CN117485197A - 一种动力电池功率保护方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种动力电池功率保护方法，包括：获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；所述允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；在所述动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。这样，通过合理的功率切换策略，能够保障整车动力平顺，避免强行降功率造成的驾驶顿挫感，同时保护电池不过充、过放。本申请还公开了一种动力电池功率保护装置及车辆。

Description

一种动力电池功率保护方法、装置及车辆

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池功率保护方法、装置及车辆。

背景技术

动力电池作为新能源汽车的储能部件，影响着新能源产业的可持续发展。相关估算电池SOP的方法中，根据车辆运行过程中电池组当前温度、荷电状态(State of Charge，SOC)来通过查表获得此时电池组的峰值充放电功率和持续充放电功率，发给整车控制器，供其调用。但当车辆运行过程中的实际功率大于峰值放电功率并超时后会将功率强行降到持续放电功率，导致车辆处于大功率工作状态时，功率需求得不到的满足，同时还会使得整车的动力平顺性较差，影响车辆的驾驶感受。同时可能存在放电功率大、时间长与回充功率大导致的动力电池过充、过放，甚至热失控现象。

发明内容

本申请实施例提供一种动力电池功率保护方法、装置及车辆，通过获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；所述允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；在所述动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。这样，通过合理的功率切换策略，能够保障整车动力平顺，避免强行降功率造成的驾驶顿挫感，同时保护电池不过充、过放。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种动力电池功率保护方法，所述方法包括：

获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；所述允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；

在所述动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间；

在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。

在本申请的一些实施例中，所述预设功率值至少包括第一梯度功率值和第二梯度功率值；其中，所述第一梯度功率值大于所述第二梯度功率值；所述在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值，包括：在所述运行时间达到第一子预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为第一梯度功率值；第一子预设时间小于第一预设时间；在所述动力电池的实际功率超过所述第一梯度功率值运行达到第二子预设时间时，确定为所述运行时间达到第一预设时间；在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为第二梯度功率值。

这样，给出动力电池的允许功率信息之后，在动力电池的实际功率超过峰值充放电功率的情况下，通过对把动力电池的可用有效功率切换为梯度下降式的预设功率，能够进一步增强车辆大功率工作状态时的功率衔接稳定性，驾驶体验感好。

在本申请的一些实施例中，所述动力电池功率保护方法还包括：在动力电池的所述实际功率低于所述持续充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，达到第二预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率恢复为峰值充放电功率。

这样，在通过预设时长的低功率运行后，能迅速恢复至峰值充放电功率，充分发挥动力电池的性能。

在本申请的一些实施例中，所述动力电池功率保护方法还包括：确定与所述允许功率信息相匹配的过功率保护阈值；按照所述过功率保护阈值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

这样，能够进一步防止动力电池电芯滥用，避免造成如热失控等不可挽回的工况，保障整车性能。

在本申请的一些实施例中，所述动力电池功率保护方法还包括：基于所述允许功率信息，考虑单体电压因素影响，确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值；按照目标单体电压保护值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

这样，考虑到在车辆运行过程中硬件数据更新的频次响应可能存在延时，使得查表所得的允许功率信息不一定完全及时可靠，对动力电池的单体电压进行估算保护。

在本申请的一些实施例中，所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，包括：回充模式下的目标单体电压保护值。所述确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，包括：通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第一直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第二直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为回充模式下的直流内阻；计算在回充模式不同实时脉冲电流的情况下的第一极化电压；将所述第一极化电压与回充模式下的开路电压求和得到所述回充模式下的目标单体电压保护值。

在本申请的一些实施例中，所述目标单体电压保护值，还包括放电模式下的目标单体电压保护值。所述确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，包括：通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第三直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第四直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为放电模式下的直流内阻；计算在放电模式不同实时脉冲电流的情况下的第二极化电压；将所述第二极化电压与放电模式下的开路电压求和得到所述放电模式下的目标单体电压保护值；其中所述回充模式下的开路电压和所述放电模式下的开路电压根据荷电荷量-开路电压曲线查表获得。

