CN115158091A - 一种基于bms的脉冲与持续功率转化方法 - Google Patents

一种基于bms的脉冲与持续功率转化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法，包括以下步骤：S1、BMS检测到完成上电流程即发脉冲放电功率；S2、行车过程检测到实际母线电流大于持续允许电流，或者加速踏板开度大于60％超过30s，请求持续允许电流；S3、BMS检查到实际母线电流小于持续允许放电电流且加速踏板开度小于60％，持续10s，切换至峰值放电电流；BMS请求持续允许放电电流阶段检测到油门踏板开度大于80％持续3s，请求峰值允许电流；S4、峰值电流切换为持续电流，平滑切换为每秒钟电流下降20A；S5、持续电流切换到峰值电流，平滑切换为每秒钟电流上升20A。本发明提供了一种具体的放电功率的SOP控制方法，能够应对多种工况，同时功率变化逐步降低，有利于延长电池使用寿命。

Description

一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法
技术领域
本发明涉及新能源BMS和电机控制技术领域,更具体的说是涉及一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法。
背景技术
目前A00级纯电动汽车在保证安全及功率分配的情况下，会将VCU的功能分配给电池包的BMS和电机控制起来管理，针对电池包的放电特性，一般分为脉冲放电(一般30S)和持续放电，正是A00级车子电压平台低且电池包电量较少的原因，在保证车子动力性的需要较大的放电电流，此时在电池包的脉冲功率(电流)和持续功率(电流)之间会出现峰值和瞬时的放电电流的切换，电池包又要遵循电池包的自己本身的放电功率(超过电池包MAP表的放电功率会损伤电池包)的特性。
SOP表示电池的能力,即在不过充、过放情况下，当前汽车电池所能输入和输出的最大功率。运行过程中,过充、过放都会对电池造成不可逆转的损害,因此,电池实际输入和输出功率不能超过SOP的允许值。汽车运行工况、S0C、温度、老化程度等因素都会对SOP产生影响，其中汽车运行工况对SOP影响最大。电池的SOP是随着工况不断变化的，由于电池存在极化现象,当电池大功率放电时会拉低外电压，最大脉冲放电持续时间一般允许30S内,当减小放电电流持续一段时间电池极化现象会消退。持续最大允许放电电流内不会出现电压过低拉低的情况下能放出设计容量。
由于SOP的受工况、温度、SOC等多种因素影响,很难实时估算SOP值,目前绝大数厂家采用的方法是，依据SOC值和电池温度及单体电压来划定各个温度对应下的SOP值。峰值功率:固定周期时间T1(15s-30s)，在指定S0C、温度条件下,电池以峰值功率持续放电T1时刻,达到最大允许放电电流的时间后，需要降低放电电流达到允许放电电流值。持续放电功率是电池允许的能连续放电的放电功率，放电时间T2(大于30S以上)，此功率下电池可以连续长时间放电直至截止电压或是其他限值条件。
常用的SOP控制方法为“峰值持续功率切换”方法,该方法采用“水箱原理”,基于实际累计消耗能量,将电池最大输出功率在峰值功率(Ppeak)和持续功率(Pcont)之间动态调整。
但是现有的“峰值-持续功率切换”方法存在如下问题：现有的sop控制的实时估计可用技术却很少，sop表示电池对充放电功率的承受能力，sop的准确估计能够在保护电池的前提下，让电动汽车获得更大的动力自由，比如起步加速的可用功率，仅考虑了电池的静态特征，在动态工况中的预测精度很低，现有的模型的准确性不高，亟需提供一种切实可行的sop控制策略，能够应对电车起步和行车放电策略，同时解决从脉冲放电功率切换到持续放电功率的过放过充的风险。
是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法，在没有VCU来控制功率和能量管理的时候，BMS具有分配功率和能量管理的功能，BMS功率SOP控制方法如下，包括以下步骤：
S1、BMS检测到完成上电流程即发脉冲放电功率；
S2、峰值电流切换持续电流:行车过程检测到实际母线电流大于持续允许电流，或者加速踏板开度大于60％超过30s，请求持续允许电流；
S3、持续允许电流切换峰值允许电流：BMS检查到实际母线电流小于持续允许放电电流且加速踏板开度小于60％，持续10s，切换至峰值放电电流；BMS请求持续允许放电电流阶段检测到油门踏板开度大于80％持续3s，请求峰值允许电流；
S4、峰值电流切换为持续电流，平滑切换为每秒钟电流下降20A；
S5、持续电流切换到峰值电流，平滑切换为每秒钟电流上升20A。
