本发明涉及电池充放电,尤其涉及一种车载电池的充放电系统、一种车载电池的充放电控制方法以及一种车辆。
背景技术:
1、随着新能源车辆的逐步推广,零排放、低噪音优势逐渐凸显,然而续航里程和电池安全成为制约电动汽车发展的主要短板,除了车身轻量化、动力系统高度集成化之外,保证电池安全前提下提升能量利用率成为解决该问题的主流方案。
2、相关技术中,采用在车辆上高压后控制dcdc(direct current to directcurrent,直流-直流转换器)满功率或者固定电压给小电池充电的技术方案。但是,该技术方案在动力电池电压接通瞬间,整个回路大电流容易对保险、继电器、电池造成损伤,甚至引起锂电池爆燃。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种车载电池的充放电系统,根据当前电池状态信息以及车辆的电源状态对低压电池进行充放电控制,提高了充放电电压的控制精度和充放电效率,提升了充放电安全。
2、本发明的第二个目的在于提出一种车载电池的充放电控制方法。
3、本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
4、为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种车载电池的充放电系统,车载电池包括低压电池和高压电池,系统包括:电压转换单元,电压转换单元分别与高压电池、低压电池相连,用于对高压电池提供的高压直流电进行降压输出,给低压电池充电;电池管理系统,用于获取低压电池的当前电池状态参数;左前区控制器,用于获取车辆的当前电源状态;后区控制器,用于基于当前电池状态信息以及车辆的电源状态确定目标电压;整车计算单元,用于基于目标电压对电压转换单元进行控制,以对低压电池进行充放电。
5、根据本发明实施例的车载电池的充放电系统,电压转换单元分别与高压电池、低压电池相连,用于对高压电池提供的高压直流电进行降压输出,给低压电池充电,通过电池管理系统获取低压电池的当前电池状态参数,通过左前区控制器获取车辆的当前电源状态,通过后区控制器基于当前电池状态信息以及车辆的电源状态确定目标电压,整车计算单元基于目标电压对电压转换单元进行控制,以对低压电池进行充放电。由此,该系统根据当前电池状态信息以及车辆的电源状态对低压电池进行充放电控制,提高了充放电电压的控制精度和充放电效率,提升了充放电安全。
6、另外,根据本发明上述实施例的车载电池的充放电系统,还可以具有如下的附加技术特征:
7、根据本发明的一个实施例,后区控制器还用于基于当前电池状态信息确定低压电池的工作状态;车载电池的充放电系统还包括:信息计算单元和故障显示单元,信息计算单元用于在低压电池处于故障状态时,控制故障显示单元进行故障提醒;远程通信系统,远程通信系统与后区控制器相连,用于记录并将电池管理系统以及电压转换单元的故障信息上传至外部服务终端。
8、根据本发明的一个实施例,左前区控制器与后区控制器之间、左前区控制器与整车计算单元之间以及后区控制器与远程通信系统之间进行以太网通讯;电池管理系统与后区控制器之间以及整车计算单元与电压转换单元之间进行can或者lin通讯。
9、为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种车载电池的充放电控制方法,应用于上述的车载电池的充放电系统,该车载电池的充放电控制方法包括:获取低压电池的当前电池状态参数以及车辆的当前电源状态,其中,当前电池状态参数包括当前电池soc(state of charge,剩余电量)和当前电池电流;基于车辆的当前电源状态确定目标电池soc;基于当前电池soc、目标电池soc以及当前电池电流确定目标电压;基于目标电压对电压转换单元进行控制,以对低压电池进行充放电。
10、根据本发明实施例的车载电池的充放电控制方法,获取低压电池的当前电池状态参数以及车辆的当前电源状态,其中,当前电池状态参数包括当前电池soc和当前电池电流,并基于车辆的当前电源状态确定目标电池soc,基于当前电池soc、目标电池soc以及当前电池电流确定目标电压,以及基于目标电压对电压转换单元进行控制,以对低压电池进行充放电。由此,该方法根据当前电池状态信息以及车辆的电源状态对低压电池进行充放电控制,提高了充放电电压的控制精度和充放电效率,提升了充放电安全。
11、另外,根据本发明上述实施例的车载电池的充放电控制方法,还可以具有如下的附加技术特征:
12、根据本发明的一个实施例,基于当前电池soc、目标电池soc以及当前电池电流确定目标电压,包括:对目标电池soc与当前电池soc之间的差值进行pid(proportional-integral-derivative,比例-积分-微分)控制,得到目标电流;对目标电流与当前电池电流之间的差值进行pi(proportional-integral-derivative,比例-积分)控制,得到目标电压。
13、根据本发明的一个实施例,当前电池状态参数还包括当前电池温度,车载电池的充放电控制方法还包括:基于当前电池温度和当前电池soc确定目标电流范围以及目标电压范围;其中,在得到目标电流之后,车载电池的充放电控制方法还包括:基于目标电流范围对目标电流进行限值处理,并以限值处理后的目标电流与当前电池电流之间的差值进行pi控制,得到目标电压;在得到目标电压之后,车载电池的充放电控制方法还包括:基于目标电压范围对目标电压进行限值处理,并以限值处理后的目标电压对电压转换单元进行控制。
14、根据本发明的一个实施例,车载电池的充放电控制方法还包括:确定目标电流变化率阈值以及目标电压变化率阈值;其中,在得到目标电流之后,车载电池的充放电控制方法还包括:基于目标变化率阈值对目标电流进行限值处理,并以限值处理后的目标电流与当前电池电流之间的差值进行pi控制,得到目标电压;在得到目标电压之后,车载电池的充放电控制方法还包括:基于目标电压变化率阈值对目标电压进行限值处理,并以限值处理后的目标电压对电压转换单元进行控制。
15、根据本发明的一个实施例,车载电池的充放电控制方法还包括:在当前电池soc达到目标电池soc并持续第一时长的情况下,确定目标电压为预设电压,并基于目标电压对电压转换单元进行控制,以使低压电池的充电速率小于预设充电速率;在当前电池soc下降至第一soc的情况下,执行基于当前电池soc、目标电池soc以及当前电池电流确定目标电压的步骤,直至当前电池soc值上升至第二soc并持续第二时长,执行确定目标电压为预设电压的步骤;其中,第二soc小于目标电池soc且大于第一soc。
16、根据本发明的一个实施例,车载电池的充放电控制方法还包括:在充放电系统存在故障的情况下,确定目标电压为预设电压,以对低压电池进行恒压充电。
17、为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种车辆,包括上述的车载电池的充放电系统。
18、根据本发明实施例的车辆,基于上述的车载电池的充放电系统,提高了充放电电压的控制精度和充放电效率,提升了充放电安全。
19、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种车载电池的充放电系统,其特征在于,所述车载电池包括低压电池和高压电池,所述系统包括:
2.根据权利要求1所述的车载电池的充放电系统,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的车载电池的充放电系统,其特征在于,
4.一种车载电池的充放电控制方法,其特征在于,应用于根据权利要求1-3任一项所述的车载电池的充放电系统,所述方法包括:
5.根据权利要求4所述的车载电池的充放电控制方法,其特征在于,所述基于所述当前电池soc、目标电池soc以及所述当前电池电流确定目标电压,包括:
6.根据权利要求5所述的车载电池的充放电控制方法,其特征在于,所述当前电池状态参数还包括当前电池温度,所述方法还包括:
7.根据权利要求5所述的车载电池的充放电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.根据权利要求4所述的车载电池的充放电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.根据权利要求4所述的车载电池的充放电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
10.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-3任一项所述的车载电池的充放电系统。
