一种插电式电动汽车电池系统的保护控制方法

专利名称：一种插电式电动汽车电池系统的保护控制方法
技术领域：
本发明涉及一种插电式电动汽车电池系统的保护控制方法。
背景技术：
越来越多的汽车厂商在发展混合动力电动车之际，都会将Plug-in可充电式的系 统考虑进去，作为新能源汽车研究新方向，混合动力电动汽车和基于纯电动汽车的Plug-in 混合动力系统已成趋势。现有技术中，如发明名称为“一种动力电池系统的高压安全保护方法”专利(专利 号=200710166079. 5)所公开的技术方案，动力电池具有电池管理系统，铅酸电池作为插电 式纯电动汽车能量源具有能量密度较高、充放电倍率高、使用简单安全的优点，但是铅酸电 池一般没有电池管理系统，电池管理系统的电池电量计算模块一般算法误差比较大，而且 开发需要大量数据，耗费大量的人力财力及时间。

发明内容
本发明的发明目的在于提供一种插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，能够 对插电式电动汽车电池系统实现有效保护。实现本发明目的技术方案一种插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于根据电池实时端电 压获得电池最大允许放电电流，电池实时端电压低于电池放电截止电压或电池放电电流超 过电池最大允许电流时，进行电池放电保护，停止电池放电。根据电池实时端电压、最大允许放电电流、整车用电负载获得电池最大允许放电 功率，在电池连续进行高负荷放电时，对最大允许放电功率进行锁存，最大允许放电功率只 允许降低。电池实时端电压通过以下方法获得，电池实际端电压=电机直流母线电压+电池 放电电流* (电池内阻+直流母线电阻)，其中电池放电电流获得方法为，根据整车用电负载 电流对电机直流母线电流值进行修正获得。当汽车PTC打开时，电池放电电流为电机直流母线电流加上PTC消耗电流。根据电池实时端电压获得电池最大允许放电电流，根据锁存的电池小电流放电时 电池实时端电压，对电池最大允许放电电流进行修正。在电池实时端电压恢复到较大值或电池放电负载较小时，解除对最大允许放电功 率的锁存。电池最大允许放电功率下降时不进行滤波，在最大允许功率上升时进行单向滤 波。本发明具有的有益效果本发明通过对电池最大允许电流、最大允许功率的实时监测，实现对电池的实时 保护。本发明通过电机端电压及电流估算电池的端电压及电流实现对电池系统的保护，不需要进行复杂的电池S0C计算，不需要增加电池管理单元及其相应的数据采集电路，通过 整车控制器、电机控制器即可实现，获得较好的整车性能，简单易行，并能有效节省成本。
具体实施例方式一、电池实时端电压的获得基于简单电池模型及电机直流母线内阻损耗计算电池实际端电压电池实时端电 压=电机直流母线电压+电池放电电流* (电池内阻+直流母线线阻)其中，电池放电电流主要根据电机直流母线电流确定，在此基础上根据整车用电 负载对该值进行修正如果PTC打开，则电池放电电流需要在电机直流母线电流基础上加上PTC电流消 耗值；DCDC负载需要转换到高压端对高压放电电流进行修正。二、电池最大允许放电电流的获得根据前述的电池实时端电压查表得电池最大允许放电电流；根据锁存的电池小电流放电时实际端电压对电池最大允许放电电流进行修正；在电池满载连续放电时电池最大允许放电电流只允许降低，只有在电池实时端电 压恢复到较大值(如76V)或电池充放电负载很小(如3A)时，电池最大允许放电电流才允 许恢复；由于PTC是关系到整车行车安全的附件，所以PTC使用优于整车驱动功率，在PTC 打开时，电池最大允许放电电流需减小以确保PTC的正常运行。三、电池最大允许功率的获得电池最大允许功率=电池实际端电压*电池最大使用电流-整车通用负载在计算电池最大允许功率时需要在电池最大允许电流基础上留出一定余量，尽量 确保电池最大使用电流不超过电池最大允许电流；电池最大允许功率应大于整车通用负载，如果小于该值则将电池最大允许功率设 为零；为了确保电池保护的实时性，电池最大允许功率下降时不进行滤波，而在最大允许 功率上升时进行单向滤波，前述所说的滤波为控制算法里的数字滤波，为现有技术，对功率 进行单向滤波目的在于，允许功率下降需要控制输出及时响应，不然会造成使用功率过大 保护不了电池，而在功率上升进行滤波是防止信号干扰，在功率不该上升时而上升，损害电 池。在连续高负荷放电时对最大允许放电功率锁存，只允许降低，只有在电池实时端 电压恢复到较大值(如76V)或电池充放电负载很小(如3A)时，电池最大允许放电功率才 允许恢复。四、电池放电保护PI保护在电池端电压低于电池放电截止电压时进行快速有效的强制保护，停止 电池放电。电池放电电流保护通过derate的形式，在电池放电电流超过最大允许放电电流 时对电池放电进行实时保护，停止电池放电。
权利要求
一种插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于根据电池实时端电压获得电池最大允许放电电流，电池实时端电压低于电池放电截止电压或电池放电电流超过电池最大允许电流时，进行电池放电保护，停止电池放电。
2.根据权利要求1所述的插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于根 据电池实时端电压、最大允许放电电流、整车用电负载获得电池最大允许放电功率，在电池 连续进行高负荷放电时，对最大允许放电功率进行锁存，最大允许放电功率只允许降低。
3.根据权利要求2所述的插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于电 池实时端电压通过以下方法获得，电池实际端电压=电机直流母线电压+电池放电电流* (电池内阻+直流母线电阻)， 其中电池放电电流获得方法为，根据整车用电负载电流对电机直流母线电流值进行修正获 得。
4.根据权利要求3所述的插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于当 汽车PTC打开时，电池放电电流为电机直流母线电流加上PTC消耗电流。
5.根据权利要求4所述的插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于根 据电池实时端电压获得电池最大允许放电电流，根据锁存的电池小电流放电时电池实时端 电压，对电池最大允许放电电流进行修正。
6.根据权利要求2所述的插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于在 电池实时端电压恢复到较大值或电池放电负载较小时，解除对最大允许放电功率的锁存。
7.根据权利要求6所述的插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，其特征在于电 池最大允许放电功率下降时不进行滤波，在最大允许功率上升时进行单向滤波。
全文摘要
本发明涉及一种插电式电动汽车电池系统的保护控制方法，能够对插电式电动汽车电池系统实现有效保护。技术方案根据电池实时端电压获得电池最大允许放电电流，电池实时端电压低于电池放电截止电压或电池放电电流超过电池最大允许电流时，进行电池放电保护，停止电池放电。
文档编号H02J7/00GK101860016SQ20101016359
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者冯超, 江兆周 申请人:奇瑞汽车股份有限公司