一種電動(dòng)汽車的智能充電方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車的智能充電方法，包括S1.插入充電插頭，電池管理系統(tǒng)上電并初始化；S2.電池管理系統(tǒng)采集電池的當(dāng)前狀態(tài)信息、讀取已保存的歷史充電信息、互鎖開關(guān)狀態(tài)信息以及系統(tǒng)時(shí)間；S3.根據(jù)步驟S2所采集的信息，選取相應(yīng)的充電模式；其中，系統(tǒng)時(shí)間與當(dāng)前的實(shí)際時(shí)間相一致。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過智能控制充電，更安全，更高效，且能有效利用電網(wǎng)低谷用電時(shí)間進(jìn)行充電，還能延長電池使用壽命。
【專利說明】一種電動(dòng)汽車的智能充電方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電子領(lǐng)域，具體地說是一種電動(dòng)汽車的智能充電方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前電動(dòng)汽車仍然處在推廣階段，充電控制技術(shù)還處在比較簡單的階段。現(xiàn)有的充電控制方法:第一種方法是通過設(shè)定一個(gè)較小的恒定電流充電對(duì)電池進(jìn)行充電，當(dāng)?shù)竭_(dá)電壓充滿條件后結(jié)束充電。此方法中，因充電電流比較小，使用充電時(shí)間比較長，充電效率低。第二種方法是通過設(shè)定一個(gè)比較大恒定電流進(jìn)行充電，當(dāng)充到電壓限制條件時(shí)，轉(zhuǎn)為恒電壓充電，當(dāng)電流降至設(shè)定值時(shí)停止充電，或電池電壓達(dá)到限制條件時(shí)，強(qiáng)制停止充電。此方法中，因?yàn)殡妱?dòng)汽車電池都是經(jīng)過串并聯(lián)成組的，在恒壓充電過程中，由于電池單體電壓的不一致性，即電池串聯(lián)后每一節(jié)電池的電壓不可能完全一致，所以電池組不能延用單體電池的充電方法。如:錳酸鋰電池組1并100串，恒流充電在總壓小于420V時(shí)，其中一節(jié)單體電壓一定會(huì)先到達(dá)4.2V,若繼續(xù)用該總壓恒壓進(jìn)行充電，則會(huì)出現(xiàn)兩種情況:一是最高電壓的單體電池會(huì)過充，二是電池充電停止，結(jié)果電池組沒有充滿電。即使是同一組電池，在不同是使用壽命時(shí)期，其恒壓充電的電壓值也不同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電動(dòng)汽車的智能充電方法，結(jié)合汽車用鋰離子電池特性，智能地控制電動(dòng)汽車充電的時(shí)間和充電的電流等，提高電動(dòng)汽車的充電效率、充電安全性能以及延長電池的使用壽命。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的電動(dòng)汽車的智能充電方法，所述方法包括:
51.插入充電插頭，電池管理系統(tǒng)上電并初始化；
52.電池管理系統(tǒng)采集電池的當(dāng)前狀態(tài)信息、讀取已保存的歷史充電信息、互鎖開關(guān)狀態(tài)信息以及系統(tǒng)時(shí)間；
53.根據(jù)步驟S2所采集的信息，選取相應(yīng)的充電模式；
其中，系統(tǒng)時(shí)間與當(dāng)前的實(shí)際時(shí)間相一致。
[0005]優(yōu)選的，所述的電池的當(dāng)前狀態(tài)信息包括電池溫度和當(dāng)前電池剩余容量；所述的步驟S3具體包括:
5301.對(duì)充電互鎖開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，判斷互鎖開關(guān)是否閉合，若是，執(zhí)行下一步操作，否則執(zhí)行充電結(jié)束步驟；
5302.經(jīng)過較短的延時(shí)時(shí)間后保存互鎖開關(guān)的變化次數(shù)；
5303.判斷當(dāng)前電池剩余容量是否已滿，若是，進(jìn)入充電結(jié)束步驟，否則依次閉合主繼電器和充電繼電器；
5304.判斷電池溫度是否處于預(yù)設(shè)的電池可充電溫度區(qū)間，若否，對(duì)電池進(jìn)行充電熱管理控制，否則，執(zhí)行下一步操作；
5305.通過電池溫度值查電池性能參數(shù)表，獲取最大可充電電流值，充滿最小充電電流值，充電過程中降電流步長值，最高允許充電單體電壓值和最高允許充電總電壓值；
