阅读说明：本技术 一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法 (Method for determining real-time discharge current allowable value of power battery ) 是由 刘新 程尧 周建兵 汪斌 於家华 徐远 王建平 郑凯 黄棕 肖聪 李燕 肖恩 于 2021-09-23 设计创作，主要内容包括：一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法,包括以下步骤：S1、电池管理系统BMS上电后,放电电流允许值为30s峰值电流；S2、当车辆实际电流大于动力电池当前允许的持续放电电流值,且持续30s时,放电电流允许值按照30A/s的变化速率降低,直至降到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值；若放电电流允许值的变化量低于5A,则直接跳变；S3、当车速下降,整车实际电流小于0.7倍动力电池当前允许的持续放电电流值,且持续2s时,放电电流允许值由持续放电电流值直接跳变到30s峰值电流；S4、循环步骤S2和S3,直至电池管理系统BMS下电。本设计不仅解决了电池放电过流问题,而且控制策略简单。(A method for determining a real-time discharge current allowable value of a power battery comprises the following steps: s1, after the battery management system BMS is electrified, the allowable value of the discharging current is 30S peak current; s2, when the actual current of the vehicle is larger than the current allowable continuous discharge current value of the power battery and lasts for 30S, reducing the allowable discharge current value according to the change rate of 30A/S until the current cell temperature and the continuous discharge current value in the current state of charge are reduced; if the variation of the discharge current allowable value is lower than 5A, directly jumping; s3, when the vehicle speed is reduced, the actual current of the whole vehicle is less than 0.7 time of the current allowed continuous discharge current value of the power battery, and the current allowed continuous discharge current value is directly jumped from the continuous discharge current value to the peak current of 30S when the current allowed continuous discharge current value lasts for 2S; s4, and loops through steps S2 and S3 until the battery management system BMS is powered down. The design not only solves the problem of over-current of battery discharge, but also has simple control strategy.)

一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法，主要适用于解决电池放电过流和控制策略繁琐的问题。

背景技术

近几年，电动汽车动力电池随着国内新能源汽车的蓬勃发展，也迎来了井喷式增长。作为电动汽车最核心的零部件之一的动力电池，其安全性能直接关系整车安全。如果动力电池实际放电电流长期超过允许值，不仅频发过流报警带来较差的用户体验，还会损伤电池，引发电池安全事故，事实上也存在大量电池放电过流引起的电池失效事故。动力电池作为能源载体，本身并不能调节放电电流大小，放电电流由整车负载，如电机、空调压缩机等部件的工况决定，而电池的允许放电电流是基于自身化学特性，根据温度和当前荷电状态（SOC）不断变化的。整车控制器(VCU)功率分配单元基于实时车速、电门踏板开度、实时电流等计算出需求功率，最终整车的输出功率将比较需求功率与电池的允许放电功率后取小。电池的允许放电功率是通过允许放电电流乘以当前电压计算出来的。

为避免动力电池过流，需要设计电池管理系统(简称BMS)实时、合理地确定自身允许放电电流限值，整车控制器(VCU)准确响应BMS发送的允许放电电流值。动力电池的允许放电电流分为持续放电电流与30s峰值电流两个指标，并通过CAN报文的形式发送到VCU。若同时用两个CAN报文信号发送两个指标，VCU无法直接处理，策略上需要特殊处理；若仅用一个信号直接发送持续放电电流，VCU准确响应后，则整车功率受到一定的限制，无法发挥驱动系统的峰值功率，造成起步慢和爬坡困难。

现有的处理方式有以下两种：一种是仅发送30s峰值电流一个指标，同时电气选型时，确保整车所有负载部件额定功率总和小于电池持续放电功率，这样既能确保驱动系统发挥出峰值功率，也能保证一般情况下实际电流不超过动力电池的持续电流，但还是存在一定风险，若驾驶员暴力驾驶或者长期超载行驶，整车实际电流虽能被控制在峰值电流以下，但是可能长时间大于持续电流，损伤电池。另一种是将需求电流与最大允许持续电流分别积分后对比，当需求电流大于最大允许持续电流时开始计算，若5s内需求电流小于最大允许持续电流则积分清0；若5s后需求电流仍然大于最大允许持续电流，则计算电流积分作对比；若需求电流积分大于最大允许持续电流积分，则电池系统峰值电流限制为最大允许持续电流；这种方式计算复杂，响应较慢，实施起来有一定难度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的电池放电过流、控制策略繁琐的缺陷与问题，提供一种能有效防止电池放电过流，且控制策略简单的确定动力电池实时放电电流允许值的方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法，包括以下步骤：

S1、电池管理系统BMS上电后，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值为30s峰值电流；

S2、当车辆实际电流大于动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T1时，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值由30s峰值电流平滑过渡到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值；

S3、当车速下降，整车实际电流小于动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T2时，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值由持续放电电流值直接跳变到30s峰值电流；

S4、循环步骤S2和步骤S3，直至电池管理系统BMS下电。

步骤S2中，所述设定时间T1为30s。

步骤S2中，放电电流允许值按照30A/s的变化速率降低，直至降到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值。

