放电控制方法及装置与流程

本发明涉及电动车中电池技术的应用领域，特别是涉及一种应用于电动车中蓄电池的放电控制方法及装置。

背景技术：

随着电动汽车(Electric Vehicles,，EVs)和智能电网(Smart Grid)应用的不断发展，一方面，电动汽车通过充电机可以从电网吸收有功为储能电池充电(Grid to Vehicle，G2V)，另一方面，电动汽车通过充电机也可以将电池储能送往电网(Vehicle to Grid/Home，V2G/V2H)。这种车-网互动技术越来越受到广泛重视。随着未来电动汽车的发展，电动汽车的普及将更加快速，V2G/V2H技术将是未来智能电网建设与应用的重要方向之一，如何进行V2G/V2H系统的双向充放电智能控制就成为一项非常重要的内容。

技术实现要素：

基于此，有必要针对延缓电动汽车电池的使用寿命提供一种放电控制方法及装置。

一种放电控制方法，应用于电动汽车，所述方法包括：

采集所述电动汽车中蓄电池的电池信息；

根据所述电池信息检测所述蓄电池的电量是否满足外部用电需求；

若是，则判断所述电池信息中包含的蓄电池的温度值所属的预设区间；

选择与所属的预设区间相应的放电策略使所述蓄电池放电。

在其中一个实施例中，所述电池信息包括所述蓄电池中单体电池的电压，所述方法还包括：

检测所述单体电池的电压是否小于或等于预设的保护电压；

若是，则控制所述蓄电池结束放电。

在其中一个实施例中，所述预设区间包括小于预设最小温度值的第一区间和大于预设最大温度值的第二区间以及在所述预设最小温度值和最大温度值之间划分的若干连续区间。

在其中一个实施例中，所述蓄电池对应于依次排列的第一区间、连续区间及第二区间的放电电流由小至大再由大至小变化。

在其中一个实施例中，所述预设最小温度值为零度，所述预设最大温度值为35度。

在其中一个实施例中，所述连续区间包括0-10℃，10-30℃和30-35℃，所述选择与所属的预设区间相应的放电策略使所述蓄电池放电包括：

当所属的预设区间为小于零度的第一区间时，则使所述蓄电池的放电电流为0.1C；

当所属的预设区间为0-10℃时，则使所述蓄电池的放电电流为0.2C；

当所属的预设区间为10-30℃时，则使所述蓄电池的放电电流为0.3C；

当所属的预设区间为30-35℃时，则使所述蓄电池的放电电流为0.2C；

当所属的预设区间为大于35℃的第二区间时，则降低所述蓄电池的温度和所述蓄电池的放电电流。

在其中一个实施例中，所述降低所述蓄电池的温度和所述蓄电池的放电电流包括：

将所述蓄电池的温度降低至30-35℃，并使所述蓄电池的放电电流由0.2C降低至0.1C；或者

将所述蓄电池的温度降低至30-35℃，并停止降低所述蓄电池的放电电流；或者

将所述蓄电池的温度降低至30-35℃，并在检测到所述蓄电池的放电电流降低至小于0.2C时，使所述蓄电池的放电电流增加至0.2C。

以上所述放电控制方法中，当电动汽车中的蓄电池电量可以满足外部用电需求时，则根据蓄电池的整体温度确定对应的预设区间，并选择相应的放电策略使蓄电池放电，从而使蓄电池在不同的温度下均能够以最合适的放电电流进行放电，从而延缓电动汽车中蓄电池的使用寿命。

一种放电控制装置，所述装置与电动汽车中的蓄电池连接，所述装置包括：

采集模块，用于采集所述电动汽车中蓄电池的电池信息；

电量检测模块，用于根据所述电池信息检测所述蓄电池的电量是否满足外部用电需求；

判断模块，用于判断所述电池信息中包含的蓄电池的温度值所属的预设区间；

选择模块，用于选择与所属的预设区间相应的放电策略使所述蓄电池放电。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

