高压电池的充放电控制方法及其装置

文档序号:1371954 发布日期:2020-08-14 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 高压电池的充放电控制方法及其装置 (Charge-discharge control method and device for high-voltage battery ) 是由 钱超 张南 李雷 刘宝 宋丹丹 孙兆略 宋海军 于 2019-08-27 设计创作,主要内容包括:本公开提供混合动力汽车高压电池的充放电控制方法及其装置。所述方法包括:确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值;基于高压电池的荷电状态值、或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式;基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。本公开实施例的技术方案,基于混合动力汽车的高压电池的参数,控制高压电池的充放电模式,不同充放电模式采用不同的充放电策略,实现分阶段的精确控制,更好的提高经济性,且适用范围广泛,可以应用于各种架构的混合动力汽车。(The disclosure provides a charge and discharge control method and device for a high-voltage battery of a hybrid electric vehicle. The method comprises the following steps: determining a state of charge value and an expected state of charge value of a high-voltage battery of a hybrid electric vehicle; controlling the charge-discharge mode of the high-voltage battery based on the charge state value of the high-voltage battery or the difference value between the charge state value of the high-voltage battery and the expected charge state value; and controlling the charging current or the discharging current of the high-voltage battery based on the charging and discharging mode of the high-voltage battery and the vehicle parameters. According to the technical scheme of the embodiment of the disclosure, the charge and discharge modes of the high-voltage battery are controlled based on the parameters of the high-voltage battery of the hybrid electric vehicle, different charge and discharge strategies are adopted in different charge and discharge modes, staged accurate control is realized, the economy is better improved, the application range is wide, and the method can be applied to hybrid electric vehicles with various architectures.)

高压电池的充放电控制方法及其装置

技术领域

本公开涉及混合动力汽车技术领域,具体涉及高压电池的充放电控制方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着全球环境的日益恶化,各国对汽车的能耗和排放要求越来越高,因此新能源汽车已经成为各国发展的重点方向。混合动力汽车不仅可以实现节能减排,而且能满足客户续驶里程的要求,因此混合动力汽车成为目前新能源汽车发展的较为合适的方案。控制策略作为混合动力汽车的核心技术,一直是研发设计的重点领域。能量管理作为混合动力汽车策略开发的核心部分,整车的充放电控制更是能量管理的重中之重,因此合理充放电时机就显得尤为重要。

现有的混合动力汽车,对充放电时机的控制,大多是基于简单的逻辑门限策略实现的。在电池状态、发动机状态、电机状态都正常的情况下,当高压电池荷电状态SOC(Stateof Charge,核电状态)低于一定阈值,车速高于一定阈值,发动机转速高于一定阈值,整车转矩请求小于一定阈值或者加速踏板开度小于一定阈值,发动机通过带动电机给高压电池充电,以在恶劣工况进行电机驱动或者助力。

图1示出了现有技术一实施例的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法示意图,如图1所示,根据当前发动机转速下的需求转矩门限值、当前转速下的电池荷电状态门限值,建立当前状态下的充放电控制策略分区图,综合控制充放电时机和充放电功率大小。

发明人发现,上述基于逻辑门限的控制策略,控制相对比较简单,但是其不够精细,无法实现根据参数阈值的分阶段控制,也就无法实现根据各阶段的不同工况的对高压电池电量的更充分利用。

为此,本领域急需一种高压电池的充放电控制方案,能够实现分阶段的精确控制,更好的提高经济性,且适用范围广泛,可以应用于各种架构的混合动力汽车。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术,并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于现有技术缺陷中的至少一个,本公开实施例提供一种混合动力汽车高压电池的充放电控制方法,包括:确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值;基于所述高压电池的荷电状态值、或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式;基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。

根据本公开的一个方面,所述方法还包括:响应于所述高压电池的温度低于预设阈值,控制所述高压电池进入加热模式。

根据本公开的一个方面,所述充放电模式包括:放电模式、电量保持模式、效率充电模式、强制充电模式。

根据本公开的一个方面,所述放电模式包括:主动放电模式、被动放电模式;所述效率充电模式包括:一般效率充电模式、高效率充电模式。

根据本公开的一个方面,所述基于高压电池的荷电状态值、或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式,包括:响应于所述高压电池的荷电状态值大于放电阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值大于放电差值阈值,控制所述高压电池进入所述放电模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述放电阈值且大于电量保持阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述放电差值阈值且大于电量保持差值阈值,控制所述高压电池进入所述电量保持模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述电量保持阈值且大于强制充电阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述电量保持差值阈值且大于强制充电差值阈值,控制所述高压电池进入所述效率充电模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述强制充电阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述强制充电差值阈值,控制所述高压电池进入所述强制充电模式。

