具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

下面参考附图描述本发明实施例的动力电池低温充电控制方法,该方法可以根据电池的温度和充电控制参数实时调整充电电流大小，能够发挥电池的最大充电能力，实现自适应调节电池充电的技术效果。

图1是根据本发明实施例的动力电池低温充电控制方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的动力电池低温充电控制方法至少包括步骤S1、S2、S3、S3和S4，下面对每个步骤过程进行说明。

S1，采集电池温度和每个单体电池电压。

S2，确定最高单体电池电压。

S3，根据电池温度获得充电控制参数。

在实施例中，充电控制参数可以是在电池充电时对其充电电流、电压或速率进行限定的相关参数，以使得充电更加稳定、高效，利于提升电池充电性能。例如，充电控制参数可以包括但不限于充电升流电压V₁和充电降流电压V₂、充电截止电压V₃、最小充电电流I₁和最大充电电流I₂、目标充电电流I_n等。

由于温度的变化对电池充电的影响较大，因此，为了提高电池充电性能，在温度变化时可以适当调整充电控制参数。具体地，可以在不同的温度条件下确定对应的充电控制参数，获得温度与充电控制参数的对应关系表，在充电时，根据电池温度查询表格来确定对应的充电控制参数，简单易实现，以提高电池的充电性能。

S4，根据最高单体电池电压和充电控制参数调整充电电流大小。

在实施例中，如图2所示，车辆的系统配置有电池管理器、充电机和车载动力电池，其中，车载动力电池为车载储能装置，可进行充放电，充电机可与电池管理器进行通信，并根据电池管理器发送的当前充电电流值对车载动力电池的充电电流进行实时输出调整，电池管理器能够实时检测车载动力电池的电池温度、电压和电流等信息，例如记作T、V、I，通过获取的信息确定最高单体电池电压例如记作V_max和充电控制参数，并根据最高单体电池电压V_max和充电控制参数等信息对车载动力电池的充电电流进行控制，实时调整车载动力电池的充电电流的大小。

根据本发明实施例的动力电池低温充电控制方法，通过采集电池的温度和每个单体电池电压，可以确定最高单体电池电压和电池的充电控制参数，根据最高单体电池电压和电池的充电控制参数可以确定电池当前所需的充电电流值，进而可以实时控制电池充电电流的大小，能够保证电池在合理的充电电流值范围内进行充电，发挥电池的最大充电能力，实现自适应调节电池充电的技术效果，另外，无需额外配备电池热管理系统，避免了系统成本的增加。

在一些实施例中，充电控制参数包括充电升流电压和充电降流电压，例如记作V₁和V₂，如图3所示，根据最高单体电池电压V_max和充电控制参数调整充电电流大小包括步骤S41、S42、S43和S44，下面对每个步骤过程进行说明。

S41，判断最高单体电池电压是否小于充电升流电压，如果是，进入步骤S42，如果否，继续本步骤。

S42，以预设升流速率提升充电电流。

S43，判断最高单体电池电压是否大于充电降流电压，如果是，进入步骤S44，如果否，继续本步骤。

S44，以预设降流速率降低充电电流。

具体地，当电池管理器检测到车载动力电池的最高单体电池电压V_max≤充电升流电压V₁时，说明当前电池充电电流偏小，电池可以更大的充电电流进行充电，因此可以预设升流速率提升充电电流，例如0.2A/s的速率提升充电电流，这样可使得电池充电时间减少，充电温升提高，增加了电池的充电容量。

另外，当电池管理器检测到车载动力电池的最高单体电池电压V_max＞充电降流电压V₂时，说明当前电池充电电流偏大，存在电池析锂风险，电池循环寿命下降，此时需要降低充电电流，可以预设降流速率降低充电电流，例如10A/s的速率降低充电电流，以便保护电池不出现充电电流过大现象，避免电池损坏，破坏电池内部稳定性。

在一些实施例中，充电控制参数还包括最小充电电流和最大充电电流，例如记作I₁和I₂，如图4所示，根据最高单体电池电压V_max和充电控制参数调整充电电流大小还包括步骤S45、S46，或者，步骤S47和S48，下面对每个步骤过程进行说明。

