电动汽车的控制方法、装置及计算机可读存储介质与流程

文档序号:23392437发布日期:2020-12-22 13:59阅读:124来源:国知局

本发明涉及电动汽车领域,尤其涉及一种电动汽车的控制方法、装置及计算机可读存储介质。



背景技术:

现有的对于电动汽车的控制方法,低温环境下(-20℃),电动汽车的动力电池会降低至接近环境温度,动力电池动力性和续航均有不同程度的衰减,进而导致电动汽车的动力和续航能力低。



技术实现要素:

本发明实施例通过提供一种电动汽车的控制方法、装置及计算机可读存储介质,通过检测动力电池的电池温度,在上述电池温度低于一定范围时,调用升温装置对上述动力电池进行升温,以实现上述动力电池可以长时间维持在设定温度。

本发明实施例的第一方面提供一种电动汽车的控制方法,所述电动汽车内设有温度传感器,所述温度传感器用于检测动力电池的电池温度,所述电动汽车的控制方法包括:

实时获取所述温度传感器检测的电池温度;

在所述电池温度低于预设电池温度时,根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率;

控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在一实施例中,所述根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率的步骤包括:

获取所述动力电池的保温系数、积分时间常数和微分时间常数;

根据所述电池温度、所述预设电池温度、所述积分时间常数、所述微分时间常数以及所述保温系数确定所述加热功率。

在一实施例中,所述获取所述动力电池的保温系数的步骤包括:

确定所述升温装置的加热效率和所述动力电池的降温速率;

根据所述加热效率和所述降温速率确定所述保温系数。

在一实施例中,所述获取积分时间常数和微分时间常数的步骤包括;

获取预设电池温度区间;

根据所述预设电池温度区间确定所述积分时间常数和所述微分时间常数。

在一实施例中,所述实时获取所述温度传感器检测的电池温度的步骤之前,还包括:

获取所述电动汽车所在环境的环境温度;

若所述环境温度低于预设环境温度,执行所述实时获取所述温度传感器检测的电池温度的步骤。

在一实施例中,所述控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热的步骤包括:

控制所述外接电池与所述所述升温装置连通,并控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在一实施例中,所述控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热的步骤包括:

在所述动力电池的剩余电量大于预设值时,控制所述动力电池与所述所述升温装置连通,并控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在一实施例中,其特征在于,所述控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热的步骤之后,还包括:

若所述环境温度高于预设环境温度,控制所述电动汽车的升温装置减小功率或者停止运行。

为实现上述目的,本发明提供了一种电动汽车的控制装置,所述电动汽车的控制装置包括:温度传感器、升温装置、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电动汽车的控制方法的各个步骤。

为实现上述目的,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电动汽车的控制方法的各个步骤。

本发明提供的电动汽车的控制方法、装置及计算机可读存储介质,通过实时获取所述温度传感器检测的电池温度;在所述电池温度低于预设电池温度时,根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率;控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。由于通过检测动力电池的电池温度,在上述电池温度低于一定范围时,调用升温装置对上述动力电池进行升温,以实现上述动力电池可以长时间维持在设定温度,可以在低温环境下,有效防止动力电池的动力性和续航能力衰减。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例涉及的电动汽车的控制方法的电动汽车的控制装置的硬件构架示意图;

图2为本发明电动汽车的控制方法第一实施例的流程示意图;

图3为本发明电动汽车的控制方法第二实施例的流程示意图;

图4为本发明电动汽车的控制方法第三实施例的步骤21的细化流程示意图;

图5为本发明电动汽车的控制方法第四实施例的步骤21的细化流程示意图;

图6为本发明电动汽车的控制方法第五实施例的流程示意图;

图7为本发明电动汽车的控制方法第六实施例的流程示意图;

图8为本发明电动汽车的控制方法第七实施例的流程示意图;

