CN117227576B - 电池功率控制方法、存储介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池功率控制方法、存储介质和电子设备，方法包括：获取当前充放电功率MAP表；根据当前充放电功率MAP表确定当前可用最大功率和当前允许放电时间；计算当前累计放电参数，当前累计放电参数为当前时刻之前预设时间段内的实际输出功率对时间的积分，预设时间段大于当前允许放电时间；根据当前累计放电参数、当前可用最大功率和当前允许放电时间切换当前充放电功率MAP表。本申请根据当前时刻之前预设时间段内的实际输出功率对时间的积分，计算出当前累计放电参数，结合当前可用最大功率和当前允许放电时间控制当前充放电功率MAP表的切换，能够根据预设时间段内的累计放电参数是否超过当前的最大允许放电能力来切换当前充放电功率MAP表。

Description

电池功率控制方法、存储介质和电子设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池功率控制方法、存储介质和电子设备。

背景技术

电动汽车的可用功率源头来自于车辆的动力电池包。整个动力电池包的可持续充放电功率参数由电芯单体的标准可持续充放电功率参数通过实际整包串并数计算后得出。一般整包的可持续充放电功率参数根据多个充放电功率MAP表控制，每个充放电功率MAP表对应不同持续时间的可用功率（如2s充放电功率MAP表，5s充放电功率MAP表，10s充充放电功率MAP表……等等）。图1示出了动力电池包的2s充放电功率MAP表，该表示出了不同电池温度和SOC（剩余电量）下对应的可持续放电功率，例如SOC为30%，温度为10℃时，该动力电池包的2s可持续放电功率为100kw。

由于充放电功率MAP表需要对电池进行多次实测才能得到，因此实车应用中充放电功率MAP表一般是离散的、非连续的，因此，多个充放电功率MAP表之间如何切换则成为动力电池包功率控制的关键所在。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术中多个充放电功率MAP表之间如何切换存在难度的不足，提供一种实现多个充放电功率MAP表切换的电池功率控制方法、存储介质和电子设备。

本申请的技术方案提供一种电池功率控制方法，包括：

获取当前充放电功率MAP表；

根据所述当前充放电功率MAP表确定当前可用最大功率和当前允许放电时间；

计算当前累计放电参数，所述当前累计放电参数为当前时刻之前预设时间段内的实际输出功率对时间的积分，所述预设时间段大于所述当前允许放电时间；

根据所述当前累计放电参数、所述当前可用最大功率和所述当前允许放电时间切换当前充放电功率MAP表。

进一步地，所述方法还包括：

响应于车辆启动，根据初始充放电功率MAP表控制电池输出功率，所述初始充放电功率MAP表为允许放电时间为10s的充放电功率MAP表。

进一步地，根据所述当前累计放电参数、所述当前可用最大功率和所述当前允许放电时间切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

计算当前允许放电参数，所述当前允许放电参数为所述当前可用最大功率和所述当前允许放电时间的乘积；

计算当前放电比值，所述当前放电比值为所述当前累计放电参数除以所述当前允许放电参数；

根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表。

进一步地，所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

若当前放电比值大于等于当前比值上限，则切换允许放电时间大于所述当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表。

进一步地，所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

若当前放电比值小于等于当前比值下限，则切换允许放电时间小于所述当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表。

进一步地，所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表之前，还包括：

根据所述当前充放电功率MAP表确定当前比值上限和/或当前比值下限。

进一步地，所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表之后，还包括：

获取车辆行驶参数和当前输出功率；

根据当前充放电功率MAP表和所述车辆行驶参数确定目标输出功率；

控制电池输出功率以目标切换速率从所述当前输出功率切换至所述目标输出功率。

进一步地，所述控制电池输出功率以目标切换速率从所述当前输出功率切换至所述目标输出功率之前，还包括：

确定目标切换速率，所述目标切换速率为功率差值除以预设切换时长的商，所述功率差值为所述目标输出功率与所述当前输出功率的差值的绝对值。

本申请的技术方案还提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的电池功率控制方法。

本申请的技术方案还提供一种电子设备，包括至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的电池功率控制方法。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本申请根据当前时刻之前预设时间段内的实际输出功率对时间的积分，计算出当前累计放电参数，结合当前可用最大功率和所述当前允许放电时间控制当前充放电功率MAP表的切换，能够根据预设时间段内的累计放电参数是否超过当前的最大允许放电能力来切换当前充放电功率MAP表。

附图说明

参见附图，本申请的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：

图1是动力电池包充放电功率MAP表的一个示例；

图2是本申请一实施例中电池功率控制方法的流程图；

图3是本申请一较佳实施例中电池功率控制方法的流程图；

图4是本申请一实施例中电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本申请的具体实施方式。

容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或视为对申请技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述属于在本申请中的具体含义。