5306.根據(jù)歷史充電信息和當(dāng)前電池剩余容量修正最大可充電電流值并替換原數(shù)值；
5307.判斷系統(tǒng)時(shí)間和互鎖開關(guān)的變化次數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，若是，進(jìn)入白天充電模式，否則，進(jìn)入夜間充電模式。
[0006]優(yōu)選的，所述的對(duì)充電互鎖開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)具體包括如下步驟:
SA1.循環(huán)檢測(cè)當(dāng)前互鎖開關(guān)的狀態(tài)，并判斷其是否有變化，若是，執(zhí)行下一步操作，否則循環(huán)執(zhí)行此步驟；
SA2.互鎖開關(guān)的變化次數(shù)加一，并保存當(dāng)前互鎖開關(guān)的狀態(tài)；
根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的充電熱管理控制具體包括如下步驟:
SB.比較當(dāng)前電池溫度，如果當(dāng)前電池溫度小于電池可充電溫度區(qū)間的最小值，啟動(dòng)加熱器對(duì)電池加熱；如果當(dāng)前電池溫度大于電池可充電溫度區(qū)間的最大值，則開啟風(fēng)機(jī)散熱。。
[0007]優(yōu)選的，所述的白天充電模式具體包括如下步驟:
SC1.電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出充電開啟指令，并發(fā)送充電電流值和充電電壓值，其中充電電流值為修正后的最大可充電電流值，充電電壓值為最高允許充電總電壓；
SC2.判斷當(dāng)前的充電電流值是否小于充滿最小充電電流值，若否，執(zhí)行下一步操作，若是，執(zhí)行充電結(jié)束步驟；
SC3.判斷單體最高電壓值是否不小于最高允許充電單體電壓值或者總電壓值是否不小于最高允許充電總電壓值，若否，返回步驟SCI，否則，執(zhí)行下一步操作；
SC4.將原來的充電電流減去降電流步長值，并更新至當(dāng)前充電電流，返回步驟SCI。
[0008]優(yōu)選的，所述的夜間充電模式在所述的白天充電模式前增加如下步驟:
SCOa.比較系統(tǒng)時(shí)間與預(yù)設(shè)時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，進(jìn)入休眠等待，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間達(dá)到或超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行下一步操作；
SCOb.通過電池溫度值查電池性能參數(shù)表所獲取的各個(gè)參數(shù)都分別乘以一個(gè)夜間模式因子K1?K5，并更新至原相應(yīng)數(shù)值，跳至步驟SCI。
[0009]優(yōu)選的，所述的充電結(jié)束步驟具體包括:
SD1.電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出充電關(guān)閉指令，并發(fā)送數(shù)值均為零的充電電流值和充電電壓值；
SD2.依次斷開充電繼電器、主繼電器；
SD3.電池管理系統(tǒng)保存相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)入休眠，等待拔出充電插頭；
SD4.用戶拔掉插頭，充電結(jié)束。
[0010]優(yōu)選的，所述的歷史充電信息包括各模式下的上一次電池充電的開始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間、上一次充電最大允許電流以及上一次充電結(jié)束電池剩余容量。
[0011]優(yōu)選的，所述的修正最大可充電電流值可通過以下算式:Imax=K* Imax實(shí)現(xiàn)；等式右邊的Imax為根據(jù)溫度查表所得，K = K0 * Imax 0/(S0C0*S0C* (Tend-Tstar))，其中，K0為一個(gè)系數(shù)參數(shù)，ImaxO為上一次充電最大允許電流，S0C0為上一次充電結(jié)束電池剩余容量，S0C為當(dāng)前電池剩余容量，與上次充電時(shí)間Tend為上一次電池充電的結(jié)束時(shí)間，Tstar為上一次電池充電的開始時(shí)間。
[0012]優(yōu)選的，當(dāng)電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到故障或充電過程被終止時(shí)，執(zhí)行充電結(jié)束步驟。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
