CN108891276B - 动力电池的充电控制方法、装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种动力电池的充电控制方法、装置和车辆。所述方法包括：当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对所述动力电池调节温度；当判定需要对所述动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率；根据所述充电桩的最大输出功率确定所述动力电池的充电控制策略，所述充电控制策略包括用于对所述动力电池进行温度调节的调温装置的供电策略；根据所确定的充电控制策略控制对所述动力电池进行充电，并控制对所述调温装置进行供电。这样，能够实现动力电池的快速加热或冷却，有效避免因电池加热装置或电池冷却装置工作而导致的动力电池过放的问题，从而提高动力电池的循环寿命和缩短充电时间。
Description
技术领域
本公开涉及车辆控制领域，具体地，涉及一种动力电池的充电控制方法、装置和车辆。
背景技术
随着能源和环境问题的日益突出，电动车辆越来越受到厂商和用户的青睐。电动车辆中安装有动力电池，可以用充电桩连接电动车辆中的车载充电机，通过车载充电机将充电桩输出的交流电转化成直流电后，为动力电池充电。
动力电池本身的电化学特性决定了温度过高或温度过低充电都会影响其循环寿命。因此，在温度过高或过低的环境下动力电池禁止充电，或仅允许小电流充电。在很多电动车辆中，动力电池***都具备热管理功能，以提高动力电池的循环寿命和缩短充电时间。
具体地，电动车辆中设置有电池加热装置和电池冷却装置，用于为动力电池加热或冷却。并且，电池加热装置和电池冷却装置有固定的供电策略。
发明内容
本公开的目的是提供一种简单实用的动力电池的充电控制方法、装置和车辆。
为了实现上述目的，本公开提供一种动力电池的充电控制方法。所述方法包括：当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对所述动力电池调节温度；当判定需要对所述动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率；根据所述充电桩的最大输出功率确定所述动力电池的充电控制策略，所述充电控制策略包括用于对所述动力电池进行温度调节的调温装置的供电策略；根据所确定的充电控制策略控制对所述动力电池进行充电，并控制对所述调温装置进行供电。
可选地，所述当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对所述动力电池调节温度包括：当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且所述动力电池的温度低于预定的第一温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行加热，当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且所述动力电池的温度高于预定的第二温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行冷却，所述预定的第一温度阈值小于所述预定的第二温度阈值；
或者，
当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，环境温度低于预定的第三温度阈值，且车辆熄火后的时长大于预定时长时，判定需要对所述动力电池进行加热，当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且环境温度高于预定的第四温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行冷却，所述预定的第三温度阈值小于所述预定的第四温度阈值。
可选地，所述根据所述充电桩的最大输出功率确定所述动力电池的充电控制策略的步骤包括：当所述充电桩的最大输出功率大于或等于预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为由所述调温装置为所述动力电池调温，由所述充电桩同时为所述动力电池充电并为所述调温装置供电；当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为先为所述调温装置供电，由所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电。
可选地，所述当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为先为所述调温装置供电，由所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电的步骤包括：
当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值，且所述动力电池的荷电状态大于或等于预定的荷电状态时，确定所述充电控制策略为由所述充电桩和所述动力电池共同为所述调温装置供电，以使所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电；
当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值，且所述动力电池的荷电状态小于所述预定的荷电状态时，确定所述充电控制策略为由所述充电桩为所述调温装置供电，以使所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电。
可选地，所述当判定需要对所述动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率的步骤包括：当判定需要对所述动力电池调节温度时，根据所述充电桩输出的PWM信号的占空比确定所述充电桩的最大输出功率。
本公开还提供一种动力电池的充电控制装置。所述装置包括：判断模块，用于当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对所述动力电池调节温度；获取模块，与所述判断模块连接，用于当所述判断模块判定需要对所述动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率；确定模块，与所述获取模块连接，用于根据所述获取模块获取的所述充电桩的最大输出功率确定所述动力电池的充电控制策略，所述充电控制策略包括用于对所述动力电池进行温度调节的调温装置的供电策略；控制模块，与所述确定模块连接，用于根据所述确定模块确定的充电控制策略控制对所述动力电池进行充电，并控制对所述调温装置进行供电。