这样，考虑到电池系统安全对动力电池单体电压进行估算保护，避免了负载端过度使用导致电池系统的过充、过放故障。

在本申请的一些实施例中，所述动力电池功率保护方法还包括：确定不同温度情况下的单体电压，依据预设的不同温度情况下的单体电压阈值，分别采取分级别限制的方式对所述动力电池的功率进行限制。

这样，通过对单体电压的分级自保护，避免了故障状态下的系统滥用，保护电池系统安全，延长电池系统寿命。

本申请实施例提供一种动力电池功率保护装置，包括：

信息获取单元，用于获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；所述允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；

充放电功率切换单元，用于在所述动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。

本申请实施例提供一种车辆，包括动力系统和控制器；

所述动力系统至少包括动力电池；

所述控制器用于执行上述的车辆中动力电池功率保护方法。

本申请实施例具有以下有益效果：

本申请实施例通过在动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，在所述运行时间达到预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。如此，通过合理的功率切换策略，能够保障整车动力平顺，避免强行降功率造成的驾驶顿挫感，同时保护电池不过充、过放。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种动力电池功率保护方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的又一种动力电池功率保护方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种动力电池功率保护方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的动力电池功率保护方法中进行冗余故障保护的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的动力电池功率保护方法中确定回充模式下的目标单体电压保护值的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的动力电池功率保护方法中确定放电模式下的目标单体电压保护值的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的动力电池功率保护装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。所涉及的术语“第一/第二/第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一/第二/第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请的目的，不是旨在限制本申请。

下面结合附图和具体实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述。

动力电池系统的可用功率(State of Power，SOP)表示单位时间内的电池可用电量，用于反映动力电池回充/放电功率的能力。SOP通常根据持续时间分为峰值功率和持续功率，峰值功率用于起动机等短暂使用的场合，持续功率用于加速、能量回收等持续时间较长的场合。如果电池持续以大功率放电，则会造成电池温度快速升高，进而损坏电池的内部结构，严重的情况还会导致动力电池过放，甚至热失控。

动力电池的电池管理系统能够为电动汽车估算在下一时刻以及持续大电流时所能够提供的最大功率。在车辆运行过程中，现有技术通过电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)发送单一最大允许功率，来调整电池使用功率。相关估算电池SOP的方法中，根据车辆运行过程中电池组当前温度、荷电状态(State of Charge，SOC)来查询在实验室测试阶段得到的不同温度的SOC与峰值充放电功率(或持续充放电功率)的二维曲线，据此获得此时电池组的峰值充放电功率和持续充放电功率，发给整车控制器，供其调用。具体地，当车辆运行过程中的实际功率低于持续功率时，电池管理系统的SOP估算利用峰值充放电功率估算最大允许功率，当实际功率高于持续功率超过一定时间后，SOP估算切换为利用持续充放电功率估算最大允许功率；其中当车辆运行过程中的实际功率大于峰值放电功率后，按照峰值放电功率放电并计时，超时后进行强行降功率，将功率降到持续放电功率，当车辆处于大功率工作状态时，强行地降功率在导致车辆的功率需求得不到的满足的同时，还会导致整车的动力平顺性较差，影响车辆的驾驶性。

基于此，本申请一些实施例提供一种动力电池功率保护方法、装置及车辆，通过获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；在动力电池的实际功率超过峰值充放电功率的情况下，计时实际功率的运行时间，在运行时间达到预设时间后，将动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，预设功率值大于持续充放电功率。这样，通过合理的功率切换策略，能够保障整车动力平顺，避免强行降功率造成的驾驶顿挫感，同时保护电池不过充、过放。

基于此，本实施例提供一种动力电池功率保护方法，如图1所示，为本申请实施例提供的一种动力电池功率保护方法的流程示意图，参照图1所示的步骤进行如下说明：

步骤S101、获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；所述允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率。

在本申请的一些实施例中，动力电池可以是部署在车辆上的储能部件。车辆可以指代机动车，可以是大型车、小型车、专用车等任一类型的车辆。

在本申请的一些实施例中，动力电池可以是锂电池、铅酸电池、镍氢电池、氢燃料电池中的任意一种，锂电池可以指代三元锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池或锰酸锂电池。

