电池充电管理方法、装置、车辆及存储介质与流程

本发明实施例涉及电动车电池控制技术领域，尤其涉及一种电池充电管理方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术：

增程式电动车是一种配有地面充电功能和车载供电功能的纯电驱动电动汽车。

增程式车辆行驶过程中，当电池电量充足时，动力电池驱动电机工作，提供整车驱动；当电池荷电状态较低时，可以通过启动发动机、发动机运转、发动机发电、电能通过整流器装置给电池充电，从而增加车辆的续驶行驶里程。其中，增程器一般指能够提供额外的电能，从而使电动汽车能增加行驶里程的汽车零部件，由发动机和发电机组成。现有技术中常通过发电机的扭矩控制来实现增程器对电池充电或断电的控制。

但是，在实际车辆工作过程中，当电池工作受到电池温度影响时，如电池温度低于电池充电温度最低限值或高于电池充电温度最高限值时，需要增程器停止对电池的充电。若在温度过低或过高的状态下，停止电池充电的发电机扭矩控制失效，电池继续保持充电状态，可能导致电池工作寿命降低的问题，由此影响车辆的续航性能及车辆行驶过程中的安全性。

技术实现要素：

本发明提供一种电池充电管理方法、装置、车辆及存储介质，以实现扭矩控制失效时停止增程器对电池充电的功能，提高了车辆电池的使用寿命和车辆行驶过程中的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池充电管理方法，包括：

获取上一时刻车辆的上一电池温度；

当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩；

当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池充电管理装置，该电池充电管理装置包括：

第一参数获取模块，用于获取上一时刻车辆的上一电池温度；

实际扭矩获取模块，用于当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩；

增程器断电模块，用于当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括：

增程器，用于对所述车辆上电池系统的动力电池充电；

电池系统，包括至少一个动力电池，用于所述车辆的动力供给；

一个或多个控制器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得一个或多个控制器实现如本发明任意实施例中提供的电池充电管理方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例提供的电池充电管理方法。

本发明实施例通过获取上一时刻车辆的上一电池温度；当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩；当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。通过实时获取车辆电池系统中的动力电池的温度以判断是否满足预设断电条件，可以在车辆实际工作过程中电池温度低于电池充电温度最低限值或高于电池充电温度最高限值时对电池停止充电，防止在不适合条件下充电对电池工作寿命的损耗。当发电机实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆增程器停止对电池系统中的动力电池充电，解决了电池充电过程中发电机扭矩控制失效，而使得电池在不适宜充电条件下继续保持充电状态造成的电池工作寿命降低的问题，延长了车辆动力电池的使用寿命，提高了车辆的续航性能并提高了车辆行驶过程中的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种电池充电管理方法的流程图；

图2是本发明实施例二中的一种电池充电管理方法的流程图；

图3是本发明实施例三中的一种电池充电管理方法的流程图；

图4是本发明实施例三中的一种动力电池热管理方法的流程图；

图5是本发明实施例四中的一种电池充电管理装置的结构示意图；

图6是本发明实施例五中的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种电池充电管理方法的流程图，本实施例可适用于增程式电动车中控制电池充电状态的情况，该方法可以由电池充电管理装置来执行，该电池充电管理装置可以由软件和/或硬件来实现，该电池充电管理装置可以配置在计算设备上，具体包括如下步骤：

步骤11、获取上一时刻车辆的上一电池温度。

其中，上一电池温度可理解为上一时刻时车辆电池系统中动力电池的运行温度，该温度可由位于动力电池表面的温度传感器测量得到也可由整车控制器直接从can线中获取得到。其中，电池系统中的动力电池可为一个或多个。

具体的，整车控制器从can线中直接读取上一时刻车辆电池系统的动力电池的工作温度或整车控制器通过位于车辆电池系统的动力电池表面的温度传感器获取上一时刻动力电池的工作温度，其中，电池温度获取方式根据车辆工作方式不同而进行适应性改变，本发明实施例对此不进行限定。

步骤12、当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩。

其中，预设断电条件可理解为当某些参数达到预设阈值时需要停止对动力电池的充电的预设阈值大小。

具体的，预设断电条件可包括整车控制器获取的电池温度低于预设电池充电温度最低工作限值或电池温度高于预设电池充电温度最高工作限值，其中，电池充电温度最低工作限值和电池充电温度最高工作限值可由用户预先设置也可由车辆出厂直接配置，本发明实施例对此不做具体限制。

其中，发电机的扭矩可理解为发电机转动的力量的大小，与发电机的输出功率相关，例如，当发电机工作扭矩为零扭矩时，发电机怠速旋转，不向外供电。

具体的，当整车控制器获取的上一电池温度满足预设断电条件时，认为上一时刻的动力电池温度不适宜继续充电，需中断车辆增程器对其的充电过程，此时获取从上一时刻至当前时刻时间段内的所有发电机反馈的实际扭矩信息。可选的，从上一时刻至当前时刻的时间段可为5s，本发明实施例对此不做具体限制。

通过实时获取车辆电池系统中的动力电池的温度以判断是否满足预设断电条件，可以在车辆实际工作过程中电池温度低于电池充电温度最低限值或高于电池充电温度最高限值时对电池停止充电，防止在不适合条件下充电对电池工作寿命的损耗。

步骤13、当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。

其中，车辆的增程器可理解为能够提供额外的电能，从而使电动汽车能够增加行驶里程的电动汽车零部件，可理解为发动机和发电机的组合。

具体的，当发电机的实际扭矩为非零扭矩时，认为扭矩工作模式失效，发电机未停止向外供电，发生扭矩控制故障，此时可通过控制发电机的工作模式来调整车辆的增程器的工作状态，当调整发动机的工作模式失败时，通过强制性断开增程器与动力电池的连接以确保动力电池在不合适的环境下不被充电。

本实施例的技术方案，通过获取上一时刻车辆的上一电池温度；当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩；当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。通过实时获取车辆电池系统中的动力电池的温度以判断是否满足预设断电条件，可以在车辆实际工作过程中电池温度低于电池充电温度最低限值或高于电池充电温度最高限值时对电池停止充电，防止在不适合条件下充电对电池工作寿命的损耗。当发电机实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆增程器停止对电池系统中的动力电池充电，解决了电池充电过程中发电机扭矩控制失效，而使得电池在不适宜充电条件下继续保持充电状态造成的电池工作寿命降低的问题，延长了车辆动力电池的使用寿命，提高了车辆的续航性能并提高了车辆行驶过程中的安全性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种电池充电管理方法的流程图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，具体包括如下步骤：

步骤21、获取所述车辆在所述上一时刻前任一时刻的电池荷电状态及电池温度。

其中，电池荷电状态(stateofcharge，soc)可理解为电池使用一段时间后或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态下的容量的比值，常通过百分数表示，示例性的，当soc＝0时表示电池放点完全，当soc＝1时表示电池完全充满。

具体的，整车控制器获取车辆在上一时刻前任一时刻的电池荷电状态和电池温度，其中，电池荷电状态可根据电池端电压、充放电电流及内阻等参数进行估算。

可选的，电池soc可通过开路电压法、库伦ah计算法、内阻法、线性模型法、人工神经网络法、负载电压法、卡尔曼滤波法、放电实验法、动态逼近法等确定。

步骤22、当所述电池荷电状态及所述电池温度满足预设供电条件时，控制所述增程器对所述动力电池充电。

其中，预设供电条件可理解为当电池荷电状态和电池温度达到预设阈值时可以开始对动力电池进行充电的预设阈值大小。

具体的，预设供电条件包括：所述电池荷电状态低于预设荷电状态设定值且所述电池温度位于预设电池充电温度最低工作限值与预设电池充电温度最高工作限值之间，其中，荷电状态设定值，电池充电温度最低工作限值和电池充电温度最高工作限值可由用户预先设置也可由车辆出厂直接配置，本发明实施例对此不做具体限制。

具体的，在增程式车辆行驶过程中，当电池荷电状态soc低于预设荷电状态设定值且动力电池工作温度处于预设电池充电温度最低工作限值与预设电池充电温度最高工作限值之间时，通过启动发动机，发动机运转，发电机发电，电能通过整流器装置的流程给车辆电池系统的动力电池充电。

步骤23、获取上一时刻车辆的上一电池温度。

步骤24、当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩。

步骤25、当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制所述发电机工作模式为随转模式。

其中，随转模式可理解为发电机不接受发动机的供能，进行怠速旋转，不对外进行供电的状态。

具体的，当整车控制器接收到发电机在上一时刻至当前时刻时间段内反馈的实际扭矩均为非零扭矩时，可认为发电机扭矩工作模式失效，工作扭矩不是零扭矩，发电机仍旧向外供电，此时整车控制器通过电机控制器控制发电机工作模式调整为随转模式。

步骤26、获取所述发电机在当前时刻的当前工作模式。

具体的，整车控制器通过电机控制器获取当前时刻发电机的工作模式，发电机的工作模式可为随转模式和其他工作模式，其中，随转模式下发电机不向外供电，其他模式下发电机向外供电。

步骤27、若所述当前工作模式为随转模式，控制所述增程器停止工作，以使所述增程器停止对所述动力电池充电。

具体的，当整车控制器接收到电机控制器反馈的发电机工作模式为随转模式时，控制增程器中的发动机和发电机停止工作，进行怠速旋转，停止对车辆电池系统中的动力电池的充电。

步骤28、若所述当前工作模式不为随转模式，断开所述发电机的主正继电器，以使所述增程器无法对所述动力电池充电。

其中，主正继电器可理解为自动化控制电路中的一种电控器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。可选的，发电机的主正继电器可为常闭式继电器，两端分别与发电机和电池的高压线束相连，当发电机的主正继电器闭合时，发电机能够给电池充电，当发电机的主正继电器断开时，发电机无法给电池充电。

具体的，当整车控制器接收到电机控制器反馈的发电机工作模式不为随转模式时，认为发电机模式调整失败，此时，整车控制器调整主正继电器由常闭状态变为断开状态，使得发电机即使继续对外供电也无法给车辆电池系统中的动力电池充电。

本实施例的技术方案，当通过发电机实际扭矩判断发电机扭矩工作模式失效时，通过电机控制器调整发电机工作模式，以使增程器停止对动力电池的充电，同时，当调整发电机工作模式失败时，通过断开发电机主正继电器，以使增程器无法对动力电池进行充电。解决了电池充电过程中发电机扭矩控制失效，而使得电池在不适宜充电条件下继续保持充电状态造成的电池工作寿命降低的问题，延长了车辆动力电池的使用寿命，提高了车辆的续航性能并提高了车辆行驶过程中的安全性。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种电池充电管理方法的流程图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，具体包括如下步骤：

步骤31、获取所述车辆在所述上一时刻前任一时刻的电池荷电状态及电池温度。

步骤32、当所述电池荷电状态及所述电池温度满足预设供电条件时，控制所述增程器对所述动力电池充电。

步骤33、获取上一时刻车辆的上一电池温度。

步骤34、当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩。

步骤35、当所述发电机的实际扭矩为零扭矩时，对所述电池系统中的动力电池进行热管理，以使当前时刻的当前电池温度满足所述预设供电条件并使所述增程器处于工作状态。

具体的，当发电机的实际扭矩为零扭矩时，可认为扭矩工作模式生效，发电机停止向外供电，此时对电池系统中的动力电池进行热管理，调节动力电池的工作温度使之满足预设供电条件，然后恢复增程器的工作状态。

具体的，图4为本发明实施例提供的一种动力电池热管理方法的流程图，具体包括以下步骤：

步骤351、当所获取的电池温度高于所述预设电池充电温度最高工作限值时，通过电池散热系统对所述电池系统进行散热，以使所述电池温度满足所述预设供电条件。

具体的，当整车控制器获取的电池温度高于预设的电池充电温度最高工作限值时，需对动力电池进行散热以使其满足预设供电条件，可通过电池散热系统对动力电池进行散热，并使动力电池温度处于预设电池充电温度最低工作限值与预设电池充电温度最高工作限值之间。

其中，电池散热系统可通过水冷散热，风冷散热等方式对动力电池进行散热。

步骤352、当所获取的电池温度低于所述预设电池充电温度最低工作限值时，通过电池加热系统对所述电池系统进行加热，以使所述电池温度满足所述预设供电条件。

具体的，当整车控制器获取的电池温度低于预设电池充电温度最低工作限值时，需对动力电池进行加热以使其满足预设供电条件，可通过电池加热系统对动力电池进行加热，并使动力电池温度处于预设电池充电温度最低工作限值与预设电池充电温度最高工作限值之间。

步骤36、当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。

本实施例的技术方案，当发电机满足扭矩工作模式时，自动调整动力电池工作温度使之满足预设供电条件，并使得增程器继续为电池系统中的动力电池充电。可以在保证充电安全的基础上最大限度的完成对动力电池的充电，提高了增程式电动车辆的续航能力并延长了车辆电池系统中动力电池的工作寿命。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种电池充电管理装置的结构示意图，该电池充电管理装置包括：第一参数获取模块41，实际扭矩获取模块42和增程器断电模块43。

其中，第一参数获取模块41，用于获取上一时刻车辆的上一电池温度；实际扭矩获取模块42，用于当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩；增程器断电模块43，用于当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。

本实施例的技术方案，解决了电池充电过程中发电机扭矩控制失效，而使得电池在不适宜充电条件下继续保持充电状态造成的电池工作寿命降低的问题，延长了车辆动力电池的使用寿命，提高了车辆的续航性能并提高了车辆行驶过程中的安全性。

可选的，该装置还包括：

第二参数获取模块，用于获取所述车辆在所述上一时刻前任一时刻的电池荷电状态及电池温度。

增程器供电模块，用于当所述电池荷电状态及所述电池温度满足预设供电条件时，控制所述增程器对所述动力电池充电。

电池热管理模块，用于当所述发电机的实际扭矩为零扭矩时，对所述电池系统中的动力电池进行热管理，以使当前时刻的当前电池温度满足所述预设供电条件并使所述增程器处于工作状态。

第三参数获取模块，用于获取当前时刻的当前电池荷电状态。

增程器控制模块，用于若所述当前时刻的当前电池荷电状态高于所述预设荷电状态设定值，控制所述增程器停止工作，以使所述增程器停止对所述动力电池充电。

其中，预设断电条件包括：所获取的电池温度低于预设电池充电温度最低工作限值或所述电池温度高于预设电池充电温度最高工作限值。

可选的，增程器断电模块43包括：

发电机控制单元，用于当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制所述发电机工作模式为随转模式。

工作模式获取单元，用于获取所述发电机在当前时刻的当前工作模式。

增程器控制单元，用于若所述当前工作模式为随转模式，控制所述增程器停止工作，以使所述增程器停止对所述动力电池充电。其中，所述预设供电条件包括：所述电池荷电状态低于预设荷电状态设定值且所述电池温度位于预设电池充电温度最低工作限值与预设电池充电温度最高工作限值之间。

继电器控制单元，用于若所述当前工作模式不是随转模式，断开所述发电机的主正继电器，以使所述增程器无法对所述动力电池充电。

可选的，电池热管理模块具体用于：当所获取的电池温度高于所述预设电池充电温度最高工作限值时，通过电池散热系统对所述电池系统进行散热，以使所述电池温度满足所述预设供电条件；当所获取的电池温度低于所述预设电池充电温度最低工作限值时，通过电池加热系统对所述电池系统进行加热，以使所述电池温度满足所述预设供电条件。

本发明实施例所提供的电池充电管理装置可执行本发明任意实施例所提供的电池充电管理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

图6为本发明实施例五提供的一种车辆的结构示意图，如图6所示，该车辆包括增程器51、电池系统52、控制器53、存储器54、输入装置55和输出装置56；车辆中控制器53的数量可以是一个或多个，图6中以一个控制器53为例；车辆中的增程器51、电池系统52、控制器53、存储器54、输入装置55和输出装置56可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。

增程器51包括至少一个发动机和至少一个发电机，用于对所述车辆上电池系统的动力电池充电。

电池系统52包括至少一个动力电池，用于对所述车辆的动力供给。

存储器54作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的电池充电管理方法对应的程序指令/模块(例如，第一参数获取模块41，实际扭矩获取模块42和增程器断电模块43)。控制器53通过运行存储在存储器54中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电池充电管理方法。

存储器54可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器54可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器54可进一步包括相对于控制器53远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置55可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置56可包括显示屏等显示设备。

实施例六

本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种电池充电管理方法，该方法包括：

获取上一时刻车辆的上一电池温度；

当所述上一电池温度满足预设断电条件时，获取所述上一时刻至当前时刻时间段内的发电机的实际扭矩；

当所述发电机的实际扭矩为非零扭矩时，控制车辆的增程器停止对电池系统中的动力电池充电。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的电池充电管理方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。