CN117261670B - 电动汽车充电控制方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

电动汽车充电控制方法、存储介质及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动汽车充电控制方法、存储介质及电子设备，包括：获取电池的当前充电信息；将当前充电信息输入预设的电池充电模型，得到电池的最大预测温度和当前电池温度达到第一预设温度时的第一电池荷电状态；获取当前电池温度‑充电时间‑荷电状态‑充电倍率曲线中充电倍率降低时的最大预测温度；若最大预测温度小于第一预设温度，根据预设的正常充电倍率控制电池充电；若最大预测温度大于等于第一预设温度，计算出当前电池温度达到第一预设温度时的第一预测充电倍率、以及当前电池温度达到第二预设温度时的第二预测充电倍率，并根据正常充电倍率、第一预测充电倍率和第二预测充电倍率控制电池充电。本发明，提高充电速率，降低充电时长。

Description

电动汽车充电控制方法、存储介质及电子设备
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充电控制方法、存储介质及电子设备。
背景技术
电动汽车(Battery Electric Vehicle，BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，因此电池是电动汽车的重要零部件。电池充电时会产生热量，高温会影响电池寿命，因此充电机会根据电池温度限制充电功率，避免电池过热。
目前，当电动汽车在充电时，充电机会实时采集电池温度，当电池温度超过设定的高温时，充电机降功率对电动汽车进行充电，等待冷却系统将电池温度降低至设定的低温后再恢复充电功率，电池温度再次超过设定的高温后又需要降功率充电，如此往复循环，导致电动汽车的充电速率时快时慢，平均充电速率低，充电时长长，降低用户体验。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的电动汽车在充电时平均充电速率低，充电时长长，降低用户体验的不足，提供一种电动汽车充电控制方法、存储介质及电子设备。
本发明的技术方案提供一种电动汽车充电控制方法，包括：
获取电池的当前充电信息，所述当前充电信息包括当前电池温度；
将所述当前充电信息输入预设的电池充电模型，得到所述电池的最大预测温度和所述当前电池温度达到第一预设温度时的第一电池荷电状态，所述电池充电模型为根据所述电池的充电信息得到预测温度、预测荷电状态的模型；
若所述最大预测温度小于所述第一预设温度，根据预设的正常充电倍率控制所述电池充电；
若所述最大预测温度大于等于所述第一预设温度，计算出所述当前电池温度达到所述第一预设温度时的第一预测充电倍率、以及所述当前电池温度达到第二预设温度时的第二预测充电倍率，并根据所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电，所述第一预设温度为所述电池的充电倍率快速下降对应的温度，所述第二预设温度为所述当前电池温度未超过所述第一预设温度时所述电池的充电倍率快速下降对应的温度，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。
进一步的，所述若所述最大预测温度大于等于所述第一预设温度，计算出所述当前电池温度达到第一预设温度时的第一预测充电倍率、以及所述当前电池温度达到第二预设温度时的第二预测充电倍率，包括：
获取所述电池的散热量、标称容量和充放电循环总次数；
获取所述当前电池温度达到所述第二预设温度时的第二电池荷电状态；
根据所述充放电循环总次数和所述电池的预设温度-荷电状态-电阻关系表获得所述第一预设温度和所述第一电池荷电状态对应的第一电阻、以及所述第二预设温度和所述第二电池荷电状态对应的第二电阻；
根据所述散热量、所述第一电阻、所述第二电阻和所述标称容量计算出所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率。
进一步的，所述根据所述散热量、所述第一电阻、所述第二电阻和所述标称容量计算出所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率，包括：
采用以下公式计算出所述第一预测充电倍率：
；
采用以下公式计算出所述第二预测充电倍率：
；
其中，为所述第一预测充电倍率；/>为所述第二预测充电倍率；/>为所述散热量；为所述标称容量；/>为所述第一电阻；/>为所述第二电阻。
进一步的，所述根据所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电，包括：
获取所述电池采用所述正常充电倍率充电时所述电池的充电倍率初次小于所述第一预测充电倍率对应的第三电池荷电状态；
根据所述第一电池荷电状态、所述第二电池荷电状态、所述第三电池荷电状态、所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电。
进一步的，所述根据所述第一电池荷电状态、所述第二电池荷电状态、所述第三电池荷电状态、所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电，包括：
若所述第二电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值大于第一预设差值阈值，且所述当前电池温度达到所述第二预设温度，根据所述第一预测充电倍率控制所述电池充电；
若所述第二电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值小于等于所述第一预设差值阈值，且所述当前电池温度达到所述第二预设温度，计算出所述第一预测充电倍率与所述第二预测充电倍率的和的一半，得到第三预测充电倍率，根据所述第三预测充电倍率控制所述电池充电。