本公开还提供一种车辆，包括本公开提供的上述动力电池的充电控制装置。
通过上述技术方案，当动力电池需要充电并且自身需要升高或降低温度时，根据充电桩的最大输出功率来确定调温装置的供电策略。这样，能够实现动力电池的快速加热或冷却，有效避免因电池加热装置或电池冷却装置工作而导致的动力电池过放的问题，从而提高动力电池的循环寿命和缩短充电时间。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是一示例性实施例提供的动力电池的充电控制方法的流程图；
图2是另一示例性实施例提供的动力电池的充电控制方法的流程图；
图3是一示例性实施例提供的动力电池的充电控制装置的框图；
图4是一示例性实施例提供的动力电池和调温装置的连接关系的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是一示例性实施例提供的动力电池的充电控制方法的流程图。如图1所示，所述方法可以包括以下步骤。
步骤S11，当接收到对动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对动力电池调节温度。
如上所述，温度过高或温度过低时充电都会影响动力电池的循环寿命。因此，当用户发送充电指令(例如，将充电桩中的充电枪连接至车辆)，触发车辆启动充电时，车辆可以先判断是否需要对动力电池调节温度(加热或冷却)。简单地，可以预先设定温度的范围，如果所确定的动力电池的温度超出该范围，则判定需要对动力电池调节温度。其中，动力电池的温度可以采用多种方法来确定，例如，直接检测或通过其他变量来估算得到。
步骤S12，当判定需要对动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率。
动力电池可以由充电桩通过车载充电机来充电。充电桩的最大输出功率可以由充电桩的最大输出电流乘以工作电压得到。
在一实施例中，该步骤S12可以包括：当判定需要对动力电池调节温度时，根据充电桩输出的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号的占空比确定充电桩的最大输出功率。具体地，充电桩输出的PWM信号的占空比与充电桩的最大输出电流成正比，计算出最大输出电流后，用最大输出电流乘以工作电压(例如，220V)就得到最大输出功率。
步骤S13，根据充电桩的最大输出功率确定动力电池的充电控制策略，充电控制策略包括用于对动力电池进行温度调节的调温装置的供电策略。
充电桩的最大输出功率的大小表示充电桩的输出能力的大小，因此，在动力电池的充电过程中，可以根据充电桩的最大输出功率来确定调温装置(电池加热装置或电池冷却装置)的供电策略。举例来说，调温装置的供电策略例如可以包括：由充电桩单独为调温装置供电、由充电桩和动力电池同时为调温装置供电等。
在一实施例中，当充电桩的输出能力较大时，可以由充电桩同时为动力电池充电和为调温装置供电，当充电桩的输出能力较小时，充电桩可以先给调温装置供电，当动力电池调温结束时，充电桩再给动力电池充电。
步骤S14，根据所确定的充电控制策略控制对动力电池进行充电，并控制对调温装置进行供电。
与始终由单一供电来源为调温装置供电的情况相比，本公开的充电控制方法能够避免为电池加热装置或电池冷却装置供电而导致的动力电池过放的问题。
通过上述技术方案，当动力电池需要充电并且自身需要升高或降低温度时，根据充电桩的最大输出功率来确定调温装置的供电策略。这样，能够实现动力电池的快速加热或冷却，有效避免因电池加热装置或电池冷却装置工作而导致的动力电池过放的问题，从而提高动力电池的循环寿命和缩短充电时间。
在另一实施例中，在图1的基础上，当接收到对动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对动力电池调节温度的步骤(步骤S11)可以包括：当接收到对动力电池进行充电的充电指令，且动力电池的温度低于预定的第一温度阈值时，判定需要对动力电池进行加热：当接收到对动力电池进行充电的充电指令，且动力电池的温度高于预定的第二温度阈值时，判定需要对动力电池进行冷却，预定的第一温度阈值小于预定的第二温度阈值。
在该实施例中，动力电池的温度可以直接检测得到。由预定的第一温度阈值和第二温度阈值确定动力电池在充电时合适的温度范围，通过与阈值比较的方法，简单快捷。
或者，步骤S11也可以包括：当接收到对动力电池进行充电的充电指令，环境温度低于预定的第三温度阈值，且车辆熄火后的时长大于预定时长时，判定需要对所述动力电池进行加热；当接收到对动力电池进行充电的充电指令，且环境温度高于预定的第四温度阈值时，判定需要对动力电池进行冷却，预定的第三温度阈值小于预定的第四温度阈值。
在该实施例中，动力电池的温度由环境温度估计得到。当环境温度较低且熄火时间较长时，估计动力电池的温度较低，需要加热；当环境温度较高时，估计动力电池的温度较高，需要冷却。这样，不需要直接检测动力电池的温度，方法简单，且结果较准确。
其中，第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值、第四温度阈值以及预定时长可以根据试验或经验得出。
在又一实施例中，在图1的基础上，根据充电桩的最大输出功率确定动力电池的充电控制策略的步骤(步骤S13)可以包括以下步骤：
当充电桩的最大输出功率大于或等于预定的功率阈值时，确定充电控制策略为由调温装置为动力电池调温，由充电桩同时为动力电池充电并为调温装置供电；
当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值时，确定充电控制策略为先为调温装置供电，由调温装置为动力电池调温，当动力电池调温结束时，再由充电桩为动力电池充电。
如上所述，充电桩的最大输出功率的大小表示充电桩的输出能力的大小。当充电桩的最大输出功率大于预定的功率阈值时，可以认为充电桩的输出能力较大，能够同时为动力电池充电和为调温装置供电；当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值时，可以认为充电桩的输出能力较小，不能同时为动力电池充电和为调温装置供电，需要先为调温装置供电，调温结束后再由充电桩为动力电池充电。其中，调温装置可以仅由充电桩供电，或者，调温装置可以由充电桩和动力电池共同供电。功率阈值可以根据试验或经验得出。
