CN111746345B - 电池系统电流输出控制方法、装置和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池系统电流输出控制方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取电池系统的当前工作电流和根据电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流；返回获取电池系统的当前工作电流和根据电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。采用本方法能够避免电池系统出现过流故障，提高电池系统寿命。

Description

电池系统电流输出控制方法、装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种电池系统电流输出控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

目前，气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。随着燃油汽车的广泛应用，能源消耗和汽车尾气排放问题日益严重，汽车工业产业结构升级和动力系统电动化战略转型得到了越来越多的关注。其中，以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的电动汽车技术得到了快速发展，其对环境影响相对传统燃油汽车小得多，具有广泛的应用前景。

然而，目前电动汽车电机系统的电池系统电流输出控制过程中，容易改变电机系统的运行效率点，导致电池系统出现过放或过充的过流故障，降低了电池系统的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免电池系统出现过流故障，提高电池系统寿命的电池系统电流输出控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种电池系统电流输出控制方法，所述方法包括：

获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；

根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；

当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流；

返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

在其中一个实施例中，电池特性限制电流包括区间限制电流和持续限制电流；根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比包括：

根据区间限制电流和持续限制电流得到限制电流差；

根据当前工作电流和持续限制电流得到超限电流差；

根据超限电流差和限制电流差的比值，得到电流超限比。

在其中一个实施例中，限流系数确定条件包括阈值系数数量梯度条件，根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数包括：

查询预设的超限比阈值和超限比阈值对应的持续时间阈值；

当电流超限比处于不小于超限比阈值的超限状态、且超限状态的持续时间不小于持续时间阈值时，获取超限比阈值对应的阈值限流系数；

根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数。

在其中一个实施例中，根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数包括：

当阈值限流系数的数量为0时，电流限流系数的取值为0；

当阈值限流系数的数量为1时；将阈值限流系数作为电流限流系数；

当阈值限流系数的数量大于1时，将各阈值限流系数中的最大值作为电流限流系数。

在其中一个实施例中，根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流包括：

根据电流限流系数、限制电流差和持续限制电流计算得到限制电流。

在其中一个实施例中，确定电机系统的当前请求转矩包括：

根据电机系统的前一请求转矩、当前工作电流与限制电流的电流差、以及限制电流，计算得到电机系统的当前请求转矩；或

通过PID算法得到电机系统的当前请求转矩。

在其中一个实施例中，还包括：

当当前工作电流不超过限制电流时，返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

一种电池系统电流输出控制装置，所述装置包括：

超限比确定模块，用于获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；

限流系数确定模块，用于根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

限制电流确定模块，用于根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；

限制转矩确定模块，用于当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；

根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；

当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流；

返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；

根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；

当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流；

返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

上述电池系统电流输出控制方法、装置、计算机设备和存储介质，根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比，结合预设的限流系数确定条件确定电流限流系数，根据电流限流系数和电池特性限制电流确定限制电流，在当前工作电流超过限制电流时，按照确定的当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，从而使电池系统输出对应的工作电流，实现对电池系统的电流输出控制。在电池系统电流输出控制过程中，根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流确定限制电流，并在当前工作电流超过该限制电流时控制电机系统对应调节输出转矩，从而使电池系统的充放电电流处于电池系统的限制范围内，避免了过放或过充的过流故障，提高了电池系统寿命。

附图说明

图1为一个实施例中电池系统电流输出控制方法的应用环境图；

图2为一个实施例中电池系统电流输出控制方法的流程示意图；

图3为电机驱动状态下电池实际放电电流的控制流程图；

图4为电机制动状态下电池实际充电电流的控制流程图；

图5为一个实施例中确定电流限流系数的流程示意图；

图6为另一个实施例中池系统电流输出控制方法的流程示意图；

图7为一个实施例中电池系统电流输出控制装置的结构框图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的电池系统电流输出控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比，结合预设的限流系数确定条件确定电流限流系数，根据电流限流系数和电池特性限制电流确定限制电流，在当前工作电流超过限制电流时，按照确定的当前请求转矩通过电机控制器控制电机系统输出对应的限制转矩，从而使电池系统输出对应的工作电流，实现对电池系统的电流输出控制。其中，整车控制器VCU可以用微控制器或独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电池系统电流输出控制方法，以该方法应用于图1中的整车控制器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S201：获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比。

