CN113173105A - 电动车辆的能量控制方法、装置及电动车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电动车辆的能量控制方法、装置及电动车辆，用以解决现有的能量控制过程中无法充分利用电池电能和发挥用电设备的能力以及无法做到对可用电能量的有效高效分配的问题。所述方法包括：获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数，所述工作参数包括所述动力电池的充电能力信息和放电能力信息，所述用电设备包括低压用电器和所述动力电池的加热器；基于动力电池的工作参数、用电设备的需求功率以及车载充电机的最大输出功率，对车载充电机的输出功率进行控制；基于车载充电机的输出功率、动力电池的工作参数以及用电设备的需求功率，分别对动力电池和用电设备的工作功率进行控制。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动车辆的能量控制方法、装置及电动车辆。
背景技术
电动车辆使用电池电能替代传统车辆燃烧石油进行驱动，具有对环境友好无污染、加速强劲、无噪声等优点。但是，电池的充放电能力与电池温度强相关，其随着电量和温度的改变而变化，并且相较于传统的燃油车辆，电动车辆的用电设备较多，在充电过程中，尤其是在低温低电量的情况下，电池的能力极度受限，如果不能对电池或者来自充电桩的电能进行合理分配，就会对电池造成过充电或过放电，从而影响电池的使用寿命。因此，需要合理分配电池或者来自充电桩的电能以供用电设备使用。
目前对于电动车辆的能量管理，一种方式是在电池电量或温度较低而致使其能力受限时，提前对用电设备的功率进行限制或者对电池能量进行一定预留后再进行分配；另一种方式是根据电池温度判断电池是否允许充电，然后根据温度阈值确定能量源并对电池或电池加热器进行能量分配。但是，上述两种方式并不能充分利用电池电能和发挥用电设备的能力，无法做到对可用电能量的有效高效分配，使得电动车辆无法达到最佳的驱动或者充电性能。
发明内容
本申请实施例提供一种电动车辆的能量控制方法、装置及电动车辆，用以优化电动车辆的能量控制过程，解决现有的能量控制过程中存在的无法充分利用电池电能和发挥用电设备的能力以及无法做到对可用电能量的有效高效分配的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例采用下述技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种电动车辆的能量控制方法，包括：
获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数，所述工作参数包括所述动力电池的充电能力信息和放电能力信息，所述用电设备包括低压用电器和所述动力电池的加热器；
基于所述动力电池的工作参数、所述用电设备的需求功率以及所述车载充电机的最大输出功率，对所述车载充电机的输出功率进行控制；
基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制。
第二方面，本申请实施例提供一种电动车辆的能量控制装置，包括：
获取模块，用于获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数，所述工作参数包括所述动力电池的充电能力信息和放电能力信息，所述用电设备包括低压用电器和所述动力电池的加热器；
第一控制模块，用于基于所述动力电池的工作参数、所述用电设备的需求功率以及所述车载充电机的最大输出功率，对所述车载充电机的输出功率进行控制；
第二控制模块，用于基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制。
第三方面，本申请实施例提供一种电动车辆，包括：动力电池、用电设备、车载充电机、高压配电单元；
用于存储所述高压配电单元可执行指令的存储器；
其中，所述高压配电单元被配置为执行所述指令，以实现如第一方面所述的方法。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
由于用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率和动力电池的充放电能力等工作参数能够反映电动车辆的用电需求和供电能力之间的关系，基于此对车载充电机的输出功率进行控制，再基于车载充电机的输出功率、动力电池的工作参数以及用电设备的需求功率，分别对动力电池和用电设备的工作功率进行控制，不仅可以充分利用动力电池和车载充电机的电能，还能够满足用电设备的用电需求，充分发挥用电设备的能力，做到对可用电能量的有效高效分配，从而使电动车辆能够达到最佳的驱动性能和充电性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的电动车辆的能量控制方法所适用的实施环境的示意图；
图2为本申请一示例性实施例提供的一种电动车辆的能量控制方法的流程示意图；
图3为本申请另一示例性实施例提供的一种电动车辆的能量控制方法的流程示意图；
图4为本申请又一示例性实施例提供的一种电动车辆的能量控制方法的流程示意图；
图5为本申请一示例性实施例提供的一种电动车辆的能量控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
