電池充放電電流控制方法和使用其建立bms模型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車的電池充放電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)汽車的電池充/放電 電流控制方法以及使用該方法建立BMS (電池管理系統(tǒng)）模型的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蓄電池(也即動(dòng)力電池）是電系統(tǒng)、熱系統(tǒng)和化學(xué)系統(tǒng)的耦合綜合系統(tǒng)，它的充放 電過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的且伴有溫度變化的動(dòng)態(tài)電化學(xué)過(guò)程，具有高度非線性，涉及電、熱 以及化學(xué)方面的因素。而電動(dòng)汽車(例如，純電動(dòng)汽車、Plug-in (插電式)混合動(dòng)力汽車)在 行駛過(guò)程中蓄電池頻繁處于充放電交替進(jìn)行的狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)（Battery Management System, BMS)在其中可以對(duì)電池工作狀況進(jìn)行管理。具體地，BMS通過(guò)采集布置于蓄電池的 電池箱各側(cè)的溫度傳感器、電流傳感器等信號(hào)采集裝置，對(duì)電池的SOC (State of Charge， 荷電狀態(tài)）進(jìn)行估算，并對(duì)電池充放電電流能力/功率能力進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的合 理使用。然而當(dāng)前的電池充放電過(guò)程中，容易存在過(guò)充或過(guò)放并對(duì)對(duì)電池的性能和壽命產(chǎn) 生影響，亦或者容易過(guò)多地限制電池的充放以防止過(guò)充或過(guò)放，不利于發(fā)揮電池的工作能 力。因此，電池的充放電能力和過(guò)充/過(guò)放之間難以均衡。
[0003] 有鑒于此，有必要提出一種新型的電動(dòng)汽車的電池充/放電電流控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一在于，在均衡充/放電流需求的同時(shí)，避免過(guò)充或過(guò)放對(duì)電動(dòng) 汽車的電池造成傷害。
[0005] 本發(fā)明的又一目的在于，提高電動(dòng)汽車的電池的工作能力。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)以上目的或者其他目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0007] 按照本發(fā)明的一方面，提供一種電動(dòng)汽車的電池充/放電電流控制方法，包括以 下步驟： 監(jiān)測(cè)電池的實(shí)際電池充/放電電流值（i)以計(jì)算當(dāng)前的電池充/放電能力值（F+， ^dischg ^ ? 如果所述電池充/放電電流值(i)小于或等于當(dāng)前工作狀態(tài)下電池的第一電流值， 其中第一電流值為允許電池長(zhǎng)時(shí)間充/放電的最大電流值( chg_ con t_A Λ dischg_ con t_A )，則對(duì)所述 電池充/放電能力值進(jìn)行累減計(jì)算，如果所述電池充/放電電流值(i)大于當(dāng) 前工作狀態(tài)下電池的第一電流值且小于第二電流值，其中，所述第二電流值為允許電池在 短時(shí)間段內(nèi)連續(xù)充/放電的最大電流值(i+KP 則對(duì)所述電池充/放 電能力值（F+，F(xiàn)&+)進(jìn)行累加計(jì)算，其中，所述電池充/放電電流值(i)與所述第一電流 值之間的差值的絕對(duì)值越大，累加和累減的速度越快； 判斷電池充/放電能力值（F+，匕,_)是否大于等于其最大允許值（F_ chg, max_ dischg ? 如果判斷為"是"，則限制電池充/放電電流值(i)到小于或等于第一電流值。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法，其中，如果所述電池充/放電 電流值(i)大于或等于當(dāng)前工作狀態(tài)下電池的第二電流值，則基于所述第二電流值進(jìn)行充 /放電并進(jìn)行計(jì)時(shí)； 基于以上計(jì)時(shí)結(jié)果，進(jìn)一步判斷持續(xù)充/放電的時(shí)間是否大于所述短時(shí)間段; 如果進(jìn)一步判斷為"是"，進(jìn)一步限制電池充/放電電流值(i)到小于或等于第一電流 值。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法，其中，判斷電池充/放電能 力值（F+，F(xiàn)&&)是否大于〇且小于其最大允許值（F_ +，F(xiàn)_ ?._)，如果判斷為"是"，則 繼續(xù)維持先前的實(shí)際電池充/放電電流值(i)進(jìn)行充/放電。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明還一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法，其中，判斷電池充/放電能 力值（F+，F(xiàn) iis+)是否小于或等于0,如果判斷為"是"，電池充/放電電流值(i)允許以第 二電流值進(jìn)行充/放電。
