车动力学控制器，汽车动力学控制器包括低压能耗管理子模块和高压电源管理子模块，低压能耗管理子模块与低压锂电池管理系统连接，低压能耗管理子模块用于获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，根据所述当前锂电池电量、所述当前锂电池温度和所述对应关系，获得目标充电电压，并根据所述目标充电电压计算所述输出电压；高压电源管理子模块用于接收并响应来自直流变换器的状态信息，以控制直流变换器根据接收到的输出电压对锂电池进行充电。
需要说明的是，在一些实施过程中，如图3所示，低压锂电池管理系统通过监控锂电池自身的状态，向汽车动力学控制器发生当前锂电池电量和当前锂电池温度，汽车动力学控制器根据场景工况进行模式识别，并通过查找锂电池电量、锂电池温度和充电电压的对应关系来得到最优充电电压，从而向直流变换器发送DCDC使能电压控制直流变换器工作，从而使直流变换器输出电压给锂电池，低压锂电池管理系统根据直流变换器的输出电压计算相应的充电电压给锂电池充电。需要说明的是，在另一些实施过程中，如图4所示，汽车动力学控制器还包括低压能耗管理子模块和高压电源管理子模块，低压能耗管理子模块接收低压锂电池管理系统发送的当前锂电池电量和当前锂电池温度，并响应于当前锂电池电量和当前锂电池温度，获得最优充电电压，向高压电源子模块发送DCDC请求电压，高压电源子模块响应于该请求电压，控制整车进行高压上电完成后使能DCDC，并发送使能电压和请求电压给直流变换器。
在一个实施例中，车载锂电池管理装置还包括汽车接口单元，汽车接口单元与汽车动力学控制器连接，汽车接口单元用于计算车辆负载的消耗功率，并将消耗功率发送至汽车动力学控制器，以使低压能耗管理子模块根据消耗功率控制直流变换器调整输出电压。
在一个实施例中，车载锂电池管理装置还包括汽车接口单元与汽车动力学控制器通过控制器局域网络或以太网通信，与低压锂电池管理系统通过控制器局域网络通信。
需要说明的是，在一些实施例中，车载锂电池管理装置的结构可以如图5所示，其中，动力电池管理系统和直流变换器通过控制器局域网络1和汽车动力学控制器连接，汽车动力学控制器通过控制器局域网络1、以太网2和汽车接口单元连接，汽车接口单元通过控制器局域网络1与低压锂电池管理系统连接，其中，汽车动力学控制器向直流变换器单向传输相应的控制信号，以实现对直流变换器的输出电压进行控制。在一些实施过程中，汽车接口单元除了计算和上报低压电器消耗功率外，还具有信号转发和路由的功能，主要是连接低压锂电池管理系统和汽车动力学控制器之间的通讯桥梁。
关于车载锂电池管理装置的具体限定可以参见上文中对于车载锂电池管理方法的限定，在此不再赘述。上述车载锂电池管理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种车载锂电池管理方法，其特征在于，包括：
采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；
获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，并根据所述当前锂电池电量、所述当前锂电池温度和所述对应关系，获得目标充电电压；
根据所述目标充电电压对锂电池进行充电；
所述获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系包括：
获取历史电池数据集，所述历史电池数据集包括多个数据组，每一所述数据组由历史锂电池电量、历史锂电池温度和历史充电电压组成，其中，历史充电电压为历史锂电池电量随时间衰减的最小数据拟合曲线所对应的充电电压；
对所述历史电池数据集进行数据拟合，得到所述锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，其中，数据拟合的数学表达包括：
z＝a+bx+cy+dx2+ex3+fx4+gxy+hy2
a表示第一常数，b表示第二常数，c表示第三常数，d表示第四常数，e表示第五常数，f表示第六常数，g表示第七常数，h表示第八常数，且a、b、c、d、e、f、g、h的数值通过历史电池数据集进行数据拟合后确定，x表示历史锂电池电量，y表示历史锂电池温度，z表示历史充电电压。
2.如权利要求1所述的车载锂电池管理方法，其特征在于，在根据所述目标充电电压对锂电池进行充电之后，还包括：
根据所述目标充电电压计算获得相应的输出电压，并根据所述输出电压获得第一输出功率；
获取所述锂电池的第二输出功率，计算第一输出功率和第二输出功率的和，获得第三输出功率；
获取车辆负载的消耗功率，将所述消耗功率与所述第三输出功率进行对比，获得对比结果；
若所述对比结果为所述消耗功率大于所述第三输出功率，则对车辆进行抛负载处理。
3.如权利要求2所述的车载锂电池管理方法，其特征在于，对车辆进行抛负载处理，包括：
获取各个车辆负载对车辆的安全影响程度，并根据所述安全影响程度对各个车辆负载进行分类，获得一级负载、二级负载和三级负载，其中，所述一级负载对应的安全影响程度小于所述二级负载对应的安全影响程度，所述二级负载对应的安全影响程度小于所述三级负载对应的安全影响程度；
计算所述消耗功率与所述第三输出功率间的差值，并根据所述差值对所述一级负载、所述二级负载、所述三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭或降级。
4.如权利要求3所述的车载锂电池管理方法，其特征在于，根据所述差值对所述一级负载、所述二级负载、所述三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭或降级，包括：
若根据所述差值，对所述二级负载进行关闭，则相应对所述一级负载进行关闭；
若根据所述差值，对所述三级负载进行关闭，则相应对所述一级负载、二级负载进行关闭。
5.如权利要求4所述的车载锂电池管理方法，其特征在于，在获取各个车辆负载对车辆的安全影响程度，并根据所述安全影响程度对各个车辆负载进行分类，获得一级负载、二级负载和三级负载之后，还包括：
判断车载动力电池是否发生热失控；
若是，则对所述车载动力电池进行冷却，并获取热失控时长，将所述热失控时长与热失控时长阈值进行比较，获得比较结果；
当所述热失控时长小于或等于热失控时长阈值时，对所述一级负载、所述二级负载、所述三级负载中的至少一个的车辆负载进行关闭，并生成提示信息以对用户进行安全提示；
当所述热失控时长大于热失控时长阈值时，对所有车辆负载进行关闭，并保留电池冷却功能。
6.如权利要求1所述的车载锂电池管理方法，其特征在于，在采集当前锂电池电量和当前锂电池温度之后，还包括：
若车辆完成当前驾驶循环，或，车辆处于停止状态，则比较所述锂电池电量与锂电池电量阈值，若所述锂电池电量小于所述锂电池电量阈值，则获取相应的输出电压，并通过所述输出电压对锂电池进行充电，以使所述锂电池电量达到所述锂电池电量阈值。
7.一种车载锂电池管理装置，其特征在于，包括：
低压锂电池管理系统，用于采集当前锂电池电量和当前锂电池温度；
直流变换器，所述直流变换器与所述低压锂电池管理系统连接，所述直流变换器用于根据输出电压对锂电池进行充电；