电池功率控制方法：

本申请实施例中的电池功率控制方法，如图2所示，包括：

步骤S201：获取当前充放电功率MAP表；

步骤S202：根据当前充放电功率MAP表确定当前可用最大功率和当前允许放电时间；

步骤S203：计算当前累计放电参数，当前累计放电参数为当前时刻之前预设时间段内的实际输出功率对时间的积分，预设时间段大于当前允许放电时间；

步骤S204：根据当前累计放电参数、当前可用最大功率和当前允许放电时间切换当前充放电功率MAP表。

具体来说，关于步骤S201，在车辆运行期间，每间隔设定时间（例如，设定时间可以设置为0.5s-2s ）获取当前充放电功率MAP表，从而实现对当前充放电功率MAP表的监测。

步骤S202确定当前充放电功率MAP表对应的当前允许放电时间，每个充放电功率MAP表都有其对应的允许放电时间；同时获取当前电池包温度和当前电池包电量，通过查询当前充放电功率MAP表确定当前可用最大功率；即基于当前充放电功率MAP表，电池包允许以当前可用最大功率持续放电当前允许放电时间。

之后步骤S203获取当前时刻之前预设时间段内的电池的实际输出功率，并计算预设时间段内的实际输出功率对时间的积分作为当前累计放电参数，作为一个例子，若预设时间段为20s，在当前时刻之前，动力电池包先以50kw的功率输出10s，再以30kw的功率输出了12s，又以20kw的功率输出了2s。当前累计放电参数α则为当前时刻前20s里实际输出功率对时间的积分，具体为α=20*2+30*12+50*（20-12-2）。当前累计放电参数体现了当前时刻之前预设时间段内的电池的实际放电能力。

需要说明的是，由于电池包的实际输出功率一般不会超过当前可用最大功率，因此预设时间段应当大于当前允许放电时间，较佳地，预设时间段至少设置为当前允许放电时间的两倍。

最后步骤S204结合当前可用最大功率和所述当前允许放电时间控制当前充放电功率MAP表的切换。其中当前可用最大功率和所述当前允许放电时间能够体现当前的最大允许放电能力，当前累计放电参数体现了当前时刻之前预设时间段内的电池的实际放电能力，能够根据预设时间段内的累计放电参数是否超过最大允许放电能力来控制当前充放电功率MAP表的切换，能够避免电池包以超过当前最大放电能力运行过长时间，从而保护电池包的安全，提高使用寿命。

在其中一个实施例中，方法还包括：

响应于车辆启动，根据初始充放电功率MAP表控制电池输出功率，初始充放电功率MAP表为允许放电时间为10s的充放电功率MAP表。

具体来说，通过对大量实际车辆行驶的实际功率需求和大量汽车的百公里加速时间需求进行调查，确定10s的充放电功率MAP表所提供的输出功率完全能够满足车辆起步时的加速需求。

本申请实施例设置10s的充放电功率MAP表作为初始充放电功率MAP表，在车辆启动时，以初始充放电功率MAP表控制电池输出功率，之后根据本申请中的电池功率控制方法切换充放电功率MAP表。

在其中一个实施例中，根据当前累计放电参数、当前可用最大功率和当前允许放电时间切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

计算当前允许放电参数，当前允许放电参数为当前可用最大功率和当前允许放电时间的乘积；

计算当前放电比值，当前放电比值为当前累计放电参数除以当前允许放电参数；

根据当前放电比值切换当前充放电功率MAP表。

本申请实施例中，首先将当前可用最大功率和当前允许放电时间相乘，得到当前允许放电参数，用于体现电池包当前最大的放电能力。之后将当前累计放电参数除以当前允许放电参数得到当前放电比值，用于体现当前实际放电能力和最大允许放电能力的比例关系，根据当前放电比值能够判断当前实际放电能力是否超过最大允许放电能力，据此控制当前充放电功率MAP表是否切换和如何切换。

在其中一个实施例中，根据当前放电比值切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

若当前放电比值大于等于当前比值上限，则切换允许放电时间大于当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表。

本申请实施例中，当前比值上限可以是预设的固定值，也可以根据当前充放电功率MAP表动态确定；需要说明的是，当前比值上限必然大于1。作为一个例子，当前比值上限可以设置为1.5，当当前放电比值大于等于1.5时，可以认为当前实际放电能力超过最大允许放电能力的0.5倍。

当当前放电比值大于等于当前比值上限时，认为当前实际放电能力超过最大允许放电能力，此时则切换允许放电时间大于当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表，允许放电时间越长，对应的可持续放电功率则越小，从而能够降低电池的实际放电能力，起到保护电池的作用。

