纯电动汽车用电池组剩余可用能量的估算方法和装置的制造方法_3

文档序号:9260616阅读:来源:国知局
数还可以包括电池组的放电电流值,这样SOCminfix的获取方式具体就可以是:
[0094]根据电池放电容量与电池温度的关系,获取电池组截止使用SOC与电池温度的关系;在相同放电倍率下,电池组的温度越低,放电容量越低,即电池组截止使用SOC值会越高,通过电池试验可得到不同放电倍率下“电池组放电容量与电池温度”的关系,经过转换就可以得到“电池截止使用SOC与电池组温度”的关系。这样,根据电池组截止使用SOC与电池温度的关系,和,电池组的温度值,获取当前电池组温度环境下的电池组截止使用SOC值 socend—temp;
[0095]根据电池组放电容量与电池组放电倍率的关系,获取电池组截止使用SOC与电池组电流的关系;在相同温度下,电池组的放电倍率越大(放电电流越大),放电容量越低,即,电池截止使用SOC值会越高,通过电池试验可得到不同温度下“电池组放电容量与电池放电倍率”的关系,经过转换得到“电池截止使用SOC与电池组电流”的关系;接着,根据电池组截止使用SOC与电池组电流的关系,和,电池组的电流值,获取电池组在当前放电电流值的情况下的电池组截止使用SOC值SOCend eun;在本发明实施例中,放电电流值可以是当前工况下预设时间段内的放电电流值的最大值,具体的,可以是,整车控制器01接收电池控制器03发送的电池电流Ibatt信号,通过自学习计算得到本次工况下车辆的历史最大放电电流来作为放电电流值。
[0096]将当前电池组温度环境下的电池组截止使用S0C,和,电池组在当前放电电流值的情况下的电池组截止使用SOC取大计算,获得电池组修正后的允许使用SOC下限值SOCminfix,即,获取 SOCmin fix具体可以通过公式:S0Cmin fix= MAX (SOC end_temp, SOCend curr)来获得。
[0097]在获得了电池组修正后的允许使用SOC下限值SOCmin fix后,再通过将SOC min fix与SOCmin的取大计算来确定电池组允许使用SOC下限SOC end,S卩,获取SOCend具体可以通过公式:SOCmd= MAX (S0Cmin,SOCmin fix)来获得。
[0098]S16、获取电池组未来预设时间段内的平均电压Uavrg;
[0099]电池组的剩余可用能量的计算,不但需要获得电池实际SOC值和SOC下限值,还需要获得电池组未来预设时间段内的平均电压Uawg,和,电池组的电池容量Cbatt;其中Uarag的获得方式具体可以是由整车控制器Ol根据电池组的当前电压Ubatt和电池组的截止放电电压Umd进行权重计算得到,其中,U batdP U md的权重系数可以根据所用电池类型进行具体标定,或是通过有限次的试验获得,在此并不做具体的限定。
[0100]进一步的,在本发明实施例中,截止放电电压Uend的获得方式具体可以是通过电池试验测得“SOC-电池开路电压”曲线,由SOC-查表即可得到。
[0101]S17、根据公式Ebatt = (SOC real-S0Cend) *Cbatt*Uavrg,计算生成电池组的剩余可用能量;其中,所述Ebatt为电池组的剩余可用能量;所述Cbatt为电池组的电池容量。
[0102]获得电池组的剩余可用能量所用的公式为电池实际SOC值和SOC下限值的差值与平均电压和电池组的电池容量的乘积,即,
[0103]Ebatt= (SOCreal-SOCend)*Cbatt*Uarag,在通过步骤 Sll 至 S16 获得了公式中的各个参数之后,通过本步骤中的公式即可获得电池组的剩余可用能量。
[0104]综上所述,本发明实施例中,将根据电池控制器所发送的电池组的电流值计算而生成的SOC值作为电池理论SOC值,以及,还获取了整车控制器向电池控制器发送的电池组当前SOC值;为了避免电池理论SOC值或电池组当前SOC值所存在虚高的误差,所以将二者中较小的值作为获取电池实际SOC值的依据;进一步的,为了修正由于电池单体不一致性所造成的误差,在本发明实施例中,还根据电池组中电池单体的最小电压值和电池单体的平均电压值,计算生成SOC差值;这样,通过将电池理论SOC值与电池组当前SOC值取小计算的结果与SOC差值进行差值计算后,就可以生成较为准确的电池实际SOC值;然后,再根据电池实际SOC值计算生成电池组的剩余可用能量。