根据本公开的一个方面,所述基于高压电池的荷电状态值、或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式,包括:响应于所述高压电池的荷电状态值大于主动放电阈值,或者高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值大于主动放电差值阈值,控制所述高压电池进入所述主动放电模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述主动放电阈值且大于被动放电阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述主动放电差值阈值且大于被动放电差值阈值,控制所述高压电池进入所述被动放电模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述被动放电阈值且大于电量保持阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述被动放电差值阈值且大于电量保持差值阈值,控制所述高压电池进入所述电量保持模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述电量保持阈值且大于效率充电阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述电量保持差值阈值且大于效率充电差值阈值,控制所述高压电池进入所述一般效率充电模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述效率充电阈值且大于强制充电阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述效率充电差值阈值且大于强制充电差值阈值,控制所述高压电池进入所述高效率充电模式;响应于所述高压电池的荷电状态值小于所述强制充电阈值,或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值小于所述强制充电差值阈值,控制所述高压电池进入所述强制充电模式。

根据本公开的一个方面,所述控制所述高压电池进入放电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:响应于整车需求扭矩小于发动机启动扭矩阈值且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定所述高压电池的放电电流;响应于整车需求扭矩大于发动机启动扭矩阈值或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机请求扭矩,确定所述高压电池的放电电流;所述控制所述高压电池进入电量保持模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:基于电机扭矩等于高压附件消耗功率所需扭矩,确定所述高压电池的充电电流;所述控制所述高压电池进入效率充电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩,确定所述高压电池的充电电流;所述控制所述高压电池进入强制充电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:基于电机扭矩等于当前转速下的强制充电功率所需扭矩,确定所述高压电池的充电电流。

根据本公开的一个方面,所述控制所述高压电池进入主动放电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:响应于整车需求扭矩小于电机最大扭矩且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值且车速低于发动机启动车速阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定所述高压电池的放电电流;响应于整车需求扭矩大于电机最大扭矩或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值或车速高于发动机启动车速阈值,基于电机扭矩等于电机最大扭矩,确定所述高压电池的放电电流;所述控制所述高压电池进入被动放电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:响应于整车需求扭矩小于发动机启动扭矩阈值且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定所述高压电池的放电电流;响应于整车需求扭矩大于发动机启动扭矩阈值或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机请求扭矩,确定所述高压电池的放电电流;所述控制所述高压电池进入电量保持模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:基于电机扭矩等于高压附件消耗功率所需扭矩,确定所述高压电池的充电电流;所述控制所述高压电池进入一般效率充电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩,确定所述高压电池的充电电流;所述控制所述高压电池进入高效率充电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩及高效率充电补偿扭矩,确定所述高压电池的充电电流;所述控制所述高压电池进入强制充电模式后,所述基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,确定高压电池的充电电流或放电电流,包括:基于电机扭矩等于当前转速下的强制充电功率所需扭矩,确定所述高压电池的充电电流。

本公开实施例还提供一种混合动力汽车高压电池的充放电控制装置,其特征在于,所述装置包括荷电状态值确定模块、充放电模式控制模块、充放电电流控制模块,所述荷电状态值确定模块确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值;所述充放电模式控制模块基于高压电池的荷电状态值、或者所述高压电池的荷电状态值与所述期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式;所述充放电电流控制模块基于所述高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。

根据本公开的一个方面,所述装置还包括温度控制模块,所述温度控制模块响应于所述高压电池的温度低于预设阈值,控制所述高压电池进入加热模式。

本公开实施例提供的技术方案,解决了基于逻辑门限的控制策略控制相对简单、不够精细的问题,基于混合动力汽车的高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值的单一参数的分阶段的精确控制,控制了高压电池的充放电模式,不同充放电模式采用不同的充放电策略,实现了各阶段不同工况对高压电池电量的更充分利用,更好的提高了经济性,且适用范围广泛,可以应用于各种架构的混合动力汽车。

附图说明

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。

在附图中:

图1示出了现有技术一实施例的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法示意图;

图2示出了本公开一实施例的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法流程示意图;

图3示出了本公开一实施例提供的充放电控制模式划分示意图;

图4示出了本公开另一实施例的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法流程示意图;

图5示出了本公开另一实施例提供的充放电控制模式划分示意图;

图6示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法流程示意图;