在本申请的一些实施例中，获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息的方式可以是基于温度和SOC查表的方式，或者通过查电压和电流的映射表进而换算为功率的方式来获取允许功率信息；在一些可行的实施方式中，基于温度和SOC查表的方式是根据实验室测试获得不同温度和不同预设荷电状态下的最大允许功率的映射(MAP)表，然后根据车辆实际运行过程中(即动力电池处于实际荷电状态下)动力电池的最高温度和最低温度、最大荷电荷量和最小荷电荷量通过线性插值查表得到动力电池处于最高温度时所对应的第一可用功率和动力电池处于最低温度时所对应的第二可用功率，并取上述第一可用功率和第二可用功率中绝对值较小的一项作为允许功率信息。其中，所获得的动力电池在不同温度和不同预设荷电状态下的最大允许功率映射表可以是在动力电池台架上进行多次试验，将每种预设荷电状态的动力电池在多种预设温度下依次进行试验并记录每次试验得出的允许功率。

在本申请的一些实施例中，动力电池一般包括多个单体电池。需要说明的是，动力电池在使用过程中每个部位的温度不尽相同，动力电池的最高温度可以是温度最高的部位的温度值，动力电池的最低温度可以是温度最低的部位的温度值。

步骤S102、在所述动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间；

在本申请的一些实施例中，实际功率为动力电池部署所在的车辆运行过程中的实时功率。

步骤S103、在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。

在本申请的一些实施例中，第一预设时间是指动力电池以实际功率运行时所能持续的最大时间。

在本申请的一些实施例中，预设功率值为在动力电池的电池管理系统预设的可运行功率，其中，预设功率值大于查表所得的持续充放电功率，且小于查表所得的峰值充放电功率。需要说明的是，在动力电池的最大允许功率为峰值充放电功率时，对于超过峰值充放电功率的实际功率，本申请实施例不局限于峰值功率表所限定的固定运行时间，而是通过预设动力电池当前所能承受的运行时间，从而可以为将实际功率调整为预设功率保留一定空间，以充分利用电池的放电或者回收性能。

本申请实施例提供一种动力电池功率保护方法，通过获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；在动力电池的实际功率超过峰值充放电功率的情况下，计时实际功率的运行时间，在运行时间达到预设时间后，将可用有效功率切换为预设功率值；其中，预设功率值大于持续充放电功率。这样，通过合理的功率切换策略，能够保障整车动力平顺，避免强行降功率造成的驾驶顿挫感，同时保护电池不过充、过放。

在一些实施例中，预设功率值至少包括第一梯度功率值和第二梯度功率值，其中，第一梯度功率值大于第二梯度功率值；基于已经获取的动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息，首先，在运行时间达到第一子预设时间后，将动力电池的可用有效功率切换为第一梯度功率值；其中，第一子预设时间小于第一预设时间；然后，在动力电池的实际功率超过第一梯度功率值运行达到第二子预设时间时，确定为运行时间达到第一预设时间；在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为第二梯度功率值。这样，给出动力电池的允许功率信息之后，在动力电池的实际功率超过峰值充放电功率的情况下，通过对把动力电池的可用有效功率切换为梯度下降式的预设功率，能够进一步增强车辆大功率工作状态时的功率衔接稳定性，驾驶体验感好。也就是说，上述实施例提供的步骤S103可以通过以下步骤S201和步骤S203的方式来实现，如图2所示，为本申请实施例提供的又一种动力电池功率保护方法的流程示意图，结合图2所示的步骤进行如下说明：

步骤S201、在所述运行时间达到第一子预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为第一梯度功率值；第一子预设时间小于第一预设时间。

在本申请的一些实施例中，运行时间是动力电池的实际功率超过峰值充放电功率情况下所计时的超出峰值充放电功率后的运行时间，即是指动力电池超出峰值充放电功率运行时所能持续的最大时间。

在本申请的一些实施例中，第一子预设时间可以是5-10秒。

在一些可行的实施方式中，峰值充放电功率为MAP表中的5s功率SOP，第一子预设时间可以是5s。示例性地，在动力电池的实际功率超过5s功率SOP(即峰值充放电功率)的情况下，计时实际功率的运行时间，在运行时间达到5s后，将可用有效功率切换为第一梯度功率值。示例性地，第一梯度功率值可以是MAP表中的10s功率SOP。