一般地，电动车辆在实际运行中，VCU(整车控制器)将驾驶员意图(通过油门踏板、制动踏板、方向盘转角、档位等)解析后转化为请求驱动功率或制动功率，再通过混合动力能量分配算法给出电机请求驱动功率或制动功率，进而比较电机系统最大输出限制和电池系统的最大输出限制，得到最终的电机请求转矩或制动转矩，并发送给MCU(Moter ControlUnit，电机控制器)，MCU通过控制电机得到实际的输出驱动转矩(或驱动功率)或实际的输出制动转矩(或制动功率)。而在电动汽车电机系统的请求转矩计算中，会考虑电池系统的实际最大输出特性，如在电机系统的请求转矩大于当前的电池系统允许的实际最大输出转矩时，需要降低电机系统的请求转矩。当前电机系统在测试的过程中均是采用实际输出转矩和转速计算电机系统效率(即通过转矩、转速二维查表模型获得电机系统效率)，而电池系统的功率限制却是在电机系统的输入端，进而导致在实际计算中因电池系统的限制改变电机系统的实际输出转矩而改变电机系统的运行效率点，使得电机系统运行时容易出现电池过放或过充的过流故障，降低了电池系统的使用寿命。

在初始计算电机系统效率时是基于电池不会限制电机的输出，故效率按照目标转矩和当前转速查表，若电池限制电机的输出，则实际输出转矩会小于之前的目标转矩，因而电机的实际效率运行点与之前理论计算的效率点不同，在放电时效率变低或充电时效率变高，使得电池出现过放或过充。具体地，如图3所示，为电机系统的电机在驱动状态下电池实际放电电流的控制流程图。放电时，电池的边界限制功率计算成电机的限制转矩，需要乘电机系统效率，若放电效率变低，电机输出转矩按照之前计算输出，则电池的实际放电功率是之前的理论功率除当前电机系统效率，电流会大于限制电流。如图4所示，为电机制动状态下电池实际充电电流的控制流程图。充电时，电池的边界限制功率计算成电机的限制转矩，需要除电机系统效率，若充电效率变高，电机输出转矩按照之前计算输出，则电池的实际充电功率是之前的理论功率乘当前电机系统效率，电流会大于限制电流。在图3和图4中，通过调整电池允许最大放电电流和允许最大充电电流来改变电机实际输出转矩和制动转矩，从而将电池的实际充放电电流控制在允许的范围内，保护电池出现过充或过放。电机请求转矩Tr或Trg分别为电机在驱动状态下或制动状态下将驾驶员输入请求功率经过混合动力能量分配算法后获得的电机请求驱动功率或制动功率，通过比较电机系统最大输出限制和电池系统的最大输出限制，得到最终的电机请求转矩Tr或制动转矩Trg。

针对上述问题，本实施例根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流确定限制电流，并在当前工作电流超过该限制电流时控制电机系统对应调节输出转矩，从而使电池系统的充放电电流处于电池系统的限制范围内，避免了过放或过充的过流故障，提高了电池系统寿命。具体地，获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比。其中，电流输出特性为电池系统对工作电流的限制特性，其为电池系统固有属性，可以用与电池温度和电池SOC(State of Charge，电池荷电状态)值相关的二维查表模型表征，根据电池温度、电池SOC和电流输出特性可以得到电池系统的电池特性限制电流，电池特性限制电流反映了电池系统在当前工况下的输出电流特性。例如，电流输出特性包括电池30s充电电流限制MAP图，则可以根据电池温度，具体电芯平均温度和电池SOC从该电池30s充电电流限制MAP图中查询确定电池30s充电限制电流。当前工作电流为电池系统中电池当前的实际放电电流或实际充电电流，具体可以由电流传感器采集发送给BMS(Battery Management System，电池管理系统)解析，BMS(电池管理系统)通过CAN总线发送给VCU(整车控制器)得到；电流超限比反映了电池系统当前的超限工况，可以根据电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流计算得到。

在具体应用时，得到电池系统的当前工作电流后，可以进一步判断车辆的运行状态，如为行车充电或行车放电，并进行对应的充电电流控制或放电电流控制。如可以根据当前车速和当前工作电流的大小，判断车辆的运行状态。具体地，当当前车速≥Vset，且当前工作电流I≥Ib_set时，车辆处于行车放电状态；当当前车速≥Vset，且当前工作电流I＜Ibg_set时，车辆处于行车充电状态。其中，Vset表示判定车辆处于行驶状态的车速，属于标定值；Ib_set表示判断电池为放电状态的电流值(需考虑低压负载的消耗电能对应的电流)，属于标定值；Ibg_set表示判断电池为充电状态的电流值(一般取0)，属于标定值。