[0011] 較佳地，如果所述電池充/放電電流值(i)小于或等于當(dāng)前工作狀態(tài)下電池的第 一電流值，或者如果所述電池充/放電電流值(i)大于當(dāng)前工作狀態(tài)下電池的第一電流值 且小于第二電流值，則繼續(xù)以所述實(shí)際電池充/放電電流值(i)進(jìn)行充/放電。
[0012] 具體地，在所述監(jiān)測(cè)步驟中，每隔0. 1秒采樣電池的實(shí)際電池充/放電電流值(i )。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法，其中，在限制電池充/放電 電流值(i)到小于或等于第一電流值的過(guò)程中，相應(yīng)的充/放電功率的變化速 率被控制在5_20kW/s的范圍內(nèi)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明再又一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法，其中，所述累加或累減 是在充/放電緩沖器中完成。
[0015] 較佳地，在所述累減計(jì)算中，基于所述電池充/放電電流值(i )與所述第一電流值 之間的差值以及充/放電緩沖器的累減偏移量的和進(jìn)行，該和越大，累減速度越 快。
[0016] 可選地，如果所述電池充/放電電流值（i)與所述第一電流值之間的差值的絕對(duì) 值為〇,累加或累減的速度基本為0。
[0017] 在之前所述任一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法中，所述短時(shí)間段的 設(shè)置長(zhǎng)短與當(dāng)前的實(shí)際電池充/放電電流值(i)、電池的溫度和荷電狀態(tài)（SOC)相關(guān)。
[0018] 在之前所述任一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法中，所述第一電流值至少基 于當(dāng)前工作狀態(tài)下的電池的荷電狀態(tài)（S0C)和電池溫度得出。
[0019] 在之前所述任一實(shí)施例的電池充/放電電流控制方法中，所述第二電流值至少基 于當(dāng)前工作狀態(tài)下的電池的荷電狀態(tài)（S0C)和電池溫度得出。
[0020] 按照本發(fā)明的又一方面，提供一種使用以上任一所述的電池充/放電電流控制方 法建立電池管理系統(tǒng)（BMS)模型的方法，其中，所述BMS模型至少用來(lái)對(duì)電動(dòng)汽車的電池充 放電能力進(jìn)行仿真分析。
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的建立電池管理系統(tǒng)（BMS )模型的方法，其中，預(yù)先在不同的 電池荷電狀態(tài)和/或電池溫度條件下得出電池在相應(yīng)工作狀態(tài)下的第一電流值以及第二 電流值，并建立電池荷電狀態(tài)、電池溫度與第一電流值、第二電流值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表。
[0022] 具體地，至少基于電池的荷電狀態(tài)、電池溫度，在所述對(duì)應(yīng)關(guān)系表中，確定電池當(dāng) 前工作狀態(tài)下的第一電流值和第二電流值。
[0023] 具體地，所述電池管理系統(tǒng)（BMS)模型至少使用以下參數(shù)：電池電流值、電池電壓 值和/或電池溫度。
[0024] 本發(fā)明的技術(shù)效果是，電池充/放電電流控制方法在不同條件下引入對(duì)電池充/ 放電能力值（F+，F(xiàn) iis+)的累減或累加計(jì)算，電池充/放電能力值根據(jù)使用情況而動(dòng)態(tài)變 化，不但有利于充分發(fā)揮電池的工作能力，而且隨時(shí)可以監(jiān)控電池充/放電能力值（F+， Fh+)是否超出電池充電能力值的最大允許值，能盡可能避免過(guò)充對(duì)電動(dòng)汽車的電池造成 傷害，在保護(hù)電池和發(fā)揮電池工作能力方面實(shí)現(xiàn)了良好地均衡。使用該電池充/放電電流 控制方法建立的電池管理系統(tǒng)（BMS)模型可以準(zhǔn)確模擬電池充/放電能力。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明中，將會(huì)使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點(diǎn)更加完整 清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號(hào)表示。
[0026] 圖1是電動(dòng)