电池包供电补偿控制方法和系统与流程

本发明涉及电池包的领域，尤其涉及电池包供电补偿控制方法和系统。

背景技术：

1、电池包作为新能源汽车的动力源，其包括多个相互独立工作的电池单元。在增程式新能源汽车中还设置有发电机，通过将发电机与电池包进行连接，当电池包存储的电能不足时，发电机会向电池包进行充电，使得电池包进入供电补偿工作模式，继续向新能源汽车的电动机提供电能，使得电动机稳定持续驱动新能源汽车行驶。现有的电池包都设置有最低存储电量值，当电池包的实际剩余电量小于最低存储电量值时，直接使电池包进入到供电补偿工作模式，但是上述方式并未充分考虑电池包对电动机的电能输送状态和电池包自身的电量消耗状态，无法保证发电机能够高效向电池包充电，降低电池包内部电能的利用效率和电池包的工作寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供电池包供电补偿控制方法和系统，分析直流电动机的动机输出数据，判断直流电动机是否处于满载工作状态，，以此确定直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出动力缺口信息，并结合直流电动机的动力转换效率，确定直流电动机驱动电动车至目标行驶状态所需电量信息，为电池包是否切换至补偿工作模式提供可靠依据；当电池包切换至补偿工作模式后，基于电池包的电能存储特征信息，调整发电机对电池包进行充电的充电参数，使电池包达到目标工作状态，其同时考虑电池包对电动机的电能输送状态和电池包自身的电量消耗状态，对电池包进行供电补偿，实现对电池包高效充电和电池包内部电能的有效利用。

2、本发明是通过以下技术方案实现：

3、电池包供电补偿控制方法，包括：

4、采集直流电动机的动力输出数据，对所述动力输出数据进行分析，判断所述直流电动机当前是否处于满载工作状态；当所述直流电动机不处于满载工作状态，则确定所述直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出动力缺口信息；

5、基于所述输出动力缺口信息和所述直流电动机的动力转换效率，确定所述直流电动机驱动所述电动车至目标行驶状态所需电量信息；基于所述所述电量信息和对所述直流电动机供电的电池包的实时供电特征信息，判断是否需要将所述电池包切换至补偿工作模式；

6、当需要将所述电池包切换至补偿工作模式，基于所述电池包的电能存储特征信息，调整发电机对所述电池包进行充电的充电参数，以此使所述电池包达到目标工作状态。

7、可选地，采集直流电动机的动力输出数据，对所述动力输出数据进行分析，判断所述直流电动机当前是否处于满载工作状态；当所述直流电动机不处于满载工作状态，则确定所述直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出动力缺口信息，包括：

8、对直流电动机的动力输出端进行检测，采集所述动力输出端的运动速度数据和作用力数据；对所述运动速度数据和所述作用力数据进行分析，得到所述直流电动机在一个完整动力输出周期对应的功率输出数据；基于所述功率输出数据，得到所述直流电动机的最大输出功率值和平均输出功率值；若所述最大输出功率值大于或等于预设功率阈值，则判断所述直流电动机当前处于满载工作状态；否则，判断所述直流电动机当前不处于满载工作状态；

9、当所述直流电动机不处于满载工作状态，则将所述平均输出功率值和所述直流电动驱动电动车至目标行驶状态所需的目标输出功率值进行对比，确定所述直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出功率缺口值；其中，所述目标行驶状态是指所述电动车以目标速度或目标加速度行驶的状态。

10、可选地，采集直流电动机的动力输出数据，对所述动力输出数据进行分析，判断所述直流电动机当前是否处于满载工作状态，包括：

11、步骤s1，利用下面公式(1)，根据采集得到的若干个动力输出数据，得到最大动力输出数据、最多动力输出数据、最大动力输出数据的占比，

12、

13、在上述公式(1)中，fm表示最大动力输出数据；fs表示最多动力输出数据；λ表示最大动力输出数据的占比；f(a)表示采集到的第a个动力输出数据；d表示采集到的动力输出数据总个数；表示将a的值从1取值到d代入到f(a)中得到f(a)的最大值；表示将a的值从1取值到d代入到f(a)中得到f(a)出现次数最多的数值；r[]表示判断函数，若括号内的算式成立，则判断函数的函数值为1，若括号内的算式不成立，则判断函数的函数值为0；

14、步骤s2，利用下面公式(2)，根据最大动力输出数据，最多动力输出数据以及最大动力输出数据的占比，判断所述直流电动机当前是否处于满载工作状态，

15、

16、在上述公式(2)中，e表示判断所述直流电动机是否处于满载工作状态的判定值；f0表示满载工作状态下的动力输出数据阈值；

17、若e＝1，则表示所述直流电动机处于满载工作状态；

18、若e＝0，则表示所述直流电动机不处于满载工作状态；

19、步骤s3，若所述直流电动机不处于满载工作状态，利用下面公式(3)，根据最大动力输出数据以及最大动力输出数据的占比控制满载预警灯的亮灭，以显示所述直流电动机是否即将达到满载状态，

20、

21、在上述公式(3)中，m表示满载预警灯的亮灭控制值；若m＝1，则控制所述满载预警灯点亮，显示所述直流电动机即将达到满载状态；若m＝0，则控制所述满载预警灯熄灭。

22、可选地，基于所述输出动力缺口信息和所述直流电动机的动力转换效率，确定所述直流电动机驱动所述电动车至目标行驶状态所需电量信息；基于所述所述电量信息和对所述直流电动机供电的电池包的实时供电特征信息，判断是否需要将所述电池包切换至补偿工作模式，包括：

23、基于所述输出动力缺口包含输出功率缺口值和所述直流电动机将所述电池包输入的电能转换为机械动力能对应的动力转换效率，确定所述直流电动机驱动所述电动车至目标行驶状态所需的电量值；