S45，在提升充电电流时，判断充电电流是否大于最大充电电流。如果是，进入步骤S46，如果否，继续本步骤。

S46，调整充电电流为最大充电电流。

S47，在降低充电电流时，判断充电电流是否小于最小充电电流，如果是，进入步骤S48，如果否，继续本步骤。

S48，调整充电电流为最小充电电流。

在整个充电过程中，车载动力电池的充电电流I均应≤最大允许充电电流I₂充电，以便保证车载动力电池充电电流不会过大，而存在析锂风险，因此当发现车载动力电池的充电电流I大于最大充电电流I₂时，调整充电电流I为最大充电电流I₂，以保证不会损坏电池，破坏电池内部稳定性；并且在整个充电过程中，车载动力电池的充电电流I均应≥最小充电电流I₁，当发现车载动力电池的充电电流I小于最小充电电流I₁充电时，调整充电电流I为最小充电电流I₁充电，防止电池管理器在下调充电电流的过程中，充电电流过低，导致充电时间延长。

在一些实施例中，如图5所示，以降流速率降低充电电流包括步骤S441、S442和S443，下面对每个步骤过程进行说明。

S441，根据电池温度获得充电截止电压。

S442，根据最高单体电池电压和充电截止电压确定目标充电电流。

具体地，将车载动力电池在当前温度下充满电量时对应的电压阈值称为充电截止电压，例如记作V₃，当电池管理器检测到车载动力电池中的最高单体电压V_max≥V₃时，说明电池电量已经充满，车辆充电结束。

在实施例中，目标充电电流满足以下条件：

当V_max≤V₂时，I_n≤I₂；

当V₂＜V_max＜(V₃-V₄)时，I_n＝I₂-(V_max-V₂)*(I₂-I₁)/(V₃-V₂-V₄)；

当V_max＝(V₃-V₄)时，I_n＝I₁；

当V_max＞(V₃-V₄)时，I_n＝I₁；

其中，V_max为最高单体电池电压，V₂为充电降流电压，V₃为截止电压，V₄为电压容差，I₁为最小充电电流，I₂为最大充电电流，I_n为目标充电电流。

S443，以降流速率调整充电电流至目标充电电流。

具体地，如图6所示，以降流速率调整充电电流至目标充电电流包括步骤S01-S15，下面对每个步骤过程进行说明。

S01，当车辆进入充电流程时，充电开始。

S021，当电池管理器检测车载动力电池的电池温度T≤低温阈值T₀时，例如T₀可以是10℃，说明当前车载动力电池处于低温智能充电状态，即进入S03，低温智能充电流程，否则进入S022，正常充电。

S04，在低温智能充电状态下，电池管理器根据电池温度T，控制当前充电电流I等于最小充电电流I₁，车载动力电池以当前温度T的最低充电电流I₁作为初始充电电流I开始充电；同时执行S05，电池管理器控制以C₁A/s的速率提升当前充电电流I，其中C₁可以是0.2，即电池管理器以0.2A/s的速率控制提升当前充电电流I；在提升充电电流I的过程中，电池管理器通过执行S06，实时检测车载动力电池的最高单体电池电压V_max的大小，当V_max≥充电降流电压V₂时进入S09，维持当前电流值不变继续充电，以便保证充电电流I不超过I₂，避免因电流过大造成车载动力电车析锂现象；否则执行S07，判断车载动力电池当前充电电流是否≥最大充电电流I₂，如果是，则执行S08，控制当前充电电流I等于最大充电电流I₂，否则继续回到S05，以C₁A/s的速率控制提升当前充电电流I，直至当前充电电流>最大充电电流I₂时并控制当前充电电流I等于最大充电电流I₂。

当满足当前充电电流I等于最大充电电流I₂时，执行S09，维持当前充电电流不变，当电池管理器执行S10，检测到车载动力电池的最高单体电压V_max>充电降流电压V₂时，通过S11，控制以C2A/s的速率降低当前充电电流I，例如C₂可以是10，即电池管理器以10A/s的速率控制降低当前充电电流I，随着V_max的增大，车载动力电池充电电流将逐渐减少，否则返回S09，继续保持当前充电电流不变。

S12和S13，在降低当前充电电流I的过程中，当电池管理器检测到当前充电电路I≤最小充电电流I₁时，若电池管理器通过执行S14，检测到车载动力电池最高电压V_max≤充电升流电压V₁，则返回S05，控制以C₁A/s的速率提升当前充电电流I，否则执行S15，当判断车载动力电池最高电压V_max≥V₃时，进入步骤S16，充电完成，否则返回步骤S09，继续保持当前充电电流不变。