图9为本发明电动汽车的控制方法第八实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明的主要解决方案是:通过实时获取所述温度传感器检测的电池温度;在所述电池温度低于预设电池温度时,根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率;控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

由于通过检测动力电池的电池温度,在上述电池温度低于一定范围时,调用升温装置对上述动力电池进行升温,以实现上述动力电池可以长时间维持在设定温度,可以在低温环境下,有效防止动力电池的动力性和续航能力衰减。

作为一种实现方式,装置可以如图1所述。

本发明实施例方案涉及的是装置,装置包括:处理器101,例如cpu,存储器102,通信总线103,温度传感器104,升温装置105。其中,通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。

存储器102可以是高速ram存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatilememory),例如磁盘存储器。如图1所述,温度传感器104用于实时采集动力电池的温度,升温装置105可以用于对动力电池进行加热,作为一种计算机存储介质的存储器103中可以包括检测程序;而处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

实时获取所述温度传感器检测的电池温度;

在所述电池温度低于预设电池温度时,根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率;

控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在一实施例中,处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

获取所述动力电池的保温系数、积分时间常数和微分时间常数;

根据所述电池温度、所述预设电池温度、所述积分时间常数、所述微分时间常数以及所述保温系数确定所述加热功率。

在一实施例中,处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

确定所述升温装置的加热效率和所述动力电池的降温速率;

根据所述加热效率和所述降温速率确定所述保温系数。

在一实施例中,处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

获取预设电池温度区间;

根据所述预设电池温度区间确定所述积分时间常数和所述微分时间常数。

在一实施例中,处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

获取所述电动汽车所在环境的环境温度;

若所述环境温度低于预设环境温度,执行所述实时获取所述温度传感器检测的电池温度的步骤。

在一实施例中,处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

控制所述外接电池与所述所述升温装置连通,并控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在一实施例中,处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

在所述动力电池的剩余电量大于预设值时,控制所述动力电池与所述所述升温装置连通,并控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在一实施例中,处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序,并执行以下操作:

若所述环境温度高于预设环境温度,控制所述电动汽车的升温装置减小功率或者停止运行。

在本实施例提供的技术方案中,通过实时获取所述温度传感器检测的电池温度;在所述电池温度低于预设电池温度时,根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率;控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。由于通过检测动力电池的电池温度,在上述电池温度低于一定范围时,调用升温装置对上述动力电池进行升温,以实现上述动力电池可以长时间维持在设定温度,可以在低温环境下,有效防止动力电池的动力性和续航能力衰减。

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参照图2,图2为本发明电动汽车的控制方法的第一实施例,所述电动汽车内设有温度传感器,所述温度传感器用于检测动力电池的电池温度,所述电动汽车的控制方法包括以下步骤:

步骤s10,实时获取所述温度传感器检测的电池温度。

在本实施例中,可通过电动汽车的控制装置控制上述温度传感器以检测动力电池的电池温度,其中,获取电池温度可为实时获取,也可是隔预设时间段进行获取;上述温度传感器可为接触式或者非接触式,内置于电动汽车中,用于获取动力电池的温度数据并作为后续输入;上述动力电池主要用于为电动汽车提供动力。

步骤s20,在所述电池温度低于预设电池温度时,根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率。

在本实施例中,电动汽车的控制装置在检测到通过上述温度传感器获取的温度低于某个温度或者某个温度区间时,会通过控制升温装置以预设功率对上述动力电池进行加热以实现升温效果,其中,可通过预设公式实时计算出加热功率,公式如下:

其中,p(t)为加热功率;t0为电池实时温度;t1为预设电池温度;t(t)为积分时间常数,积分时间常数为预先通过模拟实验进行定义并确定;td为微分时间常数,微分时间常数为预先通过模拟实验进行定义并确定;gp为动力电池系统保温系数,动力电池系统保温系数预先通过模拟实验进行定义并确定,基于上述预设公式,可以将实时获取的电池温度作为输入,然后得出对应功率,上述对应功率可用于将动力电池的当前电池温度提升到预设温度。

