CN118024956A - 车辆的充电控制方法、设备和介质 - Google Patents

车辆的充电控制方法、设备和介质 Download PDF

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Abstract

本公开提供车辆的充电控制方法、设备和介质。该方法包括步骤:显示第一界面,并检测第一操作,第一界面用于检测第一操作,第一操作用于触发查询第一充电设备;响应于检测到的第一操作,显示第二界面,第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和充电时间;检测第二操作,第二操作用于从一个以上的第一充电设备中选择第二充电设备;响应于检测到的第二操作,显示第三界面,第三界面包括第二充电设备的充电时间,其中,充电时间是根据充电设备的充电设备充电参数决定的。本公开可以帮助用户了解实际的充电时间,从而有效减少充电时长。

Description

车辆的充电控制方法、设备和介质
技术领域
本公开涉及电池热管理技术领域,尤其涉及一种车辆的充电控制方法、设备和介质。
背景技术
近年来,整车制造商和电池制造商陆续推出6C充电、670A充电等新型高充电倍率的充电协议。随着大电流充电标准不断普及和推陈出新,市场上新旧快速充电桩混杂,充电桩充电输出范围差异也越来越大,公用充电桩的最大输出电流从几十安培到几百安培不等,为车主选择充电桩带来了困难。
发明内容
本公开旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此,本公开的一个目的在于提供一种车辆的充电控制方法、装置、设备和介质,以解决背景技术中的问题。
本公开第一方面的实施例提供一种车辆的充电热管理方法,本方法包括以下步骤:获取当前车辆位置、当前电池电量、当前电池温度、电池充电参数信息;根据前述当前车辆位置,获取对应的充电设备的充电设备充电参数信息;根据前述当前电池电量、前述当前电池温度、前述电池充电参数信息、前述充电设备充电参数信息,确定前述电池的热管理策略。
在一些实施例中,根据前述当前电池电量、前述电池温度、前述电池充电参数信息和前述充电设备充电参数信息,确定前述电池的热管理策略的步骤包括:根据前述电池充电参数信息和前述充电设备充电参数信息,确定匹配充电参数;根据匹配充电参数,确认目标电池温度;根据前述当前电池温度和前述目标电池温度,确认前述电池的热管理策略。
在一些实施例中,根据前述当前电池温度和前述目标电池温度,确认前述电池的热管理策略的步骤还包括:确认前述当前电池温度调整至前述目标电池温度后的第一剩余电量;根据前述第一剩余电量,确认补偿后的目标电池温度;根据当前电池温度和前述补偿后的目标电池温度,确定前述电池的前述热管理策略。
在一些实施例中,根据前述当前电池温度和前述目标电池温度,确认前述电池的热管理策略的步骤还包括:根据前述当前车辆位置和前述充电设备的位置,确认前述车辆从前述当前车辆位置行驶至前述充电设备的位置的第二剩余电量;根据前述第二剩余电量,确认补偿后的目标电池温度;根据当前电池温度和前述补偿后的目标电池温度,确定前述电池的前述热管理策略。
在一些实施例中,根据前述当前电池温度和前述目标电池温度,确认前述电池的热管理策略的步骤还包括:确认前述当前电池温度调整至前述目标电池温度后的第一剩余电池电量;根据前述当前车辆位置和前述充电设备的位置,确认前述车辆从前述当前车辆位置行驶至前述充电设备的位置的第二剩余电量;根据前述第一剩余电池电量和前述第二剩余电量,确认补偿后的目标电池温度;根据当前电池温度和前述补偿后的目标电池温度,确定前述电池的前述热管理策略。
在一些实施例中,根据前述当前电池温度和前述目标电池温度,确认前述电池的热管理策略的步骤还包括:根据前述当前车辆位置和前述充电设备的位置,确定前述车辆到达前述充电设备处的到达距离;根据前述当前电池温度与前述目标电池温度的温度差,和前述到达距离,确定前述电池的热管理策略,其中,前述热管理策略包括前述车辆的到达距离与电池温度的对应关系。
在一些实施例中,根据前述当前电池温度和前述目标电池温度,确认前述电池的热管理策略的步骤还包括:根据前述当前车辆位置和前述充电设备的位置,确定前述车辆到达前述充电设备处的到达时长;根据前述当前电池温度与前述目标电池温度的温度差,和前述到达时长,确定前述电池的热管理策略,其中,前述热管理策略包括前述车辆的到达时长与电池温度的对应关系。
在一些实施例中,根据前述当前电池电量、前述当前电池温度、前述电池充电参数信息、和前述充电设备充电参数信息,确定前述电池的热管理策略的步骤包括:从前述充电设备处获得充电等待时长,根据前述充电等待时长、前述当前电池电量、前述当前电池温度、前述电池充电参数信息、和前述充电设备充电参数信息,确定前述电池的热管理策略。其中,前述充电等待时长是根据前述充电设备的其使用状态和预约状态得到的。
在一些实施例中,前述根据前述当前车辆位置,获取对应的充电设备的充电设备充电参数信息的步骤还包括:根据前述当前车辆位置,查询预设范围内的一个或多个充电设备的充电设备充电参数信息;根据前述一个或多个充电设备的充电设备充电参数信息和电池充电参数,确定对应前述一个或多个充电设备的预测充电时长;根据前述预测充电时长,向用户提供用于选择充电设备的选项;响应于用户选择的前述选项,确定对应的充电设备的充电设备充电参数信息。
在一些实施例中,前述方法还包括步骤:根据前述热管理策略,调节前述电池的温度;响应于充电指令,根据前述电池的电池温度和电池电量,调整为前述电池充电的充电电流。
在一些实施例中,前述电池充电参数信息包括前述电池对应的电池充电电流或者充电电压中的至少一者,与电池电量、电池温度之间的对应关系。在一些实施例中,前述充电设备充电参数信息包括前述充电设备对应的充电电流或者充电电压。
在一些实施例中,前述匹配充电参数包括前述电池充电参数信息和前述充电设备充电参数信息共同支持的充电电流或者充电电压。
在一些实施例中,前述匹配充电参数包括前述电池充电参数信息和前述充电设备充电参数信息共同支持的最大充电电流。
在一些实施例中,,前述热管理策略包括通过控制加热器、制冷器、电机运转模式或动能回收模式中的至少一者,将前述电池的温度调整为前述目标电池温度。
本公开第二方面的实施例提供一种车辆的充电控制方法,本方法包括以下步骤:显示第一界面,并检测第一操作,前述第一界面用于检测前述第一操作,前述第一操作用于触发查询第一充电设备;响应于检测到的前述第一操作,显示第二界面,前述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和充电时间;检测第二操作,前述第二操作用于从前述一个以上的第一充电设备中选择第二充电设备;响应于检测到的第二操作,显示第三界面,前述第三界面包括前述第二充电设备的充电时间,其中,充电时间是根据充电设备的充电设备充电参数决定的。
在一些实施例中,前述方法还包括以下步骤:响应于前述车辆的位置、电池电量和前述第二充电设备的使用状态中的至少一者的变化,更新前述第三界面的充电时间。
在一些实施例中,前述方法还包括以下步骤:响应于接收到的第二操作,根据前述第二充电设备,对前述车辆执行热管理策略,调整车辆的电池温度。
在一些实施例中,前述第二操作为包含前述第一充电设备的充电设备标识的语音命令操作,前述第一操作为语音命令操作或者触控操作。
在一些实施例中,前述方法还包括步骤:响应于接收到的第二操作,为车辆预约第二充电设备。