步骤S202、在所述动力电池的实际功率超过所述第一梯度功率值运行达到第二子预设时间时，确定为所述运行时间达到第一预设时间。

在本申请的一些实施例中，第二子预设时间可以是在动力电池的电池管理系统预设的时长。示例性地，第二子预设时间可以是5-10秒。

在一些可行的实施方式中，第一梯度功率值可以是MAP表中的10s功率SOP。在动力电池以超过10s功率SOP的实际功率运行达到10s后，将可用有效功率切换为第二梯度功率值。示例性地，第二梯度功率值可以是MAP表中的30s功率SOP。步骤S203、在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为第二梯度功率值。

在本申请的一些实施例中，第一预设时间至少包括自开始计时后动力电池运行至第一预设子时间节点的第一时间段、自第一预设子时间节点运行至实际功率达到第一梯度功率值的第二时间段以及自动力电池实际功率达到第一梯度功率值运行至第二预设子时间节点的第三时间段。第一预设时间可以是在动力电池的电池管理系统预设的时长。

在本申请的一些实施例中，第二梯度功率值可以是MAP表中的持续充放电功率。

需要说明的是，动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息可以包括峰值充电功率、持续充电功率、峰值放电功率和持续放电功率。为了便于解释，以下实施例将分别针对回充模式和放电模式进行示例性地说明，以便于对不同模式下的保护方法进行示例性的解释。

在一些可行的实施方式中，当车辆处于回充模式下时，回充功率的切换策略如下：基于已经获取的动力电池在实际荷电状态下的峰值充电功率和持续充电功率，在动力电池的实际回充功率超过5s功率SOP的情况下，计时实际回充功率的运行时间，在运行时间达到5s后，将可用有效功率切换为10s功率SOP；在动力电池的实际回充功率超过10s功率SOP运行达到10s后，将可用有效功率切换为持续充电功率。

在一些可行的实施方式中，当车辆处于放电模式下时，放电功率的切换策略如下：基于已经获取的动力电池在实际荷电状态下的峰值放电功率和持续放电功率，在动力电池的实际放电功率超过5s功率SOP的情况下，计时实际放电功率的运行时间，在运行时间达到5s后，将可用有效功率切换为10s功率SOP；在动力电池的实际放电功率超过10s功率SOP运行达到10s后，将可用有效功率切换为持续放电功率。

这样，给出动力电池的允许功率信息之后，在动力电池的实际功率超过峰值充放电功率的情况下，通过对把动力电池的可用有效功率切换为梯度下降式的预设功率，能够进一步增强车辆大功率工作状态时的功率衔接稳定性，驾驶体验感好。

在本申请实施例中，在将动力电池的实际功率切换为第二梯度功率值后，可以判断实际功率与持续充放电功率之间的关系，在实际功率低于持续充放电功率的情况下，计时实际功率的运行时间，达到第二预设时间后，将动力电池的可用有效功率恢复为峰值充放电功率，即本申请实施例提供的动力电池功率保护方法，在执行上述实施例提供的步骤S102之后，还可以执行以下步骤301，如图3所示，为本申请实施例提供的又一种动力电池功率保护方法的流程示意图，结合图3所示的步骤进行以下说明：

步骤S301、在动力电池的所述实际功率低于所述持续充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，达到第二预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率恢复为峰值充放电功率。

在本申请的一些实施例中，第二预设时间可以是在动力电池的电池管理系统预设的时长。示例性地，第二预设时间可以是20-60秒。

在一些可行的实施方式中，峰值充放电功率可以是MAP表中的5s功率SOP。这样，在通过预设时长的低功率运行后，能迅速恢复至峰值充放电功率，充分发挥动力电池的性能。

在本申请实施例中，为了进一步防止动力电池过功率滥用，造成如热失控等不可挽回的工况，在车辆运行过程中对动力电池功率进行冗余故障保护，即本申请实施例提供的动力电池功率保护方法，还可以同时执行冗余故障保护策略，如图4所示，为本申请实施例提供的动力电池功率保护方法中进行冗余故障保护的流程示意图，结合图4所示的步骤进行以下说明：