步骤S2中，若放电电流允许值的变化量低于5A，则放电电流允许值直接跳变到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值。

步骤S3中，整车实际电流小于动力电池当前允许的持续放电电流值是指：整车实际电流小于0.7倍动力电池当前允许的持续放电电流值。

步骤S3中，所述设定时间T2为2s。

所述30s峰值电流根据当前电芯温度和当前荷电状态，查询动力电池的30s峰值电流矩阵表获得。

所述持续放电电流值根据当前电芯温度和当前荷电状态，查询动力电池的持续放电电流矩阵表获得。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法中，电池管理系统BMS上电后，放电电流允许值为30s峰值电流；当车辆实际电流大于动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T1时，放电电流允许值由30s峰值电流平滑过渡到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值；当车速下降，整车实际电流小于动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T2时，放电电流允许值由持续放电电流值直接跳变到30s峰值电流；上述设计采用一个信号交替发送30s峰值电流和持续放电电流值，在保证整车动力性能的同时，避免了电池管理系统BMS只发送30s峰值电流存在放电过流的潜在风险；同时，采用同一个CAN报文信号发送动力电池实时放电电流允许值，也便于整车控制器做数据处理和控制策略的实现。因此，本发明不仅能有效防止电池放电过流，而且简化了控制策略。

2、本发明一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法中，放电电流允许值按照30A/s的变化速率降低，直至降到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值，采用稳步递减，没有直接跳变，是为了防止车速骤减，驱动系统驱动力变化太快从而带来不好的用户体验。因此，本发明提高了用户体验。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是某动力电池的30s峰值电流矩阵表。

图3是某动力电池的持续放电电流矩阵表。

图1中：表示车辆实际电流；表示动力电池当前允许的持续放电电流值。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图3，一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法，包括以下步骤：

S1、电池管理系统BMS上电后，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值为30s峰值电流；

S2、当车辆实际电流大于动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T1时，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值由30s峰值电流平滑过渡到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值；

S3、当车速下降，整车实际电流小于动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T2时，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值由持续放电电流值直接跳变到30s峰值电流；

S4、循环步骤S2和步骤S3，直至电池管理系统BMS下电。

步骤S2中，所述设定时间T1为30s。

步骤S2中，放电电流允许值按照30A/s的变化速率降低，直至降到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值。

步骤S2中，若放电电流允许值的变化量低于5A，则放电电流允许值直接跳变到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值。

步骤S3中，整车实际电流小于动力电池当前允许的持续放电电流值是指：整车实际电流小于0.7倍动力电池当前允许的持续放电电流值。

步骤S3中，所述设定时间T2为2s。

所述30s峰值电流根据当前电芯温度和当前荷电状态，查询动力电池的30s峰值电流矩阵表获得。

所述持续放电电流值根据当前电芯温度和当前荷电状态，查询动力电池的持续放电电流矩阵表获得。

本发明的原理说明如下：

本设计旨在确保整车动力性能的同时，规避BMS只发送30s峰值电流存在放电过流的潜在风险。为实现此目的，结合实际电流的变化与电池自身特性，提出了一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法。BMS用同一个CAN报文信号发送动力电池实时放电电流允许值，按照特定规律由30s峰值电流和持续放电电流值交替发送，具有规律变化，打破了常规的方法，有效地防止电池放电过流的问题；同时简化了控制策略，数据处理简单，响应快，有利于更快捷地限制放电电流，便于整车控制器做数据处理和控制策略的实现。

另外，持续放电电流值到30s峰值电流是直接跳变而不是稳步上升，这是因为当前整车需求电流较小，小于持续放电电流值，更小于30s峰值电流，不会影响车速的跳动。一个循环结束后，BMS发送的放电电流允许值又回到默认的30s峰值电流，只有再次满足变化条件时才会下降到持续放电电流值。

实施例：

参见图1，一种确定动力电池实时放电电流允许值的方法，包括以下步骤：

S1、电池管理系统BMS上电后，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值为30s峰值电流；

S2、当车辆实际电流大于动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T1（设定时间T1为30s）时，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值由30s峰值电流平滑过渡到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值；

放电电流允许值按照30A/s的变化速率降低，直至降到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值；

若放电电流允许值的变化量低于5A，则放电电流允许值直接跳变到当前电芯温度和当前荷电状态下的持续放电电流值；

S3、当车速下降，整车实际电流小于0.7倍动力电池当前允许的持续放电电流值，且持续时间达到设定时间T2（设定时间T2为2s）时，电池管理系统BMS发送的放电电流允许值由持续放电电流值直接跳变到30s峰值电流；

S4、循环步骤S2和步骤S3，直至电池管理系统BMS下电。

所述30s峰值电流根据当前电芯温度和当前荷电状态，查询动力电池的30s峰值电流矩阵表获得，如图2所示。

所述持续放电电流值根据当前电芯温度和当前荷电状态，查询动力电池的持续放电电流矩阵表获得，如图3所示。