在一些实施例中,前述响应于检测到的前述第一操作,显示第二界面,前述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和充电时间的步骤,包括以下子步骤:根据前述车辆的电池充电参数信息和前述一个以上的第一充电设备的充电设备充电参数信息,确定匹配充电参数;根据车辆的电池电量和前述匹配充电参数,获取对应前述一个以上的第一充电设备的充电时长;根据前述车辆的位置和前述一个以上的第一充电设备的位置,确定前述车辆到达前述一个以上的第一充电设备处的到达时长;根据前述充电时长和前述到达时长,获取前述充电时间;显示前述第二界面,前述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和前述充电时间。
在一些实施例中,前述电池充电参数信息包括前述电池的电池电量、电池温度和电池充电电流之间的对应关系;前述充电设备充电参数信息包括前述充电设备对应的充电电流。
在一些实施例中,前述电池充电参数信息包括前述电池的电池电量、电池温度和电池充电电压之间的对应关系;前述充电设备充电参数信息包括前述充电设备对应的充电电压。
在一些实施例中,前述充电时间包括:充电时长,或者到达时长与充电时长的总时长。
在一些实施例中,前述热管理策略包括通过控制加热器、制冷器、电机运转模式或动能回收模式中的至少一者,将前述电池的温度调整为对应前述第二充电设备的目标电池温度。
本公开第三方面的实施例提供一种计算机设备,包括处理器和存储器,前述存储器存储有计算机程序,前述计算机程序在由前述处理器执行时,使得前述处理器实现上述实施例中任一项的方法。
本公开第四方面的实施例提供一种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上述实施例中任一项的方法。
本公开第五方面的实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,其中,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中任一项的方法。
本公开第六方面的实施例提供一种车辆,包括电池和上述实施例的计算机设备,前述计算机电池与电池电连接,用于控制前述电池的热管理。
上述说明仅是本公开技术方案的概述,为了能够更清楚了解本公开的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本公开的具体实施方式。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本公开公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1为本公开一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本公开一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本公开一些实施例的车辆在充电站充电的示意图;
图4为本公开一些实施例提供的电池充电曲线的示意图;
图5为本公开一些实施例提供的车辆远程预约充电桩的示意图;
图6为本公开一些实施例提供的电池的充电热管理控制方法的流程图;
图7a为本公开一些实施例车辆发送给服务器的数据帧结构的示意图;
图7b为本公开一些实施例充电站发送给服务器的数据帧结构的示意图;
图7c为本公开一些实施例车辆服务器给车辆的数据帧结构的示意图;
图8为本公开一些实施例提供的热管理系统的硬件示意图;
图9为本公开一些实施例提供的电池充电曲线的示意图;
图10为本公开一些实施例提供的移动终端远程预约充电桩的示意图;
图11为本公开一些实施例提供的电池的充电热管理控制方法的流程图;
图12为本公开一些实施例提供的车辆在充电站预约充电桩的示意图;
图13为本公开一些实施例提供的电池的充电热管理控制方法的流程图;
图14为本公开一些实施例提供的人机交互界面的第一示意图;
图15为本公开一些实施例提供的人机交互界面的第二示意图;
图16为本公开一些实施例提供的人机交互界面的第三示意图;
图17为本公开一些实施例提供的人机交互界面的第四示意图;
图18为本公开一些实施例提供的人机交互界面的第一示意图;
图19为本公开一些实施例提供的查询充电设备的方法的流程图;
图20为本公开一些实施例提供的计算机装置的示意图。
附图标记说明:
1000车辆;100电池;200控制器;300马达;
10箱体;11第一部分;12第二部分;20电池单体;
2000充电站;400充电桩;
3000服务器;
5000移动终端;
4000车辆;
800显示屏;U805第四界面;U810第一界面;U820第二界面;U830第三界面。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本公开的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本公开的保护范围。
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公开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具体的实施例的目的,不是旨在于限制本公开;本公开的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本公开实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本公开实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本公开实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本公开实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本公开实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为根据附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开实施例的限制。
在本公开实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动车辆等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
本公开人注意到,近年来,随着越来越多的整车制造商和电池制造商不断推出新的高充电倍率的充电协议,市场上非车载充电器(充电桩)支持的充电功率的输出范围差异巨大。公用充电桩的最大输出电流从几十安培到几百安培不等。如何帮助车主(用户)充分利用充电桩的充电能力,减少充电时间是一个迫在眉睫的问题。
根据以上考虑,本公开人提供出了一种车辆的充电热管理方法,从而在车辆到达充电站之前,预先将电池的热状态调整至匹配充电桩的快速充电的要求。
本公开实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本公开公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统。
本公开实施例提供一种车辆的充电热管理方法和装置,车辆包括但不限于乘用车、商用车、工程车辆、自动导航车(Automated Guided Vehicle,简称AGV)等等。其中,车辆电池可以是支持整车充电的不可更换的电池,也可以是支持与车体分离后再充电的可更换的电池。