图7是本公开一实施例提供的高压电池温度曲线示意图;

图8示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制装置组成示意图;

图9示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制装置组成示意图;

图10示出了本公开又一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制装置组成示意图。

附图标记列表:

100荷电状态值确定模块;200充放电模式控制模块;210主动放电模式控制模块;220被动放电模式控制模块;230电量保持模式控制模块;240一般效率充电模式控制模块;250高效率充电模式控制模块;260强制充电模式控制模块;300充放电电流控制模块;310主动放电模块;320被动放电模块;330电量保持模块;340一般效率充电模块;350高效率充电模块;360强制充电模块;400温度控制模块。

具体实施方式

在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中,需要理解的是,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,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。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本公开。此外,本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开,并不用于限定本公开。

混合动力汽车(Hybrid Vehicle)是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。即采用传统的发动机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源,也有的发动机经过改造使用其他替代燃料,例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。

第一实施例

图2示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法流程示意图,包括以下步骤。

在步骤S110中,确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值。

荷电状态值SOC是蓄电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值,常用百分数表示。其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=1时表示电池完全充满。

期望荷电状态值,也称为期望SOC,是整车被期望的荷电状态值,整车正常运行过程中,高压电池SOC可以维持在该期望SOC。期望SOC跟驾驶模式和车速相关,高压电池温度、环境温度、高压附件的功率也会影响期望SOC。

同一驾驶模式下,车速越高,期望SOC应该适当提高,车速越高电量消耗越大,相应地应该提高充电。

同一车速,不同驾驶模式根据驾驶性要求不同,应该有不同的期望SOC。例如,EV模式为纯电动行使模式,发动机不启动,期望SOC无意义。AWD模式(全地形驾驶模式)的期望SOC>Sport模式(动力模式)的期望SOC>Auto模式(自动驾驶模式)的期望SOC,Save模式(节电模式)期望SOC根据用户要求设定,最小为50%。

在Auto模式中,期望SOC的设置,在保证整车用电量前提下,尽可能的使用高压电池电量,以达到更好的经济性。

Sport模式时,发动机一直运行,主要提供动力输出,电力仅用于动力补偿。所以Sport模式对驾驶性要求较高,为保证有充足的动力,期望SOC应该较AUTO模式上浮10-20%。

Save模式时,与AUTO模式基本一致,需要保留一部分电量,用于城市工况纯电动行使。在Save模式时,期望SOC设置为在非插枪充电条件下,用户期望可充到的电量,理论上期望SOC大于50%。

AWD模式有后桥电机,为四驱模式,为了应对恶劣的路面,保证更好的通过性,更多的电量需要用到后桥电机,因此消耗相应增加,保证驾驶性和通过性条件下,应对较差的极限工况,应该较SPORT模式期望SOC上浮20-30%。

高压电池温度低时,电池可用功率低,效率低,应适当提高期望SOC。环境温度较低或者较高,考虑高压电池可用功率降低以及潜在用电负载增加,应适当提高期望SOC。

高压附件消耗功率较大时,应适当提高期望SOC,保证充足电量用于高压附件消耗。即当DCDC(直流转换器)、PTC(Power Temperature,热敏电阻加热器)、CMP(Compressor,压缩机)等高压附件功率大于功率阈值,高压电池温度小于一定值时,应该适当提高期望SOC。

在步骤S120中,基于高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式。

基于高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值,将高压电池的充放电模式划分成四种:放电模式、电量保持模式、充电模式、强制充电模式,如图3所示,图3示出了本公开一实施例提供的充放电控制模式划分示意图。

参见图3,根据期望SOC和高压电池限定的最低可用SOC和最高可用SOC,来确定各个阈值的设置。

强制充电阈值SOC2设置为最低可用SOC1与第一补偿值的和。强制充电阈值SOC2到电量保持阈值S0C4之间的区间即为效率充电区间。电量保持阈值SOC4一般设置为期望SOC。放电阈值SOC5设置为电量保持阈值SOC4与第二补偿值的和或者最高可用SOC与第三补偿值的差。各个补偿值根据经验设置。

而各个差值阈值的设置为各个阈值与期望SOC的差。在不同驾驶模式,会有不同的期望SOC,因而差值判断条件就可以保证不同驾驶模式有不同的进入条件,可以保持的荷电状态值也不同。

具体而言,响应于高压电池的荷电状态值大于放电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值大于放电差值阈值,控制高压电池进入放电模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于放电阈值且大于电量保持阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于放电差值阈值且大于电量保持差值阈值,控制高压电池进入电量保持模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于电量保持阈值且大于强制充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于电量保持差值阈值且大于强制充电差值阈值,控制高压电池进入效率充电模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于强制充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于强制充电差值阈值,控制高压电池进入强制充电模式。