一、本發(fā)明在充電前進(jìn)行熱管理控制，提高電池充電的環(huán)境適應(yīng)性能，并保證電池處于最佳充電溫度。
[0014]二、本發(fā)明在選擇白天充電模式，通過電池溫度查表得出當(dāng)前最大恒流充電電流，從而提高充電效率，以滿足用戶的臨時(shí)使用需求，減少充電時(shí)間。
[0015]三、本發(fā)明的夜間充電模式，能在不影響正常使用的情況下，用小電流充電，減少對(duì)電池的使用率，盡量在充電過程中減少對(duì)電池的損害，有效地延長電池的使用壽命。
[0016]四、本發(fā)明具有夜間充電延時(shí)功能，即夜間開啟充電模式后不會(huì)馬上進(jìn)入充電狀態(tài)，定時(shí)到規(guī)定時(shí)間才開啟充電，避開用電高峰期，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用電低谷時(shí)充電的功能。
[0017]五、本發(fā)明保存使用者的歷史充電信息，能適應(yīng)使用者的習(xí)慣，更好的滿足使用者的使用需求。
[0018]六、本發(fā)明在充電過程的末端，采用按照一定電流步長自動(dòng)降電流充電控制，使電池充電充得更滿，且結(jié)合其他的相關(guān)參數(shù)又能有效保證電池不過充。
[0019]七、本發(fā)明具有充電保護(hù)功能，如互鎖開關(guān)的設(shè)置等，有效保證充電過程更安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施的電動(dòng)汽車的智能充電方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0022]本發(fā)明是基于電池管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)的一個(gè)控制功能模塊，該電池管理系統(tǒng)具有單體電壓采集，溫度采集，電流采集，總電壓采集，總線通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。充電機(jī)是車載充電機(jī)，為可編程控制設(shè)備，通過通信線交互數(shù)據(jù)和指令。通過電池管理系統(tǒng)發(fā)送開啟或關(guān)閉指令，充電電流和充電電壓來實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車電池的充電控制。其中，主繼電器串聯(lián)在電池負(fù)極與充電連接端口之間，充電繼電器串聯(lián)在電池正極與充電連接端口之間。充電連接部分是電動(dòng)汽車交流充電國標(biāo)的充電接口，即GBT20234.2-2011中對(duì)電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置的交流充電接口進(jìn)行了定義。當(dāng)插頭插到位后，互鎖開關(guān)會(huì)鎖止，互鎖開關(guān)包括機(jī)械鎖和電鎖，當(dāng)要拔下插頭時(shí)，需先按下互鎖開關(guān)，機(jī)械鎖解除，電鎖開關(guān)斷開，該類互鎖開關(guān)為本領(lǐng)域常用技術(shù)，在此不做贅述。
[0023]需要說明的是，本發(fā)明所實(shí)施的充電方法基于串并聯(lián)成組后的電池組。
[0024]本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車的智能充電方法，具體流程圖如圖1所示。該方法包括: S1.插入充電插頭，電池管理系統(tǒng)上電并初始化。
[0025]S2.電池管理系統(tǒng)采集電池的當(dāng)前狀態(tài)信息、讀取已保存的歷史充電信息、互鎖開關(guān)狀態(tài)信息以及系統(tǒng)時(shí)間。
[0026]其中，系統(tǒng)時(shí)間與當(dāng)前的實(shí)際時(shí)間相一致。
[0027]電池的當(dāng)前狀態(tài)信息包括電池溫度和當(dāng)前電池剩余容量。
[0028]歷史充電信息包括各模式下的上一次電池充電的開始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間、上一次充電最大允許電流以及上一次充電結(jié)束電池剩余容量。
[0029]S3.根據(jù)步驟S2所采集的信息，選取相應(yīng)的充電模式。其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下: S301.循環(huán)檢測(cè)當(dāng)前互鎖開關(guān)的狀態(tài)，并判斷其是否有變化，若是，執(zhí)行下一步操作，
