本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于電動(dòng)汽車的電池管理方法、電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

動(dòng)力電池與整車的匹配一直是整個(gè)新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)的難點(diǎn)工作，目前，國內(nèi)整車廠對新車的設(shè)計(jì)壽命普遍提高到了8年或12萬公里，這就要求電池具有較長的生命周期，而在較長的電池生命周期中，當(dāng)電池性能的衰減到一定程度后，動(dòng)力電池很可能就難以滿足設(shè)計(jì)之初的性能目標(biāo)了，造成車輛無法正常使用，這時(shí)就需要重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)。

目前，為了重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)，通常的方法是對性能衰減后的動(dòng)力電池(即老化電池)進(jìn)行物理檢測，測量老化電池的放電功率，然后以測量到的放電功率為參數(shù)重新編寫電池管理程序，這種方法的弊端在于，無論是檢測老化電池，還是重新編程程序，都會(huì)造成電動(dòng)汽車使用成本的增加，給用戶帶來不便。因此，如何更好地完成動(dòng)力系統(tǒng)的重新匹配，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)汽車的電池管理方法、電池管理系統(tǒng)，該電池管理方法使得電池管理系統(tǒng)能夠更好地完成動(dòng)力系統(tǒng)的重新匹配，免去后續(xù)的對老化電池進(jìn)行物理檢測以及對電池管理系統(tǒng)重新編寫程序的工作，從而有效地減少電動(dòng)汽車的使用成本。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于電動(dòng)汽車的電池管理方法，按照預(yù)設(shè)算式計(jì)算動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器。

優(yōu)選地，在上述電池管理方法中，所述預(yù)設(shè)算式為關(guān)于所述動(dòng)力電池的內(nèi)阻的函數(shù)式；

或者，所述預(yù)設(shè)算式為關(guān)于所述動(dòng)力電池的已使用的時(shí)間的函數(shù)式；

或者，所述預(yù)設(shè)算式為關(guān)于所述電動(dòng)汽車的已行駛的里程的函數(shù)式。

優(yōu)選地，在上述電池管理方法中，所述預(yù)設(shè)算式為：

式中，P—計(jì)算得到的放電功率；

P₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率；

R—當(dāng)電動(dòng)汽車加速時(shí)，計(jì)算得到的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

R₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

U_ocv—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的開路電壓；

I_max—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池放電至截止電壓的最大允許電流。

一種用于電動(dòng)汽車的電池管理方法，當(dāng)動(dòng)力電池的內(nèi)阻不小于預(yù)設(shè)阻值時(shí)，按照預(yù)設(shè)算式計(jì)算所述動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器。

優(yōu)選地，在上述電池管理方法中，所述預(yù)設(shè)算式為：

式中，P—計(jì)算得到的放電功率；

P₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率；

R—當(dāng)電動(dòng)汽車加速時(shí)，計(jì)算得到的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

R₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

U_ocv—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的開路電壓；

I_max—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池放電至截止電壓的最大允許電流。

優(yōu)選地，在上述電池管理方法中，所述預(yù)設(shè)阻值是新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻的1.3倍～2倍。

優(yōu)選地，在上述電池管理方法中，當(dāng)所述內(nèi)阻小于所述預(yù)設(shè)阻值時(shí)，將所述動(dòng)力電池的新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率發(fā)送給整車控制器。

一種用于電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)，包括計(jì)算模塊和判斷模塊；

所述判斷模塊用于比較動(dòng)力電池的內(nèi)阻和預(yù)設(shè)阻值；

當(dāng)所述內(nèi)阻不小于所述預(yù)設(shè)阻值時(shí)，所述計(jì)算模塊用于按照預(yù)設(shè)算式計(jì)算所述動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器。

優(yōu)選地，在上述電池管理系統(tǒng)中，所述預(yù)設(shè)算式為：

式中，P—計(jì)算得到的放電功率；

P₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率；

R—當(dāng)電動(dòng)汽車加速時(shí)，計(jì)算得到的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

R₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

U_ocv—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的開路電壓；

I_max—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池放電至截止電壓的最大允許電流。

優(yōu)選地，在上述電池管理系統(tǒng)中，所述預(yù)設(shè)阻值是新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻的1.3倍～2倍。

根據(jù)上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車的電池管理方法中，通過預(yù)設(shè)算式來計(jì)算動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器，由此可見，該電池管理方法使得電池管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就考慮了電池性能衰減，并在程序中加入老化電池的功率，所以，能夠免去后續(xù)的對老化電池進(jìn)行物理檢測以及對電池管理系統(tǒng)重新編寫程序的工作，從而有效地減少電動(dòng)汽車的使用成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)功率給定方法的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池管理系統(tǒng)重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)功率給定方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

參見圖1和圖2，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)功率給定方法的示意圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池管理系統(tǒng)重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)功率給定方法的示意圖。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，通常認(rèn)為在一定的使用使用時(shí)間或行駛里程后，動(dòng)力電池衰減到需要重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)的程度，此時(shí)，重新給定老化功率P₁(即老化電池的放電功率)并發(fā)送給整車控制器(VCU，Vehicle Control Unit)，而在此之前，電池管理系統(tǒng)(BMS，Battery Management System)將給定的初始功率P₀(即新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率)發(fā)送給整車控制器。

由此可見，現(xiàn)有技術(shù)為了重新匹配動(dòng)力系統(tǒng)，需要對性能衰減后的動(dòng)力電池(即老化電池)進(jìn)行物理檢測，從而得到老化電池的放電功率，然后以測量到的老化功率為參數(shù)重新編寫電池管理程序。

本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)汽車的電池管理方法，可以對現(xiàn)有技術(shù)作出改進(jìn)，具體方法為：按照預(yù)設(shè)算式計(jì)算動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器。

具體應(yīng)用中，預(yù)設(shè)算式可以為關(guān)于動(dòng)力電池的內(nèi)阻的函數(shù)式；或者，預(yù)設(shè)算式可以為關(guān)于動(dòng)力電池的已使用的時(shí)間的函數(shù)式；再或者，預(yù)設(shè)算式可以為關(guān)于電動(dòng)汽車的已行駛的里程的函數(shù)式。

本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)算式采用關(guān)于動(dòng)力電池的內(nèi)阻的函數(shù)式，具體為：

式中，P—計(jì)算得到的放電功率；

P₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率；

R—當(dāng)電動(dòng)汽車加速時(shí)，計(jì)算得到的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

R₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

U_ocv—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的開路電壓；

I_max—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池放電至截止電壓的最大允許電流。

本發(fā)明還提供了另一種用于電動(dòng)汽車的電池管理方法，同樣可以對現(xiàn)有技術(shù)作出改進(jìn)，具體方法為：當(dāng)動(dòng)力電池的內(nèi)阻不小于預(yù)設(shè)阻值時(shí)，按照預(yù)設(shè)算式計(jì)算動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器。

電池性能的衰減可由電池的直流內(nèi)阻體現(xiàn)，隨著電池的使用，內(nèi)阻會(huì)有所增加，因此，可以比較內(nèi)阻和預(yù)設(shè)阻值的大小，并以此來判斷是否需要重新給定老化功率。實(shí)際應(yīng)用中，預(yù)設(shè)阻值可以是新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻的1.3倍～2倍。

當(dāng)內(nèi)阻小于預(yù)設(shè)阻值時(shí)，判定為不需要重新給定老化功率，因此，將動(dòng)力電池的新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率發(fā)送給整車控制器。

當(dāng)內(nèi)阻不小于預(yù)設(shè)阻值時(shí)，判定為需要重新給定老化功率，因此，動(dòng)力電池的放電功率通過預(yù)設(shè)算式計(jì)算得出，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器。

實(shí)際應(yīng)用中，預(yù)設(shè)算式可以為P＝k·P₀，其中，P為計(jì)算得到的放電功率(即老化功率)，P₀為新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率，k為比例系數(shù)，k可以根據(jù)物理檢測的老化功率的統(tǒng)計(jì)規(guī)律歸納得出。