如前所述，目前对于电动车辆的能量管理，一种方式是在电池电量或温度较低而致使其能力受限时，提前对用电设备的功率进行限制或者对电池能量进行一定预留后再进行分配；另一种方式是根据电池温度判断电池是否允许充电，然后根据温度阈值确定能量源并对电池或电池加热器进行能量分配。但是，上述两种方式并不能充分利用电池电能和发挥用电设备的能力，无法做到对可用电能量的有效高效分配，使得车辆无法达到最佳的驱动或者充电性能。
为此，本申请实施例旨在提供一种电动车辆的能量控制方案，基于用电需求和电能供给能力之间的关系，分别对车载充电机的输出功率、动力电池的工作功率以及用电设备的工作功率进行控制，不仅可以充分利用动力电池和车载充电机的电能，还能够满足用电设备的用电需求，充分发挥用电设备的能力，做到对可用电能量的有效高效分配。
应理解，本申请实施例提供的电动车辆的能量控制方法可以由设置于电动车辆的控制组件执行，具体可以例如由电动车辆的高压配电单元(Power Distribution Unit，PDU)执行。
为了便于理解，下面先对本申请实施例提供的电动车辆的能量控制方法所适用的实施环境进行简单介绍。请参考图1，本申请实施例涉及的实施环境包括车载充电机(On-board Charger，OBC)、用电设备、动力电池、直流转换器(DC/DC)以及高压配电单元。其中，用电设备可以包括电动车辆的低压用电器和动力电池的加热器。低压用电器是指电动车辆充电时所需工作的器件，其具体可以包括但不限于控制单元、传感器、执行器等。动力电池是指为电动车辆提供动力来源的电源。动力电池的加热器用于对动力电池进行加热，其通过加热冷却液对动力电池进行加热。
高压配电单元分别与车载充电机、动力电池、加热器以及直流转换器连接，低压用电器与直流转换器连接。车载充电机的输入端可以连接到外部充电设备(如充电桩的充电枪)，对外部充电设备提供的电能进行转换、滤波等处理后输出给高压配电单元。
在动力电池不具备充电能力时，高压配电单元可以根据动力电池的放电能力以及车载充电机的供电能力，控制动力电池和/或车载充电机输出的电能，并将接收到的电能分配给加热器和直流转换器，加热器根据接收到的电能对动力电池进行加热，以使动力电池快速进入充电状态并提升动力电池的充电能力，直流转换器将接收到的高压电转换为低压电后输出至低压用电器，以保证低压用电器正常工作。
在动力电池具备充电能力时，高压配电单元可以控制车载充电机输出的电能，一方面将车载充电机输出的电能分配给动力电池，以对动力电池进行充电；另一方面将车载充电机输出的电能分配加热器和直流转换器，加热器根据接收到的电能对动力电池进行加热，以使动力电池快速进入充电状态并提升动力电池的充电能力，直流转换器将接收到的高压电转换为低压电后输出至低压用电器，以保证低压用电器正常工作。值得说明的是，实际应用中，直流转换器可以独立于高压配电单元设置，或者也可以集成在高压配电单元中。车载充电机可以独立于高压配电单元设置，或者也可以集成在高压配电单元中。图1仅以直流转换器和车载充电机均独立于高压配电单元设置进行示意。
基于上述实施环境，下面结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
请参考图2，为本申请一示例性实施例提供的一种电动车辆的能量控制方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：
S202，获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数。
其中，动力电池的工作参数包括动力电池的充电能力信息和放电能力信息。其中，动力电池的充电能力信息用于指示动力电池是否具备充电能力以及动力电池的最大充电功率，动力电池的放电能力信息用于指示动力电池是否具备放电能力以及动力电池的最大放电功率。
具体而言，动力电池的最大充电功率可以根据动力电池当前的电压和充电电流限值确定，即如以下公式(1)所示。动力电池的最大放电功率可以根据动力电池当前的电压和放电电流限值确定，即如以下公式(2)所示。
Pchrg＝Ubatt·IchrgLim (1)
Pdischrg＝Ubatt·IdischrgLim (2)
其中，Pchrg表示动力电池的最大充电功率；Ubatt表示动力电池电动电压；IchrgLim表示动力电池的充电电流限值；Pdischrg表示动力电池的最大放电功率；IdischrgLim表示动力电池的放电电流限值。
如果动力电池的最大充电功率小于预设充电阈值(如2千瓦)，则确定动力电池不具备充电能力；如果动力电池的最大放电功率小于预设放电阈值(如2千瓦)，则确定动力电池不具备放电能力。
用电设备的需求功率能够表征用电设备的用电需求。为了保证用电设备中的低压用电器在电动车辆的充电过程中能够正常工作，低压用电器的需求功率可以通过直流转换器的实际输出电压、实际输出电流以及效率得到，即如以下公式(3)所示。
PDCDC＝Uout·Iout·η (3)
其中，PDCDC表示低压用电器的需求功率；Uout表示直流转换器的实际输出电压；Iout表示直流转换器的实际输出电流；η表示直流转换器的效率。