电压检测模块，用于检测所述单体电池的电压是否小于或等于预设的保护电压；

控制模块，用于在所述电压检测模块检测的电压为是，控制所述蓄电池结束放电。

在其中一个实施例中，所述预设区间包括小于预设最小温度值的第一区间和大于预设最大温度值的第二区间以及在所述预设最小温度值和最大温度值之间划分的若干连续区间。

以上所述放电控制装置中，当电动汽车中的蓄电池电量可以满足外部用电需求时，则根据蓄电池的整体温度确定对应的预设区间，并选择相应的放电策略使蓄电池放电，从而使蓄电池在不同的温度下均能够以最合适的放电电流进行放电，从而延缓电动汽车中蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1为一实施例放电控制方法的流程图；

图2为另一实施例放电控制方法的流程图；

图3为一实施例放电控制装置的结构图；

图4为另一实施例放电控制装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一实施例的放电控制方法包括步骤S120至步骤S180。

步骤S120，采集电动汽车中蓄电池的电池信息；

步骤S140，根据电池信息检测蓄电池的电量是否满足外部用电需求；

步骤S160，若是，则判断电池信息中包含的蓄电池的温度值所属的预设区间；

步骤S180，选择与所属的预设区间相应的放电策略使蓄电池放电。

以上所述放电控制方法中，当电动汽车中的蓄电池电量可以满足外部用电需求时，则根据蓄电池的整体温度确定对应的预设区间，并选择相应的放电策略使蓄电池放电，从而使蓄电池在不同的温度下均能够以最合适的放电电流进行放电，从而延缓电动汽车中蓄电池的使用寿命。

其中，步骤S120采集的蓄电池的电池信息包括蓄电池中单体电池的温度、电压等信息。

在具有外部用电需求时，电动汽车的V2G/V2H系统会首先对外部用电需求进行分析，并根据电池信息检测蓄电池的电量是否满足外部用电需求。如果满足需求，则可以使电动汽车可以与外部放电设备连接提供电源。

如果单辆电动汽车中蓄电池的电量不足以满足外部用电需求时，根据电动汽车的局域组网信息，该电动汽车的V2G/V2H系统可以通过无线WIFI方式向其他电动汽车发出用电需求，如果两辆或以上电动汽车中蓄电池的电量满足外部用电需求，则可以控制两辆或以上电动汽车中蓄电池共同放电。

在放电过程中，如果蓄电池过度放电，则不利于电池寿命的延长。为此，如图2所示，另一实施例的放电控制方法还包括步骤S191和步骤S192。

步骤S191，检测单体电池的电压是否小于或等于预设的保护电压；

步骤S192，若是，则控制蓄电池结束放电。

在蓄电池的放电过程中，如果蓄电池中单体电池的电压在放电过程中下降至预设的保护电压时，则需要结束蓄电池放电以防止其过放电。

其中，预设区间包括小于预设最小温度值的第一区间和大于预设最大温度值的第二区间以及在预设最小温度值和最大温度值之间划分的若干连续区间。

对于依次排列的第一区间、连续区间及第二区间，蓄电池的放电电流在依次排列的区间下，先由小变大再由大变小进行转变。这种转变可以适应不同温度区间的要求，使蓄电池在上述温度区间下具有最适合的放电电流，从而延续蓄电池的寿命。

本实施例中，预设最小温度值为零度，预设最大温度值为35度。本实施例将连续区间划分为0-10℃，10-30℃和30-35℃。其中，步骤S180选择与所属的预设区间相应的放电策略使蓄电池放电包括：

当所属的预设区间为小于零度的第一区间时，则使蓄电池的放电电流为0.1C；

当所属的预设区间为0-10℃时，则使蓄电池的放电电流为0.2C；

当所属的预设区间为10-30℃时，则使蓄电池的放电电流为0.3C；

当所属的预设区间为30-35℃时，则使蓄电池的放电电流为0.2C；

当所属的预设区间为大于35℃的第二区间时，则降低蓄电池的温度和蓄电池的放电电流。

本实施例中，C为蓄电池的5小时率。

其中，预设的最大温度值也可以为45度或者其它的值，预设的最大温度值可以根据不同地区的温度差异进行设置，以符合实际应用为准。连续区间的设置需要根据最大温度值进行调整。同样，预设的最小温度值需要与预设的最大温度值进行合理的设置。

