用于管理车辆的蓄电池的方法、蓄电池管理装置以及车辆

文档序号:1344297 发布日期:2020-07-21 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 用于管理车辆的蓄电池的方法、蓄电池管理装置以及车辆 (Method for managing a battery of a vehicle, battery management device and vehicle ) 是由 徐波 于 2018-12-25 设计创作,主要内容包括:本公开涉及一种用于管理车辆的蓄电池的方法,包括基于所述蓄电池的健康度确定所述蓄电池的充电电量阈值,所述充电电量阈值指示所述蓄电池要进入充电状态的电量水平;获取所述蓄电池的当前充电电量值;以及至少部分地基于所述充电电量阈值和所述当前充电电量值确定所述蓄电池要进入所述充电状态前的等待时间。以此方式,可以防止车辆在非运行状态下过度放电,从而致使车辆无法起动。因此有效地提升蓄电池的寿命,降低车辆抛锚率。(The present disclosure relates to a method for managing a battery of a vehicle, comprising determining a charge threshold of the battery based on a health of the battery, the charge threshold indicating a charge level at which the battery is to enter a state of charge; acquiring a current charging electric quantity value of the storage battery; and determining a wait time before the battery is to enter the state of charge based at least in part on the threshold charge capacity and the current charge capacity value. In this way, it is possible to prevent the vehicle from being excessively discharged in the non-running state, thereby rendering the vehicle unable to start. Therefore, the service life of the storage battery is effectively prolonged, and the vehicle anchorage rate is reduced.)

用于管理车辆的蓄电池的方法、蓄电池管理装置以及车辆

技术领域

本公开的实施例总体涉及能量管理,更具体地,涉及一种用于管理车辆的蓄电池的方法、蓄电池管理装置以及车辆。

背景技术

车辆,尤其是电动车辆,即使在处于非行驶状态的情况下,车辆内部的特定电子部件也可能消耗蓄电池中的电量,这种消耗电流被称作“暗电流”。当蓄电池电量不足时,蓄电池会请求馈入供电电源,例如直流电源(DC-DC),以为该蓄电池供电。

传统方式下,无法准确地判断从蓄电池的控制单元的休眠状态到控制单元请求为蓄电池充电的唤醒状态之间的等待时间。如果控制单元持续不断地监测蓄电池的电量,则会造成生产成本的增加,降低控制单元的使用寿命。

发明内容

本公开的实施例旨在提供一种用于管理车辆的蓄电池的方法、蓄电池管理装置以及车辆,以解决现有技术中存在的问题。

在本公开的第一方面,提供一种用于管理车辆的蓄电池的方法,包括:基于所述蓄电池的健康度确定所述蓄电池的充电电量阈值,所述充电电量阈值指示所述蓄电池要进入充电状态的电量水平;获取所述蓄电池的当前充电电量值;以及至少部分地基于所述充电电量阈值和所述当前充电电量值确定所述蓄电池要进入所述充电状态前的等待时间。

根据某些实施例,确定所述蓄电池的充电电量阈值包括:获取所述蓄电池的所述健康度;确定所述蓄电池的所述健康度与所述充电电量阈值的对应关系;以及基于所述健康度和所述对应关系来确定所述充电电量阈值。

根据某些实施例,确定所述对应关系包括:确定与所述蓄电池的健康度相关联的加权值;确定所述蓄电池的额定充电电量;以及基于所述加权值和所述蓄电池的所述额定充电电量确定所述对应关系。

根据某些实施例,确定所述等待时间包括:获取所述车辆在非行驶状态下所需的电流值;基于所述电流值、所述充电电量阈值和所述当前充电电量值确定与所述等待时间相关联的参考时间值;以及基于所述参考时间值确定所述等待时间。

根据某些实施例,基于所述参考时间值确定所述等待时间包括:响应于所述参考时间值大于时间阈值,将所述参考时间值确定为所述等待时间。

根据某些实施例,其中基于所述参考时间值确定所述等待时间包括:将所述等待时间设定为预定的时间间隔。

根据某些实施例,其中所述预定的时间间隔是5分钟。

根据某些实施例,其中所述车辆包括电动车辆。

在本公开的第二方面,提供一种蓄电池管理设备。该蓄电池管理设备包括至少一个处理器以及包括计算机程序指令的至少一个存储器。所述至少一个存储器和所述计算机程序指令被配置为,与所述至少一个处理器一起,使得所述蓄电池管理设备执行根据第一方面所述的方法。