进一步的，所述根据所述第三预测充电倍率控制所述电池充电，之后还包括：
若所述第一电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值大于第二预设差值阈值，根据所述第一预测充电倍率控制所述电池充电；
若所述第一电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值小于等于所述第二预设差值阈值，根据所述正常充电倍率控制所述电池充电。
进一步的，所述根据所述第一电池荷电状态、所述第二电池荷电状态、所述第三电池荷电状态、所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电，之后还包括：
根据所述第一预测充电倍率或者所述第三预测充电倍率控制所述电池充电后，若所述当前电池温度降低至第三预设温度，根据所述正常充电倍率控制所述电池充电，所述第三预设温度小于所述第二预设温度；
根据所述第一预测充电倍率或者所述第三预测充电倍率控制所述电池充电后，若所述当前电池温度上升至所述第一预设温度与所述第二预设温度的和的一半，根据所述第二预测充电倍率控制所述电池充电。
进一步的，所述当前充电信息还包括当前电池荷电状态、充电桩的最大输出电流、当前环境温度和电池冷却能力。
本发明的技术方案还提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的电动汽车充电控制方法的所有步骤。
本发明的技术方案还提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的电动汽车充电控制方法。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：通过在第一预设温度前增加最大预测温度，根据最大预测温度与第一预设温度控制电池充电的充电倍率，实现在现有的电芯的基础上无需额外开发新的电芯，即可提高平均充电速率，缩短电池在达到降功率高温点后处于低功率充电的时间，降低充电时长，提高用户体验，成本低。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1为本发明一实施例提供的一种电动汽车充电控制方法的工作流程图；
图2为本发明另一实施例提供的一种电动汽车充电控制方法的工作流程图；
图3为本发明一实施例提供的一种用于电动汽车充电控制的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
本发明的电动汽车充电控制方法主要应用于电动汽车的车载充电控制器(Charging Control Unit，CCU)，通过CCU控制电动汽车的电池的充电倍率，同时也可以应用于电动汽车的其他控制器，如整车控制器等。
如图1所示，图1为本发明一实施例提供的一种电动汽车充电控制方法的工作流程图，包括：
步骤S101：获取电池的当前充电信息；
步骤S102：将当前充电信息输入预设的电池充电模型，得到电池的最大预测温度和当前电池温度达到第一预设温度时的第一电池荷电状态；
步骤S103：判断最大预测温度是否大于第一预设温度；
步骤S104：计算出当前电池温度达到第一预设温度时的第一预测充电倍率、以及当前电池温度达到第二预设温度时的第二预测充电倍率，并根据正常充电倍率、第一预测充电倍率和第二预测充电倍率控制电池充电；
步骤S105：根据预设的正常充电倍率控制电池充电。
具体来说，当电动汽车进行充电时，CCU执行步骤S101获取电池的当前充电信息，当前充电信息包括当前电池温度、当前电池荷电状态、充电桩的最大输出电流、当前环境温度和电池冷却能力；接着执行步骤S102将当前充电信息输入预设的电池充电模型，得到电池的最大预测温度和当前电池温度达到第一预设温度时的第一电池荷电状态，电池充电模型为根据电池的充电信息得到预测温度、预测荷电状态的模型，电池充电模型既可以采用电池的历史充电信息构建电池充电模型，并存储在CCU中，历史充电信息包括历史电池温度、历史电池荷电状态、充电桩的历史最大输出电流、历史环境温度和历史电池冷却能力；也可以将现有的电池充电模型直接存储在CCU中；然后执行步骤S103判断最大预测温度是否大于第一预设温度，如果是执行步骤S104，否则执行步骤S105采用正常充电倍率控制电池充电，正常充电倍率是指电池在没有达到第一预设温度前采用的充电倍率，从而实现提高平均充电速率，缩短电池在达到降功率高温点后处于低功率充电的时间，降低充电时长。
其中，第一预设温度为电池的充电倍率快速下降对应的温度，第二预设温度为当前电池温度未超过第一预设温度时电池的充电倍率快速下降对应的温度，第二预设温度小于第一预设温度。
优选地，为了能够获得更加精准地最大预测温度和第一电池荷电状态，当前充电信息还包括充电桩的实时输出电流。
本实施例通过在第一预设温度前增加最大预测温度，根据最大预测温度与第一预设温度控制电池充电的充电倍率，实现在现有的电芯的基础上无需额外开发新的电芯，即可提高平均充电速率，缩短电池在达到降功率高温点后处于低功率充电的时间，降低充电时长，提高用户体验，成本低。
在上述实施例的基础上，如图2所示，上述步骤S104，包括：
步骤S201：获取电池的散热量、标称容量和充放电循环总次数；
步骤S202：获取当前电池温度达到第二预设温度时的第二电池荷电状态；
步骤S203：根据充放电循环总次数和电池的预设温度-荷电状态-电阻关系表获得第一预设温度和第一电池荷电状态对应的第一电阻、以及第二预设温度和第二电池荷电状态对应的第二电阻；
步骤S204：根据散热量、第一电阻、第二电阻和标称容量计算出第一预测充电倍率和第二预测充电倍率；
步骤S205：获取电池采用正常充电倍率充电时电池的充电倍率初次小于第一预测充电倍率对应的第三电池荷电状态；