汽车动力学控制器，所述汽车动力学控制器包括低压能耗管理子模块和高压电源管理子模块，所述低压能耗管理子模块与所述低压锂电池管理系统连接，所述低压能耗管理子模块用于获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，根据所述当前锂电池电量、所述当前锂电池温度和所述对应关系，获得目标充电电压，并根据所述目标充电电压计算所述输出电压；
所述高压电源管理子模块用于接收并响应来自所述直流变换器的状态信息，以控制所述直流变换器根据接收到的所述输出电压对所述锂电池进行充电；
所述低压能耗管理子模块用于获取锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系包括：
获取历史电池数据集，所述历史电池数据集包括多个数据组，每一所述数据组由历史锂电池电量、历史锂电池温度和历史充电电压组成，其中，所述历史充电电压为历史锂电池电量随时间衰减的最小数据拟合曲线所对应的充电电压；
对所述历史电池数据集进行数据拟合，得到所述锂电池电量、锂电池温度与充电电压的对应关系，其中，数据拟合的数学表达包括：
z＝a+bx+cy+dx2+ex3+fx4+gxy+hy2
a表示第一常数，b表示第二常数，c表示第三常数，d表示第四常数，e表示第五常数，f表示第六常数，g表示第七常数，h表示第八常数，且a、b、c、d、e、f、g、h的数值通过历史电池数据集进行数据拟合后确定，x表示历史锂电池电量，y表示历史锂电池温度，z表示历史充电电压。
8.如权利要求7所述的车载锂电池管理装置，其特征在于，还包括：
汽车接口单元，所述汽车接口单元与所述汽车动力学控制器连接，所述汽车接口单元用于计算车辆负载的消耗功率，并将所述消耗功率发送至所述汽车动力学控制器，以使所述低压能耗管理子模块根据所述消耗功率控制所述直流变换器调整所述输出电压。
9.如权利要求8所述的车载锂电池管理装置，其特征在于，还包括：
所述汽车接口单元与所述汽车动力学控制器通过控制器局域网络或以太网通信，与所述低压锂电池管理系统通过控制器局域网络通信。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310299382.1A CN116494825B (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种车载锂电池管理方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310299382.1A CN116494825B (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种车载锂电池管理方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116494825A CN116494825A (zh) | 2023-07-28 |
| CN116494825B true CN116494825B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=87315747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310299382.1A Active CN116494825B (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种车载锂电池管理方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116494825B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105207302A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-30 | 西安特锐德智能充电科技有限公司 | 一种电动汽车柔性充电方法及充电机 |
| WO2018192314A1 (zh) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 上海蔚来汽车有限公司 | 电动汽车及其低压蓄电池电量管理系统 |
| CN110843602A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-28 | 奇瑞商用车（安徽）有限公司 | 一种电动汽车低压供电管理系统及方法 |
| KR20200084937A (ko) * | 2018-12-20 | 2020-07-14 | 세방전지(주) | 하이브리드 배터리의 온도 제어 시스템 |
| CN113401006A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-09-17 | 山东元齐新动力科技有限公司 | 一种车载锂电池充电方法及系统 |
| CN113650574A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-16 | 优毅时代武汉科技有限公司 | 一种车用蓄电池补电系统 |
| CN114274896A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 抛负载方法和车辆控制系统 |
| CN114655073A (zh) * | 2021-01-22 | 2022-06-24 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种电平衡控制方法、装置及电动汽车 |
| CN115366745A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 动力电池充电控制方法和电池管理系统 |
| WO2022262583A1 (zh) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 深圳市道通科技股份有限公司 | 电池健康状态测算方法以及相关设备 |
| CN115635876A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-24 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 低压电池充电控制系统及方法 |
-
2023
- 2023-03-24 CN CN202310299382.1A patent/CN116494825B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105207302A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-30 | 西安特锐德智能充电科技有限公司 | 一种电动汽车柔性充电方法及充电机 |
| WO2018192314A1 (zh) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 上海蔚来汽车有限公司 | 电动汽车及其低压蓄电池电量管理系统 |
| KR20200084937A (ko) * | 2018-12-20 | 2020-07-14 | 세방전지(주) | 하이브리드 배터리의 온도 제어 시스템 |