24、将所述所需的电量值与对所述直流电动机供电的电池包的实时可用供电量进行对比，若所述所需的电量值大于所述实时可用供电量，则确定需要将所述电池包切换至补偿工作模式；否则，确定不需要将所述电池包切换至补偿工作模式。

25、可选地，当需要将所述电池包切换至补偿工作模式，基于所述电池包的电能存储特征信息，调整发电机对所述电池包进行充电的充电参数，以此使所述电池包达到目标工作状态，包括：

26、当需要将所述电池包切换至补偿工作模式，则获取所述电池包的存储电能输出速率和电能存储损耗率；其中，所述存储电能输出速率是指所述电池包在单位时间内向所述直流电动机输送的电量值；所述电能存储损耗率是指所述电池包内部存储的电能在单位时间内因电池包弛豫而泄漏的电量比率；

27、基于所述存储电能输出速率和所述电能存储损耗率，调整发电机对所述电池包进行充电的充电电流，以此所述电池包达到充电量和对所述直流电动机的供电量动态平衡的工作状态。

28、电池包供电补偿控制系统，包括：

29、动力输出数据采集与分析模块，用于采集直流电动机的动力输出数据，对所述动力输出数据进行分析，判断所述直流电动机当前是否处于满载工作状态；

30、输出动力缺口确定模块，用于当所述直流电动机不处于满载工作状态，则确定所述直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出动力缺口信息；

31、电动机电量需求确定模块，用于基于所述输出动力缺口信息和所述直流电动机的动力转换效率，确定所述直流电动机驱动所述电动车至目标行驶状态所需电量信息；

32、电池包补偿工作切换模块，用于基于所述所述电量信息和对所述直流电动机供电的电池包的实时供电特征信息，判断是否需要将所述电池包切换至补偿工作模式；

33、电池包充电调整模块，用于当需要将所述电池包切换至补偿工作模式，基于所述电池包的电能存储特征信息，调整发电机对所述电池包进行充电的充电参数，以此使所述电池包达到目标工作状态。

34、可选地，所述动力输出数据采集与分析模块用于采集直流电动机的动力输出数据，对所述动力输出数据进行分析，判断所述直流电动机当前是否处于满载工作状态，包括：

35、对直流电动机的动力输出端进行检测，采集所述动力输出端的运动速度数据和作用力数据；对所述运动速度数据和所述作用力数据进行分析，得到所述直流电动机在一个完整动力输出周期对应的功率输出数据；基于所述功率输出数据，得到所述直流电动机的最大输出功率值和平均输出功率值；若所述最大输出功率值大于或等于预设功率阈值，则判断所述直流电动机当前处于满载工作状态；否则，判断所述直流电动机当前不处于满载工作状态；

36、所述输出动力缺口确定模块用于当所述直流电动机不处于满载工作状态，则确定所述直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出动力缺口信息，包括：

37、当所述直流电动机不处于满载工作状态，则将所述平均输出功率值和所述直流电动驱动电动车至目标行驶状态所需的目标输出功率值进行对比，确定所述直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出功率缺口值；其中，所述目标行驶状态是指所述电动车以目标速度或目标加速度行驶的状态。

38、可选地，所述电动机电量需求确定模块用于基于所述输出动力缺口信息和所述直流电动机的动力转换效率，确定所述直流电动机驱动所述电动车至目标行驶状态所需电量信息，包括：

39、基于所述输出动力缺口包含输出功率缺口值和所述直流电动机将所述电池包输入的电能转换为机械动力能对应的动力转换效率，确定所述直流电动机驱动所述电动车至目标行驶状态所需的电量值；

40、所述电池包补偿工作切换模块用于基于所述所述电量信息和对所述直流电动机供电的电池包的实时供电特征信息，判断是否需要将所述电池包切换至补偿工作模式，包括：

41、将所述所需的电量值与对所述直流电动机供电的电池包的实时可用供电量进行对比，若所述所需的电量值大于所述实时可用供电量，则确定需要将所述电池包切换至补偿工作模式；否则，确定不需要将所述电池包切换至补偿工作模式。

42、可选地，所述电池包充电调整模块用于当需要将所述电池包切换至补偿工作模式，基于所述电池包的电能存储特征信息，调整发电机对所述电池包进行充电的充电参数，以此使所述电池包达到目标工作状态，包括：

43、当需要将所述电池包切换至补偿工作模式，则获取所述电池包的存储电能输出速率和电能存储损耗率；其中，所述存储电能输出速率是指所述电池包在单位时间内向所述直流电动机输送的电量值；所述电能存储损耗率是指所述电池包内部存储的电能在单位时间内因电池包弛豫而泄漏的电量比率；

44、基于所述存储电能输出速率和所述电能存储损耗率，调整发电机对所述电池包进行充电的充电电流，以此所述电池包达到充电量和对所述直流电动机的供电量动态平衡的工作状态。

45、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

46、本技术提供的电池包供电补偿控制方法和系统分析直流电动机的动机输出数据，判断直流电动机是否处于满载工作状态，，以此确定直流电动机驱动电动车至目标行驶状态的输出动力缺口信息，并结合直流电动机的动力转换效率，确定直流电动机驱动电动车至目标行驶状态所需电量信息，为电池包是否切换至补偿工作模式提供可靠依据；当电池包切换至补偿工作模式后，基于电池包的电能存储特征信息，调整发电机对电池包进行充电的充电参数，使电池包达到目标工作状态，其同时考虑电池包对电动机的电能输送状态和电池包自身的电量消耗状态，对电池包进行供电补偿，实现对电池包高效充电和电池包内部电能的有效利用。