该实施例中，根据充电桩的最大输出功率确定对调温装置的供电和对动力电池的充电，方法简单，实用性强。
在又一实施例中，在上述实施例的基础上，当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值时，确定充电控制策略为先为调温装置供电，由调温装置为动力电池调温，当动力电池调温结束时，再由充电桩为动力电池充电的步骤可以包括以下步骤：
当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值，且动力电池的荷电状态大于或等于预定的荷电状态时，确定充电控制策略为由充电桩和动力电池共同为调温装置供电，以使调温装置为动力电池调温，当动力电池调温结束时，再由充电桩为动力电池充电；
当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值，且动力电池的荷电状态小于预定的荷电状态时，确定充电控制策略为由充电桩为调温装置供电，以使调温装置为动力电池调温，当动力电池调温结束时，再由充电桩为动力电池充电。
该实施例中，当充电桩的输出能力较小时，根据动力电池的荷电状态来考虑是否由动力电池来协助为调温装置供电。具体地，当动力电池的荷电状态较大(大于预定的荷电状态)时，可以由动力电池协助充电桩为调温装置供电，即动力电池协助充电桩同时为调温装置供电，这样能够快速为调温装置供电，提高充电效率；当动力电池的荷电状态较小(小于预定的荷电状态)时，可以仅由充电桩为调温装置供电，即动力电池不协助充电桩为调温装置供电，这样能够避免动力电池过放带来的问题。图2是另一示例性实施例提供的动力电池的充电控制方法的流程图。
图3是一示例性实施例提供的动力电池的充电控制装置的框图。如图3所示，所述动力电池的充电控制装置10可以包括判断模块11、获取模块12、确定模块13和控制模块14。
判断模块11用于当接收到对动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对动力电池调节温度。
获取模块12与判断模块11连接，用于当判断模块11判定需要对动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率。
确定模块13与获取模块12连接，用于根据获取模块12获取的充电桩的最大输出功率确定动力电池的充电控制策略，充电控制策略包括用于对动力电池进行温度调节的调温装置的供电策略。
控制模块14与确定模块13连接，用于根据确定模块13确定的充电控制策略控制对动力电池进行充电，并控制对调温装置进行供电。
可选地，所述判断模块11可以包括第一判断子模块或第二判断子模块。
第一判断子模块用于当接收到对动力电池进行充电的充电指令，且动力电池的温度低于预定的第一温度阈值时，判定需要对动力电池进行加热，当接收到对动力电池进行充电的充电指令，且动力电池的温度高于预定的第二温度阈值时，判定需要对动力电池进行冷却，预定的第一温度阈值小于预定的第二温度阈值。
第二判断子模块用于当接收到对动力电池进行充电的充电指令，环境温度低于预定的第三温度阈值，且车辆熄火后的时长大于预定时长时，判定需要对动力电池进行加热，当接收到对动力电池进行充电的充电指令，且环境温度高于预定的第四温度阈值时，判定需要对动力电池进行冷却，预定的第三温度阈值小于预定的第四温度阈值。
可选地，确定模块13可以包括第一确定子模块和第二确定子模块。
第一确定子模块用于当充电桩的最大输出功率大于或等于预定的功率阈值时，确定充电控制策略为由调温装置为动力电池调温，由充电桩同时为动力电池充电并为调温装置供电。
第二确定子模块用于当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值时，确定充电控制策略为先为调温装置供电，由调温装置为动力电池调温，当动力电池调温结束时，再由充电桩为动力电池充电。
可选地，所述第二确定子模块包括第三确定子模块和第四确定子模块。
第三确定子模块用于当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值，且动力电池的荷电状态大于或等于预定的荷电状态时，确定充电控制策略为由充电桩和动力电池共同为调温装置供电，以使调温装置为动力电池调温，当动力电池调温结束时，再由充电桩为动力电池充电。
第四确定子模块用于当充电桩的最大输出功率小于预定的功率阈值，且动力电池的荷电状态小于预定的荷电状态时，确定充电控制策略为由充电桩为调温装置供电，以使调温装置为动力电池调温，当动力电池调温结束时，再由充电桩为动力电池充电。
可选地，所述获取模块12可以包括获取子模块。
获取子模块用于当判定需要对动力电池调节温度时，根据充电桩输出的PWM信号的占空比确定充电桩的最大输出功率。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
通过上述技术方案，当动力电池需要充电并且自身需要升高或降低温度时，根据充电桩的最大输出功率来确定调温装置的供电策略。这样，能够实现动力电池的快速加热或冷却，有效避免因电池加热装置或电池冷却装置工作而导致的动力电池过放的问题，从而提高动力电池的循环寿命和缩短充电时间。
图4是一示例性实施例提供的动力电池和调温装置的连接关系的示意图。如图4所示，动力电池的正负极分别通过第一继电器K1和第二继电器K2连接电池加热装置、电池冷却装置和车载充电机。车载充电机连接充电桩。当充电桩通过车载充电机给动力电池充电时、动力电池给电池加热装置供电、动力电池给电池冷却装置供电时，可以将K1和K2闭合。当电池加热装置(或电池冷却装置)仅依靠充电桩(通过车载充电机)供电，且动力电池不输出功率时，可以将K1和K2打开。
本公开还提供一种车辆，包括本公开提供的上述动力电池的充电控制装置10。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (8)
1.一种动力电池的充电控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对所述动力电池调节温度；
当判定需要对所述动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率；
根据所述充电桩的最大输出功率确定所述动力电池的充电控制策略，所述充电控制策略包括用于对所述动力电池进行温度调节的调温装置的供电策略；
根据所确定的充电控制策略控制对所述动力电池进行充电，并控制对所述调温装置进行供电；