在本公开的第三方面,提供一种计算机可读介质。该计算机可读介质包括机器可执行指令,所述机器可执行指令在被执行时使机器执行根据第一方面所述的方法。

提供发明内容部分是为了简化的形式来介绍对概念的选择,它们在下文的

具体实施方式

中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开内容的关键特征或主要特征,也无意限制本公开内容的范围。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例,其中:

图1示出了能够实施本公开的实施例的示例性场景的示意图。

图2示出了根据本公开的实施例的蓄电池管理设备的示意图。

图3示出了根据本公开的实施例的用于管理车辆的蓄电池的方法300的流程图。

图4示出了可以用来实施本公开的实施例的设备400的示意性框图。

在各个附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述本公开的各个示例性实施例。应当注意,这些附图和描述涉及的仅仅是作为示例性的实施例。应该指出的是,根据随后描述,很容易设想出此处公开的结构和方法的替换实施例,并且可以在不脱离本公开要求保护的原理的情况下使用这些替代实施例。

应当理解,给出这些示例性实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开,而并非以任何方式限制本公开的范围。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括,即“包括但不限于”。除非特别申明,术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

车辆,尤其是电动车辆,即使在处于非行驶状态的情况下,车辆内部的特定电子部件也可能消耗蓄电池中的电量,这种消耗电流被称作“暗电流”。当蓄电池电量不足时,蓄电池会请求馈入供电电源,例如直流电源(DC-DC),以为该蓄电池供电。

传统方式下,无法准确地判断从蓄电池的控制单元的休眠状态到控制单元请求为蓄电池充电的唤醒状态之间的等待时间。如果控制单元持续不断地监测蓄电池的电池状态,例如电压、电量等,则会造成生产成本的增加,降低电子控制单元(ECU)的使用寿命,对系统电源设计不利。

如果将车辆设定为,每隔一段预定的时间间隔,例如利用计时器,使得车身控制模块(BCM)主动被唤醒以监控蓄电池的状态,则需要准确地确定该预定的时间间隔。一旦该时间间隔被预定得过长,则车辆可能在较长时间的非行驶状态下(例如夜晚)过度馈电,造成车辆无法正常启动。而一旦该时间间隔被预定得过长,则可能影响车辆的蓄电池的使用寿命。

为了解决上述问题以及潜在的其他问题,本公开的实施例提出了一种管理蓄电池的进入充电状态前的等待时间的方案,使得该等待时间能够被准确地计算。

图1示出了能够实施本公开的实施例的示例性场景的示意图。如图1所示,在车辆100,尤其是电动车辆中通常包括蓄电池管理设备110,其能够管理用于车辆100的蓄电池(未示出)的充电、放电和性能监控相关的操作。

图2示出了根据本公开的实施例的蓄电池管理设备110的示意图。如图2所示,一般来说,蓄电池管理设备110可以包括蓄电池111、智能电池传感器(IBS)112,电子控制单元(ECU)113以及电源114。可以通过任意的电源114以有线或以无线的方式对车辆100进行充电。该电源114例如可以是直流对直流电源(DC-DC)。尽管在本实施例中,该电源114被布置在车辆的内部,应当理解,电源114也可以被布置在车辆的外部。

蓄电池111是车辆100的主要供电电源之一。即使在车辆100未启动的情况下,蓄电池111也要为车辆100内部的某些低压用电器供电,所提供的电流被称作“暗电流”。蓄电池111在车辆100启动时做启动电源,而在启动后作为用电器,由电源114为其充电。当车辆100用电器负荷超过电源114的能力时,蓄电池111辅助放电,保证车辆电源系统稳定。

IBS112被配置用于监测蓄电池111的电量,也被称作充电状态(SOC)、蓄电池的健康度(SOH)、温度、电流、电压等蓄电池的状态参数,将其通过总线将上述参数的监测结果反馈至ECU 113处进行处理。