在一些实施例中，由于温度的变化对电池充电的影响较大，因而，在温度变化时，需要调整相应参数，如图7所示，动力电池低温充电控制方法还包括步骤S5和S6。

S5，判断电池温度是否变化，如果是，进入步骤S6，如果否，继续本步骤。

S6，根据变化后的电池温度更新充电控制参数，并返回步骤S1。

具体地，根据电池温度更新充电控制参数的过程如图8所示，包括步骤P01、P02、P03、P04和P05，下面对每个步骤过程进行说明。

步骤P01，当前车载动力点出处于低温智能充电流程中，电池管理器检测实时检测车载动力电池温度的变化情况。

步骤P02，当电池管理器检测到车载动力电池温度升高时，则进入步骤P04，判断是否需要更新充电控制参数V₁、V₂、V₃、I₁、I₂的阈值，否则进入步骤P03，电池管理器检测动力电池温度是否降低，如果是，进入步骤P04，否则返回步骤P01。

步骤P03，电池管理器判断车载动力电池温度是否降低，如果是，则进入步骤P04，如果否，则进入步骤P01。

步骤P04，判断需要更新充电控制参数后进入步骤P05，电池管理器更新V1、V2、V3、I1、I2的阈值，否则返回步骤P01。

在一些实施例中，如图9所示，根据变化后的电池温度更新充电控制参数包括步骤S61、S62和S63，下面对每个步骤具体说明。

S61，确定变化后的电池温度所处的预设温度区间。

S62，根据预设温度区间的下限温度值获得新的充电控制参数。

S63，将充电控制参数替换为新的充电控制参数。

下面结合附图举例说明电池管理器如何更新V1、V2、V3、I1、I2的阈值，如图10所示，图10为本发明实施例的动力电池低温充电控制方法的电池电压、温度和电流控制阈值关系表，当电池温度变化时，相对应的电压和电流也随之变化。

在同等温度下，满足V1＜V2＜V3，I1＜I2；T1＜T2＜T3＜T4＜T5＜T6＜T7；V11≤V12≤V13≤V14≤V15≤V16≤V17；V21≤V22≤V23≤V24≤V25≤V26≤V27；V31≤V32≤V33≤V34≤V35≤V36≤V37；I11≤I12≤I13≤I14≤I15≤I16≤I17；I21≤I22≤I23≤I24≤I25≤I26≤I27。

在本实施例中，T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7可分别为-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃；V11、V12、V13、V14可为3.47V，V15、V16、V17可为3.50V；V21、V22、V23、V24可为3.52V，V25、V26、V27可为3.55V；V31、V32、V33、V34可为3.55V，V35、V36、V37可为3.60V；I11、I12、I13、I13、I15、I16、I17可分别为10A、15A、20A、25A、30A、60A、80A；I21、I22、I23、I23、I25、I26、I27可分别为20A、40A、80A、100A、120A、140A、180A。

例如，当前车载动力电池温度为T，且T₄＜T＜T₅，则当前车载动力电池的V₁、V₂、V₃、I₁、I₂的阈值分别为V₁₄、V₂₄、V₃₄、I₁₄、I₂₄，即温度为T₄时对应的电压值和电流值；此时如果车载动力电池温度T升高，使得T₅＜T＜T₆，则电池管理器将车载动力电池的V₁、_V2、V₃、I₁、I₂的阈值更新为V₁₅、V₂₅、V₃₅、I₁₅、I₂₅，即温度为T₅时对应的电压值和电流值；如果车载动力电池温度T下降，使得T₃＜T＜T₄，则电池管理器将车载动力电池的V₁、V₂、V₃、I₁、I₂阈值更新为V₁₃、V₂₃、V₃₃、I₁₃、I₂₃，即温度为T3时对应的电压值和电流值；电池管理器更新V₁、V₂、V₃、I₁、I₂的阈值之后，在低温智能充电状态下的充电电流按照新的阈值进行控制，以便确保对充电电流的精确预估及控制。

在一些实施例中，对于如图3所示的车载动力电池的充电方法，在低温充电状态下可以进一步优化得到如图11所示的充电的控制方法，包括的步骤S5、S6、S7和S8，下面对每个步骤具体说明。

S5，检测到电池温度低于预设温度，启动低温充电控制模式。

S6，判断最高单体电池电压是否大于或等于充电降流电压，如果否，进入步骤S7，如果是，进入步骤S8。

S7，如果否，根据电池温度获得最小充电电流，以最小充电电流进行充电控制。

S8，如果是，根据电池温度获得初始充电电流，以初始充电电流进行充电控制。

其中，初始充电电流满足I₁<I_b<I₂,I₁为最小充电电流，I₂为最大充电电流，I_b为初始充电电流。

具体第，如图12所示，步骤S01，车辆进入充电流程，充电开始，同时电池管理器检测车载动力电池的电池温度信息，进入步骤S021，当判断电池温度T≤T0时，进入步骤S03，即进入低温智能充电流程，否则进入步骤S022，正常充电；其中，温度阈值T0为车辆进入智能充电流程的温度阈值，例如T0可以是10℃；当车载动力电池的电池温度≤T0时车辆进入低温智能充电流程，否则，车辆正常充电。

