基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法，包括：偵測在不同溫度以及剩余電量條件下電動車電池組中的單體電池的最低開路電壓Uocv；根據(jù)最低開路電壓、剩余電量與降功率值對照表確定降功率值；整車控制器根據(jù)確定的降功率值控制電動機控制器進行整車降功率；一方面能夠準確根據(jù)電池狀況進行相應的功率匹配，實現(xiàn)電動車的降功率運行，另一方面，能夠有效確保電動車電池組的使用壽命以及繼電器的使用壽命。
【專利說明】
基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法及其系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動車領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動車的使用過程中，當電池組的電量消耗到一定程度后，繼續(xù)大功率使用將影響電池組的使用壽命，而且電池組過放電會影響到繼電器的使用壽命，因此，當電池組的剩余電量消耗到一定程度后需要進行降功率使用;現(xiàn)有技術(shù)中，對于電池組進行降功率是基于蓄電池的總體電壓來實現(xiàn)，這種方式存在如下缺點:由于蓄電池組的每個單體電池的特性不一致，因此，造成每個單體電池的放電狀況不一致，每個單體電池的剩余電量的差異性通過整體電池電壓時不能反映的，而且基于上述原因，將導致電池組的繼電器頻繁切斷，從而影響到繼電器的使用壽命。
[0003]因此，需要提出一種新的電動車降功率控制方法，一方面能夠準確根據(jù)電池狀況進行相應的功率匹配，實現(xiàn)電動車的降功率運行，另一方面，能夠有效確保電動車電池組的使用壽命以及繼電器的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法，一方面能夠準確根據(jù)電池狀況進行相應的功率匹配，實現(xiàn)電動車的降功率運行，另一方面，能夠有效確保電動車電池組的使用壽命以及繼電器的使用壽命。
[0005]本發(fā)明提供的一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法，包括:
[0006]偵測在不同溫度以及剩余電量條件下電動車電池組中的單體電池的最低開路電壓Uocv;
[0007]根據(jù)最低開路電壓、剩余電量與降功率值對照表確定降功率值；
[0008]整車控制器根據(jù)確定的降功率值控制電動機控制器進行整車降功率。
[0009]進一步，根據(jù)如下方式獲取單體電池的最低開路電壓:
[0010]在不同溫度以及剩余電量條件下偵測電池組的直流內(nèi)阻，并對每個溫度及剩余電量條件下計算平均直流內(nèi)阻R;
[0011]偵測電池組的實時放電電流、最低單體電池電壓Umin以及電池溫度；
[0012]由公式Uocv= Umin+R*I計算單體電池的最低開路電壓。
[0013]進一步，根據(jù)如下方式或得最低開路電壓、剩余電量與降功率值對照表:
[0014]偵測在電池組在不同開路電壓以及剩余電量條件下的限定功率；
[0015]根據(jù)測得的限定功率以及限定條件擬合功率曲線；
[0016]根據(jù)功率曲線確定最低單體電池開路電壓對應的限定功率并形成最低單體電池開路電壓-限定功率對照表并存儲，其中，最低單體電池電壓的限定功率與當前運行功率的差值即為降功率值。
[0017]相應地，本發(fā)明還提供了一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制系統(tǒng)，包括:
[0018]檢測單元，用于檢測電動車電池組的平均直流內(nèi)阻、放電電流、電池電壓以及電池溫度并輸出檢測信號；
[0019]電池管理單元，用于接收檢測單元輸出的檢測信號，根據(jù)檢測信號中的參數(shù)計算出單體電池最低開路電壓Uocv;
[0020]整車控制器，根據(jù)接收的最低開路電壓Uocv以及電池溫度查找限功率值對照表，確定最低限功率值;并輸出控制命令控制電機控制器實現(xiàn)整車降功率。
[0021]進一步，所述檢測單元包括:
[0022]內(nèi)阻測試設(shè)備，用于測試電池組在不同溫度及剩余電量條件下的直流內(nèi)阻并輸出內(nèi)阻檢測信號；
[0023]電壓檢測模塊，用于檢測電池組的電壓以及單體電池的電壓并輸出電壓檢測信號；
[0024]電流檢測模塊，用于檢測電池組的放電電流I并輸出電流檢測信號；
[0025]溫度檢測模塊，用于檢測電池組的溫度并輸出溫度檢測信號。
[0026]進一步，所述電池管理單元根據(jù)如下方法計算:
[0027]電池管理單元接收監(jiān)測信號，并在每個溫度條件下以及剩余電量條件下計算電池組的平均直流內(nèi)阻R;