以下实施例为了方便说明,以本公开一实施例的车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本公开一些实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1000可以是纯电动车辆、混合动力汽车或增程式汽车等(以下均简称为电动车辆)。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。
在本公开一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本公开一些实施例提供的电池的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
参照图3,图3为本公开一些实施例提供的车辆在充电站充电的场景示意图。充电站是指包括1台以上的车载式充电器或者未车载式充电器(充电桩),用于为电动车辆进行充电,并对充电设备进行状态监控的设施或场所。充电桩是指为电动车辆动力蓄电池提供电能的专用设备,包括交流充电桩、直流充电桩、非车载充电机等。示例性的,在图3中充电站2000内设有1台充电桩400。充电桩400通过充电枪与车辆1000电连接,为车辆1000的电池100充电。此处的充电站2000既可以是由商业机构架设在公共停车场、高速公路收费站等位置,包括功率在200千瓦至600千瓦不等的多个公用充电桩的充电站;也可以是由个人用户架设在居民区停车场,包括功率为5-10千瓦的家庭充电设备的停车位。在此不做限制。
本公开人注意到,动力电池的理想的工作温度与理想的大电流充电温度经常不完全重合。例如,锂电池的理想的工作温度通常在20至35摄氏度之间。当电池的温度低于这一范围时,电池的容量衰减,释放功率性能下降;当电池的温度高于这一范围时,电池的自放电风险增加,可用容量和使用寿命都将降低。在快速充电时,锂电池的理想的充电温度往往高于这个温度范围。以某型号的锂电池为例,锂电池的荷电状态(State of Charge,以下简称SoC)、理想的充电温度和充电电流之间的对应关系可参照以下表1。在本公开中,电池电量通常表示为荷电状态(SoC),但是电池电量也可以表示为安时(Ah)。此外,充电MAP也可以表示为锂电池的荷电状态、充电温度和充电电压之间的对应关系,在此不再赘述。
表1锂电池电芯充电MAP
参照表1,以锂电池的SoC为30%为例,该锂电池从30%充电至40%期间对应的最大充电电流是400安(参见表1的“温度13”行,“40%”列)。当以400安的最大充电电流充电时,该锂电池的理想的充电温度是50摄氏度左右。即该锂电池在电池温度在50摄氏度左右的情况下,能够以400安的最大充电电流充电。假如该锂电池的温度下降到25摄氏度,则充电设备最大仅能以270安的电流为该锂电池充电(参见表1的“温度11”行,“40%”列)。
参照图3和图4。图4是车辆1000在充电时SoC和充电电流随时间变化曲线的示意图。在车辆1000处于行驶状态下,车辆1000的热管理系统将电池100的温度调节到20至35摄氏度的范围之间(例如30摄氏度)。当车辆1000行驶至充电站2000,连接充电桩400对电池100进行充电时,车辆1000的电池管理系统在开始充电的前5分钟,电池管理系统首先将电池100预加热到当前电池电量(SoC为30%)对应的最大充电电流的充电温度(45摄氏度),在电池100的预加热阶段没有充电电流流过。当电池100的温度达到45摄氏度后,充电桩400再以320安的最大充电电流对电池100进行快速充电,并随着电池电量的增加,逐渐调低最大充电电流。参见图4,将电池100的电池电量从30%充至80%所消耗的总时间为23.7分钟。对热管理系统对电池100加热的方式包括但不限于利用电池组之间的高频充放电、利用包裹在电芯外部的电热网加热、利用电池在充电时产生的热量等。由此可见,充电桩400需要等待电池100加热到特定温度后才能够以其支持的大倍率充电协议对电池100进行充电,预加热阶段并没有发挥充电桩400的充电能力,造成了时间的浪费。
另外,根据本公开人已知的其它充电方案,当电池100的温度低于理想的充电温度时,充电桩400首先以低于最大充电电流的中小电流(例如250安培)对车辆1000的电池100进行充电,并随着电池100温度升高逐渐调高充电电流,直到达到最大充电电流。尽管本方案中没有设置单独的预加热阶段,但充电桩400无法在整个充电阶段以最大充电电流对电池100进行快速充电,这也延长了电池100的充电时间。
另一方面,假如车辆1000在充电前,电池100的温度高于55摄氏度,则车辆1000的热管理系统首先将电池100降温至50摄氏度以下,再对电池100进行充电。在此不再赘述。
本公开的一些实施例提供了一种车辆的充电热管理方法。本公开实施例的方法可以由图5的车辆1000和服务器3000分别单独执行全部的步骤,或者分别执行其中的一部分步骤,在此不做限制。示例性的,在本实施例中,由车辆1000执行该方法的步骤。参见图5,车辆1000通过蜂窝网络等无线通信方式与服务器3000之间建立通信链路。服务器3000与充电站2000之间通过无线或者有线通信方式建立通信链路。其中,服务器3000可以直接连接充电站2000,也可以是经由一个或多个其它服务器间接获得充电站2000的状态信息。例如,服务器3000是车辆制造公司或者电池制造公司搭建的管理平台,车辆1000可以通过车载应用程序(Application)与服务器3000进行信息交互。服务器3000通过连接由充电站运营商架设的信息服务平台获得充电站2000的状态信息,其中,该信息服务平台用于将充电站位置、充电桩信息、是否正在被使用、可预约的时间段等信息进行汇总。
本实施例的方法包括以下步骤:车辆1000获取车辆1000的当前车辆位置、电池100的当前剩余电量、当前电池温度、电池充电参数信息。车辆1000根据当前车辆位置,获取对应的充电设备(充电桩400)的充电设备充电参数信息。车辆1000根据当前剩余电量、当前电池温度、电池充电参数信息、充电设备充电参数信息,确定电池100的热管理策略。
在一个或多个实施例中,电池充电参数信息包括电池100的电池容量,还包括电池100的最大充电电流、荷电状态和电池温度之间的对应关系。充电设备充电参数信息包括充电桩400支持的最大充电电压、最大充电电流和是否可预约等。电池容量反映了电池存储电量的大小,通常用安时(Ah)来表示。电池100的热管理策略包括将调整加热器、冷却管、马达30运转模式和动能回收模式中至少一者的运行参数,将电池100升高或降低到目标温度,或者改变电池100的中各电池包的目标温度均一性的控制策略。在一些实施例中,前述目标温度是根据电池100的最大充电电流、电池电量和电池温度之间的对应关系与充电桩400支持的最大充电电流的对应关系决定的。
由此,根据本实施例的方法,用户可以在驾驶车辆1000去到充电站2000的路途中提前确定对电池100调整热管理策略的方案,以使得车辆1000到达充电站2000充电时,电池100的电池温度适配该充电桩400的输出能力,从而有效减少充电时长。
本公开的一些实施例还提供了一种车辆的充电热管理方法。
图6为本实施例提供的电池充电的控制方法的交互图。本方法可以由图5的车辆1000或者服务器3000分别单独执行全部的步骤,或者分别执行其中的一部分步骤,在此不做限定。本方法包括以下步骤:
步骤S101:获取用户的充电查询请求。
参见附图14,车辆1000的车机系统(车载信息娱乐系统,以下简称车机系统)通过接收来自用户的充电查询请求。例如,用户在任意界面下唤醒安装在车机系统的语音助手应用程序,通过语音向车机系统输入命令词“我要充电”来触发车辆1000执行查询充电站的操作。此外,也可以由用户点击车机系统的显示屏的人机交互界面来触发。服务器3000可以经由车辆1000获取用户的充电查询请求。