需要指出的是，以上小于零度的第一区间、0-10℃、10-30℃、30-35℃及大于35℃的第二区间的设置，为可应用于国内市场的最优选择设置。

本实施例中，当所属的预设区间为大于35℃的第二区间时，则降低蓄电池的温度和蓄电池的放电电流时，具体可以包括三种方案。

在可以应用的一种方案中，可以将蓄电池的温度降低至30-35℃，并使蓄电池的放电电流由0.2C降低至0.1C。

在另一种实现方案中，当将蓄电池的温度降低至30-35℃时，则停止降低蓄电池的放电电流。此时，蓄电池以0.1C至0.2C之间的某一恒定值进行放电。

在另一种实现方案中，当将蓄电池的温度降低至30-35℃时，可以在检测到蓄电池的放电电流降低至小于0.2C时，使蓄电池的放电电流增加至0.2C。即当蓄电池的放电电流降低至0.1C或小于0.2C大于0.1C的某一值时，则开始增加蓄电池的放电电流。

下面以电动轿车实测使用寿命数据为例进一步介绍本实施例以上充电控制方法在延续电动汽车中蓄电池寿命的效益。经过本实施以上充电控制方法应用于某品牌电动汽车(电池容量25kWh)，使用5年后，电动汽车的行驶里程11.6万公里，蓄电池剩余容量SOC为69.7％，并且所有车辆的一致性很高，所有车辆中蓄电池的最高SOC和最低SOC相差10％以内，有利于延缓电动汽车电池的使用寿命；而采用一般放电方式的电动汽车的蓄电池，2年后蓄电池剩余容量只有46％，并且蓄电池组中最高SOC和最低SOC相差36％以上甚至更多。

如图3所示为一实施例的放电控制装置，其与电动汽车中的蓄电池连接，所述装置包括采集模块120、电量检测模块140、判断模块160和选择模块180。

采集模块120用于采集电动汽车中蓄电池的电池信息；

电量检测模块140用于根据电池信息检测蓄电池的电量是否满足外部用电需求；

判断模块160用于判断电池信息中包含的蓄电池的温度值所属的预设区间；

选择模块180用于选择与所属的预设区间相应的放电策略使蓄电池放电。

以上所述放电控制装置中，当电动汽车中的蓄电池电量可以满足外部用电需求时，则根据蓄电池的整体温度确定对应的预设区间，并选择相应的放电策略使蓄电池放电，从而使蓄电池在不同的温度下均能够以最合适的放电电流进行放电，从而延缓电动汽车中蓄电池的使用寿命。

其中，采集模块120采集的蓄电池的电池信息包括蓄电池中单体电池的温度、电压等信息。

在具有外部用电需求时，电动汽车的V2G/V2H系统会首先对外部用电需求进行分析，并根据电池信息检测蓄电池的电量是否满足外部用电需求。如果满足需求，则可以使电动汽车可以与外部放电设备连接提供电源。

如果单辆电动汽车中蓄电池的电量不足以满足外部用电需求时，根据电动汽车的局域组网信息，该电动汽车的V2G/V2H系统可以通过无线WIFI方式向其他电动汽车发出用电需求，如果两辆或以上电动汽车中蓄电池的电量满足外部用电需求，则可以控制两辆或以上电动汽车中蓄电池共同放电。

在放电过程中，如果蓄电池过度放电，则不利于电池寿命的延长。为此，如图4所示，另一实施例的放电控制装置还包括电压检测模块191和控制模块192。

电压检测模块191用于检测单体电池的电压是否小于或等于预设的保护电压；

控制模块192用于在电压检测模块检测的电压为是，控制蓄电池结束放电。

在蓄电池的放电过程中，如果蓄电池中单体电池的电压在放电过程中下降至预设的保护电压时，则需要结束蓄电池放电以防止其过放电。

其中，预设区间包括小于预设最小温度值的第一区间和大于预设最大温度值的第二区间以及在预设最小温度值和最大温度值之间划分的若干连续区间。

对于依次排列的第一区间、连续区间及第二区间，蓄电池的放电电流在依次排列的区间下，先由小变大再由大变小进行转变。这种转变可以适应不同温度区间的要求，使蓄电池在上述温度区间下具有最适合的放电电流，从而延续蓄电池的寿命。