步骤S203：根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数。

得到电流超限比后，结合预设的限流系数确定条件确定电流限流系数。其中，限流系数确定条件可以根据实际需求进行设定，电流限流系数可以根据电流超限比结合电池的特性确定。例如，限流系数确定条件可以包括阈值系数数量梯度条件，确定电流限流系数时，可以先根据电流超限比确定阈值限流系数，并结合阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件得到电流限流系数。

步骤S205：根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流。

得到电流限流系数后，结合电池系统的电池特性限制电流确定限制电流，限制电流即为电池允许的最大工作电流，可以包括最大放电电流和最大充电电流。在具体实现时，电池特性限制电流可以包括区间限制电流和持续限制电流，限制电流可以结合区间限制电流、持续限制电流和得到的电流限流系数计算得到。在具体应用时，除了直接由整车控制器计算得到外，限制电流也可以通过电池管理系统计算，并通过CAN总线发送至整车控制器。

步骤S207：当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流。

得到限制电流后，将电池系统的当前工作电流与限制电流进行比较，如可以将限制电流的绝对值与当前工作电流的绝对值求差得到电流差，根据电流差的正负比较当前工作电流与限制电流的大小。在当前工作电流超过限制电流时，表明需要对电池系统的工作电流进行调整保护，防止其出现过流故障。此时确定电机系统的当前请求转矩，具体可以根据电机系统的前一请求转矩、当前工作电流与限制电流的电流差、以及限制电流，综合确定，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，如向电机系统发送包括该当前请求转矩的转矩控制命令，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流，从而实现了对电池系统输出电流的控制，避免了过流故障，提高了电池系统的使用寿命。

步骤S209：返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

在按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，实现对电机系统输出转矩进行调整后，返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤，以对电池系统循环进行输出电流控制，避免电池系统出现过流故障。

上述电池系统电流输出控制方法中，根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比，结合预设的限流系数确定条件确定电流限流系数，根据电流限流系数和电池特性限制电流确定限制电流，在当前工作电流超过限制电流时，按照确定的当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，从而使电池系统输出对应的工作电流，实现对电池系统的电流输出控制。在电池系统电流输出控制过程中，根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流确定限制电流，并在当前工作电流超过该限制电流时控制电机系统对应调节输出转矩，从而使电池系统的充放电电流处于电池系统的限制范围内，避免了过放或过充的过流故障，提高了电池系统寿命。

在其中一个实施例中，电池特性限制电流包括区间限制电流和持续限制电流；根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比包括：根据区间限制电流和持续限制电流得到限制电流差；根据当前工作电流和持续限制电流得到超限电流差；根据超限电流差和限制电流差的比值，得到电流超限比。

一般地，电池系统提供峰值充电电流曲线(30s或60s)、峰值放电电流曲线(30s或60s)、持续充电电流曲线和持续放电电流曲线，根据上述各峰值电流曲线，可以得到电池系统的电池30s充电电流限制特性、电池30s放电电流限制特性、电池持续充电电流限制特性、电池持续放电电流限制特性四种特性表，即各电池电流限制MAP图，根据该各电池电流限制MAP图，结合电池的电芯平均温度和电池SOC可以确定对应的电池特性限制电流。本实施例中，电池特性限制电流包括区间限制电流和持续限制电流。其中，区间限制电流可以为电池的30秒或60秒限制电流，持续限制电流为电池在持续工作时的限制电流。从电池系统的充放电工作状态角度，区间限制电流可以包括30s充电限制电流和30s放电限制电流，持续限制电流可以包括持续充电限制电流和持续放电限制电流。

在根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比时，可以根据区间限制电流和持续限制电流得到限制电流差，具体将区间限制电流和持续限制电流作差得到。根据当前工作电流和持续限制电流得到超限电流差，具体将当前工作电流与持续限制电流作差，得到超限电流差。再将计算得到的超限电流差和限制电流差的比值，作为电流超限比。根据电池的充放电工作状态，电流超限比包括放电电流超限比和充电电流超限比。具体地，如公式(1)和(2)示。