在步骤S130中,基于高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。

不同充放电模式,电机给高压电池充电,可以有不同的充放电策略来实现分阶段的精确控制。

放电模式下,根据策略情况使用电量。尽可能用发动机来满足整车需求扭矩。

电量保持模式下,电机扭矩等于高压附件消耗功率所需扭矩,电机的发电量可以维持高压电池的SOC值。

效率充电模式下,根据发动机最优工作区间,确定电机的充电扭矩,使发动机处于高效率工作区。

强制充电模式下,高压电池SOC很低,不考虑发动机工作区间,尽可能采用大的电机扭矩给高压电池充电。

具体的充放电策略还要考虑到具体的车辆参数,具体策略如下。

具体而言,控制高压电池进入放电模式后,响应于整车需求扭矩小于发动机启动扭矩阈值且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值,此时为纯电驱动,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定高压电池的放电电流。响应于整车需求扭矩大于发动机启动扭矩阈值或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值,则为混合驱动,优先电机分配扭矩,高压电池放电,基于电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机请求扭矩,确定高压电池的放电电流。

控制高压电池进入电量保持模式后,充电功率满足DCDC、PTC、CMP等高压附件功率消耗,基于电机扭矩等于高压附件消耗功率所需扭矩,确定高压电池的充电电流。

控制高压电池进入效率充电模式后,充电功率除了满足DCDC、PTC、CMP等高压附件功率消耗外,还要根据发动机高效率工作区间,来确定电机的充电和助力状态。基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩,确定高压电池的充电电流。电机扭矩为正时,电机为助力状态,电机扭矩为负时,电机为发电状态。

控制高压电池进入强制充电模式后,此时,SOC已经接近高压电池SOC下限阈值,因此不需要考虑发动机高效率工作区间,尽可能提高电机的充电功率,实现高压电池的快速充电。基于电机扭矩等于当前转速下的强制充电功率所需扭矩,确定高压电池的充电电流。

本实施例提供的技术方案,解决了基于逻辑门限的控制策略控制相对简单、不够精细的问题,基于混合动力汽车的高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值的单一参数的分阶段的精确控制,控制了高压电池的充放电模式,不同充放电模式采用不同的充放电策略,实现了各阶段不同工况对高压电池电量的更充分利用,更好的提高了经济性,且适用范围广泛,可以应用于各种架构的混合动力汽车。

图4示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法流程示意图,包括以下步骤。

在步骤S110中,确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值。

步骤S110与图2上述实施例的S110相同,不再赘述。

在步骤S220中,基于高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式。

对于四驱架构的车辆,同时配置有前桥电机和后桥电机,基于高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值,将充放电模式分为六种:主动放电模式、被动放电模式、电量保持模式、一般效率充电模式、高效率充电模式、强制充电模式。高效率模式下,电机的充电扭矩更大,可选地,也可以将一般效率充电模式和高效率充电模式合并。如图5所示,图5示出了本公开一实施例提供的充放电控制模式划分示意图。

参见图5,根据期望SOC和高压电池限定的最低可用SOC和最高可用SOC,来确定各个阈值的设置。

强制充电阈值SOC2设置为最低可用SOC1与第一补偿值的和。强制充电阈值SOC2到电量保持阈值S0C4之间的区间即为一般效率充电和高效率充电的区间。而效率充电阈值SOC3则是根据经验设置。被动放电阈值SO5设置为电量保持阈值SOC4与第二补偿值的和。而主动放电阈值SOC6就设置为高压电池最高可用SOC减去第三补偿值。各个补偿值根据经验设置。其中,电量保持阈值SOC4一般设置为期望SOC。

具体而言,响应于高压电池的荷电状态值大于主动放电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值大于主动放电差值阈值,控制高压电池进入主动放电模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于主动放电阈值且大于被动放电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于主动放电差值阈值且大于被动放电差值阈值,控制高压电池进入被动放电模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于被动放电阈值且大于电量保持阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于被动放电差值阈值且大于电量保持差值阈值,控制高压电池进入电量保持模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于电量保持阈值且大于效率充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于电量保持差值阈值且大于效率充电差值阈值,控制高压电池进入一般效率充电模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于效率充电阈值且大于强制充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于效率充电差值阈值且大于强制充电差值阈值,控制高压电池进入高效率充电模式。