步骤S031，当车辆进入低温智能充电流程后，电池管理器实时检测车载动力电池的最高单体电池电压V_max，当判断电池的最高单体电池电压V_max≥充电降流电压V₂时，进入步骤S04，电池管理器根据电池温度控制当前充电电流I＝最小充电电流I₁，车载动力电池以当前温度的最小充电电流作为初始充电电流开始充电；否则，进入步骤S032，电池管理器根据电池温度控制当前充电电流I＝初始充电电流I_b，车载动力电池以当前温度的初始充电电流I_b作为初始充电电流开始充电。

步骤S05，在充电的过程中，电池管理器以C₁A/s的速率控制提升当前充电电流I，其中C₁可以是0.2，即电池管理器以0.2A/s的速率控制提升当前充电电流I。

其中，图7为本发明实施例的低温智能充电的电池电压、温度和电流控制阈值关系表，如图7所示，在同等温度下Ib的取值满足：I1≤I_b≤I₂；I_b1≤I_b2≤I_b3≤I_b4≤I_b5≤I_b6≤I_b7。

在本实施例中，T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆、T₇可分别为-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃；V₁₁、V₁₂、V₁₃、V₁4可为3.47V，V₁₅、V₁₆、V₁₇可为3.50V；V₂₁、V₂₂、V₂₃、V₂₄可为3.52V，V₂₅、V₂₆、V₂₇可为3.55V；V₃₁、V₃₂、V₃₃、V₄₄可为3.55V，V₃₅、V₃₆、V₃₇可为3.60V；I₁₁、I₁₂、I₁₃、I₁₃、I₁₅、I₁₆、I₁₇可分别为10A、15A、20A、25A、30A、60A、80A；I_b1、I_b2、I_b3、I_b4、I_b5、I_b6、I_b7可分别为10A、15A、20A、30A、40A、90A、110A；I₂₁、I₂₂、I₂₃、I₂₃、I₂₅、I₂₆、I₂₇可分别为20A、40A、80A、100A、120A、140A、180A。

下面举例说明本实施例的优化方案，例如当电池温度为5℃时，则充电电流上调过程中可以减少的充电时间为，△T＝(I_b6-I₁₆)/C₁＝(90-60)/0.2＝60秒，因此充电调整时间可以减少60秒，通过本发明实施例的车载动力电池低温智能充电优化方案，可以使得动力电池更快达到最大充电电流，节省了充电时间。

根据本发明实施例的动力电池低温充电控制方法，可以根据电池温度、电压和电流信息实现充电电流的自适应控制，实时对电池充电电流进行实时调整；通过设定不同温度下的充电升流电压阈值、充电降流电压阈值和充电截止电压阈值，作为电池充电电流提升、下降和保持的判断依据，可以自适应地确认电池的实际最大充电能力；同时又引入最小充电电流限值和最大充电电流限值，限定充电电流的调整范围，划分不同的温度区间，可以防止充电电流调整超出电池的最大充电能力，同时在确保电池安全性的前提下，能够最大限度地提高动力电池的充电能力，从而减少充电时间，提升充电容量；并且本发明实施例的车载动力电池充电电流控制方法受电池温度影响较小，可以减少由于电池温度一致性导致的充电电流估算偏差的问题。

下面参考附图描述本发明实施例的车辆，图2是根据本发明实施例的车辆的框图，如图2所示，车辆100包括动力电池10和电池管理器20，其中，电池管理器20用于执行上面实施例的动力电池低温充电控制方法。

本发明实施例的车辆100通过电池管理器20执行上面实施例的动力电池低温充电控制方法，可以对动力电池10的充电进行自适应控制，实时调整动力电池充电电流的大小，防止充电电流调整超出电池的最大充电能力，同时在确保电池安全性的前提下，能够最大限度地提高动力电池的充电能力，从而减少充电时间，提升充电容量，并且受电池温度影响较小，可以减少由于电池温度一致性导致的充电电流估算偏差的问题。

本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序被执行时实现上面实施例的动力电池低温充电控制方法。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块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。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。