用电设备中的加热器的需求功率是指对动力电池进行加热所需的电功率。考虑到温度较低会致使动力电池的充放电能力受限，为了保证动力电池的充放电能力，加热器的需求功率可以根据动力电池的进水口的目标水温和实际水温确定，具体如以下公式(4)所示。其中，所述进水口的目标水温可以根据对动力电池所需加热到的目标温度预先设置，所述进水口的实际水温可以通过温度采集装置进行测量得到。
其中，PHVH表示加热器的需求功率；Pmax表示加热器的最大允许功率；Tact表示动力电池的进水口的实际水温；Ttar表示动力电池的进水口的目标水温；
表示实际水温、目标水温以及功率之间的预设映射关系。
车载充电机的最大输出功率能够表征所连接的外部供电设备的供电能力。为了充分利用外部充电设备的能力且避免对车载充电机造成损害，车载充电机的最大充电功率可以根据所连接的外部充电设备的能力以及车载充电机自身的供电能力确定，具体而言，可以将所连接的充电桩的能力、充电桩上充电枪的线缆传输能力以及车载充电机的供电能力三者中的最小值，确定为车载充电机的最大输出功率。
本申请实施例中，可以预先设定电动车辆的能量控制模式，驾驶员可以手动触发电动车辆的能量控制模式，从而进行能量自动控制。或者，电动车辆的控制组件可以检测电动车辆是否连接到外部充电设备(如充电枪)，如果是，则自动触发能量控制模式，从而进入能量自动控制。
S204，基于动力电池的工作参数、用电设备的需求功率以及车载充电机的最大输出功率，对车载充电机的输出功率进行控制。
在动力电池具备充电能力时，由外部充电设备通过车载充电机为动力电池提供充电所需的电能以及为用电设备提供工作所需的电能，而在动力电池具备放电能力时，可以由动力电池和/或外部充电设备为用电设备提供工作所需的电能，也就是说，电动车辆的用电需求随着动力电池的工作参数的不同而不同。此外，车载充电机的最大输出功率能够反映外部充电设备的供电能力。因此，可以基于动力电池的工作参数和用电设备的需求功率，确定出电动车辆的用电需求，然后基于电动车辆的用电需求和车载充电机的最大输出功率，对车载充电机的输出功率进行控制，由此可以达到充分利用所连接的外部充电设备的供电能力的效果。
在一种可选的实施方式中，如图3所示，上述S204可以包括：
S241，基于用电设备的需求功率和动力电池的工作参数，确定电动车辆的整车需求功率。
具体而言，如果动力电池不具备充电能力，则车载充电机不需要对动力电池进行充电，进而可以将用电设备的需求功率确定为电动车辆的整车需求功率，即PDCDC+PHVH，其中，PDCDC表示低压用电器的需求功率，PHVH表示加热器的需求功率。
如果动力电池具备充电能力，为了满足动力电池的充电需求以及用电设备的用电需求，则将用电设备的需求功率与动力电池的最大充电功率之和，确定为电动车辆的整车需求功率，即PDCDC+PHVH+Pchrg，其中，Pchrg表示动力电池的最大充电功率。
可以理解的是，基于动力电池的充电能力信息和用电设备的需求功率，确定电动车辆的整车需求功率，充分考虑了动力电池的充电需求和用电设备的用电需求，进而得到的整车需求功率能够更准确地反映电动车辆的用电需求，使得后续基于此对车载充电机的输出功率进行控制，能够进一步提高对外部充电设备的电能利用率，且能够更好地满足电动车辆的用电需求。
S242，基于电动车辆的整车需求功率和车载充电机的最大输出功率，确定车载充电机的目标输出功率。
具体而言，如果整车需求功率小于或等于车载充电机的最大输出功率，则单通过车载充电机输出的电能便能够满足电动车辆的用电需求，此时可以将整车需求功率确定为车载充电机的目标输出功率，以使车载充电机输出的电能正好满足电动车辆的用电需求。更为具体地，POBC'＝PDCDC+PHVH(动力电池不具备充电能力)或者POBC'＝PDCDC+PHVH+Pchrg(动力电池具备充电能力)，其中，POBC'表示车载充电机的目标输出功率。
如果整车需求功率大于车载充电机的最大输出功率，则单通过车载充电机输出的电能无法满足电动车辆的用电需求，此时可以将车载充电机的最大输出功率确定为车载充电机的目标输出功率，即POBC'＝POBC，其中，POBC表示车载充电机的最大输出功率。
可以理解的是，通过整车需求功率与车载充电机的最大输出功率之间的大小关系，确定车载充电机的目标输出功率，能够进一步提高对外部充电设备的电能利用率。
S243，将车载充电机的输出功率调整至目标输出功率。
具体而言，用电设备的需求功率及动力电池的工作参数是随环境因素及动力电池和用电设备自身的因素的变化而动态变化的，确定出的目标输出功率也是动态变化的，因而可以按照预设时间间隔按照上述方式确定车载充电机的目标输出功率并基于此对车载充电机的输出功率进行调整。
当然，本申请实施例提供的能量控制方法中，还可以采用其他的本领域常用方式对车载充电机的输出功率进行调整，本申请实施例对此不做具体限定。
S206，基于车载充电机的输出功率、动力电池的工作参数以及用电设备的需求功率，分别对动力电池和用电设备的工作功率进行控制。
由于电动车辆的用电需求随着动力电池的充放电能力的不同而发生变化，为了更好地满足电动车辆的用电需求，可以根据动力电池的充放电能力、上述整车需求功率以及车载充电机的目标输出功率，对动力电池及用电设备的工作功率进行调整。
具体而言，在一种可选的实施方式中，如图3所示，如果动力电池不具备充电能力，则上述S206包括：
S261a，将第一需求功率和动力电池的最大放电功率中的较小值确定为第一工作功率阈值，并控制动力电池以不超过第一工作功率阈值的功率进行放电，其中，第一需求功率为整车需求功率与车载充电机的目标输出功率之间的差值。