响应于高压电池的荷电状态值小于强制充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于强制充电差值阈值,控制高压电池进入强制充电模式。

在步骤S230中,基于高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。

不同充放电模式,电机给高压电池充电,可以有不同的充放电策略来实现分阶段的精确控制。

主动放电模式下,主动请求电机正扭矩,尽可能用电机来满足整车需求扭矩。

被动放电模式下,根据策略情况使用电量。尽可能用电机来满足整车需求扭矩。

电量保持模式下,电机扭矩等于高压附件消耗功率所需扭矩,电机的发电量可以维持高压电池的SOC值。

一般效率充电模式下,根据发动机最优工作区间,确定电机的充电扭矩,使发动机处于高效率工作区。

高效率充电模式下,相比于一般效率充电模式,电机的充电扭矩更大。

强制充电模式下,高压电池SOC很低,不考虑发动机工作区间,尽可能采用大的电机扭矩给高压电池充电。

具体的充放电策略还要考虑到具体的车辆参数,具体策略如下。

具体而言,控制高压电池进入主动放电模式后,响应于整车需求扭矩小于电机最大扭矩且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值且车速低于发动机启动车速阈值,此时为纯电驱动,仅电机驱动,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定高压电池的放电电流。响应于整车需求扭矩大于电机最大扭矩或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值,或车速高于发动机启动车速阈值,则为混合驱动,优先高压电池放电,基于电机扭矩等于电机最大扭矩,确定高压电池的放电电流。

控制高压电池进入被动放电模式后,响应于整车需求扭矩小于发动机启动扭矩阈值且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值,此时为纯电驱动,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定高压电池的放电电流。响应于整车需求扭矩大于发动机启动扭矩阈值或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值,则为混合驱动,优先电机分配扭矩,高压电池放电,基于电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机请求扭矩,确定高压电池的放电电流。

控制高压电池进入电量保持模式后,充电功率满足DCDC、PTC、CMP等高压附件功率消耗,基于电机扭矩等于高压附件消耗功率所需扭矩,确定高压电池的充电电流。

控制高压电池进入一般效率充电模式后,充电功率除了满足DCDC、PTC、CMP等高压附件功率消耗外,还要根据发动机高效率工作区间,来确定电机的充电和助力状态。基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩,确定高压电池的充电电流。电机扭矩为正时,电机为助力状态,电机扭矩为负时,电机为发电状态。

控制高压电池进入高效率充电模式后,此时,SOC已经低于期望SOC阈值,因此需要根据发动机高效率工作区间,适当提高电机的充电功率,降低助力功率。基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩及高效率充电补偿扭矩,确定高压电池的充电电流。电机扭矩为正时,电机为助力状态,电机扭矩为负时,电机为发电状态。

控制高压电池进入强制充电模式后,此时,SOC已经接近高压电池SOC下限阈值,因此不需要考虑发动机高效率工作区间,尽可能提高电机的充电功率,实现高压电池的快速充电。基于电机扭矩等于当前转速下的强制充电功率所需扭矩,确定高压电池的充电电流。

本实施例提供的技术方案,作为进一步改进,更加细化了充放电模式,喜欢的不同充放电模式采用不同的充放电策略,可以实现各阶段不同工况对高压电池电量的更充分利用,更好的提高经济性。

图6示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制方法流程示意图。

在上述图2或图4提供的实施例的基础上,还包括步骤S140,响应于高压电池的温度低于预设阈值,控制高压电池进入加热模式。

电池加热模式下,利用周期性充放电,进行高压电池加热。

图7示出了本公开一实施例提供的高压电池温度曲线示意图。如图7所示,当高压电池的温度低于一定的低温阈值(TempLow)时,车辆进入电池加热模式,该模式下通过给电池周期性充放电,来迅速提高高压电池的温度,直至高压电池的温度高于一定的高温阈值(TempHigh),提高高压电池的工作效率。其中,直线41是高压电池的温度,曲线42是高压电池的电流,I1是电池加热时高压电池的放电电流的最大值,I2是电池加热时高压电池充电电流的最大值。

需要指出的是,步骤的实现并不以箭头方向为限,以步骤S140为例,其具有较高的优先级,不管前述哪个步骤执行时,检测到高压电池的温度低于了预设阈值,都可以进入步骤S140。

一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行所述程序时执行上述所述的方法。

一种计算机可读存储介质,其上存储有处理器程序,处理器程序用于执行上述所述的方法。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储器,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。

