CN111845447B - 电池安全控制方法及其模拟控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电动汽车技术领域,特别涉及一种电池安全控制方法及其模拟控制装置。该控制方法针对动力电池的工作状态对车辆行为进行适应性调整,能有效保证电池安全,保障用户的行车安全。该模拟控制装置能够在不同工况下模拟驾驶行为,及时了解动力电池的工作性能及状态,便于高效率地优化电池管理策略、提升车辆性能,保障用户的行车安全。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域,特别涉及一种电池安全控制方法及其模拟控制装置。
背景技术
动力电池是电动汽车的主要动力来源。动力电池的放电特征会随着温度环境的改变而变化。为了提升动力电池的工作效率,延长动力电池的续航里程,保障行车安全,通常需要在车辆开发过程中设计并优化动力电池管理策略。然而车辆开发的周期长、变量多,针对每种开发方案分别制造样车进行调校及评估的成本高、效率低,而且难以保障试验人员的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能高效调校车辆、保障行车安全的电池安全控制方法及其模拟控制装置。
为实现以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种电池安全控制方法,当动力电池内电池组温度在设定的阈值范围内时,电池管理单元输出电池工作正常信号,电机控制器根据整车控制单元输出的指令信号控制电机工作;当动力电池内电池组温度超出设定的阈值范围时,电池管理单元输出电池工作异常信号,电机控制器在整车控制单元输出的指令信号的基础上,调整电机的输入功率,直至动力电池恢复正常工作状态。
本方法针对动力电池的工作状态,对车辆行为进行适应性调整,从而有效保证电池安全,保障用户的行车安全。
一种电池的模拟控制装置,包括动力电池和驾驶模拟控制单元,电池管理单元与动力电池电连接,采集动力电池的工作状态,并将其转化为电机控制器可识别的信号,驾驶模拟控制单元与整车控制单元电连接,整车控制单元采集驾驶模拟控制单元的驾驶行为,将其转换成指令信号,电机控制器与电池管理单元、整车控制单元、电机电连接,电机控制器根据动力电池的工作状态信号和指令信号,控制电机产生驱动或刹车行为。
采用本装置在不同工况下模拟驾驶行为,便能快速、有效地了解动力电池的工作性能及状态,为优化电池管理策略、提升车辆性能提供可靠依据。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
图1、2是本发明的示意图。
图中:10.动力电池,20.电池管理单元,21.温度监测单元,22.电流监测单元,30.电机控制器,40.电机,50.整车控制单元,60.驾驶模拟控制单元,70.汽车模拟单元,80.电池温度调节控制器,90.电池调温单元。
具体实施方式
下面结合附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
一种电池安全控制方法,当动力电池10内电池组温度在设定的阈值范围内时,电池管理单元20输出电池工作正常信号,电机控制器30根据整车控制单元50输出的指令信号控制电机40工作;当动力电池10内电池组温度超出设定的阈值范围时,电池管理单元20输出电池工作异常信号,电机控制器30在整车控制单元50输出的指令信号的基础上,调整电机40的输入功率。以动力电池10内电池组的温度为判断标准,通过调整电机40的输入功率,来调整动力电池10的放电电流,进而保证动力电池10的安全工作。
其中,调整电机40输入功率时,可以采用直接将电机40的输入功率调整为设定值,也可以在电机40目前输入功率的基础上,逐步降低,每次降低输入功率后,监测动力电池10温度变化一定时长后,再判断维持该输入功率或进一步降低电机40的输入功率。
具体的,当动力电池10内电池组温度超出设定的阈值范围且动力电池10的最大放电电流大于限定值时,电机控制器30降低电机40的输入功率,待动力电池10的最大放电电流小于限定值时,电机控制器30维持该输入功率。当动力电池10内电池组温度超出设定的阈值范围且动力电池10的最大放电电流小于等于限定值时,电机控制器30维持电机40的输入功率或将电机40的输入功率降为设定值,该设定值应该根据电池模拟控制试验的结果调整取值。
动力电池10的固有属性包括低温极限值、高温极限值和最大放电电流极限值。本实施例中,动力电池10的电池组温度的阈值范围中,温度值从低到高包括低温临界值、低温工作值、高温工作值、高温临界值,其中,低温临界值高于低温极限值、高温临界值低于高温极限值。动力电池10最大放电电流的限定值小于其极限值。