在其它的实施例中,当车辆1000检测到电池100的当前剩余电量(SoC)低于设定的阈值时,车辆1000主动触发充电查询请求,无需从用户处获得充电查询请求,从而降低用户的操作负担。
步骤S102:根据当前车辆位置和电池信息,查询周围充电站的信息。
车辆1000通过4G/5G无线链路将当前的车辆位置和电池信息发送到服务器3000,服务器3000根据接收到的车辆位置查询位于车辆1000附近的充电站。其中,车辆位置可以是通过设置在车辆1000或者用户的手机终端上的全球定位系统(Global PositioningSystem,GPS)等得到的地理坐标位置。在一些实施例中,车辆位置也可以基于室内定位技术得到,例如,通过接收来自设置在充电站内的iBeacon基站发出的近距离的iBeacon信号来进行定位,从而确保在充电站内排队时也能够预先调整电池的温度。上述电池信息可以包括电池100的电池电量(SoC)、健康度(State of Health,SoH)及电池标识、电池型号、电池温度,以及电池充电参数信息。上述参数的至少一部分可以通过车辆1000的车机系统或者仪表盘进行查看。其中,电池充电参数信息包括电池支持的需求充电电流、需求充电电压、需求充电功率、充电协议标识,或者表征了电池的荷电状态、温度和充电电流之间对应关系的映射表(例如表1)等中的至少一部分。在一些实施例中,需求充电电流是电池支持的最大充电电流;需求充电电压是电池支持的最大充电电压;需求充电功率是电池支持的最大充电功率。在其它实施例中,处于安全等方面考虑,需求充电电流可以略低于电池支持的最大充电电流。在本实施例中,电池充电参数信息包括电池100在当前SoC下对应的最大充电电流和电池容量。在一些实施例中,电池充电参数信息在电池100制造阶段存储在电池100的电池管理系统的存储芯片内。在另一些实施例中,服务器3000上也可以存储有对应电池100的电池型号的电池充电参数信息的全部或者至少一部分。例如,服务器3000上存储了电池100的荷电状态、电池温度和电池充电电流之间对应关系的映射表(参见表1)。当服务器3000收到来自车辆1000的含有电池100的标识的电池信息时,服务器3000根据电池100的标识,查询获得电池100的荷电状态、电池温度和电池充电电流之间对应关系的映射表,此时电池充电参数信息中可以不包含该映射表,仅包含电池100的标识,以及电池100的最大充电电流或者最大充电电压。由此,一方面节省了车辆1000与服务器3000之间传输的数据量,另一方面还便于电池的制造厂家及时地更新存储在服务器3000的映射表。前述电池充电参数信息可以与当车辆与非车载充电机(充电桩)建立电连接时,车辆与充电桩之间的握手报文中的信息全部或者部分相同。
电池100的电池温度可以是构成电池100的多个电池单体20的最高温度、平均温度或者由车机系统/仪表盘等显示的电池温度。车辆1000发给服务器3000的用于查询周围充电站的数据帧可参照图7a,通过读取车辆1000与服务器3000之间的数据报文,可以得到电池100的充电参数信息。
步骤S103:获取充电站位置、可预约情况及支持的充电协议信息。
服务器3000根据车辆1000的地理坐标(或者地理坐标和当前SoC的组合),通过地理信息系统查询距离车辆1000一定距离范围内的充电站,并获取这些充电站的地理位置、充电桩的可预约情况及支持的充电协议信息。示例性的,服务器3000定期接收各充电站的地理位置、充电桩可预约情况、充电桩支持的充电协议名称、最大输出功率、最大输出电压或者最大输出电流,并缓存在数据库中。当服务器3000接收来自车辆1000发送的充电查询请求时,从数据库中直接查询充电站的位置、可预约情况及支持的充电参数信息,由此提高了查询操作的速度。
在一些实施例中,各充电站发送给服务器3000的数据帧可以参照图7b,通过读取充电站发送给服务器的数据报文,可以得到充电设备充电参数信息。地理位置可以是地理位置坐标;可预约情况可以包括一个或多个充电桩正在使用、空闲中、15分钟后空闲、等待充电队列为2辆车等;支持的充电协议信息可以包括充电桩支持的最大输出电压、最大输出电流或者最大输出功率等充电参数信息。示例性的,充电站2000发送给服务器3000的充电桩的信息可以包括所有的充电桩的可预约情况和支持的充电协议,也可以只包括空闲且支持快速充电协议的1台或2台以上充电桩的可预约情况和支持的最大充电电流和/或最大充电电压。另外,每个充电桩也可以单独向服务器发送充电桩的充电参数信息。在一些实施例中,充电桩发送给服务器充电参数信息可以与在车辆与充电桩建立电连接时充电桩与车辆之间的握手报文基本相同。
步骤S104:发送筛选后的充电热管理策略。
服务器3000根据查询到的充电桩的使用情况,筛选出具有空闲或者即将空闲的可预约充电桩的一个或多个充电站,然后根据车辆1000的型号、当前地理坐标、SoC、充电站的地理位置、道路规划等信息,确定车辆1000从当前位置出发到达各充电站的预测到达时长或预测达到时刻等信息,并将该信息发送至车辆1000。
服务器3000或者车辆1000根据车辆1000的电池100支持的电池充电参数以及可预约的充电桩支持的充电设备充电参数进行匹配,并根据匹配的充电参数来确定车辆1000在各充电站充电至预设充电电量的最短的预测充电总时长Ttotal。其中,预测充电总时长Ttotal可以由预测到达时长Tjouney和预测最短充电时长Tcharge相加得到。服务器3000或者车辆1000根据预测充电总时长Ttotal或者预测最短充电时长Tcharge,向用户推荐充电站。在一些实施例中,预设充电电量可以由用户根据自身用车习惯来自行设定(例如,100%或者80%),由于车辆的电池在充最后20%时充电速度快速下降,耗时较长。由用户自行设定预设充电电量可以帮助用户更好的预测实际充电时间。服务器3000提供给车辆1000的数据帧可以参照图7c,通过读取服务器发送给车辆的数据报文,可以得到与热管理策略相关的信息。车辆1000根据该数据帧,向用户提示的充电站信息的人机交互界面(参照图15),该界面可以包括充电站名称、充电站位置、预计到达充电站的时间、预测充电时间、以及到达充电站时剩余的SoC等,从而向用户提示更精确的充电预测时间。另外,在一些实施例中,也可以将从当前时间到用户预约在充电桩400开始充电的时刻之间的时长作为到达时长。例如,当前时间为晚上9点,用户预约了9点30分到充电桩400进行充电,则到达时长为30分钟。
关于预测充电时间,服务器3000根据车辆1000的电池100的在当前SoC下与充电桩支持的最大充电电流、最大充电电压、或者最大充电功率的至少一者的匹配情况计算得到的最短充电时长,在本实施例中,服务器3000根据车辆1000的电池100的在当前SoC下的最大充电电流与充电桩支持的最大充电电流的匹配情况计算预计的最短充电时长。
具体而言,车辆1000与位于充电站2000的空闲的充电桩400共同支持的充电协议的充电MAP如表1所示。电池100在SoC为30%时支持最大不超过400安的充电电流,充电桩400支持最大充电电流为不高于670安的充电协议。因此,电池100与充电桩400所匹配的充电协议就是最大充电电流为400安。即匹配充电参数包括最大不超过400安的充电电流。另外,服务器3000通过查询表1可以得到,对应电池100的SoC为30%电池容量,且匹配充电参数为400安的目标电池温度为50摄氏度(参见“温度13”行)。由此,可以得到用于预加热的目标温度。在一些实施例中,出于提高安全性等因素考虑,在一些实施例中,匹配充电参数也可以小于最大充电电流,例如匹配充电参数为370安。在一些实施例中,匹配充电参数也可以是电池100和充电桩400共同支持的最大充电电压。