為了獲得動(dòng)力電池的內(nèi)阻，可以在電動(dòng)汽車加速時(shí)，通過測得的電壓和電流計(jì)算動(dòng)力電池的內(nèi)阻。

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例使用如下預(yù)設(shè)算式：

式中，P—計(jì)算得到的放電功率；

P₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率；

R—當(dāng)電動(dòng)汽車加速時(shí)，計(jì)算得到的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

R₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

U_ocv—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的開路電壓；

I_max—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池放電至截止電壓的最大允許電流。

根據(jù)上述預(yù)設(shè)算式的參數(shù)，首先給定初始功率P₀，以及U_ocv、I_max、R₀和預(yù)設(shè)阻值R_flag，然后加速時(shí)計(jì)算動(dòng)力電池的內(nèi)阻R，判斷R與R_flag的大小，如果R≥R_flag，則按照上述預(yù)設(shè)算式計(jì)算新的功率P并發(fā)送給VCU；如果R＜R_flag，則發(fā)送初始功率P₀給VCU。

如前文所述，預(yù)設(shè)阻值R_flag可以是R₀的1.3倍～2倍，如可以設(shè)置R_flag＝1.5R₀。

根據(jù)物理知識，設(shè)P₁為新電池總成的功率值，P₂為老化電池總成的功率值，則：

P₁＝(U_ocv1-U_min1)·I_max1

P₂＝(U_ocv2-U_min2)·I_max2

U_min1＝I_max1·R₁

U_min2＝I_max2·R₂

式中，U_ocv1—新電池的開路電壓；

U_ocv2—老化電池的開路電壓；

U_min1—新電池放電末端的電壓；

U_min2—老化電池放電末端的電壓；

I_max1—新電池放電至截止電壓的最大允許電流；

I_max2—老化電池放電至截止電壓的最大允許電流；

R₁—新電池內(nèi)阻；

R₂—老化電池內(nèi)阻。

需要說明的是，“放電末端電壓”是指電池在不同時(shí)間(如2s,10s,20s,30s等)放電結(jié)束時(shí)的動(dòng)態(tài)電壓，“放電截止電壓”是指供應(yīng)商規(guī)定的電池能正常工作的最低放電電壓。

本發(fā)明實(shí)施例采用的預(yù)設(shè)算式是根據(jù)以上四式推導(dǎo)而得，具體推導(dǎo)過程中，作如下近似處理：老化電池的開路電壓U_ocv2與新電池的開路電壓U_ocv1相等，新電池放電至截止電壓的最大允許電流I_max1與老電池放電至截止電壓的最大允許電流I_max2相等。

本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車的電池管理方法中，通過預(yù)設(shè)算式來計(jì)算動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器，由此可見，該電池管理方法使得電池管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就考慮了電池性能衰減，并在程序中加入老化電池的功率，所以，能夠免去后續(xù)的對老化電池進(jìn)行物理檢測以及對電池管理系統(tǒng)重新編寫程序的工作，從而有效地減少電動(dòng)汽車的使用成本。

基于本發(fā)明提供的用于電動(dòng)汽車的電池管理方法，本發(fā)明還提供了一種用于電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)，包括計(jì)算模塊和判斷模塊，其中，判斷模塊用于比較動(dòng)力電池的內(nèi)阻和預(yù)設(shè)阻值；當(dāng)內(nèi)阻不小于預(yù)設(shè)阻值時(shí)，計(jì)算模塊用于按照預(yù)設(shè)算式計(jì)算動(dòng)力電池的放電功率，并將計(jì)算得到的放電功率發(fā)送給整車控制器。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)中，預(yù)設(shè)算式為：

式中，P—計(jì)算得到的放電功率；

P₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的放電功率；

R—當(dāng)電動(dòng)汽車加速時(shí)，計(jì)算得到的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

R₀—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的內(nèi)阻；

U_ocv—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池的開路電壓；

I_max—新電池初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)力電池放電至截止電壓的最大允許電流。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。