步骤S206：判断第二电池荷电状态与第三电池荷电状态的差值绝对值是否大于第一预设差值阈值；
步骤S207：当前电池温度达到第二预设温度，根据第一预测充电倍率控制电池充电；
步骤S208：当前电池温度达到第二预设温度，计算出第一预测充电倍率与第二预测充电倍率的和的一半，得到第三预测充电倍率；
步骤S209：判断第一电池荷电状态与第三电池荷电状态的差值绝对值是否大于第二预设差值阈值；
步骤S210：根据第一预测充电倍率控制电池充电；
步骤S211：根据正常充电倍率控制电池充电；
步骤S212：根据第一预测充电倍率或者第三预测充电倍率控制电池充电后，判断当前电池温度是否降低至第三预设温度；
步骤S213：根据正常充电倍率控制电池充电；
步骤S214：判断当前电池温度是否上升至第一预设温度与第二预设温度的和的一半；
步骤S215：根据第二预测充电倍率控制电池充电。
具体来说，当判断出最大预测温度大于第一预设温度时，为了进一步确定缩短充电时长，CCU执行步骤S201获取电池的散热量、标称容量和充放电循环总次数，每个电池在出厂时会有一个与充放电循环总次数对应的电池温度、电池荷电状态和电阻关系表，不同的充放电循环总次数对应不同的电池温度、电池荷电状态和电阻关系表；接着执行步骤S202-步骤S203根据充放电循环总次数和预设温度-荷电状态-电阻关系表进行查表获得第一预设温度和第一电池荷电状态对应的第一电阻、以及第二预设温度和第二电池荷电状态对应的第二电阻，并执行步骤S204计算出第一预测充电倍率和第二预测充电倍率；然后执行步骤S205获取电池采用正常充电倍率充电时电池的充电倍率初次出现小于第一预测充电倍率时对应的第三电池荷电状态；再接着执行步骤S206判断第二电池荷电状态与第三电池荷电状态的差值绝对值是否大于第一预设差值阈值，如果是执行步骤S207和步骤S212，否则执行步骤S208-步骤S212，根据电池荷电状态从而判断是否需要降充电倍率，如当第一电池荷电状态或者第二电池荷电状态与第三电池荷电状态相差不大时，可以不需要降低充电倍率，从而减少降充电倍率次数，只有第一电池荷电状态或者第二电池荷电状态与第三电池荷电状态相差比较大时才需要降低充电倍率；在步骤S209中，判断第一电池荷电状态与第三电池荷电状态的差值绝对值是否大于第二预设差值阈值，如果是执行步骤S210和步骤S212，否则执行步骤S211；在步骤S212中，根据第一预测充电倍率或者第三预测充电倍率控制电池充电后，判断当前电池温度是否降低至第三预设温度，如果是执行步骤S213，否则执行步骤S214说明采用新的充电命中率进行充电后当前电池温度还会继续降低，可以采用更大的充电倍率进行充电，第三预设温度小于第二预设温度；在步骤S214中，判断当前电池温度是否上升至第一预设温度与第二预设温度的和的一半，如果是执行步骤S215，否则执行步骤S207。
其中，第二电池荷电状态可以通过当前电池温度达到第二预设温度时测量电池端电压获得。
本实施例，通过获取第一电池荷电状态、第二电池荷电状态和第三电池荷电状态，根据第一电池荷电状态、第二电池荷电状态和第三电池荷电状态判断是否需要降充电倍率，从而可以进一步提高平均充电速率，缩短电池在达到降功率高温点后处于低功率充电的时间，降低充电时长，提高用户体验，成本低。
在其中一个实施例中，为了更加准确地计算出第一预测充电倍率和第二预测充电倍率，步骤S204，包括：
采用以下公式计算出第一预测充电倍率：
；
采用以下公式计算出第二预测充电倍率：
；
其中，为第一预测充电倍率；/>为第二预测充电倍率；/>为散热量；/>为标称容量；为第一电阻；/>为第二电阻。
本发明一实施例提供一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的任意方法实施例中的电动汽车充电控制方法的所有步骤。
如图3所示，本发明一实施例提供的一种用于电动汽车充电控制的电子设备的硬件结构示意图，包括：
至少一个处理器301；以及，
与至少一个处理器301通信连接的存储器302；其中，
存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够执行如前所述的电动汽车充电控制方法。
图3中以一个处理器301为例。
电子设备优选为电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）。
电子设备还可以包括：输入装置303和输出装置304。
处理器301、存储器302、输入装置303及输出装置304可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于获取非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电动汽车充电控制方法对应的程序指令/模块，例如，图1-图2所示的方法流程。处理器301通过运行获取在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的电动汽车充电控制方法。
存储器302可以包括获取程序区和获取数据区，其中，获取程序区可获取操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；获取数据区可获取根据电动汽车充电控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行电动汽车充电控制方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置303可接收输入的用户点击，以及产生与电动汽车充电控制方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置304可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块获取在所述存储器302中，当被所述一个或者多个处理器301运行时，执行上述任意方法实施例中的电动汽车充电控制方法。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，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。