服务器3000根据车辆1000的电池100的电池容量和SoC,参照表1的“温度13”行,分别计算出以最大充电电流400安的电流将电池100从30%的SoC充至40%的时长t1,以最大充电电流390安的电流充电SoC从40%到50%的时长t2,以最大充电电流380安的电流充电SoC从50%到60%的时长t3,以最大充电电流370安的电流充电SoC从60%到70%的时长t4,以最大充电电流280安的电流充电SoC从70%到80%的时长t5,得到预测最短充电时长Tcharge=t1+t2+t3+t4+t5。其中,以时长t1的计算方法为例,时长t1=电池容量×SoC的变化量/(充电电流×充电电压)=60kwh×10%/(400A×700V)=1.4min,其中电池容量为60kwh,最大充电电压为700V。充电电流、SoC随时间的变化曲线可参照图9。由此,可以准确计算出理想的最短充电时长Tcharge=2.8分钟+2.9分钟+3分钟+3.1分钟+3.5分钟+4.5分钟=19.8分钟。
此外,服务器3000根据还可以根据车辆100行驶达充电站的距离和/或由于电池加热到目标电池温度的所消耗的电池电量,而调整目标电池温度及最短充电时间。又例如,假如判断电池100的当前温度不能满足充电MAP中对应于当前SoC能达到的最大充电电流,则服务器3000根据预测到达时长Tjouney和车辆1000的热管理系统的加热性能,判断车辆在到达充电站2000前,电池100可以调整到的温度,以及调整至该温度后的SoC来对预测最短充电时长进行补偿。
示例性的,车辆1000与位于充电站2000的充电桩400共同支持的充电协议的充电MAP如表1所示,服务器3000根据从车辆1000处接收的车辆位置和电池信息,查询充电站2000位置、可预约情况及支持的充电协议信息,以及该车型的能耗大数据信息。由此,服务器3000可以确定车辆1000的电池100的当前温度是20摄氏度,电池100的当前的SoC是30%,在SoC为30%的情况下电池100与充电桩400共同支持的充电协议的最大充电电流是400A(“温度13”的第5列),对应该最大充电电流的理想的充电温度是50摄氏度。经过计算得到,车辆1000行驶到达充电站2000的预测到达时长是15分钟,并且电池100在15分钟的行驶过程中可以20摄氏度上升到45摄氏度。其中,根据对同类车型的大数据分析得知,通过电池加热装置将电池100从20摄氏度升温至45摄氏度预计消耗8%的SoC,车辆1000在当前电池电量下行驶15分钟预计消耗2%的SoC,因此车辆行驶和电池加热共同消耗大约10%的SoC。在一些实施例中,当车辆1000与充电站之间的距离小于预设阈值的情况下,鉴于车辆行驶消耗的电能通常远小于快速升温产生的电能,因此,可以补偿因加热电池100的所消耗的电量(SoC)。当车辆1000距离充电站大于预设阈值的情况下,可以仅补偿车辆1000行驶到充电桩所消耗的到达电池电量,也可以同时补偿因加热消耗的电池电量和到达电池电量,从而达到更高的剩余电量预测精度。在本示例中,利用加热消耗的电量和到达电池电量一起对当前电池电量进行补偿,从而得到目标电池电量。其中,目标电池电量=当前电池电量-因加热消耗的电量-到达电池电量=30%-8-2%=20%。查询表1可知,对应目标电池电量为20%的理想的充电温度为50摄氏度,由此可以将目标充电温度补偿为50摄氏度,但在本示例中,鉴于车辆的电池加热能力的限制,无法在行驶过程中将电池100的温度加热到50摄氏度,因此依然将目标充电温度设定在45摄氏度。
服务器3000根据车辆1000的电池100的电池容量和SoC对目标温度进行的补偿,即从SoC为30%对应的最大充电电流的温度补偿为SoC为20%对应的最大充电电流的温度,并取该补偿后温度与45摄氏度的最小值。参照表1的“温度12”行,分别计算出以330安的充电电流将电池100从20%的SoC充电到30%的SoC的时长t1,以320安的充电电流从30%的SoC充电到40%的SoC的时长t2,以310安的充电电流从40%的SoC充电到50%的SoC的时长t3,以300安的充电电流从50%的SoC充电到60%的SoC的时长t4,以290安的充电电流从60%的SoC充电到70%的SoC的时长t5,以260安的充电电流从70%的SoC充电到80%的SoC的时长t6。补偿后的预测最短充电时长Tcharge-fix=t1+t2+t3+t4+t5+t6。补偿后预测到达时长Tjouney和预测最短充电时长Tcharge相加可以得到预测充电总时长,即Ttotal=Tcharge-fix+Tjouney。由此,可以得到更准确的最短充电时间。服务器1000将对应多个充电站的预测充电总时长Ttotal发送到车辆1000,以供用户预约能够更快完成充电的充电站。参见附图15,在一些实施例中,车辆1000从服务器1000处收到5个充电站的信息,并通过车机系统的显示屏向用户显示其中预测充电时间小于60分钟的2个充电站的选项,供用户进行选择。当用户点击充电站A后,车辆1000将对应用户选择的充电站A的标识发送给服务器3000。服务器3000将充电站A的充电设备充电参数信息作为对应的充电设备(充电桩)的充电设备信息。
在一些实施例中,服务器3000根据车辆1000的电池100的在当前SoC下的最大充电电压与充电桩支持的最大充电电压的匹配情况计算预计的最短充电时长。在此不再赘述。
步骤105:根据选定的充电热管理策略,预约充电站。
用户通过车辆1000的车机系统选定的希望预约的充电站2000的充电桩400,并将该充电桩400的标识(ID)发送到服务器3000。服务器3000根据该充电桩400的标识、车辆1000的标识,为车辆1000预约充电桩400。具体而言,服务器3000将车辆1000的标识、预测到达时长和共同支持的充电协议、预测最短充电时长等发送到充电桩400,充电桩400根据以上信息预定车辆1000的使用时间。例如,参照图15,当前时间是20点10分,车辆1000的预测到达时长是15分钟,预测最短充电时长是20分钟,预设冗余时间是30分钟,则充电桩400保留20点10分至21点15分的预约使用时间。服务器3000还进一步向车辆1000发送热管理策略,以使得车辆1000在行驶至充电桩400的途中将电池100的温度调整到接近理想的充电温度(例如45摄氏度)。该理想的充电温度对应电池100和充电桩400共同支持的最大充电电流、最大充电电压或最大充电功率中的至少一者。
步骤106:根据充电预设方案和车辆的实际位置,对车辆的电池进行热管理。
车辆1000响应于用户选择的充电站2000,利用热管理系统对电池100执行对应对应充电站2000的充电桩400的前述热管理策略,以使得车辆1000到达充电站2000前,电池100的温度达到或者接近理想的充电温度。
车辆1000的热管理系统的硬件结构可参见图10,电池100由多个电池包构成,电池管理系统(Battery Manage System,BMS)、驱动模块、高压继电器、加热器、制冷器和温度传感器组共同构成了电池100的热管理系统。加热器由正温度系数加热电阻元件或者硅胶加热膜构成,用于为电池包加热。制冷器由与车辆1000的空调系统连通的冷却液循环管路构成,用于降低电池包的温度。BMS通过温度传感器周期性地监控电池包内电芯的温度,并利用加热器和制冷器管理电池100的温度,从而确保车辆1000在行驶过程中,电池100的温度保持在设定的温度区间内。整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)和车载信息娱乐系统(又称车机系统)通过T-box(TelematicBOX)内置的蜂窝通信模块连接服务器3000,向服务器3000发送车辆1000和电池100的信息,并接收来自服务器3000的指令,从而命令BMS对电池100进行热管理。可选的,除了电池100的电芯的温度外,热管理策略还可以包括各电池电芯温度之间的均衡程度等。此外,执行热管理策略来改变电池包的温度包括启动加热器、提高或者降低制冷器的运行功率、降低电机运转效率、以及改变动能回收模式中的一种或者多种。其中,通过改变电机的运行逻辑来降低车辆1000再行驶中电机运转效率,相较于车辆静止阶段为电池加热,能够更加快速的提升电池的温度,从而使电池达到高速充电所需的温度。又例如,当当前温度低于目标温度时,可以提高车辆1000的动能回收模式等级,将减速或刹车阶段回收的动能转化为电池的热能,从而提高电池的温度。