[0105]由于在本发明实施例中,避免了电池理论SOC值或电池组当前SOC值可能存在的虚高误差,并修正了电池单体不一致性所造成的误差,所以使得电池组的剩余可用能量的估算更加的准确,进而也就提高了剩余里程的估算准确度。
[0106]在本发明的另一方面,还提供了一种纯电动汽车用电池组剩余可用能量的估算装置,包括电流值获取单元21、当前SOC获取单元22、SOC差值获取单元23、实际SOC值获取单元24、SOC下限获取单元25、平均电压获取单元26和剩余可用能量生成单元27 ;
[0107]电流值获取单元21,用于获取电池控制器03所发送的电池组的电流值,并根据所述电流值计算生成电池理论SOC值S0CAh;
[0108]当前SOC获取单元22,用于获取向电池控制器发送的电池组当前SOC值SOCact;
[0109]SOC差值获取单元23,用于根据所述电池组中电池单体的最小电压值和电池单体的平均电压值,计算生成电池单体不一致性引起的SOC差值SOCdiff;
[0110]实际SOC值获取单元24,用于将所述SOCaet与所述SOC %取小计算的结果与所述SOCdiff进行差值计算,生成电池实际SOC值SOC real;
[0111]SOC下限获取单元25,用于根据电池组的状态获得电池组允许使用SOC下限SOCend;
[0112]平均电压获取单元26,用于获取所述电池组未来预设时间段内的平均电SUawg;
[0113]剩余可用能量生成单元27,用于根据公式Ebatt= (SOC real-S0Cend) *Cbatt*Uawg,计算生成电池组的剩余可用能量;其中,所述Ebatt为电池组的剩余可用能量;所述Cbatt为电池组的电池容量。
[0114]本发明实施例中的纯电动汽车用电池组剩余可用能量的估算方法的应用基于了纯电动汽车的控制系统,参考图2中所示出的纯电动汽车的控制系统的结构示意图,控制系统的主要部件包括整车控制器01、换挡机构02、电池控制器03、ABS控制器04、HVAC系统05和显示单元06等。
[0115]在本发明实施例中,整车控制器01可以作为实现各种计算的数据处理设备,即,整车控制器01可以通过预设的各种公式或算法对接收的各种数据进行运算处理,生成相应的结果,也就是说,整车控制器01可以作为执行主体来执行本发明实施例中的各个步骤。
[0116]实际应用中,整车控制器01还可以接收电池控制器03所发送的电池状态信息数据(包括电池电压、电流、SOC、温度等),以及,接收ABS控制器04所发送的车速信息数据,从而可以计算电池组的剩余可用能量及平均公里能耗值;
[0117]此外,ABS控制器04还可以接收换挡机构02所发送的车辆档位信息数据,以及,HVAC系统05所发送的ACCM/PTC功率信息数据及工作状态信号,从而可以计算当前车况对于平均公里能耗的影响。
[0118]整车控制器01还可以根据电池组的剩余可用能量及平均公里能耗值,计算纯电动汽车的剩余里程,并通过显示单元06呈现给驾驶员,从而方便驾驶员做出正确的判断,是选择合适的行车路线和合适的充电时机。
[0119]首先,电流值获取单元21获取电池控制器03所发送的电池组的电流值,从而可以根据电池电流值计算生成电池理论SOC值S0CAh;电池控制器03所发送的电池组的电流值可以用于表征电池组的充电状态,在本发明实施例中,将通过电池控制器03的电流值计算得到的SOC值称为电池理论SOC值,电池理论SOC值可以简称为SOCa1i;
[0120]除了通过电池组的电流值计算得到电池组的SOC值之外,还有另一种得到电池组的SOC值的方式,即,通过电池控制器03来直接获得,在本发明实施例中,将当前SOC获取单元22通过电池控制器03直接获得的SOC值称为电池组当前SOC值,电池组当前SOC值可以简称为SOCact。
[0121]S13、根据电池组中电池单体的最小电压值和电池单体的平均电压值,计算生成电池单体不一致性引起的SOC差值SOCdiff;
[0122]影响SOC值准确度的另一个的因素是,电池组是由多个电池单体组成的,各个电池单体的电池SOC具有一定的差异性,
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