CN110182052A - 一种汽车动力电池运行状态的控制策略 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车动力电池运行状态的控制策略，包括检测模块、温度检测模块、管理模块、获取模块、计算模块、传输模块、整车控制模块和整车CAN网络模块，所述检测模块包括电压检测仪，电压检测仪用于检测电路接通后，电池的SOC值是否正常，并将检测后的数据传输给管理模块，所述温度检测模块包括温度感应器，所述温度感应器用于检测电池工作时产生的温度，并将检测后的数据传输给管理模块，所述管理模块用于接收检测模块和温度检测模块检测的数据，并将接收的检测模块和温度检测模块检测的数据传输给计算模块，本发明可保证动力电池在相应条件下，使电池在正常运行模式、降功率模式和准备降功率模式三状态之间进行切换。

Description

一种汽车动力电池运行状态的控制策略
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种汽车动力电池运行状态的控制策略。
背景技术
电动汽车（BEV）是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟，电动汽车的组成包括：电力驱动及控制***、驱动力传动等机械***、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制***是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制***由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同，面对节能与环保的双重压力，汽车工业要想可持续发展就必须大力发展新能源汽车。新能源汽车中纯电动汽车是最理想的车型。而汽车因实际工况的不同，对动力电池的能量输出需求不同，另外动力电池正常状态还需要工作条件的限制。
目前，汽车动力电池运行状态的控制策略，不能保证动力电池在相应条件下，使电池在正常运行模式、降功率模式和准备降功率模式三状态之间进行切换，为此，我们提出一种汽车动力电池运行状态的控制策略。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车动力电池运行状态的控制策略，可保证动力电池在相应条件下，使电池在正常运行模式、降功率模式和准备降功率模式三状态之间进行切换，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种汽车动力电池运行状态的控制策略，包括检测模块、温度检测模块、管理模块、获取模块、计算模块、传输模块、整车控制模块和整车CAN网络模块；
所述检测模块包括电压检测仪，电压检测仪用于检测电路接通后，电池的SOC值是否正常，并将检测后的数据传输给管理模块；
所述温度检测模块包括温度感应器，所述温度感应器用于检测电池工作时产生的温度，并将检测后的数据传输给管理模块；
所述管理模块用于接收检测模块和温度检测模块检测的数据，并将接收的检测模块和温度检测模块检测的数据传输给计算模块；
所述计算模块用于计算检测模块和温度检测模块检测的检测的数据，并将计算后的数据与电池功率MAP图作对比；
所述获取模块用于获取计算模块计算的数据，并将获取的数据传输给传输模块；
所述传输模块用于将数据传输给整车控制模块；
所述整车控制模块用于当前最大持续放电功率、峰值放电功率、最大持续充电功率和峰值充电功率，根据整车实际工况需求，整车控制模块会对需求功率进行分配的工作；
所述整车CAN网络模块用于当计算模块检测到***二级故障时，并控制进入降功率模式；
在降功率模式下，获取模块会根据电池功率MAP，限制电池输出功率和回馈功率，同时请求整车控制模块对功率进行限制，整车控制模块根据传输模块上报的电池允许最大充放电功率实时调整功率分配；
在降功率模式中，若***故障消除，同时电池状态参数在故障阀值内，则可返回主继电器闭合状态，正常运行，如果***故障消除，但电池状态参数超过故障阀值，则进入报警准备降功率模式状态；
根据***故障和电池状态参数阀值条件，在正常运行模式、降功率模式及准备降功率模式三个状态之间进行切换，当电池状态参数超过故障阀值，但故障置位时间未到管理模块进入报警准备降功率模式状态，当故障置位时间到则进入降功率模式。
优选的，所述管理模块为BMS***。
优选的，所述计算模块为微处理器。
优选的，所述微处理器为酷睿i7处理器，酷睿i7处理器，基于Nehalem微架构，2颗核心，内置三通道DDR2内存控制器，每颗核心独享8KB二级缓存，1-4MB共享三级缓存。
优选的，所述温度感应器为pt100温度传感器，pt100温度传感器温度的采集范围可以在-200℃～+850℃，湿度采集范围是0%～100%。
优选的，所述SOC显示的预定值为电量的30%-50%。
优选的，所述电压检测仪为MS8900交流电压探测器，此MS8900交流电压探测器的电压灵敏度为100V-240V/AC，频率为50/60Hz，测试环境温度为-0-50°，存储温度为-20-60°，重量为40g。