ECU 113被配置为根据IBS112提供的参数来控制蓄电池。例如,ECU 113可以包括预定的算法和策略,以根据IBS112提供的参数确定下一次唤醒车辆100监控蓄电池111状态信息的时间T。应该理解,ECU 113可为单独的控制模块,也可以是集成蓄电池中的蓄电池管理模块,还可以是集成在车辆中的车辆控制系统等。

IBS112和ECU 113之间可以通过本地互连网络(LIN)通信,其遵循LIN2.1的协议。在蓄电池管理设备110中,IBS112可以是从节点,主节点可以是支持LIN通信的ECU 113,ECU113和和电源114之间可以是CAN总线通信。

图3示出了根据本公开的实施例的用于管理车辆的蓄电池的方法300的流程图。在一些实施例中,方法300可以由图1和图2示出的蓄电池管理设备110来实现,例如由蓄电池管理设备110中的ECU 113来实现。或者,方法300可以由独立于车辆100的其他处理单元来实现。为了便于讨论,将结合图1和图2来讨论方法300。

如图3所示,在框310,蓄电池管理设备110基于蓄电池111的健康度确定所述蓄电池111的充电电量阈值。该充电电量阈值指示所述蓄电池111要进入充电状态的电量水平。

在某些实施例中,术语“健康度”例如可以理解为蓄电池111的健康状态,其例如可以与蓄电池的老化程度、使用时长、温度、湿度等环境因素相关联。蓄电池的健康度会影响蓄电池的电量状态。

在某些实施例中,蓄电池的充电电量阈值可以被理解为蓄电池的最低充电电量值,其例如可以是额定充电电量值的30%,40%和50%等。当蓄电池的电量下降到该充电电量阈值时,就意味着该蓄电池需要进行充电操作。

在某些实施例中,蓄电池管理设备110可以获取蓄电池111的所述健康度,例如该健康度能够由IBS112来监测。蓄电池管理设备110可以确定蓄电池的健康度与充电电量阈值的对应关系并且基于健康度和对应关系来确定充电电量阈值。

在某些实施例中,蓄电池管理设备110可以确定与蓄电池的健康度相关联的加权值并且确定蓄电池的额定充电电量。在某些实施例中,蓄电池管理设备110可以基于加权值和蓄电池的额定充电电量确定蓄电池的健康度与充电电量阈值的对应关系。

例如,该对应关系可以被表示为:

SOCTH=A-B*SOH (1)

其中SOCTH表示充电电量阈值,SOH表示蓄电池的健康度,A表示为蓄电池的额定充电电量,其例如可以处在70%-90%的范围内,而B表示与蓄电池的健康度相关联的加权值,其例如可以处在0.3至0.7的范围内。

根据上述对应关系,例如在A=80,B=0.5的情况下,可以得出表1中的蓄电池的健康度和充电电量阈值的对应数值。

表1

SOH(%) SOC<sub>TH</sub>(%)
100 30
80 40
60 50
40 60
20 70

可以看出,蓄电池的健康程度越低,则要求的蓄电池的充电电量的阈值越高,因为一旦蓄电池老化或处于恶劣环境下,蓄电池的电量的消耗速度可能越快。

再次参见图3,在框320,蓄电池管理系统110获取蓄电池的当前充电状态SOCCU。同样的,该蓄电池的当前充电状态例如能够由IBS112来提供。

在框330,蓄电池管理系统110至少部分地基于充电电量阈值和当前充电电量值确定所述蓄电池要进入所述充电状态前的等待时间T。

在某些实施例中,蓄电池管理系统110可以获取所述车辆在非行驶状态下所需的电流值I。该电流值例如能够由IBS112来提供。蓄电池管理系统110可以基于所述电流值I、所述充电电量阈值SOCTH和当前充电电量值SOCCU确定与所述等待时间T相关联的参考时间值TREF

例如可以基于下式确定与所述等待时间T相关联的参考时间值TREF

TREF=(SOCCU*SOH-SOCTH)/I (2)

将等式(1)代入等式(2),得到:

TREF=(SOCCU*SOH-(A-B*SOH))/I (3)

在某些实施例中,蓄电池管理系统110可以基于上式中确定是的参考时间值确定等待时间T。

如果蓄电池管理系统110确定参考时间值TREF大于时间阈值,例如大于0,则可以将参考时间值TREF确定为等待时间T。这意味着,在ECU 113休眠后计时,经过等待时间T后将唤醒ECU 113,使之监控蓄电池的SOCCU,如果SOCCU低于充电阈值SOCTH,就进入智能充电状态。

如果蓄电池管理系统110确定参考时间值TREF小于时间阈值,例如小于0,则说明当前的蓄电池电量SOCCU已经小于充电电量阈值SOCTH,在这种情况下,等待时间T可以被设置得尽可能小,例如5分钟。使得ECU 113在短暂休眠之后,就启动充电状态。

以此方式,能够准确地计算下一次进入智能充电的时间,由此能够避免蓄电池过放馈电,防止车辆无法起动。同时,该方法能够有效地提升蓄电池的寿命,降低车辆抛锚率。

图4示出了适合实现本公开的实施例的设备400的简化框图。在一些实施例中,设备400可以用来实现蓄电池管理设备,例如图1和图2中示出的蓄电池管理设备110。

如图4中示出的,设备400包括控制器410。控制器410控制设备400的操作和功能。例如,在某些实施例中,控制器410可以借助于与其耦合的存储器420中所存储的指令430来执行各种操作。

存储器420可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型,并且可以利用任何合适的数据存储技术来实现,包括但不限于基于半导体的存储器件、磁存储器件和系统、光存储器件和系统。应当理解,尽管图4中仅示出了一个存储器420,但是在设备400中可以存在多个物理不同的存储器单元。

控制器410可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型,并且可以包括但不限于通用计算机、专用计算机、微控制器、数字信号控制器(DSP)、以及基于控制器的多核控制器架构中的一个或多个。设备400也可以包括多个控制器410。控制器410与收发器440耦合,收发器440可以借助于一个或多个天线450和/或其他部件来实现信息的接收和发送。

当设备400充当蓄电池管理设备110时,控制器410、存储器420、指令430和收发器440可以配合操作,以实现上文参考图所描述的方法300。上文参考图3所描述的所有特征均适用于设备400,此处不再赘述。

应当注意,本公开的实施例可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现;软件部分可以存储在存储器中,由适当的指令执行系统,例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现,例如在可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。

作为示例,本公开的实施例可以在机器可执行指令的上下文中被描述,机器可执行指令诸如包括在目标的真实或者虚拟处理器上的器件中执行的程序模块中。一般而言,程序模块包括例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等,其执行特定的任务或者实现特定的抽象数据结构。在各实施例中,程序模块的功能可以在所描述的程序模块之间合并或者分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或者分布式设备内执行。在分布式设备中,程序模块可以位于本地和远程存储介质二者中。

用于实现本公开的方法的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言编写。这些计算机程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程的数据处理装置的处理器,使得程序代码在被计算机或其他可编程的数据处理装置执行的时候,引起在流程图和/或框图中规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在计算机上、部分在计算机上、作为独立的软件包、部分在计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。

在本公开的上下文中,计算机程序代码或者相关数据可以由任意适当载体承载,以使得设备、装置或者处理器能够执行上文描述的各种处理和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质、等等。信号的示例可以包括电、光、无线电、声音或其它形式的传播信号,诸如载波、红外信号等。

计算机可读介质可以是包含或存储用于或有关于指令执行系统、装置或设备的程序的任何有形介质。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备,或其任意合适的组合。计算机可读存储介质的更详细示例包括带有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存储存取器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光存储设备、磁存储设备,或其任意合适的组合。

此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开的方法的操作,但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反,流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤组合为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。还应当注意,根据本公开的两个或更多装置的特征和功能可以在一个装置中具体化。反之,上文描述的一个装置的特征和功能可以进一步划分为由多个装置来具体化。

虽然已经参考若干具体实施例描述了本公开,但是应当理解,本公开不限于所公开的具体实施例。本公开旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。

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