步骤S401、确定与所述允许功率信息相匹配的过功率保护阈值。

在本申请的一些实施例中，基于查表方式获取的允许功率信息可以是根据动力电池的实际温度和实际荷电状态通过线性插值查表得到车辆运行过程中动力电池实时所对应的可用功率。

在本申请的一些实施例中，过功率保护阈值是在动力电池的电池管理系统预设的运行过程中的保护阈值。

在本申请的一些实施例中，可以依据整车动力经济性通过多种方式计算标定过功率保护阈值。在一些可行的实施方式中，利用实时查表获得的允许功率信息实时查表值与保护因子相乘并加上固定功率值得到最终的过功率保护阈值。示例性地，过功率保护阈值的方式可以是：

过功率保护阈值＝保护因子×实时查表值+2kWh；示例性地，保护因子可以是1.05-1.2。

步骤S402、按照所述过功率保护阈值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

在本申请的一些实施例中，过功率保护阈值可以包括回充模式下的过功率保护阈值和放电模式下的过功率保护阈值。在回充模式下，当电池功率超过过功率保护阈值一定时间时，通过电池管理系统管理发出故障提示信息；在放电模式下，当电池功率超过过功率保护阈值一定时间时，通过电池管理系统管理发出故障提示信息。在一些可行的实施方式中，电池功率超过过功率保护阈值的持续时间可以是3-5秒。

在本申请的一些实施例中，冗余故障保护可以设置为多级过功率保护阈值。在一些可行的实施方式中，过功率保护阈值包括一级过功率保护阈值、二级过功率保护阈值和三级过功率保护阈值。其中，一级过功率保护阈值的计算方式可以是：故障阀值>＝1.05×实时查表值+2kWh)，持续时间3s；二级过功率保护阈值的计算方式可以是：故障阀值>＝1.1×实时查表值+2kWh)，持续时间3s；三级过功率保护阈值的计算方式可以是：故障阀值>＝1.2×实时查表值+2kWh)，持续时间3s。

这样，能够进一步防止动力电池电芯滥用，避免造成如热失控等不可挽回的工况，保障整车性能。

在本申请实施例中，考虑到在车辆运行过程中硬件数据更新的频次响应可能存在延时，使得查表所得的允许功率信息不一定完全及时可靠，对动力电池的单体电压进行估算保护，即本申请实施例提供的动力电池功率保护方法，还可以同时执行单体电压估算保护，具体保护以下内容(图中未示出)：

基于所述允许功率信息，考虑单体电压因素影响，确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值；按照所述目标单体电压保护值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

在本申请实施例中，确定与允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，可以包括：确定与允许功率信息相匹配的回充模式下的目标单体电压保护值；确定与允许功率信息相匹配的放电模式下的目标单体电压保护值；如图5、图6所示，分别为本申请实施例提供的动力电池功率保护方法中确定回充模式下的目标单体电压保护值和确定放电模式下的目标单体电压保护值的流程示意图，结合图5、图6所示的步骤进行以下说明：

所述确定与所述允许功率信息相匹配的回充模式下的目标单体电压保护值，包括：

步骤S511、通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第一直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第二直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为回充模式下的直流内阻；

步骤S512、计算在回充模式不同实时脉冲电流的情况下的第一极化电压；

步骤S513、将所述第一极化电压与回充模式下的开路电压求和得到所述回充模式下的目标单体电压保护值。

所述确定与所述允许功率信息相匹配的放电模式下的目标单体电压保护值，包括：

步骤S521、通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第三直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第四直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为放电模式下的直流内阻；

步骤S522、计算在放电模式不同实时脉冲电流的情况下的第二极化电压；

步骤S523、将所述第二极化电压与放电模式下的开路电压求和得到所述放电模式下的目标单体电压保护值；

其中，所述回充模式下的开路电压和所述放电模式下的开路电压根据荷电荷量-开路电压曲线查表获得。

这样，考虑到电池系统安全对动力电池单体电压进行估算保护，避免了负载端过度使用导致电池系统的过充、过放故障。

在本申请的一些实施方式中，可以通过确定不同温度情况下的单体电压，依据预设的不同温度情况下的单体电压阈值，对动力电池的功率进行限制，其中不同温度情况可以包括常温情况和低温情况；其中常温情况可以是温度为(25±2)℃的环境，低温情况可以是-5-0℃的环境。在本申请的一些实施方式中，可以分别采取分级别限制的方式对动力电池的功率进行限制。