优选的，所述传输模块包括接收***和输出***，所述接收***用于接收获取模块的数据，所述输出***用于将接收的数据输出给整车控制模块。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过整车上电后，检测模块，完成正常的低压上电，并在自检完成后管理模块闭合高压部分的主正和主负继电器，接通输出端，完成高压上电，在高压上电过程中，管理模块通过整车CAN网络模块向整车控制模块发送电池当前可输出的各项参数，这些参数由管理模块根据电池实际的SOC值和温度，查找电池功率MAP图得到，包括当前最大持续放电功率、峰值放电功率、最大持续充电功率和峰值充电功率，汽车在运动时，根据实际工况和驾驶员的踏板操作信号，整车控制模块对需求功率进行分配，这个功率限值由获取模块提供，在持续的正常运行中，若管理模块因为温度、SOC、电压过低等等原因，检测到***二级故障，则管理模块降功率运行，并上报该故障到整车控制模块，电池运行状态切换到降功率模式，在降功率模式持续期间，管理模块根据功率MAP限制电池输出功率和回馈功率，并且发送该限值到整车控制模块，请求整车控制模块对功率进行限制，整车控制模块根据获取模块上报的电池允许最大充放电功率实时调整功率分配，保证整车在降功率模式下运行，若***故障消除，同时电池状态参数在故障阀值内，则可返回主继电器闭合状态，正常运行，如果***故障消除，但电池状态参数超过故障阀值，则进入报警准备降功率模式状态，根据***故障和电池状态参数阀值条件，在正常运行模式、降功率模式及准备降功率模式三个状态之间进行切换，当电池状态参数超过故障阀值，但故障置位时间未到管理模块进入报警准备降功率模式状态，当故障置位时间到则进入降功率模式。
附图说明
图1为本发明的动力电池运行状态控制过程示意图；
图2为本发明的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，包括检测模块、温度检测模块、管理模块、获取模块、计算模块、传输模块、整车控制模块和整车CAN网络模块；
所述检测模块包括电压检测仪，电压检测仪用于检测电路接通后，电池的SOC值是否正常，并将检测后的数据传输给管理模块；
所述温度检测模块包括温度感应器，所述温度感应器用于检测电池工作时产生的温度，并将检测后的数据传输给管理模块；
所述管理模块用于接收检测模块和温度检测模块检测的数据，并将接收的检测模块和温度检测模块检测的数据传输给计算模块；
所述计算模块用于计算检测模块和温度检测模块检测的检测的数据，并将计算后的数据与电池功率MAP图作对比；
所述获取模块用于获取计算模块计算的数据，并将获取的数据传输给传输模块；
所述传输模块用于将数据传输给整车控制模块；
所述整车控制模块用于当前最大持续放电功率、峰值放电功率、最大持续充电功率和峰值充电功率，根据整车实际工况需求，整车控制模块会对需求功率进行分配的工作；
所述整车CAN网络模块用于当计算模块检测到***二级故障时，并控制进入降功率模式；
在降功率模式下，获取模块会根据电池功率MAP，限制电池输出功率和回馈功率，同时请求整车控制模块对功率进行限制，整车控制模块根据传输模块上报的电池允许最大充放电功率实时调整功率分配；
在降功率模式中，若***故障消除，同时电池状态参数在故障阀值内，则可返回主继电器闭合状态，正常运行，如果***故障消除，但电池状态参数超过故障阀值，则进入报警准备降功率模式状态；
根据***故障和电池状态参数阀值条件，在正常运行模式、降功率模式及准备降功率模式三个状态之间进行切换，当电池状态参数超过故障阀值，但故障置位时间未到管理模块进入报警准备降功率模式状态，当故障置位时间到则进入降功率模式。
进一步的，所述管理模块为BMS***。
进一步的，所述计算模块为微处理器。
进一步的，所述微处理器为酷睿i7处理器，酷睿i7处理器，基于Nehalem微架构，2颗核心，内置三通道DDR2内存控制器，每颗核心独享8KB二级缓存，1-4MB共享三级缓存。
进一步的，所述温度感应器为pt100温度传感器，pt100温度传感器温度的采集范围可以在-200℃～+850℃，湿度采集范围是0%～100%。
进一步的，所述SOC显示的预定值为电量的30%-50%。
进一步的，所述电压检测仪为MS8900交流电压探测器，此MS8900交流电压探测器的电压灵敏度为100V-240V/AC，频率为50/60Hz，测试环境温度为-0-50°，存储温度为-20-60°，重量为40g。
进一步的，所述传输模块包括接收***和输出***，所述接收***用于接收获取模块的数据，所述输出***用于将接收的数据输出给整车控制模块。