[0028]根據(jù)平均直流內(nèi)阻R、單體電池的最小電壓Umin以及放電電流I計算單體電池的單體電池的最低開路電壓Uocv:Uocv = Umin+R*I。
[0029]進一步，所述電池管理單元與整車控制器通過CAN總線通信連接。
[0030]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法及其控制系統(tǒng)，一方面能夠準確根據(jù)電池狀況進行相應的功率匹配，實現(xiàn)電動車的降功率運行，另一方面，能夠有效確保電動車電池組的使用壽命以及繼電器的使用壽命。
【附圖說明】
[0031]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0032]圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0033]圖2為本發(fā)明的原理框圖。
【具體實施方式】
[0034]圖1為本發(fā)明的流程圖，如圖所示，本發(fā)明提供的一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法，包括:
[0035]偵測在不同溫度以及剩余電量條件下電動車電池組中的單體電池的最低開路電壓Uocv;
[0036]根據(jù)最低開路電壓、剩余電量與降功率值對照表確定降功率值；
[0037]整車控制器根據(jù)確定的降功率值控制電動機控制器進行整車降功率;通過上述方法，綜合考慮的電動車電池組中的單體電池的在不同溫度條件下的剩余電量情況、放電情況以及內(nèi)阻狀況，一方面能夠準確根據(jù)電池狀況進行相應的功率匹配，實現(xiàn)電動車的降功率運行，另一方面，能夠有效確保電動車電池組的使用壽命以及繼電器的使用壽命。
[0038]本實施例中，根據(jù)如下方式獲取單體電池的最低開路電壓:
[0039]在不同溫度以及剩余電量條件下偵測電池組的直流內(nèi)阻，并對每個溫度及剩余電量條件下計算平均直流內(nèi)阻R;
[0040]偵測電池組的實時放電電流、最低單體電池電壓Umin以及電池溫度；
[0041 ]由公式UocV = Umin+R*I計算單體電池的最低開路電壓，即找出整個蓄電池組中，開路電壓最小的單體電池作為降功率值計算的基準，只要開路電壓最小的單體電池能夠滿足功率運行條件，那么其他蓄電池的運行就能夠保證安全;通過這種方式，能夠準確確定電池組中的最低電壓的單體電池，并通過該最低單體電池電壓來確定限制功率，能夠準確反映蓄電池的限功率狀況，從而有效確保蓄電池的使用壽命以及繼電器的使用壽命。
[0042]本實施例中，根據(jù)如下方式或得最低開路電壓、剩余電量與降功率值對照表:
[0043]偵測在電池組在不同開路電壓以及剩余電量條件下的限定功率；
[0044]根據(jù)測得的限定功率以及限定條件擬合功率曲線；
[0045]根據(jù)功率曲線確定最低單體電池開路電壓對應的限定功率并形成最低單體電池開路電壓-限定功率對照表并存儲，其中，最低單體電池電壓的限定功率與當前運行功率的差值即為降功率值，通過這種方式，能夠準確確定最低單體電池的開路電壓與限定功率的對應關(guān)系，從而確保最終控制的準確性，限定功率即在該最低開路電壓條件下所允許的電動車的動力電機的最大功率。
[0046]如圖2所示，相應地，本發(fā)明還提供了一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制系統(tǒng)，包括:
[0047]檢測單元，用于檢測電動車電池組的平均直流內(nèi)阻、放電電流、電池電壓以及電池溫度并輸出檢測信號；
[0048]電池管理單元，用于接收檢測單元輸出的檢測信號，根據(jù)檢測信號中的參數(shù)計算出單體電池最低開路電壓Uocv;其中，電池管理單元為現(xiàn)有的BMS電池管理系統(tǒng)；
[0049]整車控制器，根據(jù)接收的最低開路電壓Uocv以及電池溫度查找限功率值對照表，確定最低限功率值;并輸出控制命令控制電機控制器實現(xiàn)整車降功率;通過這種結(jié)構(gòu)，。
[0050]其中，所述檢測單元包括:
[0051]內(nèi)阻測試設(shè)備，用于測試電池組在不同溫度及剩余電量條件下的直流內(nèi)阻并輸出內(nèi)阻檢測信號，內(nèi)阻測試設(shè)備采用現(xiàn)有設(shè)備，在此不加以贅述；
[0052]電壓檢測模塊，用于檢測電池組的電壓以及單體電池的電壓并輸出電壓檢測信號，電壓檢測電模塊采用電壓傳感器或者現(xiàn)有的電壓檢測電路；
[0053]電流檢測模塊，用于檢測電池組的放電電流I并輸出電流檢測信號，所述電流檢測模塊采用現(xiàn)有的電流傳感器或者電流檢測電路；