在一些可行的实施方式中，常温情况下的分级别限制方式可以包括：

单体电压<＝2.9v持续0.5s，功率下降为70％查表值；

单体电压<＝2.85v持续0.5s，功率下降为40％查表值；

单体电压<＝2.8v持续0.5s，功率下降为30％查表值；

单体电压<＝2.7v持续0.5s，功率下降为10％查表值；

单体电压>＝3.3v持续1s，功率恢复为原查表值。

在一些可行的实施方式中，低温情况下的分级别限制方式可以包括：

单体电压<＝2.8v持续0.5s，功率下降为70％查表值；

单体电压<＝2.7v持续0.5s，功率下降为40％查表值；

单体电压<＝2.6v持续0.5s，功率下降为30％查表值；

单体电压<＝2.55v持续0.5s，功率下降为10％查表值；

单体电压>＝3.2v持续1s，功率恢复为原查表值。

其中，各级别的单体电压阈值及持续时间可根据不同的车型及工况进行标定，为确保整车动力平顺，功率的下降和恢复可以按照均匀速率进行逐步下降或升高。示例性地，功率下降速率可以是10％的查表值，功率恢复速率可以是5％的查表值。这样，通过对单体电压的分级自保护，避免了故障状态下的系统滥用，保护电池系统安全，延长电池系统寿命。

基于前述实施例，本申请实施例提供一种动力电池功率保护装置，动力电池功率保护装置包括信息获取单元、充放电功率切换单元，如图7所示，为本申请实施例提供的动力电池功率保护装置的结构示意图，其中：

所述信息获取单元701，用于获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；

所述充放电功率切换单元702，用于在动力电池的实际功率超过峰值充放电功率的情况下，计时实际功率的运行时间，在运行时间达到第一预设时间后，将可用有效功率切换为预设功率值；其中，预设功率值大于持续充放电功率。

在本申请的其他实施例中，充放电功率切换单元702还用于执行以下内容：

所述预设功率值至少包括第一梯度功率值和第二梯度功率值，其中，所述第一梯度功率值大于所述第二梯度功率值；

在所述运行时间达到第一预设时间后，将动力电池的可用有效功率切换为第一梯度功率值；

在所述动力电池的实际功率超过第一预设功率值运行达到第二预设时间后，将动力电池的可用有效功率切换为第二梯度功率值。

在本申请的其他实施例中，充放电功率切换单元702还用于执行以下内容：

在动力电池的所述实际功率低于所述持续充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，达到第二预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率恢复为峰值充放电功率。

在本申请的其他实施例中，动力电池功率保护装置还用于执行以下内容：

确定与所述允许功率信息相匹配的过功率保护阈值；

按照所述过功率保护阈值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

在本申请的其他实施例中，动力电池功率保护装置还用于执行以下内容：

基于所述允许功率信息，考虑单体电压因素影响，确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值；按照所述目标单体电压保护值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

在本申请的其他实施例中，动力电池功率保护装置还用于执行以下内容：确定与所述允许功率信息相匹配的回充模式下的目标单体电压保护值；

所述确定与所述允许功率信息相匹配的回充模式下的目标单体电压保护值，包括：

通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第一直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第二直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为回充模式下的直流内阻；

计算在回充模式不同实时脉冲电流的情况下的第一极化电压；

将所述第一极化电压与回充模式下的开路电压求和得到所述回充模式下的目标单体电压保护值；

在本申请的其他实施例中，动力电池功率保护装置还用于执行以下内容：确定与所述允许功率信息相匹配的放电模式下的目标单体电压保护值；

所述确定与所述允许功率信息相匹配的放电模式下的目标单体电压保护值，包括：

通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第三直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第四直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为放电模式下的直流内阻；