Claims (8)

1.一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，包括：
获取电池的当前充电信息，所述当前充电信息包括当前电池温度；
将所述当前充电信息输入预设的电池充电模型，得到所述电池的最大预测温度和所述当前电池温度达到第一预设温度时的第一电池荷电状态，所述电池充电模型为根据所述电池的充电信息得到预测温度、预测荷电状态的模型；
若所述最大预测温度小于所述第一预设温度，根据预设的正常充电倍率控制所述电池充电；
若所述最大预测温度大于等于所述第一预设温度，计算出所述当前电池温度达到所述第一预设温度时的第一预测充电倍率、以及所述当前电池温度达到第二预设温度时的第二预测充电倍率，并根据所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电：获取所述电池的散热量、标称容量和充放电循环总次数；获取所述当前电池温度达到所述第二预设温度时的第二电池荷电状态；根据所述充放电循环总次数和所述电池的预设温度-荷电状态-电阻关系表获得所述第一预设温度和所述第一电池荷电状态对应的第一电阻、以及所述第二预设温度和所述第二电池荷电状态对应的第二电阻；采用以下公式计算出所述第一预测充电倍率：
；
采用以下公式计算出所述第二预测充电倍率：
；
其中，为所述第一预测充电倍率；/>为所述第二预测充电倍率；/>为所述散热量；/>为所述标称容量；/>为所述第一电阻；/>为所述第二电阻，所述第一预设温度为所述电池的充电倍率快速下降对应的温度，所述第二预设温度为所述当前电池温度未超过所述第一预设温度时所述电池的充电倍率快速下降对应的温度，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。
2.如权利要求1所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述根据所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电，包括：
获取所述电池采用所述正常充电倍率充电时所述电池的充电倍率初次小于所述第一预测充电倍率对应的第三电池荷电状态；
根据所述第一电池荷电状态、所述第二电池荷电状态、所述第三电池荷电状态、所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电。
3.如权利要求2所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一电池荷电状态、所述第二电池荷电状态、所述第三电池荷电状态、所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电，包括：
若所述第二电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值大于第一预设差值阈值，且所述当前电池温度达到所述第二预设温度，根据所述第一预测充电倍率控制所述电池充电；
若所述第二电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值小于等于所述第一预设差值阈值，且所述当前电池温度达到所述第二预设温度，计算出所述第一预测充电倍率与所述第二预测充电倍率的和的一半，得到第三预测充电倍率，根据所述第三预测充电倍率控制所述电池充电。
4.如权利要求3所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第三预测充电倍率控制所述电池充电，之后还包括：
若所述第一电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值大于第二预设差值阈值，根据所述第一预测充电倍率控制所述电池充电；
若所述第一电池荷电状态与所述第三电池荷电状态的差值绝对值小于等于所述第二预设差值阈值，根据所述正常充电倍率控制所述电池充电。
5.如权利要求4所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一电池荷电状态、所述第二电池荷电状态、所述第三电池荷电状态、所述正常充电倍率、所述第一预测充电倍率和所述第二预测充电倍率控制所述电池充电，之后还包括：
根据所述第一预测充电倍率或者所述第三预测充电倍率控制所述电池充电后，若所述当前电池温度降低至第三预设温度，根据所述正常充电倍率控制所述电池充电，所述第三预设温度小于所述第二预设温度；
根据所述第一预测充电倍率或者所述第三预测充电倍率控制所述电池充电后，若所述当前电池温度上升至所述第一预设温度与所述第二预设温度的和的一半，根据所述第二预测充电倍率控制所述电池充电。
6.如权利要求1-5任一项所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述当前充电信息还包括当前电池荷电状态、充电桩的最大输出电流、当前环境温度和电池冷却能力。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求1-6任一项所述的电动汽车充电控制方法的所有步骤。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-6任一项所述的电动汽车充电控制方法。
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