否則循環(huán)執(zhí)行此步驟。
[0030]其中，對(duì)充電互鎖開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的具體實(shí)現(xiàn)步驟為:
SA1.互鎖開關(guān)的變化次數(shù)加一，并保存當(dāng)前互鎖開關(guān)的狀態(tài)。
[0031]SA2.判斷互鎖開關(guān)是否閉合，若是，執(zhí)行下一步操作，否則執(zhí)行充電結(jié)束步驟。
[0032]S302.延時(shí)一定時(shí)間后保存互鎖開關(guān)的變化次數(shù)。
[0033]其中，延時(shí)一定時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，在本實(shí)施例中，將延時(shí)時(shí)間設(shè)置為30秒。每當(dāng)檢測(cè)到互鎖開關(guān)的狀態(tài)由斷開到閉合時(shí)，開始計(jì)時(shí)，30秒后，記錄并保存互鎖開關(guān)的變化次數(shù)。
[0034]S303.判斷當(dāng)前電池剩余容量是否已滿，若是，進(jìn)入充電結(jié)束步驟，否則依次閉合主繼電器和充電繼電器。
[0035]在本實(shí)施例中，當(dāng)前電池剩余容量已滿的標(biāo)準(zhǔn)以S0C不小于98%。SOC, Sstate ofcharge，荷電狀態(tài)，也叫剩余電量，代表的是電池使用一段時(shí)間或長期擱置不用后的剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示。此處，當(dāng)S0C小于98%時(shí)，執(zhí)行下一步充電動(dòng)作。
[0036]S304.判斷電池溫度是否處于預(yù)設(shè)的電池可充電溫度區(qū)間，若否，對(duì)電池進(jìn)行充電熱管理控制，否則，執(zhí)行下一步操作。
[0037]充電熱管理控制具體包括如下步驟:
SB.比較當(dāng)前電池溫度，如果當(dāng)前電池溫度小于電池可充電溫度區(qū)間的最小值，啟動(dòng)加熱器對(duì)電池加熱；如果當(dāng)前電池溫度大于電池可充電溫度區(qū)間的最大值，則開啟風(fēng)機(jī)散熱。。
[0038]其中，預(yù)設(shè)的電池可充電溫度區(qū)間為待充電電池較為適宜充電的溫度區(qū)間，本實(shí)施例中，設(shè)置電池可充電溫度區(qū)間為0°c?35°C，0°C即為電池可充電溫度區(qū)間的最小值，35°C即為電池可充電溫度區(qū)間的最大值。具體參數(shù)根據(jù)不同的電池性能設(shè)定，本實(shí)施例中所設(shè)置數(shù)值不是其唯一固定的實(shí)施方式。
[0039]S305.通過電池溫度值查電池性能參數(shù)表，獲取最大可充電電流值(用Imax表示)，充滿最小充電電流值(用Imin表示)，充電過程中降電流步長值(用Istep表示)，最高允許充電單體電壓值(用V_cell表示)，最高允許充電總電壓值(用V_sum表示)。
[0040]其中，電池性能參數(shù)表為電池出廠測(cè)試獲得并存儲(chǔ)于電池管理系統(tǒng)中。
[0041]S306.根據(jù)歷史充電信息和當(dāng)前電池剩余容量修正最大可充電電流值并替換原數(shù)值，即 Imax=K* Imax。
[0042]等式右邊的Imax為根據(jù)溫度查表所得，K = K0 * Imax 0/ (S0C0*S0C*(Tend-Tstar)),其中，K0為一個(gè)系數(shù)參數(shù)，ImaxO為上一次充電最大允許電流，S0C0為上一次充電結(jié)束電池剩余容量，S0C為當(dāng)前電池剩余容量，與上次充電時(shí)間Tend為上一次電池充電的結(jié)束時(shí)間，Tstar為上一次電池充電的開始時(shí)間。
[0043]修正后的最大可充電電流值與上一次充電最大允許電流值ImaxO成正比，與上一次充電結(jié)束電池剩余容量成反比，與當(dāng)前電池剩余容量成反比，與上次充電時(shí)長(Tend-Tstar)成反比。
[0044]需要說明的是，充電參數(shù)修正的作用在于系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化充電控制參數(shù)。在一般情況下，用查表得出參數(shù)即可進(jìn)行充電控制。但在一些特殊情況下，需對(duì)電池的充電參數(shù)進(jìn)行修正，以保證電池在最優(yōu)的狀態(tài)下進(jìn)行充電。此處所指的特殊情況如下:
1、電動(dòng)汽車電池長期未使用，放置長時(shí)間后，因電池自耗電把電池放空，電池電壓小于正常使用水平。此情況下，系統(tǒng)檢測(cè)到電池當(dāng)前的電壓小于正常水平(如錳酸鋰電池使用范圍在3.0V?4.2V之間為正常)，且系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)記錄上一次使用時(shí)間為2個(gè)月以前，則把當(dāng)前的充電控制參數(shù)中的最大充電電流Imax直接修正為最小充電電流值Imin，最高允許充電單體電壓V_cell減小0.2V，修正后的充電參數(shù)能最大限度的減少對(duì)電池的傷害，且整個(gè)過程完全自動(dòng)控制。
[0045]2、電池使用了一定時(shí)間后，由于電池內(nèi)部化學(xué)變化，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大等。此種情況下，系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)中充電到達(dá)完成條件，最小充電電流值Imin和最高允許充電單體電壓V_cell均到達(dá)條件，而電池的電量用(S0C表示)且未到達(dá)100%，此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把最小充電電流Imin修正為l/2Imin，或?qū)⒆罡咴试S充電單體電壓V_cell增加0.05V。這種情況下，通過充電參數(shù)的自動(dòng)修正，可以有效地應(yīng)對(duì)因電池內(nèi)阻增大而引起的充電壓降，使電池?zé)o法充滿電的情況。
[0046]S307.判斷系統(tǒng)時(shí)間和互鎖開關(guān)的變化次數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，若是，進(jìn)入白天充電模式，否則，進(jìn)入夜間充電模式。
[0047]其中，預(yù)設(shè)條件為系統(tǒng)時(shí)間落入預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間或互鎖開關(guān)的變化次數(shù)大于預(yù)設(shè)值。預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間可根據(jù)個(gè)人的具體情況同過人機(jī)交互界面設(shè)置，如車載顯示屏。在本實(shí)施例中，設(shè)置初始時(shí)間區(qū)間為7點(diǎn)至18點(diǎn)?；ユi開關(guān)的變化次數(shù)比較預(yù)設(shè)值設(shè)置為三次。當(dāng)系統(tǒng)在比較短的時(shí)間內(nèi)如30秒，連續(xù)監(jiān)測(cè)到大于3次的互鎖開關(guān)狀態(tài)變化，此時(shí)忽略當(dāng)前的時(shí)間，直接進(jìn)入高效充電狀態(tài)，即進(jìn)入白天充電模式。此處所述比較短的時(shí)間即為上文所述的延時(shí)時(shí)間。
[0048]當(dāng)進(jìn)入白天充電模式時(shí)，其充電原則是用最短的時(shí)間把電池充滿，以備用戶使用。執(zhí)行以下步驟:
SC1.電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出充電開啟指令，并發(fā)送充電電流值和充電電壓值，其中充電電流值為修正后的最大可充電電流值，充電電壓值為最高允許充電總電壓，即I=Imax, V=V_sum0
[0049]SC2.判斷當(dāng)前的充電電流值是否小于充滿最小充電電流值，若否，執(zhí)行下一步操作，若是，執(zhí)行充電結(jié)束步驟。
[0050]其中，最小充電電流值在電池規(guī)格書中標(biāo)明，是單體電池在恒壓充電時(shí)，充電停止前充電電流所能達(dá)到的最小值。如:2200mAH的錳酸鋰電池，一般單體電池的充電方法:先用恒流充電，當(dāng)電壓到達(dá)4.2V時(shí)，用4.2V恒壓充電，當(dāng)充電電流降到1/10C?1/50C(C為電池的容量值，單位為A或mA)時(shí)說明電池已經(jīng)充滿，即該電池充電電流降到220mA時(shí)及可認(rèn)為已經(jīng)充滿。
[0051]SC3.判斷單體最高電壓值是否不小于最高允許充電單體電壓值或者總電壓值是否不小于最高允許充電總電壓值，即是否滿足Vmax_cell彡V_cell或者Vmax_sum彡V_sum,若否，返回步驟SCI，否則，執(zhí)行下一步操作。