在一些实施例中,热管理策略包括目标电池温度。在又一些实施例中,热管理策略还包括车辆1000的实际位置距充电站2000的距离、车辆1000的到达距离或者到达时间中的至少一者与电池温度的对应关系。例如,在到达时长Tjouney是20分钟,当前电池温度是30摄氏度,目标电池温度是50摄氏度的情况下,热管理策略可以是车辆1000每行驶1分钟,热管理系统将电池100的温度提升1摄氏度,直到电池100的温度达到50摄氏度。其中,到达时间可以是从预约充电桩400的预约时间,也可以是预测的车辆1000移动到充电桩400的时间。又例如,车辆1000的当前位置与充电站2000之间的距离是20公里,车辆1000在一定期间内每30秒定时检测距离充电站2000之间的距离,当车辆1000与充电站2000之间的距离为15公里至25公里时,将电池100加热到35摄氏度;当车辆1000与充电站2000之间的距离为10公里至15公里时,将电池100加热到40摄氏度;当车辆1000与充电站2000之间的距离为25公里以上时,停止对电池进行加热。由此,提高了加热的灵活性,避免了不必要的电量消耗。
步骤107:根据充电预热方案和电池信息,对车辆的电池进行充电。
在车辆1000驶入充电站2000后,车辆1000通过充电线缆连接充电桩400。充电桩400认证车辆1000后,根据收到的共同支持的充电协议对车辆1000进行充电(参照表1和图8)。车辆1000根据热管理策略,在充电阶段对电池100继续进行温度调整,以使得电池100能够在各荷电状态下均以较大的充电功率对电池100进行充电。在又一些实施例中,该共同支持的充电协议是在步骤103到105期间通过服务器3000发送给车辆1000与充电桩400。在又一些实施例中,该共同支持的充电协议可以通过车辆1000与充电桩400之间通过充电线缆连接时发送的握手协议的报文来获得。由此,确保车辆1000在充电过程中都能维持较大的充电功率,从而缩短充电时间。
基于本公开的上述实施例,可以根据电池与充电设备的匹配情况,预先对电池进行加热,从而有效减少车辆的充电时间。
本公开的一些实施例还提供了一种车辆的充电热管理方法。
图10为本公开一些实施例提供的移动终端远程预约充电桩的示意图。参照图10,车辆1000通过蜂窝网络等通信方式与服务器3000之间建立无线通信链路。服务器3000与充电站2000之间通过无线或者有线通信方式建立通信链路。服务器3000可以不经由其它服务器直接连接充电站2000,也可以是经由一个或多个其它服务器(例如,电力公司等架设的服务器,将多个充电站的状态信息进行汇总)间接获得充电站2000的状态信息,在此不做限制。此外,用户通过智能手机等移动终端5000与车辆1000之间建立无线通信链路。其中,移动终端5000与车辆1000之间的无线通信链路可以根据4G/5G等蜂窝网络等广域通信技术,以及WiFi、蓝牙等近场通信技术。另外,移动终端5000与服务器3000之间也可建立无线通信链路,用于获得充电站2000的信息和预约充电桩400。由此,当用户位于车辆1000的外部时,也可以利用移动终端5000来触发本公开的方法。本方法可以由图10的车辆1000、移动终端5000或者服务器3000分别单独执行全部的步骤,或者分别执行其中的一部分步骤,下面将以移动终端5000为例进行说明。
图11为本实施例提供的电池充电的控制方法的交互图.参照图11,本实施例包括以下步骤:
S201查询用户的充电查询请求。
用户通过移动设备5000的人机交互界面来触发充电查询请求(参照附图14-16)。
S202获取车辆位置和电池信息。
移动设备5000向车辆1000查询车辆1000的车辆位置和电池信息。其中电池信息1000包括车辆1000的地理坐标、周围环境温度、电池100的荷电状态、健康度(State ofHealth,SoH)及电池100的电池型号、电池温度、支持的充电协议等。电池100的电池温度可以是电芯的最高温度、平均温度或者由用户通过车机系统等查看到电池文图。
当移动设备5000通过WiFi、蓝牙等近场通信技术与车辆1000通信时,也可以不查询向车辆1000查询车辆1000的地理位置,将移动设备5000本身的地址位置信息作为车辆1000的车辆位置。
步骤S203:根据车辆位置和电池信息,查询周围充电站的信息。
移动终端5000通过无线链路将当前的车辆位置和电池信息发送到服务器3000,并查询车辆1000当前位置附近的充电站信息。本步骤与上一实施例的步骤S102基本相同,在此不再赘述。
步骤S204:获取充电站位置、可预约情况及支持的充电参数。
服务器3000向充电站2000在内的多个充电站查询充电站位置、可预约情况及支持的充电参数。本步骤与上一实施例的步骤S103基本相同,在此不再赘述。
步骤S205:发送筛选后的充电管理方案。
服务器3000根据预设标准对充电站进行筛选,并将对应筛选后的充电站的充电热管理方案发送到移动终端5000。本步骤与上一实施例的步骤S104基本相同,在此不再赘述。
步骤S206:根据选定的充电管理方案,预约充电站。
移动终端5000接收来自用户的充电管理方案选择命令,根据选定的充电管理方案预约充电站2000。本步骤与上一实施例的步骤S105基本相同,在此不再赘述。
步骤S207:发送执行选定的充电热管理方案的指令。
移动终端5000向车辆1000发送用于执行选定的充电热管理方案的指令。
步骤S208:根据充电预热方案和车辆的实时位置,对车辆的电池执行热管理方案。
车辆1000根据充电预热方案和车辆1000的实时位置,对电池100执行热管理方案。本步骤与上一实施例的步骤S106基本相同,在此不再赘述。
步骤S209:根据充电预热方案和车辆信息,对车辆的电池执行充电。
在车辆1000抵达充电站2000,并连接充电桩400的情况下,车辆1000的电池管理系统(BMS)根据充电预热方案和车辆信息,对车辆的电池执行充电。本步骤与上一实施例的步骤S107基本相同,在此不再赘述。
由此,在用户不在车辆1000内的情况下,依然能够远程控制车辆1000进行电池预加热。
本公开的一些实施例还提供了一种车辆的充电热管理方法,适用于车辆位于充电设备附近的情况。
本实施例可执行在图12所示的系统上。例如,参照图12,车辆4000占据了充电桩400充电。车辆1000在充电站2000内排队,等待空闲的充电桩。此时,车辆1000可以通过蓝牙、RFID等近场通信方式与充电站2000建立通信链路,预约即将空闲的充电桩(例如充电桩400),并在等待期间预先对电池100进行热管理,从而减少充电的总时长。
参照图13,本实施例包含以下步骤:
步骤301:广播充电桩的可预约状态及充电参数。
充电站2000通过在站内周期性的发射蓝牙信标(Beacon)帧,在该蓝牙信标帧内包括了充电站2000内的一个或多个充电桩的可预约状态和充电信息。该可预约状态包括各充电桩的预测空闲时刻、排队等待时间等。充电参数包括各充电桩所支持的最大充电电压和/或最大充电电流。