动力电池10的低温临界值、高温临界值、最大放电电流限定值和电机40输入功率的设定值,应当根据试验调整优化。
优选方案为,当动力电池10内电池组温度超出临界值时,将电机40的输入功率调整为设定值;当动力电池10内电池组温度超出工作值范围并在临界值范围内时,电机40的输入功率采用逐步降低的方式调整。
由于动力电池10的工作效率受温度影响大,当动力电池10内电池组温度超出设定的阈值范围时,电池温度调节控制器80控制电池调温单元90制冷或加热以调节动力电池10内部温度,直至该温度恢复至阈值范围内。当动力电池10内电池组温度位于设定的阈值范围时,电池温度调节控制器80接收整车控制单元50发出的指令信号,控制电池调温单元90维持动力电池10的工作温度。
一种用于优化前述电池安全控制方法的电池的模拟控制装置,包括动力电池10和驾驶模拟控制单元60。电池管理单元20与动力电池10电连接,采集动力电池10的工作状态,并将其转化为电机控制器30可识别的信号。驾驶模拟控制单元60与整车控制单元50电连接,整车控制单元50采集驾驶模拟控制单元60的驾驶行为,将其转换成指令信号。电机控制器30与电池管理单元20、整车控制单元50、电机40电连接,电机控制器30根据动力电池10的工作状态信号和指令信号,控制电机40产生驱动或刹车行为。
采用本装置进行循环工况测试,驾驶模拟控制单元60模拟用户的驾驶行为,便能根据本装置有效识别动力电池在各工况下的工作状态,从而可靠预测、评估车辆的性能,为优化电池管理策略、提升车辆性能提供可靠依据。
为充分了解动力电池10的工作状态,保证电池安全,电池管理单元20包括用于监测动力电池10内电池组温度的温度监测单元21和用于监测动力电池10放电电流的电流监测单元22。
为进一步提升动力电池10的用电效率,在动力电池10外侧或在动力电池10的电池组之间设置电池调温单元90,再结合电池管理单元20,使动力电池10维持高效工作状态。动力电池10连接有电池调温单元90,电池温度调节控制器80与电池调温单元90、电池管理单元20、整车控制单元50电连接,电池温度调节控制器80根据电池管理单元20反馈的动力电池10工作状态信号,控制电池调温单元90的调温行为。
汽车模拟单元70作为负载与电机40连接,汽车模拟单元70提供的电机负载包括汽车自重、载荷及行驶阻力。这样在采用本装置进行模拟控制试验时,获得的模拟行驶速度与车辆的实际行驶速度将更加吻合,对车辆性能的评估更加准确可靠。
当车辆配置发生调整时,调整本装置中对应的部件及参数,便能快速、准确地重新评估动力电池10及车辆性能,缩短开发周期,降低开发成本。
采用本模拟控制装置进行试验时,试验人员先设定动力电池10工作温度阈值的初始范围、动力电池10最大放电电流限定值和电机40的输入功率设定值的初始数值。然后在不同环境温度下分别进行标准循环工况测试,监测并记录动力电池10的温度和放电电流大小,得到每种工况下动力电池10的温度及放电电流模型,并据此调整前述设定值。
Claims (6)
1.一种电池安全控制方法,其特征在于:
当动力电池(10)内电池组温度在设定的阈值范围内时,电池管理单元(20)输出电池工作正常信号,电机控制器(30)根据整车控制单元(50)输出的指令信号控制电机(40)工作;
当动力电池(10)内电池组温度超出设定的阈值范围且动力电池(10)的最大放电电流大于限定值时,电机控制器(30)降低电机(40)的输入功率;待动力电池(10)的最大放电电流小于等于限定值时,电机控制器(30)维持该输入功率或将电机(40)的输入功率降为设定值;
动力电池(10)的电池组温度的阈值范围中,温度值从低到高包括低温临界值、低温工作值、高温工作值、高温临界值,当动力电池(10)内电池组温度超出临界值时,将电机(40)的输入功率调整为设定值;当动力电池(10)内电池组温度超出工作值范围并在临界值范围内时,电机(40)的输入功率采用逐步降低的方式调整,即每次降低输入功率后,监测动力电池(10)温度变化一定时长,再判断维持该输入功率或进一步降低电机(40)的输入功率。
2.根据权利要求1所述的电池安全控制方法,其特征在于:当动力电池(10)内电池组温度超出设定的阈值范围时,电池温度调节控制器(80)控制电池调温单元(90)制冷或加热以调节动力电池(10)内部温度,直至该温度恢复至阈值范围内;
当动力电池(10)内电池组温度位于设定的阈值范围时,电池温度调节控制器(80)接收整车控制单元(50)发出的指令信号,控制电池调温单元(90)维持动力电池(10)处于工作温度。
3.一种用于优化权利要求2所述的电池安全控制方法的电池的模拟控制装置,其特征在于:包括动力电池(10)和驾驶模拟控制单元(60),