具体来说，整车中录入有多个充放电功率MAP表，每个充放电功率MAP表对应有不同的允许放电时间，在判断当前放电比值大于等于当前比值上限后，选用允许放电时间大于当前允许放电时间且允许放电时间最接近当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表，以避免电池功率在短时间下降过多，影响用户的驾乘体验。

需要说明的是，基于实际使用的情况，当允许放电时间达到60s时，边界效应明显。因此，充放电功率MAP表的允许放电时间不允许无限增加，可以设置允许放电时间上限阈值，当充放电功率MAP的允许放电时间增加到允许放电时间上限阈值之后，则不允许继续增加。

在其中一个实施例中，根据当前放电比值切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

若当前放电比值小于等于当前比值下限，则切换允许放电时间小于当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表。

本申请实施例中，当前比值下限可以是预设的固定值，也可以根据当前充放电功率MAP表动态确定；需要说明的是，当前比值下限必然小于等于1。作为一个例子，当前比值上限可以设置为0.5，当当前放电比值小于等于0.5时，可以认为当前实际放电能力仅为最大允许放电能力的一半。

当当前放电比值小于等于当前比值下限时，认为电池的放电能力没有完全利用，电能的利用效率较低，此时则切换允许放电时间小于当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表，允许放电时间越短，对应的可持续放电功率则越大，从而能够提高电池的实际放电能力，提高电池放电效率。

具体来说，整车中录入有多个充放电功率MAP表，每个充放电功率MAP表对应有不同的允许放电时间，在判断当前放电比值小于等于当前比值下限后，选用允许放电时间小于当前允许放电时间且允许放电时间最接近当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表，以避免电池功率在短时间上升过多，影响用户的驾乘体验。

在其中一个实施例中，根据当前放电比值切换当前充放电功率MAP表之前，还包括：

根据当前充放电功率MAP表确定当前比值上限和/或当前比值下限。

理论上来说，充放电功率MAP表对应的允许放电时间越长，对应的可持续放电功率越小，此时电池的输出功率也较小，过放可能性较低，则对应的当前比值上限和/或当前比值下限也可以适当增大。

具体来说，每个充放电功率MAP表可以预设对应的当前比值上限和/或当前比值下限，根据当前放电比值切换当前充放电功率MAP表之前，通过查表的方式确定对应的当前比值上限和/或当前比值下限。

本申请实施例每个充放电功率MAP表对应有不同的当前比值上限和/或当前比值下限，实现了充放电功率MAP表的切换的动态控制，在保证电池安全的同时，也能够保证电池的功率输出更符合行车状态。

在其中一个实施例中，根据当前放电比值切换当前充放电功率MAP表之后，还包括：

获取车辆行驶参数和当前输出功率；

根据当前充放电功率MAP表和车辆行驶参数确定目标输出功率；

控制电池输出功率以目标切换速率从当前输出功率切换至目标输出功率。

具体来说，电池包的目标输出功率主要取决于车辆行驶参数和通过当前充放电功率MAP表查询出的当前可用最大功率，目标输出功率既要满足车辆行驶的需求，又不能超过当前可用最大功率，据此确定出最满足当前工况的目标输出功率。

之后控制电池输出功率从当前输出功率切换至目标输出功率，实现功率的切换，具体可以目标切换速率进行切换。目标切换速率可以是预设的固定值，例如，每秒功率增加/减少5kw，以固定速率实现功率的切换能够实现功率的平缓变化，避免功率突变影响用户的驾乘体验。

在其中一个实施例中，控制电池输出功率以目标切换速率从当前输出功率切换至目标输出功率之前，还包括：

确定目标切换速率，目标切换速率为功率差值除以预设切换时长的商，功率差值为目标输出功率与当前输出功率的差值的绝对值。

本申请实施例中，通过设置预设切换时长，根据预设切换时长和目标输出功率与当前输出功率的差值确定目标切换速率，使得功率能够在预设切换时长内平滑切换至目标输出功率，既能够避免切换时间过长，还能实现功率的平滑切换。