可选的,充电站2000也可将一个或多个充电桩的使用情况和支持的充电协议等信息发送至服务器3000,从而使车辆1000通过查询服务器3000来获得以上信息。
步骤302:根据充电桩的可预约状态及充电参数,以及电池信息,显示可选的热管理策略。
车辆1000接收到来自充电站2000发出的一个或多个充电桩的信息,将电池信息与各充电桩的充电参数信息进行匹配,得到匹配的充电参数。其中电池信息包括电池100的电池容量、剩余电量、充电电流和充电电压等。示例性的,匹配的充电参数可以是充电桩和电池100共同支持的最大的充电电压。车辆1000基于匹配的充电参数、电池100的电池容量、电池100的剩余电量以及各充电桩的排队等待时间,计算得到针对各充电桩的电池100的目标温度和预测充电时间,并通过车机系统的显示屏向用户提示上述一个或多个充电桩及其对应的预测充电时间。
步骤303:根据选定的充电热管理策略,预约充电桩。
步骤304:根据选定的充电热管理策略,对车辆的电池执行热管理。
步骤305:根据充电预热方案和车辆信息,对车辆的电池执行热管理。
根据用户从上述一个或多个充电桩中选定的充电桩400,车辆1000预约充电桩400,并对电池100执行对应充电桩400的热管理策略。其中,热管理策略包括通过调整加热器、冷却管的工作参数,将电池100升高或降低到目标温度。在此不再赘述。
由于车辆1000此时停靠在充电站2000的站内,因此在本实施例中不传输车辆1000的和充电站2000的位置信息。
本公开的一些实施例还提供了一种车辆的充电控制方法,本方法可以适用于车辆的车机系统(车载多媒体娱乐终端)、车载仪表盘、智能手机、计算机等电子设备。下面以车机系统为例说明本实施例的方法。车辆可参考图5。
参照图19,该方法包括以下步骤:
步骤S401:显示第一界面,并检测第一操作,该第一操作用于触发查询充电设备。
参照图14,车辆1000通过车机系统的显示屏显示用于接收用户操作命令的第一界面U810。其中,该第一界面可以是语音助手的页面、导航系统的页面、或者其它能够接收语音或触控操作指令的任意页面(例如参照图18,车机操作系统的桌面主界面)。在本实施例中,车机系统通过第一界面U810接收用户的“我要充电”的语音操作命令,并在显示屏上显示第二界面U820。
步骤S402:响应于接收到的所述第一操作,显示第二界面,该第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和充电时间。
参照图15,响应于接收到的用户的第一操作,车辆1000在显示屏上显示第二界面U820。其中,第二界面可以显示为整体地替换第一界面,与第一界面分别显示在不同的显示屏区域,覆盖第一界面的一部分,或者作为第一界面的图形元素,在此不做限定。第二界面U820包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和对应该第一充电设备的预测充电时间。其中,第一充电设备可以是充电站或者充电桩。充电设备标识用于区分不同的充电设备,充电设备标识可以从服务器或者充电设备处取得。
示例性的,车辆1000根据其所在的地理坐标(或者地理坐标和当前SoC的组合),通过地理信息系统查询距离车辆1000一定距离范围内的充电站或充电桩,将这些充电站或充电桩作为第一充电设备,并根据充电时间顺序显示在第二界面U802处。车辆1000还获取其动力电池的电池电量(SoC)、电池充电参数信息,以及第一充电设备的充电参数,从而计算对应一个以上的所述第一充电设备的预测充电时间。其中,在一些实施例中,电池充电参数信息包括电池的电池电量(荷电状态)、电池温度和电池充电电流之间的对应关系;充电设备充电参数信息包括第一充电设备对应的充电电流。在另一些实施例中,电池充电参数信息包括电池的电池电量、电池温度和电池充电电压之间的对应关系;充电设备充电参数信息包括第一充电设备对应的充电电压。根据电池充电参数信息和充电设备充电参数信息的匹配情况(例如,电池和第一充电设备共同支持的最大充电电流)和电池电量,可以计算得到充电时间。
在一些实施例中,充电时间可以是预测最短充电时长或者预测充电总时长。其中,预测最短充电时长是根据车辆1000的电池100的在当前SoC下与充电桩共同支持的最大充电电流或最大充电电压的匹配情况计算得到的。预测充电总时长包括最短充电时长和预测到达时长,预测到达时长是根据车辆1000的位置与每个第一充电设备的位置计算得到的车辆1000行驶至该第一充电设备时所需要消耗的时长。关于充电时间的具体计算方法可参照本公开实施例的步骤S104,在此不再赘述。
可选的,第二界面还可以包括第一充电设备的充电参数信息、位置信息、预计到达时间等,从而帮助用户综合性地选择预约的充电设备。示例性的,充电参数信息包括充电桩支持的充电倍率、最大充电电流、最大充电电压的至少一者。
参照图17,在一些实施例中,本方法还包括步骤S400,获取用户设定的预设充电电量。示例性的,车辆在显示屏上显示交互界面U805,由用户输入用于预测充电时间的预设充电电量。预设充电电量是80%的SoC。车辆1000根据电池100的当前电池电量于预设充电电量的差值,电池100的电池容量以及电池100的在当前SoC下与充电桩共同支持的最大充电电流,计算电池100在该充电桩充电时的最短充电充电时长,并显示在第二界面上。预设充电电量可以由用户根据自身用车习惯来自行设定(例如,100%或者80%),由于车辆的电池在充最后20%时充电速度快速下降,耗时较长。由用户自行设定预设充电电量可以帮助用户更好的预测实际充电时间。
步骤S403:检测第二操作,所述第二操作选择用于从一个以上的所述第一充电设备中,选择第二充电设备。在显示第二界面的状态下,车辆1000检测来自用户针对第二界面的第二操作。第二操作可以是用手指点击第二界面的第一充电设备的选项,或者语音操作指令。第二界面上显示的第一充电设备的充电设备标识可以用于提示用户触发第二操作。另外,在同时显示第一界面和第二界面的状态下,接收用户的语音操作命令,则被视为接收了针对第二界面的操作。示例性的,车辆1000检测到用户发出的“充电站A(充电设备标识)”的语音操作命令,将“充电站A”作为第二充电设备,并在车机系统的显示屏上显示第三界面U830。
步骤S404:响应于第二操作,显示第三界面,所述第三界面包括所述第二充电设备的充电时间。
参照图16,第三界面U803用于向用户提示对应“充电站A”的实时的预测充电时间。在本实施例中,第三界面是导航应用程序的界面。在一些实施例中,第三界面同时显示预测的最短充电时长和车辆到达“充电站A”(第二充电设备)到达时长。
步骤S405:响应于车辆的位置、电池电量和第二充电设备的使用状态中的至少一者的变化,更新第三界面的充电时间。
由于预测充电时间受车辆的位置、电池电量(SoC)、第二充电设备的使用情况等因素的影响,因此,当车辆1000的位置、到达充电设备的距离、到达充电设备的时长、电池电量、第二充电设备的使用情况发生变化时,需要重新计算预测的充电时间,并在第三界面上对预测的充电时间进行更新,从而向用户显示实时的预测充电时间。第二充电设备的使用情况可以包括第二充电设备是否被正在使用、或者预约情况。在一些实施例中,在正在使用“充电站A”的其它车辆提前结束充电的情况下,车辆1000的预测的充电时间可能会缩短,因此同样可以更新第三界面的充电时间。
步骤S406:响应于接收到的第二操作,根据所述第二充电设备,对车辆执行热管理策略。
热管理策略包括通过控制加热器、制冷器、电机运转模式或动能回收模式中的至少一者,将电池的温度调整为对应该“充电站A”的能够为当前电池的电量提供最大充电速度的充电温度。示例性的,车辆1000的当前电池电量(SoC)为30%,当前电池温度为35摄氏度。此时,通过查询表1可以得到电池100与充电站A的充电设备共同支持的最大充电电流为400安,且匹配充电参数为400安的目标电池温度为50摄氏度(参见“温度13”行)。于是车辆1000执行热管理策略,即通过电热网将电池100从35摄氏度加热到50摄氏度。