计算在放电模式不同实时脉冲电流的情况下的第二极化电压；

将所述第二极化电压与放电模式下的开路电压求和得到所述放电模式下的目标单体电压保护值；

其中所述回充模式下的开路电压和所述放电模式下的开路电压根据荷电荷量-开路电压曲线查表获得。

在本申请的其他实施例中，动力电池功率保护装置还用于执行以下内容：

确定不同温度情况下的单体电压，依据预设的不同温度情况下的单体电压阈值，分别采取分级别限制的方式对所述动力电池的功率进行限制。

基于前述实施例，本申请的实施例提供一种车辆，包括动力系统和控制器，如图8所示，为本申请实施例提供的车辆的结构示意图，其中：

所述动力系统801至少包括动力电池；

所述控制器802用于执行图1-6对应的实施例提供的动力电池功率保护方法的步骤。

以上动力电池功率保护装置和车辆实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同相应方法实施例相似的技术描述和有益效果，限于篇幅，可参照上述方法实施例的记载，故在此不再赘述。对于本申请提供的电池功率保护装置和车辆实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请实施例的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请实施例的各种实施例中，上述各过程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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。需要说明的是，在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。

本申请实施例上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也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，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请实施例各个实施例所述方法的全部或部分。以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种动力电池功率保护方法，其特征在于，所述方法包括：

获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；所述允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；

在所述动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间；

在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。

2.根据权利要求1所述的动力电池功率保护方法，其特征在于，所述预设功率值至少包括第一梯度功率值和第二梯度功率值；其中，所述第一梯度功率值大于所述第二梯度功率值；

所述在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值，包括：

在所述运行时间达到第一子预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为第一梯度功率值；第一子预设时间小于第一预设时间；

在所述动力电池的实际功率超过所述第一梯度功率值运行达到第二子预设时间时，确定为所述运行时间达到第一预设时间；

在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为第二梯度功率值。

3.根据权利要求1或2所述的动力电池功率保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

在动力电池的所述实际功率低于所述持续充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，达到第二预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率恢复为峰值充放电功率。

4.根据权利要求1或2所述的动力电池功率保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定与所述允许功率信息相匹配的过功率保护阈值；

按照所述过功率保护阈值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

5.根据权利要求1或2所述的动力电池功率保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述允许功率信息，考虑单体电压因素影响，确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值；

按照所述目标单体电压保护值，控制所述动力电池进行回充操作或放电操作。

6.根据权利要求5所述的动力电池功率保护方法，其特征在于，所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，包括回充模式下的目标单体电压保护值；

所述确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，包括：

通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第一直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第二直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为回充模式下的直流内阻；

计算在回充模式不同实时脉冲电流的情况下的第一极化电压；

将所述第一极化电压与回充模式下的开路电压求和，得到所述回充模式下的目标单体电压保护值。

7.根据权利要求5所述的动力电池功率保护方法，其特征在于，所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，还包括放电模式下的目标单体电压保护值；

所述确定与所述允许功率信息相匹配的目标单体电压保护值，包括：

通过荷电荷量-直流内阻表查询所述动力电池在最大荷电荷量和最高温度的情况下对应的第三直流内阻，和所述动力电池在最大荷电荷量和最低温度的情况下对应的第四直流内阻，比较得出两者之间的较小者作为放电模式下的直流内阻；

计算在放电模式不同实时脉冲电流的情况下的第二极化电压；

将所述第二极化电压与放电模式下的开路电压求和，得到所述放电模式下的目标单体电压保护值；

其中，所述回充模式下的开路电压和所述放电模式下的开路电压根据荷电荷量-开路电压曲线查表获得。

8.根据权利要求1或2所述的动力电池功率保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定不同温度情况下的单体电压，依据预设的不同温度情况下的单体电压阈值，分别采取分级别限制的方式对所述动力电池的功率进行限制。

9.一种动力电池功率保护装置，其特征在于，包括：

信息获取单元，用于获取动力电池在实际荷电状态下的允许功率信息；所述允许功率信息至少包括峰值充放电功率和持续充放电功率；

充放电功率切换单元，用于在所述动力电池的实际功率超过所述峰值充放电功率的情况下，计时所述实际功率的运行时间，在所述运行时间达到第一预设时间后，将所述动力电池的可用有效功率切换为预设功率值；其中，所述预设功率值大于所述持续充放电功率。

10.一种车辆，其特征在于，包括动力系统和控制器；

所述动力系统至少包括动力电池；

所述控制器用于执行权利要求1-8任一项所述的车辆中动力电池功率保护方法。