[0052]SC4.將原來的充電電流減去降電流步長值，并更新至當(dāng)前充電電流，即I=1-1step,然后返回步驟SCI。
[0053]當(dāng)進(jìn)入夜間充電模式時(shí)，其充電原則為:利用用電低谷時(shí)間，在確保能充滿電的情況下，盡量用小電流進(jìn)行充電。執(zhí)行以下步驟:
SCOa.比較系統(tǒng)時(shí)間與預(yù)設(shè)時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，進(jìn)入休眠等待，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間達(dá)到或超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行下一步操作。
[0054]其中，預(yù)設(shè)時(shí)間根據(jù)現(xiàn)行用電高峰期進(jìn)行設(shè)置，選取用電高峰期的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)之后，避開用電高峰期，此時(shí)間為默認(rèn)時(shí)間，用戶也可通過觸摸屏調(diào)整。本實(shí)施例中，假設(shè)用電高峰期為7:00?23:00，則預(yù)設(shè)時(shí)間為23:01。
[0055]SCOb.通過電池溫度值查電池性能參數(shù)表所獲取的各個(gè)參數(shù)都分別乘以一個(gè)夜間模式因子K1?K5，并更新至原相應(yīng)數(shù)值，然后跳至步驟SCI。各個(gè)參數(shù)更新后為:
Imax = Imax^Kl ；
Imin = Imin5^ ；
Istep=Istep 氺K3 ；
V—cell=V—cell*K4 ；
V—sum = V—sum*K5。
[0056]其中，電池性能參數(shù)表為電池出廠測(cè)試獲得并存儲(chǔ)于電池管理系統(tǒng)中。
[0057]參數(shù)K1?K5為通過工程經(jīng)驗(yàn)或測(cè)試數(shù)據(jù)得出，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過現(xiàn)有資料與所掌握的技能知識(shí)能夠通過與電池相關(guān)的一般性工程測(cè)試流程即可獲得，也可以通過電池出廠測(cè)試的相關(guān)參數(shù)中推得。
[0058]SC1.電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出充電開啟指令，并發(fā)送充電電流值和充電電壓值，其中充電電流值為修正后的最大可充電電流值，充電電壓值為最高允許充電總電壓，即I=Imax, V=V_sum0
[0059]其中，充電電流I為小電流值是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)電池性能與環(huán)境溫度即可獲得的公知常識(shí)，一般情況在電池規(guī)格書中有說明。
[0060]SC2.判斷當(dāng)前的充電電流值是否小于充滿最小充電電流值，若否，執(zhí)行下一步操作，若是，執(zhí)行充電結(jié)束步驟。
[0061 ] 其中，最小充電電流值在電池規(guī)格書中標(biāo)明，是單體電池在恒壓充電時(shí)，充電停止前充電電流所能達(dá)到的最小值。如:2200mAH的錳酸鋰電池，一般單體電池的充電方法:先用恒流充電，當(dāng)電壓到達(dá)4.2V時(shí)，用4.2V恒壓充電，當(dāng)充電電流降到1/10C?1/50C(C為電池的容量值，單位為A或mA)時(shí)說明電池已經(jīng)充滿，即該電池充電電流降到220mA時(shí)及可認(rèn)為已經(jīng)充滿。
[0062]SC3.判斷單體最高電壓值是否不小于最高允許充電單體電壓值或者總電壓值是否不小于最高允許充電總電壓值，即是否滿足Vmax_cell彡V_cell或者Vmax_sum彡V_sum,若否，返回步驟SCI，否則，執(zhí)行下一步操作。
[0063]SC4.將原來的充電電流減去降電流步長值，并更新至當(dāng)前充電電流，即I=1-1step,然后返回步驟SCI
當(dāng)進(jìn)入充電結(jié)束步驟時(shí)，執(zhí)行以下步驟: SD1.電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出充電關(guān)閉指令，并發(fā)送數(shù)值均為零的充電電流值和充電電壓值。
[0064]SD2.依次斷開充電繼電器、主繼電器。
[0065]SD3.電池管理系統(tǒng)保存相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)入休眠，等待拔出充電插頭。