根据本实施例的方法,能够帮助用户了解各充电设备的实际充电时间,从而节省了充电时间。
本公开的一些实施例还提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图20所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种如上述各实施例中涉及的数据获取方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本公开的一些实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述任意一个实施例的方法的步骤。
本公开的一些实施例还提供了一种车辆,该车辆包括上述实施例的计算机设备和电池,前述计算机与电池电连接,用于执行上述任意一个实施例的方法的步骤。
本公开的一些实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例的方法的步骤。
本公开的一些实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述任意一个实施例的方法的步骤。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部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公开各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本公开的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本公开并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种车辆的充电控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
显示第一界面,并检测第一操作,所述第一界面用于检测所述第一操作,所述第一操作用于触发查询第一充电设备;
响应于检测到的所述第一操作,显示第二界面,所述第二界面包括一个以上的所述第一充电设备的充电设备标识和充电时间;
检测第二操作,所述第二操作用于从一个以上的所述第一充电设备中选择第二充电设备;
响应于检测到的所述第二操作,显示第三界面,所述第三界面包括所述第二充电设备的充电时间,
其中,充电时间是根据充电设备的充电设备充电参数决定的。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
响应于所述车辆的位置、电池电量和所述第二充电设备的使用状态中的至少一者的变化,更新所述第三界面的充电时间。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
响应于接收到的第二操作,根据所述第二充电设备的充电参数,调整所述车辆的电池温度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
响应于接收到的第二操作,为所述车辆预约所述第二充电设备。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二操作为包含所述第一充电设备的充电设备标识的语音命令操作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述响应于检测到的所述第一操作,显示第二界面,所述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和充电时间的步骤,包括以下子步骤:
根据所述车辆的电池充电参数和一个以上的所述第一充电设备的充电设备充电参数,确定匹配充电参数;
根据所述车辆的电池电量和所述匹配充电参数,获取对应一个以上的所述第一充电设备的所述充电时间;
显示所述第二界面,所述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和所述充电时间。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:获取用户设定的预设充电电量,
所述响应于检测到的所述第一操作,显示第二界面,所述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和充电时间的步骤,包括以下子步骤:
根据所述车辆的电池充电参数和一个以上的所述第一充电设备的充电设备充电参数,确定匹配充电参数;
根据所述车辆的电池电量、所述预设充电电量和所述匹配充电参数,获取对应一个以上的所述第一充电设备的所述充电时间;
显示所述第二界面,所述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和所述充电时间。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述响应于检测到的所述第一操作,显示第二界面,所述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和充电时间的步骤,包括以下子步骤:
根据所述车辆的电池充电参数和一个以上的所述第一充电设备的充电设备充电参数,确定匹配充电参数;
根据所述车辆的电池电量和所述匹配充电参数,获取对应一个以上的所述第一充电设备的充电时长;
根据所述车辆的位置和一个以上的所述第一充电设备的位置,确定所述车辆到达一个以上的所述第一充电设备处的到达时长;
根据所述充电时长和所述到达时长,确定所述充电时间;
显示所述第二界面,所述第二界面包括一个以上的第一充电设备的充电设备标识和所述充电时间。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,所述电池充电参数信息包括所述电池的电池电量、电池温度和电池充电电流之间的对应关系;所述充电设备充电参数信息包括所述充电设备对应的充电电流。
10.根据权利要求6所述的方法,其中,所述电池充电参数信息包括所述电池的电池电量、电池温度和电池充电电压之间的对应关系;所述充电设备充电参数信息包括所述充电设备对应的充电电压。
11.一种计算机设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在由所述处理器执行时,使得所述处理器实现权利要求1至5中任意一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任意一项所述的方法的步骤。
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DE102019212784B3 (de) * 2019-08-27 2021-02-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Laden einer Fahrzeugbatterie eines Kraftfahrzeugs
CN111391700B (zh) * 2020-03-20 2021-09-24 重庆工业职业技术学院 纯电动汽车电池充电状态信息共享方法及装置
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