图3示出了本申请一较佳实施例中的电池功率控制方法的流程图，具体包括：

步骤S301：响应于车辆启动，根据初始充放电功率MAP表控制电池输出功率，初始充放电功率MAP表为允许放电时间为10s的充放电功率MAP表；

步骤S302：获取当前充放电功率MAP表；

步骤S303：根据当前充放电功率MAP表确定当前可用最大功率和当前允许放电时间；

步骤S304：计算当前累计放电参数，当前累计放电参数为当前时刻之前预设时间段内的实际输出功率对时间的积分，预设时间段大于当前允许放电时间；

步骤S305：计算当前允许放电参数，当前允许放电参数为当前可用最大功率和当前允许放电时间的乘积；

步骤S306：计算当前放电比值，当前放电比值为当前累计放电参数除以当前允许放电参数；

步骤S307：根据当前充放电功率MAP表确定当前比值上限和/或当前比值下限；

步骤S308：若当前放电比值大于等于当前比值上限，则执行步骤S309，否则执行步骤S310；

步骤S309：切换允许放电时间大于当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表；

步骤S310：若当前放电比值小于等于当前比值下限，则执行步骤S311，否则返回步骤S302；

步骤S311：切换允许放电时间小于当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表；

步骤S312：获取车辆行驶参数和当前输出功率；

步骤S313：根据当前充放电功率MAP表和车辆行驶参数确定目标输出功率；

步骤S314：确定目标切换速率，目标切换速率为功率差值除以预设切换时长的商，功率差值为目标输出功率与当前输出功率的差值的绝对值；

步骤S315：控制电池输出功率以目标切换速率从当前输出功率切换至目标输出功率。

本申请的技术方案还提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行前述任一实施例中的电池功率控制方法。

图4示出了本申请的一种电子设备，包括：

至少一个处理器401；以及，

与所述至少一个处理器401通信连接的存储器402；其中，

所述存储器402存储有可被所述至少一个处理器401执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器401执行，以使所述至少一个处理器401能够执行前述任一方法实施例中的电池功率控制方法的所有步骤。

电子设备优选为车载电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU），进一步为车载电子控制单元中的微控制单元（Microcontroller Unit，MCU）。

图4中以一个处理器401为例：

电子设备还可以包括：输入装置403和输出装置404。

处理器401、存储器402、输入装置403及输出装置404可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。

存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电池功率控制方法对应的程序指令/模块，例如，图2或3所示的方法流程。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的电池功率控制方法

存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电池功率控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行电池功率控制方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置403可接收输入的用户点击，以及产生与电池功率控制方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置404可包括显示屏等显示设备。

在所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述一个或者多个处理器401运行时，执行上述任意方法实施例中的电池功率控制方法。

以上所述的仅是本申请的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，将分别公开在不同的实施例中的技术方案适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内，在本申请原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种电池功率控制方法，其特征在于，包括：

获取当前充放电功率MAP表；

根据所述当前充放电功率MAP表确定当前可用最大功率和当前允许放电时间；

计算当前累计放电参数，所述当前累计放电参数为当前时刻之前预设时间段内的实际输出功率对时间的积分，所述预设时间段大于所述当前允许放电时间；

根据所述当前累计放电参数、所述当前可用最大功率和所述当前允许放电时间切换当前充放电功率MAP表；

所述根据所述当前累计放电参数、所述当前可用最大功率和所述当前允许放电时间切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

计算当前允许放电参数，所述当前允许放电参数为所述当前可用最大功率和所述当前允许放电时间的乘积；

计算当前放电比值，所述当前放电比值为所述当前累计放电参数除以所述当前允许放电参数；

根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表；

所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

若当前放电比值大于等于当前比值上限，则切换允许放电时间大于所述当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表。

2.根据权利要求1所述的电池功率控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于车辆启动，根据初始充放电功率MAP表控制电池输出功率，所述初始充放电功率MAP表为允许放电时间为10s的充放电功率MAP表。

3.根据权利要求1所述的电池功率控制方法，其特征在于，所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表，具体包括：

若当前放电比值小于等于当前比值下限，则切换允许放电时间小于所述当前允许放电时间的充放电功率MAP表作为当前充放电功率MAP表。

4.根据权利要求1或3所述的电池功率控制方法，其特征在于，所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表之前，还包括：

根据所述当前充放电功率MAP表确定当前比值上限和/或当前比值下限。

5.根据权利要求1所述的电池功率控制方法，其特征在于，所述根据所述当前放电比值切换当前充放电功率MAP表之后，还包括：

获取车辆行驶参数和当前输出功率；

根据当前充放电功率MAP表和所述车辆行驶参数确定目标输出功率；

控制电池输出功率以目标切换速率从所述当前输出功率切换至所述目标输出功率。

6.根据权利要求5所述的电池功率控制方法，其特征在于，所述控制电池输出功率以目标切换速率从所述当前输出功率切换至所述目标输出功率之前，还包括：

确定目标切换速率，所述目标切换速率为功率差值除以预设切换时长的商，所述功率差值为所述目标输出功率与所述当前输出功率的差值的绝对值。

7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求1-6任一项所述的电池功率控制方法。

8.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-6任一项所述的电池功率控制方法。