| CN110843602A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-28 | 奇瑞商用车（安徽）有限公司 | 一种电动汽车低压供电管理系统及方法 |
| CN114655073A (zh) * | 2021-01-22 | 2022-06-24 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种电平衡控制方法、装置及电动汽车 |
| CN115366745A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 动力电池充电控制方法和电池管理系统 |
| WO2022262583A1 (zh) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 深圳市道通科技股份有限公司 | 电池健康状态测算方法以及相关设备 |
| CN113401006A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-09-17 | 山东元齐新动力科技有限公司 | 一种车载锂电池充电方法及系统 |
| CN113650574A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-16 | 优毅时代武汉科技有限公司 | 一种车用蓄电池补电系统 |
| CN114274896A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 抛负载方法和车辆控制系统 |
| CN115635876A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-24 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 低压电池充电控制系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116494825A (zh) | 2023-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109017375B (zh) | 一种整车能量分配方法、系统及电动汽车 | |
| CN107404144B (zh) | 太阳能电池系统 | |
| US8760115B2 (en) | Method for charging a plug-in electric vehicle | |
| US7276815B2 (en) | Power management system | |
| CA2664660C (en) | Power supply system and vehicle including the same | |
| US10023072B2 (en) | DC-DC converter for vehicle | |
| CN110857102A (zh) | 自主车辆路线规划 | |
| EP3028336B1 (en) | Passive architectures for batteries having two different chemistries | |
| US20150202984A1 (en) | Switched passive architectures for batteries having two different chemistries | |
| US20150202985A1 (en) | Passive architectures for batteries having two different chemistries | |
| US20130220588A1 (en) | Power Supply System For a Vehicle Climate Control Unit | |
| WO2019118281A1 (en) | Techniques for adjusting wakeup time of an electrified vehicle for low voltage battery conditioning | |
| EP3028337B1 (en) | Switched passive architectures for batteries having two different chemistries | |
| MX2007000128A (es) | Sistema de bateria de alta temperatura para locomotora y veiculos para todo terreno hibridos. | |
| CN102198801B (zh) | Dc-dc功率转换器及控制方法 | |
| CN111542982B (zh) | 用于调节车辆的蓄能器的控制单元和方法 | |
| JP2009201170A (ja) | 充電制御システム | |
| US10988026B2 (en) | Vehicle electrical load shed | |
| EP3028338B1 (en) | Semi-active architectures for batteries having two different chemistries | |
| CN115610244A (zh) | 汽车省电控制方法、装置、控制设备、汽车及存储介质 | |
| CN116238476A (zh) | 车辆系统能量控制方法、装置、控制器、车辆和介质 | |
| CN116494825B (zh) | 一种车载锂电池管理方法和装置 | |
| CN113580939B (zh) | 车载电池的保电方法、车辆和可读存储介质 | |
| CN114312738A (zh) | 冷启动控制方法、装置、介质、整车控制器及系统 | |
| US11728659B2 (en) | Solar charging of multiple battery banks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240117 Address after: No. 13 Xingxiang Road, Zengjia Town, High tech Zone, Jiulongpo District, Chongqing, 400039 Applicant after: Chongqing Selis Phoenix Intelligent Innovation Technology Co.,Ltd. Address before: 610095 No. 2901, floor 29, unit 1, building 1, No. 151, Tianfu Second Street, high tech Zone, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan Province Applicant before: Chengdu Thalys Technology Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |