电动汽车充电电流控制方法和电动汽车与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电电流控制方法和电动汽车。


背景技术：

2.目前，随着新能源汽车(比如电动汽车)的日益普及，充电时间和续驶里程是新能源汽车需要关注的两大因素。而充电电池的充电时间的长短，也会对续驶里程产生影响：在充电时间较短时，用户花费较少的时间，就可以获得较长的续驶里程，将在一定程度上缓解里程焦虑。
3.现有技术中，电动汽车在充电时，往往只根据电池自身的充电能力去确定充电电流(也即充电电池的允许充电电流)，如此，在高压器件启动时，比如乘员舱有采暖需求时启动高压加热器，将会将消耗一部分电力；根据基尔霍夫电流定律，此时，充电回路中实际进入充电电池的充电电流将低于电池当前的允许充电电流，因此将不能最大限度地利用电池充电能力，延长了电池充电时间。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电动汽车充电电流控制方法和电动汽车，以解决在高压器件启动进行充电，不能最大限度地利用电池充电能力，延长了电池充电时间等问题。
5.一种电动汽车充电电流控制方法，应用于电动汽车的控制模块；所述电动汽车充电电流控制方法包括：
6.在确定电动汽车的充电电池处于充电状态之后，获取所述充电电池的允许充电电流以及可偏移电流，并控制高压器件进入降档延时状态；
7.在检测到高压器件处于工作状态时，若实时检测到高压器件符合预设延时降档条件，则将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流与可偏移电流之和；
8.在第一预设时长之后，控制所述高压器件执行降档动作；
9.在执行降档动作的第二预设时长之后，将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压器件的消耗电流之和。
10.一种电动汽车，包括控制模块、充电电池和高压器件，所述控制模块用于执行所述的电动汽车充电电流控制方法。
11.上述电动汽车充电电流控制方法和电动汽车，所述电动汽车充电电流控制方法中，在确定电动汽车的充电电池处于充电状态之后，获取所述充电电池的允许充电电流以及可偏移电流，并控制高压器件进入降档延时状态；在检测到高压器件处于工作状态时，若实时检测到高压器件符合预设延时降档条件，则将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流与可偏移电流之和；在第一预设时长之后，控制所述高压器件执行降档动作；在执行降档动作的第二预设时长之后，将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流、可偏移
电流以及所述高压器件的消耗电流之和。
12.本发明在对充电电池进行充电且高压器件处于稳定工作状态时，在允许充电电流的基础上，叠加高压器件的消耗电流，从而最大限度利用了电池充电能力，降低充电时间。
13.同时，本发明针对高压器件在工作过程中，可能出现频繁调档的问题(高压器件的降档，将会导致消耗电流突然降低，此时，由于充电设备的输出响应会有一定延时，充电设备输出的充电电流无法及时跟随高压器件降档所导致的消耗电流的突然降低而及时调整，因此，充电设备为充电电池提供的实际充电电流在此后一段时间内将会持续维持在高于允许充电电流的较高值，引发电池过充现象，影响电池安全)，只要充电电池处于充电状态，即控制高压器件处于降档延时状态；进而，在检测到高压器件处于工作状态且符合预设延时降档条件时，则不叠加高压器件的消耗电流，避免了电池过充现象的产生，保证了电池安全性。
14.并且，本发明考虑充电设备的响应延时问题，在第一预设时长之后才控制所述高压器件实际执行降档动作；在执行降档动作的第二预设时长(高压器件将重新处于稳定工作状态)之后，再重新在允许充电电流的基础上，叠加高压器件的消耗电流，从而重新在最大限度上利用了电池充电能力，进一步了降低充电时间。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明一实施例中电动汽车充电电流控制方法的流程示意图；
17.图2是本发明一实施例中电动汽车充电电流控制方法的步骤s20的流程示意图；
18.图3是本发明一实施例中电动汽车的结构示意图。
19.说明书中的附图标记如下：
20.1、控制模块；11、整车控制器；12、空调控制器；2、高压器件；3、充电电池；4、电池管理系统；5、充电设备；6、功率分配单元；7、其他高压附件。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本实施例提供的电动汽车充电电流控制方法，如图1所示，应用于电动汽车的控制模块；其中所述控制模块安装在电动汽车上，且该控制模块可以包含一个或者多个模块。所述电动汽车充电电流控制方法包括如下步骤：
23.s10，在确定电动汽车的充电电池处于充电状态之后，获取所述充电电池的允许充电电流以及可偏移电流，并控制高压器件进入降档延时状态；其中，所述充电电池安装咋电动汽车上且为电动汽车提供驱动力。充电状态是指电动汽车正在通过安装在电动汽车上
(亦可以根据需求设置在电动汽车外)的充电设备对充电电池进行充电的状态。所述允许充电电流是指充电电池处于充电状态但并未过充时，允许充电设备提供的最大充电电流。所述可偏移电流是指为了确保电动汽车的高压系统(高压器件是指高压系统中的一个或者多个高压器件，比如高压加热器)的稳定性而预先设定的电流偏移量，所述可偏移电流可以与所述充电电池的相关参数关联存储在电动汽车的预设存储区域。
24.可理解地，在确认充电电池进入充电状态(直流充电或交流充电模式的充电状态)后，控制模块实时控制高压器件进入降档延时状态，同时还获取上述的充电电流(可以从电动汽车的电池管理系统中获取)以及可偏移电流(可以从预设存储区域中调取)；同时控制高压器件进入降档延时状态，高压器件进入降档延时状态即是指，高压器件在满足预设延时降档条件(根据高压器件的不同而设定为不同条件)时，需要在延时第一预设时长(第一预设时长可以根据需求设定)之后才实际执行降档动作。
25.进一步地，所述步骤s10中，所述确定电动汽车的充电电池处于充电状态，包括：向电动汽车的电池管理系统发送对充电电池进行充电的充电请求，并在所述电池管理系统获取到所述充电电池的实时充电信息之后，确认所述充电电池处于充电状态。具体地，控制模块1(比如在图3所示的实施例中所示的整车控制器11)向电池管理系统4发送对充电电池3进行充电的充电请求，之后，电池管理系统4指示充电设备5对充电电池3开始进行直流充电或交流充电，以令充电电池3进入充电状态；此时，电池管理系统4会获取充电状态下的充电电池3的实时充电信息，其中，所述实时充电信息中包括但不限定于为所述充电电池3的当前电池温度、soc以及充电电池3中的单体电池(电池包中的单体电池)的单体电压等。进而，电池管理系统4可以将充电电池3处于充电状态的相关信息(比如根据该实时充电信息确定的所述充电电池3的允许充电电流、直流充电或交流充电模式等)发送给控制模块1，如此，控制模块1可以确认所述充电电池3处于充电状态。
26.进一步地，所述步骤s10中，所述获取所述充电电池3的允许充电电流，包括：获取所述电池管理系统4根据所述实时充电信息中包含的所述充电电池3的当前电池温度、soc以及单体电压确定的允许充电电流。也即，电池管理系统4可以根据该实时充电信息确定所述充电电池3的允许充电电流，也即，根据实时充电信息中的当前电池温度、soc和单体电压等参数，自预先存储在电动汽车的预设存储区域中的电池数据表中查询得到该充电电池3的允许充电电流。
27.在一实施例中，如图3中所示，所述高压器件2为高压加热器；所述控制模块1包括整车控制器11和空调控制器12，所述空调控制器12连接(可以为通信连接或者电连接)所述整车控制器11和所述高压加热器。所述步骤s10包括：在整车控制器11确定电动汽车的充电电池3处于充电状态之后，获取所述充电电池3的允许充电电流以及可偏移电流，并向空调控制器12发送降档延时使能标志位，以令空调控制器12根据接收到的所述降档延时使能标志位控制高压加热器进入降档延时状态。
28.可理解地，在确认电池进入充电状态(直流充电或交流充电模式的充电状态)后，控制模块实时控制高压器件进入降档延时状态，同时还获取上述的充电电流(可以从电池管理系统中获取)以及可偏移电流(可以从预设存储区域中调取)；进一步地，在图3中所示的实施例中，在整车控制器11确定电动汽车的充电电池3处于充电状态之后，整车控制器11向空调控制器12实时发送降档延时使能标志位，此时，空调控制器12实时控制高压器件2进
入降档延时状态；也即，空调控制器12接收到所述降档延时使能标志位时，即会持续判定其控制的高压加热器是否满足预设延时降档条件，只要空调控制器12判定高压加热器满足预设延时降档条件，空调控制器12便需要对实际控制高压加热器的降档动作进行延时处理(不能在判定其控制的高压加热器满足预设延时降档条件时就立即降档)。高压加热器进入降档延时状态即是指，高压加热器满足预设延时降档条件时，需要在延时第一预设时长(第一预设时长可以根据需求设定)之后才实际执行降档动作。
29.进一步地，所述控制高压器件进入降档延时状态之后，还包括：在检测到高压器件处于非工作状态时，将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流和可偏移电流之和。也即，在高压器件处于非工作状态时，说明高压器件当前不存在对应的工作档位，因此也不可能满足预设延时降档条件，此时，高压器件也不会消耗功率或者产生消耗电流，因此，此时仅需要保证所述充电电池的充电电流为允许充电电流和可偏移电流之和即可。
30.s20，在检测到高压器件处于工作状态时，若实时检测到高压器件符合预设延时降档条件，则将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流与可偏移电流之和；可理解地，在高压器件处于工作状态时，说明高压器件当前存在对应的工作档位，且高压器件会消耗功率(如图3中所示，在所述高压器件2为高压加热器，且所述控制模块1包括整车控制器11和空调控制器12时，空调控制器12会检测高压加热器的功率消耗并发送给整车控制器11)且产生对应的消耗电流，也可能会满足预设延时降档条件。在本发明中，在检测到高压器件符合预设延时降档条件之前，高压器件的工作状态分为稳定状态和不稳定状态，分别对应说明如下：
31.在对充电电池进行充电且高压器件处于稳定工作状态时，本发明在允许充电电流的基础上，将会叠加高压器件的初始消耗电流(初始消耗电流即为在检测到高压器件符合预设延时降档条件之前，高压器件对应的消耗电流)；因此，在检测到高压器件符合预设延时降档条件之前，充电电池的充电电流为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压器件的初始消耗电流之和，因此，在实时检测到高压器件符合预设延时降档条件的时刻开始，将会需要将所述充电电池的充电电流减小并调节为允许充电电流与可偏移电流之和，该调节的主要目的如下：从在实时检测到高压器件符合预设延时降档条件的时刻开始的某一段时长之内，比如，后文中提及的连续的第一预设时长和第二预设时长相加的总时长内，所述第一预设时长内，需要在充电电池的充电电流中通过不再叠加高压器件的消耗电流的方式，避免充电设备的输出响应延时产生的过充现象；而第一预设时长之后执行降档动作，因此，在降档动作执行之后的第二预设时长之内，由于高压器件将会因为降档动作的执行而处于不稳定的工作状态，从而使得其消耗电流也同样产生波动，因此，此时同样也需要在充电电池的充电电流中通过不再叠加高压器件的消耗电流的方式避免充电电流的波动。
32.在对充电电池进行充电且高压器件处于不稳定工作状态(比如当前时间点与上一次降档动作的执行时间点没有间隔第二预设时长)时，本发明在允许充电电流的基础上不叠加高压器件的初始消耗电流；因此，在检测到高压器件符合预设延时降档条件之前，充电电池的充电电流即为允许充电电流和可偏移电流之和；因此，在实时检测到高压器件符合预设延时降档条件的时刻开始，继续保持所述充电电池的充电电流为允许充电电流与可偏移电流之和即可。
33.进一步地，如图3所示，所述高压器件2为高压加热器；所述控制模块1包括整车控
制器11和空调控制器12，所述空调控制器12连接(可以为通信连接或者电连接)所述整车控制器11和所述高压加热器；如图2所示，所述步骤s20，包括：
34.s201，整车控制器11通过空调控制器12检测高压加热器是否处于工作状态；在高压加热器不处于关闭状态(非工作状态)时，即认为其处于工作状态。
35.s202，在检测到高压加热器处于工作状态时，通过所述空调控制器12实时检测高压加热器是否符合预设延时降档条件。
36.进一步地，在所述高压器件2为高压加热器时；所述检测到高压器件2处于工作状态之后，还包括：获取处于工作状态的所述高压加热器当前加热的采暖回路的实际水温和目标水温；在所述实际水温与所述目标水温之间的水温差值大于预设差值时，确认高压加热器符合预设延时降档条件；在所述实际水温与所述目标水温之间的水温差值小于或等于预设差值时，确认高压加热器不符合预设延时降档条件。也即，所述高压器件2为高压加热器时，空调控制器12可以通过高压加热器当前加热的采暖回路中的实际水温和目标水温确定是否需要进行降档，在所述实际水温与所述目标水温之间的水温差值大于预设差值(根据需求设定)时，认为当前高压加热器需要降档，此时，确认高压加热器符合预设延时降档条件。对应地，在所述实际水温与所述目标水温之间的水温差值小于或等于预设差值时，认为当前高压加热器不需要降档，此时，确认高压加热器不符合预设延时降档条件。
37.s203，若检测到高压加热器符合预设延时降档条件，则整车控制器11接收到所述空调控制器12反馈的降档标识，并根据接收到的降档标识确认高压加热器将延时到第一预设时长之后执行降档动作；也即，在所述实际水温与所述目标水温之间的水温差值大于预设差值时，确认高压加热器符合预设延时降档条件，但是，由于此前在步骤s10中，高压加热器已经在空调控制器12的控制下处于降档延时状态，因此，即便当前高压加热器满足预设延时降档条件时，也还是需要在延时第一预设时长(第一预设时长可以根据需求设定)之后才实际执行降档动作。因此，空调控制器12需要首先向整车控制器11反馈降档标识，该降档标识表征了高压加热器处于降档状态，但将会延时到第一预设时长之后执行降档动作。
38.s204，整车控制器11将所述充电电池3的充电电流调节为允许充电电流与可偏移电流之和。也即，在接收到降档标识时，整车控制器11实时将所述充电电池3的充电电流调节为：i_req＝i_chg+δi；其中，δi为可偏移电流；i_req为充电电池3的充电电流；i_chg为允许充电电流，进而避免充电设备5的输出响应延时产生的过充现象以及充电电流的波动。
39.进一步地，所述步骤s202中，所述通过所述空调控制器12实时检测高压加热器是否符合预设延时降档条件之后，还包括：
40.若检测到高压加热器并不符合预设延时降档条件，则整车控制器11接收到所述空调控制器12反馈的非降档标识，并根据接收到的非降档标识确认高压加热器当前不会执行降档动作；也即，在所述实际水温与所述目标水温之间的水温差值小于或等于预设差值时，认为当前高压加热器不需要降档，此时，确认高压加热器不符合预设延时降档条件，空调控制器12需要首先向整车控制器11反馈非降档标识，该非降档标识表征了高压加热器处于非降档状态，高压加热器目前不需要执行降档动作。
41.整车控制器11将所述充电电池3的充电电流调节为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压加热器的消耗电流之和。也即，在接收到降档标识时，整车控制器11实时将所述充电电池3的充电电流调节为：i_req＝i_chg+i_heater+δi；其中，δi为可偏移电流；i_
req为充电电池3的充电电流；i_chg为允许充电电流；i_heater为高压加热器的消耗电流。进而，在允许充电电流的基础上，叠加高压器件2的消耗电流，从而最大限度利用了电池充电能力，降低充电时间。
42.s30，在第一预设时长之后，控制所述高压器件执行降档动作；也即，由于在上述步骤s10中，高压器件已经处于降档延时状态，因此，即便在步骤s20中检测到高压器件满足预设延时降档条件，也还是需要在延时第一预设时长(第一预设时长可以根据需求设定)之后才实际执行降档动作(以避免充电设备的输出响应延时产生的过充现象)。此处的降档动作执行完毕之后，高压器件可能处于非工作状态(关闭)，也可能只是降低至更低档位运行(仍处于工作状态，只是工作消耗功率有所下降)。
43.s40，在执行降档动作的第二预设时长之后，将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压器件的消耗电流之和。也即，降档动作执行之后，需要通过一个第二预设时长使高压器件的工作状态从不稳定状态重新回复至稳定工作状态，因此，执行降档动作的第二预设时长之内，均会保持充电电流为允许充电电流与可偏移电流之和。而在第二预设时长之后，由于充电设备的输出响应延时问题已经在第一预设时长内解决，且高压器件的工作状态从不稳定状态重新回复至稳定工作状态，此时，为了最大限度利用了电池充电能力，降低充电时间，需要清除高压器件原有的降档状态修改为非降档状态，进而，将高压器件的非降档状态反馈至控制模块之后，控制模块在允许充电电流的基础上，再次叠加高压器件的消耗电流，也即，将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压器件的消耗电流之和。
44.具体地，降档动作执行完毕之后，若高压器件只是降低至更低档位运行，此时依旧需要在允许充电电流的基础上，再次叠加高压器件的消耗电流，因此，将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压器件的消耗电流之和。
45.而在降档动作执行完毕之后，高压器件关闭而处于非工作状态时，所述充电电池的充电电流实际上为允许充电电流和可偏移电流之和(因为此时所述高压器件的消耗电流为0)，但在高压器件从非工作状态再次启动进入工作状态时，此时所述充电电池的充电电流将自动变更为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压器件的消耗电流之和(因为所述高压器件的消耗电流不再为0)。但若不在上述步骤s40中对充电电流进行调整，则在充电电池的当前充电周期内，将均不再考虑高压器件的功率消耗，因此，充电电池的充电电流将一直保持为允许充电电流与可偏移电流之和，即使高压器件再次发生档位变化或者从非工作状态再次启动进入工作状态。
46.可选地，所述步骤s40中，所述将所述充电电池的充电电流调节为允许充电电流、可偏移电流以及所述高压器件的消耗电流之和之前，包括：根据所述高压器件的消耗功率以及所述充电电池的当前电压，确定所述高压器件的消耗电流。也即，在图3所示的实施例中，在所述高压器件2为高压加热器，所述控制模块1包括整车控制器11和空调控制器12时，整车控制器11根据空调控制器12发送的高压加热器的消耗功率p_heater及所述充电电池3的当前电压u，计算高压加热器的消耗电流，也即：i_heater＝p_heater/u。在本实施例中，由于整车控制器11与空调控制器12在交互时，使用的是功率交互，因此，整车控制器11需要根据高压加热器的消耗功率换算消耗电流。同时，由于电动汽车的所有高压元器件(包括高压器件2和其他高压附件7)均为并联连接状态，并通过功率分配单元6进行功率分配，且从
充电电池3到各高压元器件，存在一定的压降，因此，在此处，用充电电池3的当前电压计算高压器件2的消耗电流，会比实际的消耗电流的值更小，进而，考虑到控制误差对充电电流的实际影响，较小的消耗电流可以在一定程度上规避充电电流的过充现象产生。
47.本发明在对充电电池进行充电且高压器件处于稳定工作状态时，在允许充电电流的基础上，叠加高压器件的消耗电流，从而最大限度利用了电池充电能力，降低充电时间。
48.同时，本发明针对高压器件在工作过程中，可能出现频繁调档的问题(高压器件的降档，将会导致消耗电流突然降低，此时，由于充电设备的输出响应会有一定延时，充电设备输出的充电电流无法及时跟随高压器件降档所导致的消耗电流的突然降低而及时调整，因此，充电设备为充电电池提供的实际充电电流在此后一段时间内将会持续维持在高于允许充电电流的较高值，引发电池过充现象，影响电池安全)，只要充电电池处于充电状态，即控制高压器件处于降档延时状态；进而，在检测到高压器件处于工作状态且符合预设延时降档条件时，则不叠加高压器件的消耗电流，避免了电池过充现象的产生，保证了电池安全性。
49.并且，本发明考虑充电设备的响应延时问题，在第一预设时长之后才控制所述高压器件实际执行降档动作；在执行降档动作的第二预设时长(高压器件将重新处于稳定工作状态)之后，再重新在允许充电电流的基础上，叠加高压器件的消耗电流，从而重新在最大限度上利用了电池充电能力，进一步了降低充电时间。
50.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
51.本发明还提供一种电动汽车，包括控制模块1、充电电池3和高压器件2，所述控制模块1用于执行所述的电动汽车充电电流控制方法。进一步地，如图3所示，所述高压器件2为高压加热器；所述控制模块1包括整车控制器11和空调控制器12，所述空调控制器12连接(可以为通信连接或者电连接)所述整车控制器11和所述高压加热器。进一步地，所述电动汽车还包括电池管理系统4、充电设备5、功率分配单元6、其他高压附件7。整车控制器11连接电池管理系统4和充电设备5(可以为通信连接或者电连接)。充电设备5通过高压线连接充电电池3；充电电池3通过高压线连接功率分配单元6，功率分配单元6通过高压线连接各高压元器件(包括高压器件2和其他高压附件7)并对其进行功率分配；且所有高压元器件并联。
52.关于控制模块1的具体限定可以参见上文中对于电动汽车充电电流控制方法的限定，在此不再赘述。上述控制模块1中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
53.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
54.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各
实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。