更为具体地，在动力电池不具备充电能力时，整车需求功率为用电设备的需求功率(即低压用电器的需求功率与加热器的需求功率之和)，如果整车需求功率小于或等于车载充电机的目标输出功率，则车载充电机输出的电能足以满足电动车辆的用电需求，因而第一工作功率阈值为0，也即不需要动力电池进行放电。
如果整车需求功率大于车载充电机的目标输出功率，则车载充电机输出的电能无法满足电动车辆的用电需求，则还需要动力电池进行放电。如果此时动力电池具备放电能力，则可以确定第一工作功率阈值为min{PDCDC+PHVH-POBC',Pdischrg}，其中，PDCDC表示低压用电器的需求功率，PHVH表示加热器的需求功率，POBC'表示车载充电机的目标输出功率，Pdischrg表示动力电池的最大放电功率。如果此时动力电池不具备放电能力，则仍由车载充电机进行供电。
S262a，将第一和值与低压用电器的目标工作功率之间的差值，确定为加热器的最大可用输出功率，其中，第一和值为动力电池的最大放电功率与车载充电机的目标输出功率之和。
也即是说，加热器的最大可用输出功率为Pdischrg+POBC'-PDCDC。
S263a，将加热器的最大可用输出功率与加热器的需求功率中的较小值，确定为加热器的目标工作功率。
也就是说，加热器的目标工作功率为min{PHVH,Pdischrg+POBC'-PDCDC}。更为具体地，如果POBC'＝PDCDC+PHVH，那么加热器的目标工作功率为PHVH；如果POBC'＝POBC，那么加热器的目标工作功率为POBC-PDCDC(在动力电池不具备放电能力时)或者min{PHVH,Pdischrg+POBC'-PDCDC}(在动力电池具备放电能力时)。
S264a，控制低压用电器和加热器分别以自身的目标工作功率进行工作。
可以理解，在动力电池不具备充电能力时，根据整车需求功率和车载充电机的目标输出功率确定第一需求功率，并根据第一需求功率和动力电池的最大放电功率中的较小值，对动力电池的放电功率进行控制，可以在满足电动车辆的整车用电需求的同时，避免动力电池出现过放电的问题，提高动力电池的安全性。并且，在对用电设备的工作功率进行控制时，通过上述方式可以确保低压用电器能够正常工作，且避免对加热器提供的电能过大而对加热器造成损坏。
在动力电池的温度逐步上升而使得动力电池具备充电能力后，不仅需要对用电设备供电，还需要对动力电池进行充电。此时，为了使动力电池能够尽快进入充电状态且提高充电效率，可以结合动力电池的温度确定动力电池的加热需求和充电需求，进一步基于确定出的加热需求和充电需求对动力电池和用电设备的工作功率进行控制。具体地，如图3所示，动力电池的工作参数还包括动力电池的温度，如果动力电池具备充电能力，则上述S206包括：
S261b，监控车载充电机的目标输出功率是否大于或等于整车需求功率。
如果是，则车载充电机的目标输出功率足以满足低压用电器和加热器的用电需求以及动力电池的充电需求，进而可以执行下述步骤S262b至S265b。
S262b，将低压用电器的需求功率确定为低压用电器的目标工作功率。
S263b，将加热器的需求功率确定为加热器的目标工作功率。
S264b，控制低压用电器和加热器分别以自身的目标工作功率进行工作。
S265b，将动力电池的最大充电功率作为动力电池的第一目标工作功率，控制动力电池以第一目标工作功率进行充电。
进一步地，如果车载充电机的目标输出功率小于正常需求功率，则车载充电机的目标输出功率无法同时满足低压用电器和加热器的用电需求以及动力电池的充电需求，为了使动力电池能够尽快进入充电状态且提高充电效率，获取的动力电池的工作参数还可以包括动力电池的温度，进而还结合动力电池的温度确定分配给加热器及动力电池的能量。具体地，可以执行以下步骤S266b至S269b。
S266b，将低压用电器的需求功率确定为低压用电器的目标工作功率。
S267b，基于车载充电机的目标输出功率、低压用电器的目标工作功率、加热器的需求功率以及动力电池的温度，确定加热器的目标工作功率。
更为具体地，如果动力电池的温度未预设工作温度，为了使动力电池能够尽快进入充电状态且提高充电效率，则可基于的动力电池的温度与预设工作温度之间的差值以及温度差与分配系数之间的预设对应关系，确定目标分配系数。然后，基于车载充电机的目标输出功率与低压用电器的目标工作功率之间的差值以及目标分配系数，确定加热器对应的第一预设分配功率，即m·(POBC'-PDCDC)。最后，将第一预设分配功率与加热器的需求功率中的较小值，确定为加热器的目标工作功率，即min{PHVH,m·(POBC'-PDCDC)}。
需要说明的是，预设工作温度可以是根据实际需要预先设置的舒适工作温度。另外，温度差与分配系数之间的对应关系可以根据实际工程开发过程中的多次试验结果预先设置。例如，表1示出了一种温度差与分配系数之间的预设对应关系示例。
表1
| 温度差 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 50 |
| 分配系数m | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.8 | 1 |
为了适应不同环境下动力电池的充电需求和加热需求，防止加热器停止工作后，动力电池的温度下降而影响充电效率，如果动力电池的温度达到预设工作温度，则获取电动车辆所处环境的环境温度。然后，基于获取的环境温度以及环境温度与保温需求功率之间的预设对应关系，确定动力电池的保温需求功率；进一步地，将车载充电机的目标输出功率与低压用电器的目标工作功率之间的差值，确定为加热器对应的第二预分配功率，即POBC'-PDCDC。最后，将第二预分配功率与动力电池的保温需求功率中的较小值，确定为加热器的目标工作功率，即min{P保温,POBC'-PDCDC}，其中，P保温表示动力电池的保温需求温度。
需要说明的是，环境温度与保温需求功率之间的对应关系可以根据实际工程开发过程中的多次试验结果预先设置。
S268b，控制低压用电器和加热器分别以自身的目标工作功率进行工作。
S269b，将车载充电机的目标输出功率与用电设备的需求总功率之间的差值，确定为动力电池对应的第二目标工作功率，并控制动力电池以第二目标工作功率进行充电，其中，需求总功率为所述低压用电器的需求功率与所述加热器的需求功率之和。
也就是说，在动力电池具备充电能力时，车载充电机输出的电能优先提供给用电设备，以保证用电设备能够正常工作，然后利用剩余的电能为动力电池充电。
可以理解，在动力电池具备充电能力时，将低压用电器的需求功率确定为低压用电器的目标工作功率，可以优先保证低压用电器能够正常工作；然后，基于车载充电机的目标输出功率、低压用电器的目标工作功率、加热器的需求功率以及动力电池的温度，确定加热器的目标工作功率，可以使动力电池能够尽快进入充电状态且提高充电效率；最后，基于车载充电机的目标输出功率与用电设备的需求总功率之间的差值控制动力电池进行充电，可以充分利用车载充电机输出的剩余能量为动力电池充电，既能够满足动力电池的保温需求，又能够进一步提高车载充电输出电能的利用率。
当然，本申请实施例提供的能量控制方法中，还可以采用其他的本领域常用方式对动力电池和用电设备的工作功率进行控制，本申请实施例对此不做具体限定。
通过本申请实施例提供的电动车辆的能量控制方法，由于用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率和动力电池的充电能力信息能够反映电动车辆的用电需求和供电能力之间的关系，基于此对车载充电机的输出功率进行控制，再基于车载充电机的输出功率、动力电池的工作参数以及用电设备的需求功率，分别对动力电池和用电设备的工作功率进行控制，不仅可以充分利用动力电池和车载充电机的电能，还能够满足用电设备的用电需求，充分发挥用电设备的能力，做到对可用电能量的有效高效分配，从而使电动车辆能够达到最佳的驱动性能和充电性能。
请参考图4，为本申请又一示例性实施例提供的一种电动车辆的能量控制方法的流程示意图。如图4所述，该方法包括：
S41，检测车载充电机是否连接到外部充电设备。
如果是，则执行S42。
S42，获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数。
其中，动力电池的工作参数包括动力电池的充电能力信息和放电能力信息。具体而言，动力电池的充电能力信息可以包括动力电池的最大充电功率Pdischrg，动力电池的放电能力信息可以包括动力电池的最大放电功率Pchrg。用电设备包括低压用电器和动力电池的加热器。
S43，判断动力电池是否具备充电能力。
如果否，则执行S44a；如果是，则执行S44b。
S44a，判断低压用电器的需求功率PDCDC与加热器的需求功率PHVH之和是否小于或等于车载充电机的最大输出功率POBC。
如果是，则执行S45a；如果否，则执行S48a。
S45a，将车载充电机的输出功率调整为低压用电器的需求功率与加热器的需求功率之和PDCDC+PHVH。
S46a，控制低压用电器以自身的需求功率PDCDC进行工作。
S47a，控制加热器以自身的需求功率PHVH进行工作。
S48a，判断动力电池是具备放电能力。
如果否，则执行S49a；如果是，则执行S52a。
S49a，将车载充电机的输出功率调整为其自身的最大输出功率POBC。
S50a，将低压用电器的工作功率调整为低压用电器自身的需求功率PDCDC。
S51a，将控制加热器的工作功率调整为车载充电机的输出功率与低压用电器的需求功率之间的差值进行工作POBC-PDCDC。
S52a，将车载充电机的输出功率调整为其自身的最大输出功率POBC。
S53a，将动力电池的工作功率调整为不超过第一工作功率阈值min{PDCDC+PHVH-POBC，Pdischrg}进行放电。
S54a，将低压用电器的工作功率调整为低压用电器自身的需求功率PDCDC。
S55a，将加热器的工作功率调整为加热器的最大可用输出功率与加热器的需求功率中的较小值min{PHVH,Pdischrg+POBC-PDCDC}。
S44b，判断动力电池的电芯温度是否达到预设工作温度。
如果否，则执行S45b；如果是，则执行S54b。
S45b，判断低压用电器的需求功率、加热器的需求功率以及动力电池的最大充电功率之和PDCDC+PHVH+Pchrg是否小于或等于车载充电机的最大输出功率POBC。
如果是，则执行S46b；如果否，则执行S50b。
S46b，将车载充电机的输出功率调整为低压用电器的需求功率、加热器的需求功率以及动力电池的最大充电功率之和PDCDC+PHVH+Pchrg。
S47b，将低压用电器的工作功率调整为低压用电器自身的需求功率PDCDC。
S48b，将加热器的工作功率调整为加热器自身的需求功率PHVH。
S49b，控制动力电池以自身的最大充电功率Pchrg进行充电。
S50b，将车载充电机的输出功率调整为其自身的最大输出功率POBC。
S51b，将低压用电器的工作功率调整为低压用电器自身的需求功率PDCDC。
S52b，将加热器的工作功率调整为min{PHVH,m·(POBC-PDCDC)}。
S53b，控制动力电池以第一目标工作功率POBC-PDCDC-min{PHVH,m·(POBC-PDCDC)}进行充电。
S54b，基于电动车辆所处环境的环境温度以及环境温度与保温需求功率之间的预设对应关系，确定动力电池的保温需求功率。
S55b，将车载充电机的输出功率调整为其自身的最大输出功率POBC。
S56b，将低压用电器的工作功率调整为低压用电器自身的需求功率PDCDC。
S57b，将加热器的工作功率调整为min{P保温,POBC-PDCDC}。
S58b，控制动力电池以第二目标工作功率POBC-PDCDC-min{P保温,POBC-PDCDC}进行充电。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
与上述图2所示的电动车辆的能量控制方法相对应地，本申请实施例还提供一种电动车辆的能量控制装置。图5是本申请一示例性实施例提供的一种电动车辆的能量控制装置的结构示意图，该装置500包括：
获取模块510，用于获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数，所述工作参数包括所述动力电池的充电能力信息和放电能力信息，所述用电设备包括低压用电器和所述动力电池的加热器；
第一控制模块520，用于基于所述动力电池的工作参数、所述用电设备的需求功率以及所述车载充电机的最大输出功率，对所述车载充电机的输出功率进行控制；
第二控制模块530，用于基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制。
可选地，所述第一控制模块520包括：
整车需求功率确定子模块，用于基于所述用电设备的需求功率和所述动力电池的工作参数，确定所述电动车辆的整车需求功率；
目标输出功率确定子模块，用于基于所述整车需求功率和所述车载充电机的最大输出功率，确定所述车载充电机的目标输出功率；
输出功率调整子模块，用于将所述车载充电机的输出功率调整至所述目标输出功率。
可选地，所述充电能力信息用于指示所述动力电池是否具备充电能力以及最大充电功率，所述放电能力信息用于指示所述动力电池是否具备放电能力以及最大放电功率；
所述整车需求功率确定子模块具体用于：
如果所述动力电池不具备充电能力，则将所述用电设备的需求功率确定为所述电动车辆的整车需求功率；
如果所述动力电池具备充电能力，则将所述用电设备的需求功率与所述动力电池的最大充电功率之和，确定为所述电动车辆的整车需求功率。
可选地，所述目标输出功率确定子模块具体用于：
如果所述整车需求功率小于或等于所述车载充电机的最大输出功率，则将所述整车需求功率确定为所述车载充电机的目标输出功率；
如果所述整车需求功率大于所述车载充电机的最大输出功率，则将所述车载充电机的最大输出功率确定为所述车载充电机的目标输出功率。
可选地，如果所述动力电池不具备充电能力，则所述第二控制模块530包括：
第一控制子模块，用于将第一需求功率和所述动力电池的最大放电功率中的较小值确定为第一工作功率阈值，并控制所述动力电池以不超过所述第一工作功率阈值的功率进行放电，其中，所述第一需求功率为所述整车需求功率与所述车载充电机的目标输出功率之间的差值；
第一低压工作功率确定子模块，用于将所述低压用电器的需求功率确定为所述低压用电器的目标工作功率；
最大可用输出功率确定子模块，用于将第一和值与所述低压用电器的目标工作功率之间的差值，确定为所述加热器的最大可用输出功率，所述第一和值为所述动力电池的最大放电功率与所述车载充电机的目标输出功率之和；
第一加热工作功率确定子模块，用于将所述加热器的最大可用输出功率与所述加热器的需求功率中的较小值，确定为所述加热器的目标工作功率；
第二控制子模块，用于控制所述低压用电器和所述加热器分别以自身的目标工作功率进行工作。
可选地，如果所述动力电池具备充电能力，则所述第二控制模块530包括：
功率监控子模块，用于监控所述车载充电机的目标输出功率是否大于或等于所述整车需求功率；
第二低压工作功率确定子模块，用于在所述车载充电机的目标输出功率大于或等于所述整车需求功率时，将所述低压用电器的需求功率确定为所述低压用电器的目标工作功率；
第二加热工作功率确定子模块，用于将所述加热器的需求功率确定为所述加热器的目标工作功率；
第三控制子模块，用于控制所述低压用电器和所述加热器分别以自身的目标工作功率进行工作；
第四控制子模块，用于将所述动力电池的最大充电功率作为所述动力电池的第一目标工作功率，控制所述动力电池以所述第一目标工作功率进行充电。
可选地，所述第二控制模块530还包括：
第三低压工作功率确定子模块，用于在所述车载充电机的目标输出功率小于所述整车需求功率时，将所述低压用电器的需求功率确定为所述低压用电器的目标工作功率；
第三加热工作功率确定子模块，用于基于所述车载充电机的目标输出功率、所述低压用电器的目标工作功率、所述加热器的需求功率以及所述动力电池的温度，确定所述加热器的目标工作功率，其中，所述动力电池的工作参数还包括所述动力电池的温度；
第五控制子模块，用于控制所述低压用电器和所述加热器分别以自身的目标工作功率进行工作；
第流控制子模块，用于将所述车载充电机的目标输出功率与所述用电设备的需求总功率之间的差值，确定为所述动力电池对应的第二目标工作功率，并控制所述动力电池以所述第二目标工作功率进行充电。
可选地，所述第三加热工作功率确定子模块具体用于：
如果所述动力电池的温度未达到预设工作温度，则基于所述动力电池的温度与所述预设工作温度之间的差值以及温度差与分配系数之间的预设对应关系，确定目标分配系数；
基于所述车载充电机的目标输出功率与所述低压用电器的目标工作功率之间的差值以及所述目标分配系数，确定所述加热器对应的第一预分配功率；
将所述第一预分配功率与所述加热器的需求功率中的较小值，确定为所述加热器的目标工作功率。
可选地，所述第三加热工作功率确定子模块具体用于：
如果所述动力电池的温度达到所述预设工作温度，则获取所述电动车辆所处环境的环境温度；
基于所述环境温度以及环境温度与保温需求功率之间的预设对应关系，确定所述动力电池的保温需求功率；
将所述车载充电机的目标输出功率与所述低压用电器的目标工作功率之间的差值，确定为所述加热器对应的第二预分配功率；
将所述第二预分配功率与所述动力电池的保温需求功率中的较小值，确定为所述加热器的目标工作功率。
显然，本申请实施例提供的电动车辆的能量控制装置可以作为上述图2至图4所示的电动车辆的能量控制方法的执行主体，因此能够实现电动车辆的能量控制方法在图2至图4所实现的功能。由于原理相同，在此不再赘述。
此外，本申请实施例还提供一种电动车辆，该电动车辆包括动力电池、用电设备、车载充电机、高压配电单元以及存储器。存储器用于存储高压配电单元可执行指令，其中，高压配电单元被配置为执行所述指令，以实现如本申请实施例提供的电动车辆的能量控制方法。
具体而言，用电设备可以包括低压用电器和动力电池的加热器。电动车辆还包括直流转换器。其中，高压配电单元分别与车载充电机、动力电池、加热器以及直流转换器连接，低压用电器与直流转化器连接。
可以理解，通过本申请实施例提供的电动车辆，由于用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的充电能力信息及放电能力信息能够反映电动车辆的用电需求和供电能力之间的关系，基于此对车载充电机的输出功率进行控制，再基于车载充电机的输出功率、动力电池的工作参数以及用电设备的需求功率，分别对动力电池和用电设备的工作功率进行控制，不仅可以充分利用动力电池和车载充电机的电能，还能够满足用电设备的用电需求，充分发挥用电设备的能力，做到对可用电能量的有效高效分配，从而使电动车辆能够达到最佳的驱动性能和充电性能，从而使电动车辆能够达到最佳的驱动性能和充电性能。
本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图2所示实施例的方法，并具体用于执行以下操作：
获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数，所述工作参数包括所述动力电池的充电能力信息和放电能力信息，所述用电设备包括低压用电器和所述动力电池的加热器；
基于所述动力电池的工作参数、所述用电设备的需求功率以及所述车载充电机的最大输出功率，对所述车载充电机的输出功率进行控制；
基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制。
总之，以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
Claims (11)
1.一种电动车辆的能量控制方法，其特征在于，包括：
获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数，所述工作参数包括所述动力电池的充电能力信息和放电能力信息，所述用电设备包括低压用电器和所述动力电池的加热器；
基于所述动力电池的工作参数、所述用电设备的需求功率以及所述车载充电机的最大输出功率，对所述车载充电机的输出功率进行控制；
基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述动力电池的工作参数、所述用电设备的需求功率以及所述车载充电机的最大输出功率，对所述车载充电机的输出功率进行控制，包括：
基于所述用电设备的需求功率和所述动力电池的工作参数，确定所述电动车辆的整车需求功率；
基于所述整车需求功率和所述车载充电机的最大输出功率，确定所述车载充电机的目标输出功率；
将所述车载充电机的输出功率调整至所述目标输出功率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述充电能力信息用于指示所述动力电池是否具备充电能力以及最大充电功率，所述放电能力信息用于指示所述动力电池是否具备放电能力以及最大放电功率；
所述基于所述用电设备的需求功率和所述动力电池的工作参数，确定所述电动车辆的整车需求功率，包括：
如果所述动力电池不具备充电能力，则将所述用电设备的需求功率确定为所述电动车辆的整车需求功率；
如果所述动力电池具备充电能力，则将所述用电设备的需求功率与所述动力电池的最大充电功率之和，确定为所述电动车辆的整车需求功率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述整车需求功率和所述车载充电机的最大输出功率，确定所述车载充电机的目标输出功率，包括：
如果所述整车需求功率小于或等于所述车载充电机的最大输出功率，则将所述整车需求功率确定为所述车载充电机的目标输出功率；
如果所述整车需求功率大于所述车载充电机的最大输出功率，则将所述车载充电机的最大输出功率确定为所述车载充电机的目标输出功率。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述动力电池不具备充电能力，则所述基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制，包括：
将第一需求功率和所述动力电池的最大放电功率中的较小值确定为第一工作功率阈值，并控制所述动力电池以不超过所述第一工作功率阈值的功率进行放电，其中，所述第一需求功率为所述整车需求功率与所述车载充电机的目标输出功率之间的差值；
将所述低压用电器的需求功率确定为所述低压用电器的目标工作功率；
将第一和值与所述低压用电器的目标工作功率之间的差值，确定为所述加热器的最大可用输出功率，所述第一和值为所述动力电池的最大放电功率与所述车载充电机的目标输出功率之和；
将所述加热器的最大可用输出功率与所述加热器的需求功率中的较小值，确定为所述加热器的目标工作功率；
控制所述低压用电器和所述加热器分别以自身的目标工作功率进行工作。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述动力电池具备充电能力，则所述基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制，包括：
监控所述车载充电机的目标输出功率是否大于或等于所述整车需求功率；
如果是，则将所述低压用电器的需求功率确定为所述低压用电器的目标工作功率；
将所述加热器的需求功率确定为所述加热器的目标工作功率；
控制所述低压用电器和所述加热器分别以自身的目标工作功率进行工作；
将所述动力电池的最大充电功率作为所述动力电池的第一目标工作功率，控制所述动力电池以所述第一目标工作功率进行充电。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制，还包括：
如果所述车载充电机的目标输出功率小于所述整车需求功率，则将所述低压用电器的需求功率确定为所述低压用电器的目标工作功率；
基于所述车载充电机的目标输出功率、所述低压用电器的目标工作功率、所述加热器的需求功率以及所述动力电池的温度，确定所述加热器的目标工作功率，其中，所述动力电池的工作参数还包括所述动力电池的温度；
控制所述低压用电器和所述加热器分别以自身的目标工作功率进行工作；
将所述车载充电机的目标输出功率与所述用电设备的需求总功率之间的差值，确定为所述动力电池对应的第二目标工作功率，并控制所述动力电池以所述第二目标工作功率进行充电。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述车载充电机的目标输出功率、所述低压用电器的目标工作功率、所述加热器的需求功率以及所述动力电池的温度，确定所述加热器的目标工作功率，包括：
如果所述动力电池的温度未达到预设工作温度，则基于所述动力电池的温度与所述预设工作温度之间的差值以及温度差与分配系数之间的预设对应关系，确定目标分配系数；
基于所述车载充电机的目标输出功率与所述低压用电器的目标工作功率之间的差值以及所述目标分配系数，确定所述加热器对应的第一预分配功率；
将所述第一预分配功率与所述加热器的需求功率中的较小值，确定为所述加热器的目标工作功率。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述车载充电机的目标输出功率、所述低压用电器的目标工作功率、所述加热器的需求功率以及所述动力电池的温度，确定所述加热器的目标工作功率，包括：
如果所述动力电池的温度达到预设工作温度，则获取所述电动车辆所处环境的环境温度；
基于所述环境温度以及环境温度与保温需求功率之间的预设对应关系，确定所述动力电池的保温需求功率；
将所述车载充电机的目标输出功率与所述低压用电器的目标工作功率之间的差值，确定为所述加热器对应的第二预分配功率；
将所述第二预分配功率与所述动力电池的保温需求功率中的较小值，确定为所述加热器的目标工作功率。
10.一种电动车辆的能量控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电动车辆的用电设备的需求功率、车载充电机的最大输出功率以及动力电池的工作参数，所述工作参数包括所述动力电池的充电能力信息和放电能力信息，所述用电设备包括低压用电器和所述动力电池的加热器；
第一控制模块，用于基于所述动力电池的工作参数、所述用电设备的需求功率以及所述车载充电机的最大输出功率，对所述车载充电机的输出功率进行控制；
第二控制模块，用于基于所述车载充电机的输出功率、所述动力电池的工作参数以及所述用电设备的需求功率，分别对所述动力电池和所述用电设备的工作功率进行控制。
11.一种电动车辆，其特征在于，包括：动力电池、用电设备、车载充电机、高压配电单元；
用于存储所述高压配电单元可执行指令的存储器；
其中，所述高压配电单元被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20210727 |