处理器通过运行存储在存储截止中的软件程序、指令以及模块,从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述实施例描述的方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据电子器件的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。

第二实施例

图8示出了本公开一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制装置组成示意图,包括荷电状态值确定模块100、充放电模式控制模块200、充放电电流控制模块300。

荷电状态值确定模块100确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值。充放电模式控制模块200基于高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式。充放电电流控制模块300基于高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。

图9示出了本公开另一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制装置组成示意图,包括荷电状态值确定模块100、充放电模式控制模块200、充放电电流控制模块300、温度控制模块400。

荷电状态值确定模块100确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值。充放电模式控制模块200基于高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式。充放电电流控制模块300基于高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。温度控制模块400响应于高压电池的温度低于预设阈值,控制高压电池进入加热模式。

图10示出了本公开又一实施例提供的混合动力汽车高压电池的充放电控制装置组成示意图,包括荷电状态值确定模块100、充放电模式控制模块200、充放电电流控制模块300。

荷电状态值确定模块100确定混合动力汽车的高压电池的荷电状态值和期望荷电状态值。充放电模式控制模块200基于高压电池的荷电状态值、或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值,控制高压电池的充放电模式。充放电电流控制模块300基于高压电池的充放电模式及车辆参数,控制高压电池的充电电流或放电电流。

充放电模式控制模块200包括主动放电模式控制模块210、被动放电模式控制模块220、电量保持模式控制模块230、一般效率充电模式控制模块240、高效率充电模式控制模块250、强制充电模式控制模块260。

主动放电模式控制模块210响应于高压电池的荷电状态值大于主动放电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值大于主动放电差值阈值,控制高压电池进入主动放电模式。

被动放电模式控制模块220响应于高压电池的荷电状态值小于主动放电阈值且大于被动放电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于主动放电差值阈值且大于被动放电差值阈值,控制高压电池进入被动放电模式。

电量保持模式控制模块230响应于高压电池的荷电状态值小于被动放电阈值且大于电量保持阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于被动放电差值阈值且大于电量保持差值阈值,控制高压电池进入电量保持模式。

一般效率充电模式控制模块240响应于高压电池的荷电状态值小于电量保持阈值且大于效率充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于电量保持差值阈值且大于效率充电差值阈值,控制高压电池进入一般效率充电模式。

高效率充电模式控制模块250响应于高压电池的荷电状态值小于效率充电阈值且大于强制充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于效率充电差值阈值且大于强制充电差值阈值,控制高压电池进入高效率充电模式。

强制充电模式控制模块260响应于高压电池的荷电状态值小于强制充电阈值,或者高压电池的荷电状态值与期望荷电状态值的差值小于强制充电差值阈值,控制高压电池进入强制充电模式。

充放电电流控制模块300包括主动放电模块310、被动放电模块320、电量保持模块330、一般效率充电模块340、高效率充电模块350、强制充电模块360。

主动放电模块310在主动放电模式中,响应于整车需求扭矩小于电机最大扭矩且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值且车速低于发动机启动车速阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定高压电池的放电电流。响应于整车需求扭矩大于电机最大扭矩或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值或车速高于发动机启动车速阈值,基于电机扭矩等于电机最大扭矩,确定高压电池的放电电流。

被动放电模块320在被动放电模式中,响应于整车需求扭矩小于发动机启动扭矩阈值且加速踏板开度小于发动机启动踏板开度阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩,确定高压电池的放电电流。响应于整车需求扭矩大于发动机启动扭矩阈值或加速踏板开度大于发动机启动踏板开度阈值,基于电机扭矩等于整车需求扭矩减去发动机请求扭矩,确定高压电池的放电电流。

电量保持模块330在电量保持模式中,基于电机扭矩等于高压附件消耗功率所需扭矩,确定高压电池的充电电流。

一般效率充电模块340在一般效率充电模式中,基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩,确定高压电池的充电电流。

高效率充电模块350在高效率充电模式中,基于电机扭矩等于发动机需求扭矩减去发动机当前转速最优扭矩及高效率充电补偿扭矩,确定高压电池的充电电流。

强制充电模块360在强制充电模式中,基于电机扭矩等于当前转速下的强制充电功率所需扭矩,确定高压电池的充电电流。

本公开的实施例提供的技术方案,基于混合动力汽车的高压电池的荷电状态值参数,控制高压电池的充放电模式,不同充放电模式采用不同的充放电策略,实现分阶段的精确控制,更好的提高了经济性,且适用范围广泛,可以应用于各种架构的混合动力汽车。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

最后应说明的是:以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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