[0066]SD4.用戶拔掉插頭，充電結(jié)束。
[0067]另外，當(dāng)電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到故障時(shí)，執(zhí)行充電結(jié)束步驟。
[0068]在整個(gè)充電過程，電池管理系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控電池信息，如出現(xiàn)充電電流異常，電池總壓過高，電池單體電壓過高，電池溫度過高，電池溫度過低等其中一種或多種情況時(shí)，充電將進(jìn)入充電結(jié)束步驟，以保證充電的安全性。
[0069]當(dāng)充電過程被終止時(shí)，互鎖開關(guān)的狀態(tài)發(fā)生變化，互鎖開關(guān)狀態(tài)變化次數(shù)加一，并保存當(dāng)前互鎖開關(guān)狀態(tài)，判定當(dāng)前互鎖開關(guān)狀態(tài)為斷開，執(zhí)行充電結(jié)束步驟。
[0070]使用者在充電過程中想要中斷充電，只需按下互鎖開關(guān)，然后拔掉充電插頭即可。當(dāng)互鎖開關(guān)被按下時(shí)，可認(rèn)為使用者欲中斷充電，充電過程認(rèn)為被終止，充電將進(jìn)入充電結(jié)束步驟，電池管理系統(tǒng)迅速控制停止充電，控制斷開電池電壓輸出，以保證使用安全。
[0071]需要說明的是，在本實(shí)施例中，未詳細(xì)展開進(jìn)行闡述的地方，均為本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有公知常識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。
[0072]以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。需要說明的是，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于:所述方法包括: 51.插入充電插頭，電池管理系統(tǒng)上電并初始化； 52.電池管理系統(tǒng)采集電池的當(dāng)前狀態(tài)信息、讀取已保存的歷史充電信息、互鎖開關(guān)狀態(tài)信息以及系統(tǒng)時(shí)間； 53.根據(jù)步驟S2所采集的信息，選取相應(yīng)的充電模式； 其中，系統(tǒng)時(shí)間與當(dāng)前的實(shí)際時(shí)間相一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的電池的當(dāng)前狀態(tài)信息包括電池溫度和當(dāng)前電池剩余容量；所述的步驟S3具體包括: 5301.對(duì)充電互鎖開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，判斷互鎖開關(guān)是否閉合，若是，執(zhí)行下一步操作，否則執(zhí)行充電結(jié)束步驟； 5302.經(jīng)過較短的延時(shí)時(shí)間后保存互鎖開關(guān)的變化次數(shù)； 5303.判斷當(dāng)前電池剩余容量是否已滿，若是，進(jìn)入充電結(jié)束步驟，否則依次閉合主繼電器和充電繼電器； 5304.判斷電池溫度是否處于預(yù)設(shè)的電池可充電溫度區(qū)間，若否，對(duì)電池進(jìn)行充電熱管理控制，否則，執(zhí)行下一步操作； 5305.通過電池溫度值查電池性能參數(shù)表，獲取最大可充電電流值，充滿最小充電電流值，充電過程中降電流步長值，最高允許充電單體電壓值和最高允許充電總電壓值； 5306.根據(jù)歷史充電信息和當(dāng)前電池剩余容量修正最大可充電電流值并替換原數(shù)值； 5307.判斷系統(tǒng)時(shí)間和互鎖開關(guān)的變化次數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，若是，進(jìn)入白天充電模式，否則，進(jìn)入夜間充電模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的對(duì)充電互鎖開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)具體包括如下步驟: SAl.循環(huán)檢測(cè)當(dāng)前互鎖開關(guān)的狀態(tài)，并判斷其是否有變化，若是，執(zhí)行下一步操作，否則循環(huán)執(zhí)行此步驟； SA2.