[0054]溫度檢測模塊，用于檢測電池組的溫度并輸出溫度檢測信號，溫度檢測模塊采用溫度傳感器;通過上述結(jié)構(gòu)，通過上述方法，綜合考慮的電動車電池組中的單體電池的在不同溫度條件下的剩余電量情況、放電情況以及內(nèi)阻狀況，一方面能夠準確根據(jù)電池狀況進行相應的功率匹配，實現(xiàn)電動車的降功率運行，另一方面，能夠有效確保電動車電池組的使用壽命以及繼電器的使用壽命。
[0055]本實施例中，所述電池管理單元根據(jù)如下方法計算:
[0056]電池管理單元接收監(jiān)測信號，并在每個溫度條件下以及剩余電量條件下計算電池組的平均直流內(nèi)阻R;
[0057 ]根據(jù)平均直流內(nèi)阻R、單體電池的最小電壓Umi η以及放電電流I計算單體電池的單體電池的最低開路電壓Uocv: Uocv = Umin+R*I;能夠準確確定電池組中的最低電壓的單體電池，并通過該最低單體電池電壓來確定限制功率，能夠準確反映蓄電池的限功率狀況，從而有效確保蓄電池的使用壽命以及繼電器的使用壽命。
[0058]本實施例中，所述電池管理單元與整車控制器通過CAN總線通信連接，通過這種結(jié)構(gòu)，傳輸?shù)膶崟r性強，抗電磁干擾能力強，能夠確保控制的準確性。
[0059]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法，其特征在于:包括: 偵測在不同溫度以及剩余電量條件下電動車電池組中的單體電池的最低開路電壓Uocv ； 根據(jù)最低開路電壓、剩余電量與降功率值對照表確定降功率值； 整車控制器根據(jù)確定的降功率值控制電動機控制器進行整車降功率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法，其特征在于:根據(jù)如下方式獲取單體電池的最低開路電壓: 在不同溫度以及剩余電量條件下電池內(nèi)阻檢測單元偵測電池組的直流內(nèi)阻，并對每個溫度及剩余電量條件下計算平均直流內(nèi)阻R; 偵測電池組的實時放電電流、最低單體電池電壓Umin以及電池溫度； 由公式Uocv = Umin+R*I計算單體電池的最低開路電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制方法，其特征在于:根據(jù)如下方式或得最低開路電壓、剩余電量與降功率值對照表: 偵測在電池組在不同開路電壓以及剩余電量條件下的限定功率； 根據(jù)測得的限定功率以及限定條件擬合功率曲線； 根據(jù)功率曲線確定最低單體電池開路電壓對應的限定功率并形成最低單體電池開路電壓-限定功率對照表并存儲，其中，最低單體電池電壓的限定功率與當前運行功率的差值即為降功率值。4.一種基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制系統(tǒng)，其特征在于:包括: 檢測單元，用于檢測電動車電池組的平均直流內(nèi)阻、放電電流、電池電壓以及電池溫度并輸出檢測信號； 電池管理單元，用于接收檢測單元輸出的檢測信號，根據(jù)檢測信號中的參數(shù)計算出單體電池最低開路電壓Uocv; 整車控制器，根據(jù)接收的最低開路電壓Uocv以及電池溫度查找限功率值對照表，確定最低限功率值;并輸出控制命令控制電機控制器實現(xiàn)整車降功率。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測單元包括: 內(nèi)阻檢測模塊，用于測試電池組在不同溫度及剩余電量條件下的直流內(nèi)阻并輸出內(nèi)阻檢測信號； 電壓檢測模塊，用于檢測電池組的電壓以及單體電池的電壓并輸出電壓檢測信號； 電流檢測模塊，用于檢測電池組的放電電流I并輸出電流檢測信號； 溫度檢測模塊，用于檢測電池組的溫度并輸出溫度檢測信號。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電池管理單元根據(jù)如下方法計算: 電池管理單元接收監(jiān)測信號，并在每個溫度條件下以及剩余電量條件下計算電池組的平均直流內(nèi)阻R; 根據(jù)平均直流內(nèi)阻R、單體電池的最小電壓Umin以及放電電流I計算單體電池的單體電池的最低開路電壓Uocv: Uocv = Umin+R*I。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于單體電池開路電壓的電動車降功率控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述電池管理單元與整車控制器通過CAN總線通信連接。
【文檔編號】B60L11/18GK106042977SQ201610497125
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】張興海, 王偉, 李天順, 程波, 黃介
【申請人】重慶小康工業(yè)集團股份有限公司