电池管理单元(20)与动力电池(10)电连接,采集动力电池(10)的工作状态,并将其转化为电机控制器(30)可识别的信号,
驾驶模拟控制单元(60)与整车控制单元(50)电连接,整车控制单元(50)采集驾驶模拟控制单元(60)的驾驶行为,将其转换成指令信号,
电机控制器(30)与电池管理单元(20)、整车控制单元(50)、电机(40)电连接,电机控制器(30)根据动力电池(10)的工作状态信号和指令信号,控制电机(40)产生驱动或刹车行为。
4.根据权利要求3所述的电池的模拟控制装置,其特征在于:电池管理单元(20)包括用于监测动力电池(10)内电池组温度的温度监测单元(21);电池管理单元(20)包括用于监测动力电池(10)放电电流的电流监测单元(22)。
5.根据权利要求4所述的电池的模拟控制装置,其特征在于:动力电池(10)连接有电池调温单元(90),电池温度调节控制器(80)与电池调温单元(90)、电池管理单元(20)、整车控制单元(50)电连接,电池温度调节控制器(80)根据电池管理单元(20)反馈的动力电池(10)工作状态信号,控制电池调温单元(90)的调温行为。
6.根据权利要求5所述的电池的模拟控制装置,其特征在于:汽车模拟单元(70)作为负载与电机(40)连接,汽车模拟单元(70)提供的电机负载包括汽车自重、载荷及行驶阻力。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105891631A (zh) * | 2016-04-03 | 2016-08-24 | 北京工业大学 | 一种电动汽车三电***综合试验平台 |
CN106274498A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 奇瑞商用车(安徽)有限公司 | 电动汽车电池管理***的控制方法 |
CN108445403A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-24 | 东莞中山大学研究院 | 电池及电池管理***测试方法及*** |
CN108879617A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-11-23 | 深圳市仕威新能源有限公司 | 电动车智能控制方法、装置、动力***及电动汽车 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10408880B2 (en) * | 2014-08-19 | 2019-09-10 | Fca Us Llc | Techniques for robust battery state estimation |
CN107499180B (zh) * | 2017-08-04 | 2020-05-29 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种纯电动车功率控制方法及*** |
JP6656284B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2020-03-04 | 本田技研工業株式会社 | 車両の電池温度表示装置 |
CN110843530B (zh) * | 2019-10-23 | 2021-05-04 | 江苏聚磁电驱动科技有限公司 | 大中功率电动车多模块智能驱动***及其大中功率电动车 |
-
2020
- 2020-07-31 CN CN202010757093.8A patent/CN111845447B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105891631A (zh) * | 2016-04-03 | 2016-08-24 | 北京工业大学 | 一种电动汽车三电***综合试验平台 |
CN106274498A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 奇瑞商用车(安徽)有限公司 | 电动汽车电池管理***的控制方法 |
CN108879617A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-11-23 | 深圳市仕威新能源有限公司 | 电动车智能控制方法、装置、动力***及电动汽车 |
CN108445403A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-24 | 东莞中山大学研究院 | 电池及电池管理***测试方法及*** |
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