综上所述，本汽车动力电池运行状态的控制策略，通过整车上电后，检测模块，完成正常的低压上电，并在自检完成后管理模块闭合高压部分的主正和主负继电器，接通输出端，完成高压上电，在高压上电过程中，管理模块通过整车CAN网络模块向整车控制模块发送电池当前可输出的各项参数，这些参数由管理模块根据电池实际的SOC值和温度，查找电池功率MAP图得到，包括当前最大持续放电功率、峰值放电功率、最大持续充电功率和峰值充电功率，汽车在运动时，根据实际工况和驾驶员的踏板操作信号，整车控制模块对需求功率进行分配，这个功率限值由获取模块提供，在持续的正常运行中，若管理模块因为温度、SOC、电压过低等等原因，检测到***二级故障，则管理模块降功率运行，并上报该故障到整车控制模块，电池运行状态切换到降功率模式，在降功率模式持续期间，管理模块根据功率MAP限制电池输出功率和回馈功率，并且发送该限值到整车控制模块，请求整车控制模块对功率进行限制，整车控制模块根据获取模块上报的电池允许最大充放电功率实时调整功率分配，保证整车在降功率模式下运行，若***故障消除，同时电池状态参数在故障阀值内，则可返回主继电器闭合状态，正常运行，如果***故障消除，但电池状态参数超过故障阀值，则进入报警准备降功率模式状态，根据***故障和电池状态参数阀值条件，在正常运行模式、降功率模式及准备降功率模式三个状态之间进行切换，当电池状态参数超过故障阀值，但故障置位时间未到管理模块进入报警准备降功率模式状态，当故障置位时间到则进入降功率模式。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车动力电池运行状态的控制策略，包括检测模块、温度检测模块、管理模块、获取模块、计算模块、传输模块、整车控制模块和整车CAN网络模块，其特征在于：
所述检测模块包括电压检测仪，电压检测仪用于检测电路接通后，电池的SOC值是否正常，并将检测后的数据传输给管理模块；
所述温度检测模块包括温度感应器，所述温度感应器用于检测电池工作时产生的温度，并将检测后的数据传输给管理模块；
所述管理模块用于接收检测模块和温度检测模块检测的数据，并将接收的检测模块和温度检测模块检测的数据传输给计算模块；
所述计算模块用于计算检测模块和温度检测模块检测的检测的数据，并将计算后的数据与电池功率MAP图作对比；
所述获取模块用于获取计算模块计算的数据，并将获取的数据传输给传输模块；
所述传输模块用于将数据传输给整车控制模块；
所述整车控制模块用于当前最大持续放电功率、峰值放电功率、最大持续充电功率和峰值充电功率，根据整车实际工况需求，整车控制模块会对需求功率进行分配的工作；
所述整车CAN网络模块用于当计算模块检测到***二级故障时，并控制进入降功率模式；
在降功率模式下，获取模块会根据电池功率MAP，限制电池输出功率和回馈功率，同时请求整车控制模块对功率进行限制，整车控制模块根据传输模块上报的电池允许最大充放电功率实时调整功率分配；
在降功率模式中，若***故障消除，同时电池状态参数在故障阀值内，则可返回主继电器闭合状态，正常运行，如果***故障消除，但电池状态参数超过故障阀值，则进入报警准备降功率模式状态；
根据***故障和电池状态参数阀值条件，在正常运行模式、降功率模式及准备降功率模式三个状态之间进行切换，当电池状态参数超过故障阀值，但故障置位时间未到管理模块进入报警准备降功率模式状态，当故障置位时间到则进入降功率模式。
2.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，其特征在于：所述管理模块为BMS***。
3.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，其特征在于：所述计算模块为微处理器。
4.根据权利要求3所述的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，其特征在于：所述微处理器为酷睿i7处理器，酷睿i7处理器，基于Nehalem微架构，2颗核心，内置三通道DDR2内存控制器，每颗核心独享8KB二级缓存，1-4MB共享三级缓存。
5.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，其特征在于：所述温度感应器为pt100温度传感器，pt100温度传感器温度的采集范围可以在-200℃～+850℃，湿度采集范围是0%～100%。
6.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，其特征在于：所述SOC显示的预定值为电量的30%-50%。
7.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，其特征在于：所述电压检测仪为MS8900交流电压探测器，此MS8900交流电压探测器的电压灵敏度为100V-240V/AC，频率为50/60Hz，测试环境温度为-0-50°，存储温度为-20-60°，重量为40g。
8.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池运行状态的控制策略，其特征在于：所述传输模块包括接收***和输出***，所述接收***用于接收获取模块的数据，所述输出***用于将接收的数据输出给整车控制模块。
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