步骤s30,控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在本实施例中,电动汽车的控制装置控制升温装置对上述动力电池进行加热,其中,升温装置可为电池管理系统,电池管理系统主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。bms的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如20℃)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30℃之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本,在本发明的实施例中,主要介绍及使用上述加热功能作为上述升温装置。可以理解的是,升温装置的加热功率随当前获取的电池温度的变化而实时变化。

在本实施例提供的技术方案中,通过实时获取所述温度传感器检测的电池温度;在所述电池温度低于预设电池温度时,根据所述电池温度以及所述预设电池温度确定所述电动汽车的升温装置的加热功率;控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。由于通过检测动力电池的电池温度,在上述电池温度低于一定范围时,调用升温装置对上述动力电池进行升温,以实现上述动力电池可以长时间维持在设定温度,可以在低温环境下,维持电动汽车的动力和续航能力。

参照图3,图3为本发明电动汽车的控制方法的第二实施例,基于第一实施例,所述步骤s20包括:

步骤s21,获取所述动力电池的保温系数、积分时间常数和微分时间常数。

在本实施例中,上述保温系数、积分时间常数和微分时间常数均为预先通过多次实验而分析及统计出的数据,可直接调用。

步骤s22,根据所述电池温度、所述预设电池温度、所述积分时间常数、所述微分时间常数以及所述保温系数确定所述加热功率。

在本实施例中,以电池温度为变量,结合上述电池温度、积分时间常数、微分时间常数计算出加热功率,上述加热功率为升温装置用于保证动力电池处于上述预设温度区间所需输出的功率值。

在本实施例的技术方案中,通过预先定义部分数据,增加了数据维度以使得计算出的结果所考虑的情况更全面,进而可提高本发明电动汽车的控制方法中输出加热功率的精准度。

参照图4,图4为本发明电动汽车的控制方法的第三实施例,基于第一或第二实施例,所述步骤s21的步骤包括:

步骤s211,确定所述升温装置的加热效率和所述动力电池的降温速率。

在本实施例中,上述加热效率与升温装置的类型有关,可通过采集不同版本的升温装置从而进行数据获取,在执行本发明时,可根据本发明的升温装置类型进行数据匹配以确定加热效率,对于实验方法,可以获取多种不同版本的升温装置,然后分别获取它们将零下20摄氏度的电流电池加热到20摄氏度所需要的时间,进而计算出多个加热效率,并生成加热效率数据库以供后续进行数据匹配及获取;上述降温速率为动力电池的降温速度,原理同上,也可对不同类型的动力电池进行实验以进行数据获取,在执行本发明时,可根据本发明的动力电池型号进行数据匹配得到,对于实验方法,可以将多个型号的20摄氏度的动力电池到置于温度为零下20摄氏度的环境中,然后计算出它们从20摄氏度到零下20摄氏度所需的时间,进而计算出多个降温速率,并生成降温速率库以供后续进行数据匹配及获取。

步骤s212,根据所述加热效率和所述降温速率确定所述保温系数。

在本实施例中,上述保温系数为本发明定义的常数,可根据本发明涉及的升温装置对应的加热效率和动力电池对应的降温速率进行综合确定得到,例如:当加热效率为a,降温速率为b,则寻找a和b对应的常数c,上述c为预先定义的常数,既保温系数。

在本实施例提供的技术方案中,可以对不同加热效率的升温装置和不同降温速率的动力电池的组合进行保温系数的确定,并作为后续计算加热功率的条件,提高了本发明电动汽车的控制方法中确定的加热功率的准确性。

参照图5,图5为本发明电动汽车的控制方法的第四实施例,基于第一或第二实施例,所述步骤s21包括以下步骤:

步骤s213,获取预设电池温度区间。

在本实施例中,上述预设温度区间为预先定义的正常温度区间,动力电池在该温度区间下,可正常工作。

步骤s214,根据所述预设电池温度区间确定所述积分时间常数和所述微分时间常数。

在本实施例中,上述积分时间常数和微分时间常数可以基于上述预设公式控制动力电池的加热温度稳定情况进行调整和确定,例如:如果希望经过升温装置加热的动力电池的温度对应的温度区间的峰值和谷值稳定地处于上述预设温度区间,则可通过调整上述积分时间常数和微分时间常数来控制上述加热功率的变化进而调整动力电池实际温度的波动情况,进而确定出使得上述温度区间的峰值和谷值处于一个稳定范围的积分时间常数和微分时间常数。

在本实施例提供的技术方案中,通过定义积分时间常数和微分时间常数,可以使得本发明根据加热效率确定的温度处于一个稳定的区间,进而提高了温度控制的稳定性。

参照图6,图6为本发明电动汽车的控制方法的第五实施例,基于第一至第四任一实施例,所述步骤s30之前,还包括以下步骤:

步骤s40,获取所述电动汽车所在环境的环境温度。

在本实施例中,上述环境温度可为动力电池或者电动汽车所处环境的温度,也可为天气温度。

步骤s50,若所述环境温度低于预设环境温度,执行所述实时获取所述温度传感器检测的电池温度的步骤。

在本实施例中,仅在上述环境温度低于预设环境温度时,方执行本发明电动汽车的控制方法。

在本实施例提供的技术方案中,可根据动力电池所处的环境温度较低时再选择执行本发明的方法,可以避免在不必要的情况下进行温度加热,提高了电动汽车的控制方法的使用灵活性,也降低了本发明的成本。

参照图7,图7为本发明电动汽车的控制方法的第六实施例,基于第一至第五任一实施例,所述步骤s30包括以下步骤:

步骤s31,控制所述外接电池与所述所述升温装置连通,并控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在本实施例中,上述外接电源内置于电动汽车中,用于为动力电池进行升温而提供电源。

在本实施例的技术方案中,通过外接电源来对动力电池进行升温,可降低内置电源的电量损耗,进而间接提高了电动汽车的续航能力。

参照图8,图8为本发明电动汽车的控制方法的第七实施例,基于第一至五任一实施例,所述步骤s30包括以下步骤:

步骤s32,在所述动力电池的剩余电量大于预设值时,控制所述动力电池与所述所述升温装置连通,并控制所述升温装置按照所述加热功率运行,以对所述动力电池进行加热。

在本实施例中,在确定动力电池的电量充足的情况下,控制所述升温装置按照所述加热功率运行,通过所述动力电池对所述动力电池进行加热。

在本实施例的技术方案中,在确定动力电池的电量充足的情况下,再控制所述升温装置按照所述加热功率运行,由于动力电池在工作的情况下也可以升温,在升温装置的加持下,可快速到达指定温度,间接提高了本发明电动汽车的控制方法中使动力电池的电池温度达到预设电池温度的效率。

参照图9,图9为本发明电动汽车的控制方法的第八实施例,基于第一至七任一实施例,所述步骤s30之后还的步骤还包括:

步骤s60,若所述环境温度高于预设环境温度,控制所述电动汽车的升温装置减小功率或者停止运行。

在本实施例中,若环境温度达到动力电池可正常工作的温度条件,则停止对动力电池加热,例如,环境温度由较低温度回转到较热温度,则停止对动力电池进行加热,让动力电池的温度自动适宜环境温度。

在本实施例的技术方案中,通过环境温度来控制本发明对动力电池的加热,可避免在动力电池可自动适宜环境温度的情况下仍进行升温操作,降低了电动汽车的能耗。

为实现上述目的,本发明提供了一种电动汽车的控制装置,所述电动汽车的控制装置包括:温度传感器、升温装置、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电动汽车的控制方法的各个步骤。

为实现上述目的,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电动汽车的控制方法的各个步骤。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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