互鎖開關(guān)的變化次數(shù)加一，并保存當(dāng)前互鎖開關(guān)的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的充電熱管理控制具體包括如下步驟: SB.比較當(dāng)前電池溫度，如果當(dāng)前電池溫度小于電池可充電溫度區(qū)間的最小值，啟動(dòng)加熱器對(duì)電池加熱；如果當(dāng)前電池溫度大于電池可充電溫度區(qū)間的最大值，則開啟風(fēng)機(jī)散熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的白天充電模式具體包括如下步驟: SCl.電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出充電開啟指令，并發(fā)送充電電流值和充電電壓值，其中充電電流值為修正后的最大可充電電流值，充電電壓值為最高允許充電總電壓； SC2.判斷當(dāng)前的充電電流值是否小于充滿最小充電電流值，若否，執(zhí)行下一步操作，若是，執(zhí)行充電結(jié)束步驟； SC3.判斷單體最高電壓值是否不小于最高允許充電單體電壓值或者總電壓值是否不小于最高允許充電總電壓值，若否，返回步驟SCl，否則，執(zhí)行下一步操作； SC4.將原來的充電電流減去降電流步長值,并更新至當(dāng)前充電電流,返回步驟SCI。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的夜間充電模式在所述的白天充電模式前增加如下步驟: SCOa.比較系統(tǒng)時(shí)間與預(yù)設(shè)時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，進(jìn)入休眠等待，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間達(dá)到或超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行下一步操作； SCOb.通過電池溫度值查電池性能參數(shù)表所獲取的各個(gè)參數(shù)都分別乘以一個(gè)夜間模式因子Kl?K5，并更新至原相應(yīng)數(shù)值，跳至步驟SCI。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的充電結(jié)束步驟具體包括: SDl.電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出充電關(guān)閉指令，并發(fā)送數(shù)值均為零的充電電流值和充電電壓值； SD2.依次斷開充電繼電器、主繼電器； SD3.電池管理系統(tǒng)保存相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)入休眠，等待拔出充電插頭 SD4.用戶拔掉插頭，充電結(jié)束。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的歷史充電信息包括各模式下的上一次電池充電的開始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間、上一次充電最大允許電流以及上一次充電結(jié)束電池剩余容量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，所述的修正最大可充電電流值可通過以下算式:Imax=K* Imax實(shí)現(xiàn)；等式右邊的Imax為根據(jù)溫度查表所得,K=KO * Imax 0/(S0C0*S0(> (Tend-Tstar))，其中，KO 為一個(gè)系數(shù)參數(shù)，ImaxO 為上一次充電最大允許電流，SOCO為上一次充電結(jié)束電池剩余容量，SOC為當(dāng)前電池剩余容量，與上次充電時(shí)間Tend為上一次電池充電的結(jié)束時(shí)間，Tstar為上一次電池充電的開始時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)汽車的智能充電方法，其特征在于，當(dāng)電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到故障或充電過程被終止時(shí)，執(zhí)行充電結(jié)束步驟。
【文檔編號(hào)】H01M10/44GK104300183SQ201410321131
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 余祖俊, 周東錫 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司