其中，所述根据所述充电桩的最大输出功率确定所述动力电池的充电控制策略的步骤包括：
当所述充电桩的最大输出功率大于或等于预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为由所述调温装置为所述动力电池调温，由所述充电桩同时为所述动力电池充电并为所述调温装置供电；
当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为先为所述调温装置供电，由所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对所述动力电池调节温度的步骤包括：
当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且所述动力电池的温度低于预定的第一温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行加热，当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且所述动力电池的温度高于预定的第二温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行冷却，所述预定的第一温度阈值小于所述预定的第二温度阈值；
或者，
当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，环境温度低于预定的第三温度阈值，且车辆熄火后的时长大于预定时长时，判定需要对所述动力电池进行加热，当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且环境温度高于预定的第四温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行冷却，所述预定的第三温度阈值小于所述预定的第四温度阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为先为所述调温装置供电，由所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电的步骤包括：
当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值，且所述动力电池的荷电状态大于或等于预定的荷电状态时，确定所述充电控制策略为由所述充电桩和所述动力电池共同为所述调温装置供电，以使所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电；
当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值，且所述动力电池的荷电状态小于所述预定的荷电状态时，确定所述充电控制策略为由所述充电桩为所述调温装置供电，以使所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述当判定需要对所述动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率的步骤包括：
当判定需要对所述动力电池调节温度时，根据所述充电桩输出的PWM信号的占空比确定所述充电桩的最大输出功率。
5.一种动力电池的充电控制装置，其特征在于，所述装置包括：
判断模块，用于当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令时，判断是否需要对所述动力电池调节温度；
获取模块，与所述判断模块连接，用于当所述判断模块判定需要对所述动力电池调节温度时，获取充电桩的最大输出功率；
确定模块，与所述获取模块连接，用于根据所述获取模块获取的所述充电桩的最大输出功率确定所述动力电池的充电控制策略，所述充电控制策略包括用于对所述动力电池进行温度调节的调温装置的供电策略；
控制模块，与所述确定模块连接，用于根据所述确定模块确定的充电控制策略控制对所述动力电池进行充电，并控制对所述调温装置进行供电；
其中，所述确定模块包括：
第一确定子模块，用于当所述充电桩的最大输出功率大于或等于预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为由所述调温装置为所述动力电池调温，由所述充电桩同时为所述动力电池充电并为所述调温装置供电；
第二确定子模块，用于当所述充电桩的最大输出功率小于所述预定的功率阈值时，确定所述充电控制策略为先为所述调温装置供电，由所述调温装置为所述动力电池调温，当所述动力电池调温结束时，再由所述充电桩为所述动力电池充电。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括：
第一判断子模块，用于当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且所述动力电池的温度低于预定的第一温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行加热，当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且所述动力电池的温度高于预定的第二温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行冷却，所述预定的第一温度阈值小于所述预定的第二温度阈值；
或者，
第二判断子模块，用于当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，环境温度低于预定的第三温度阈值，且车辆熄火后的时长大于预定时长时，判定需要对所述动力电池进行加热，当接收到对所述动力电池进行充电的充电指令，且环境温度高于预定的第四温度阈值时，判定需要对所述动力电池进行冷却，所述预定的第三温度阈值小于所述预定的第四温度阈值。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：
获取子模块，用于当判定需要对所述动力电池调节温度时，根据所述充电桩输出的PWM信号的占空比确定所述充电桩的最大输出功率。
8.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求5-7中任一权利要求所述的动力电池的充电控制装置。
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