优选的，在上述一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法中，所述转化方法还包括温度和SOC直接变化工况和行车回馈工况。
优选的，在上述一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法中，在所述温度和SOC直接变化工况，电流按照平滑线性处理，峰值电流切换为持续电流为平滑切换，持续到脉冲是瞬时切换。
优选的，在上述一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法中，在所述行车回馈工况，当行车回馈SOC＞95％无回馈电流，根据电池包MAP表执行。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法，包括持续放电功率转化为脉冲放电功率方法和脉冲放电功转化为持续放电功率方法，既能保证车辆的加速的动力性又能保护电池不至于过放，简化了复杂的sop的实时估算模型，为持续放电功率和脉冲放电功率的转化提供了一种优化控制方法，降低了电动汽车电池过冲、过放风险；同时让脉冲放电功率转化为持续放电功率的过程更加平缓，延长电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明中持续放电功率转化为脉冲放电功率示意图。
图2附图为本发明中脉冲放电功率转化为持续放电功率示意图。
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。
本发明实施例公开了一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法，具体为一种新能源汽车电池包的SOP控制方法。
具体控制方法如下：
在没有VCU来控制功率和能量管理的时候，BMS分配功率和能量管理的功能，BMS功率SOP控制策略如下：
1.温度和SOC直接变化电流按照平滑线性处理，峰值电流切换为持续电流为平滑切换，持续电流切换为到脉冲电流是平滑切换。
2.行车回馈SOC＞95％无回馈电流
a.根据电池包MAP表执行。
3.行车放电功率切换
S1.BMS检测到完成上电流程即发脉冲放电功率。
S2.峰值电流切换持续电流:行车过程检测到实际母线电流大于持续允许电流，或者加速踏板开度大于60％超过30s，请求持续允许电流。
S3.持续允许电流切换峰值允许电流：BMS检查到实际母线电流小于持续允许放电电流且加速踏板开度小于60％，持续10s，切换至峰值放电电流；BMS请求持续允许放电电流阶段检测到油门踏板开度大于80％持续3s，请求峰值允许电流。
S4.峰值电流切换为持续电流，平滑切换为每秒钟电流下降20A。
S5.持续电流切换到峰值电流，平滑切换为每秒钟电流上升20A。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于BMS的脉冲与持续功率转化方法，在没有VCU来控制功率和能量管理的时候，BMS具有分配功率和能量管理的功能，BMS功率SOP控制方法如下，其特征在于，包括以下步骤：
S1、BMS检测到完成上电流程即发脉冲放电功率；
S2、峰值电流切换持续电流:行车过程检测到实际母线电流大于持续允许电流，或者加速踏板开度大于60％超过30s，请求持续允许电流；
S3、持续允许电流切换峰值允许电流：bms检查到实际母线电流小于持续允许放电电流且加速踏板开度小于60％，持续10s，切换至峰值放电电流；BMS请求持续允许放电电流阶段检测到油门踏板开度大于80％持续3s，请求峰值允许电流；
S4、峰值电流切换为持续电流，平滑切换为每秒钟电流下降20A；
S5、持续电流切换到峰值电流，平滑切换为每秒钟电流上升20A。
2.根据权利要求1所述的转化方法，其特征在于，所述转化方法还包括温度和SOC直接变化工况和行车回馈工况。
3.根据权利要求2所述的转化方法，其特征在于，在所述温度和SOC直接变化工况，电流按照平滑线性处理，峰值电流切换为持续电流为平滑切换，持续电流切换为峰值电流为平滑切换。
4.根据权利要求2所述的转化方法，其特征在于，在所述行车回馈工况，当行车回馈SOC＞95％无回馈电流，根据电池包MAP表执行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117774768A (zh) * 2023-12-27 2024-03-29 汇工(河北)机械集团有限公司 电池的放电控制方法、控制器、电动矿卡及存储介质

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