本实施例中，预设最小温度值为零度，预设最大温度值为35度。本实施例将连续区间划分为0-10℃，10-30℃和30-35℃。其中，步骤S180选择与所属的预设区间相应的放电策略使蓄电池放电包括：

当所属的预设区间为小于零度的第一区间时，则使蓄电池的放电电流为0.1C；

当所属的预设区间为0-10℃时，则使蓄电池的放电电流为0.2C；

当所属的预设区间为10-30℃时，则使蓄电池的放电电流为0.3C；

当所属的预设区间为30-35℃时，则使蓄电池的放电电流为0.2C；

当所属的预设区间为大于35℃的第二区间时，则降低蓄电池的温度和蓄电池的放电电流。

本实施例中，C为蓄电池的5小时率。

其中，预设的最大温度值也可以为45度或者其它的值，预设的最大温度值可以根据不同地区的温度差异进行设置，以符合实际应用为准。连续区间的设置需要根据最大温度值进行调整。同样，预设的最小温度值需要与预设的最大温度值进行合理的设置。

需要指出的是，以上小于零度的第一区间、0-10℃、10-30℃、30-35℃及大于35℃的第二区间的设置，为可应用于国内市场的最优选择设置。

本实施例中，当所属的预设区间为大于35℃的第二区间时，则降低蓄电池的温度和蓄电池的放电电流时，具体可以包括三种方案。

在可以应用的一种方案中，可以将蓄电池的温度降低至30-35℃，并使蓄电池的放电电流由0.2C降低至0.1C。

在另一种实现方案中，当将蓄电池的温度降低至30-35℃时，则停止降低蓄电池的放电电流。此时，蓄电池以0.1C至0.2C之间的某一恒定值进行放电。

在另一种实现方案中，当将蓄电池的温度降低至30-35℃时，可以在检测到蓄电池的放电电流降低至小于0.2C时，使蓄电池的放电电流增加至0.2C。即当蓄电池的放电电流降低至0.1C或小于0.2C大于0.1C的某一值时，则开始增加蓄电池的放电电流。

其中，以上放电控制装置可以是安装于电动汽车中的V2G/V2H系统与BMS(电池管理系统)的组合。BMS包括主控模块和从控模块，为快速通信，主控模块和从控模块可以通过CAN总线连接。从控模块与蓄电池连接，可以采集蓄电池的电池信息，主控模块可以接收电池信息使蓄电池中每个单体电池的电量均衡。

BMS可以通过RS485总线与V2G/V2H系统连接，V2G/V2H系统可以接收BMS采集的电池信息，并依此分析蓄电池的SOC是否能够满足外部用电需求。如果不能，则根据电动汽车的局域组网信息，可以通过无线WIFI方式向其他电动汽车发出用电需求。

在蓄电池放电过程中，如果BMS采集的蓄电池中的某个单体电池的电压小于预设的保护电压，V2G/V2H系统接收到该信息时，则立即控制蓄电池停止放电。

下面以电动轿车实测使用寿命数据为例进一步介绍本实施例以上充电控制方法在延续电动汽车中蓄电池寿命的效益。经过本实施以上充电控制方法应用于某品牌电动汽车(电池容量25kWh)，使用5年后，电动汽车的行驶里程11.6万公里，蓄电池剩余容量SOC为69.7％，并且所有车辆的一致性很高，所有车辆中蓄电池的最高SOC和最低SOC相差10％以内，有利于延缓电动汽车电池的使用寿命；而采用一般放电方式的电动汽车的蓄电池，2年后蓄电池剩余容量只有46％，并且蓄电池组中最高SOC和最低SOC相差36％以上甚至更多。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。