Kb＝(Ib-Idis2)/(Idis1-Idis2) (1)

Kbg＝(Ibg-Ich2)/(Ich1-Ich2) (2)

其中，Kb为放电电流超限比，Ib为当前放电电流，Idis1为区间放电限制电流，如可以为30s限制放电电流，Idis2为持续放电限制电流。Kbg为充电电流超限比，Ibg为当前充电电流，Ich1为区间充电限制电流，Ich2为持续充电限制电流。

在其中一个实施例中，限流系数确定条件包括阈值系数数量梯度条件，如图5所示，确定电流限流系数的步骤，即根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数包括：

步骤S501：查询预设的超限比阈值和超限比阈值对应的持续时间阈值。

本实施例中，持续根据电池系统的当前工作电流确定对应的电流超限比，可以将电流超限比与预设的超限比阈值进行比较，以确定电池系统的实际工况。具体地，查询预设的超限比阈值和超限比阈值对应的持续时间阈值，超限比阈值可以根据电池系统的特性进行分段设置，如可以分段设置5个超限比阈值，各超限比阈值设置对应的持续时间阈值，通过引入多梯度超限比阈值进行调节，能够有效适应电机和电池的工况动态变化。如表1示，为一实施例中不同放电超限比阈值、持续时间允许的放电阈值限流系数。

放电超限比阈值Kbi	允许持续时间△ti/s	电池允许放电阈值限流系数Nbi
			Kb1(100％)	△t1(30)	Nb1
Kb2(80％)	△t2(60)	Nb2
			Kb3(60％)	△t3(90)	Nb3
Kb4(50％)	△t4(120)	Nb4
			Kb5(30％)	△t5(180)	Nb5

表1

其中，Kbi包括Kb1、Kb2、Kb3、Kb4和Kb5共5个取值，△ti与Kbi对应，Nbi与△ti和Kbi对应，各放电超限比阈值Kbi对应的允许持续时间△ti及对应的电池允许放电阈值限流系数Nbi，可以由电池的试验测试获得，亦可以由经验公式通过电池30s放电电池限制特性和电池持续放电电流特性获得。如表2示，为一实施例中不同充电超限比阈值、持续时间允许的充电阈值限流系数。

表2

其中，Kbgi包括Kbg1、Kbg2、Kbg3、Kbg4和Kbg5共5个取值，△ti与Kbgi对应，Nbgi与△ti和Kbgi对应，各充电超限比阈值Kbgi对应的允许持续时间△ti及对应的电池允许充电阈值限流系数Nbgi，可以由电池的试验测试获得，亦可以由经验公式通过电池30s充电电池限制特性和电池持续充电电流特性获得。

步骤S503：当电流超限比处于不小于超限比阈值的超限状态、且超限状态的持续时间不小于持续时间阈值时，获取超限比阈值对应的阈值限流系数。

将电流超限比与各超限比阈值进行比较，当电流超限比大于等于超限比阈值时，电池系统处于超限状态。此时累计处于超限状态的持续时间，将该持续时间与超限比阈值对应的持续时间阈值进行比较，当超限状态的持续时间不小于持续时间阈值时，获取超限比阈值对应的阈值限流系数。其中，各超限比阈值对应的阈值限流系数可以根据电池的试验测试得到，也可以通过经验公式结合电流输出特性得到，如由经验公式通过电池的30s放电电池限制特性和电池持续放电电流特性确定电池允许放电电流的阈值限流系数。

本实施例中，通过设置持续时间阈值的比较，可以防止电池工作时出现时间间断或跳变。如当电池电流超限比Kb≥Kbi或电池电流超限比Kb≥Kbgi时，时间上出现间断，即超限状态的持续时间小于持续时间阈值，则重新开始计时。再如当电池充电或放电状态出现跳变时，充电或放电的计时有一个会被中断，则需要重新计时，以确保在电池处于稳定的工作状态时进行电流输出控制。

步骤S505：根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数。

本实施例中，得到超限比阈值对应的阈值限流系数后，根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件得到电流限流系数。其中，阈值系数数量梯度条件根据阈值限流系数的数量进行梯度划分，不同梯度区间可以确定对应的电流限流系数，阈值系数数量梯度条件可以根据实际需求进行设定，例如可以从各梯度的阈值限流系数中取最大值作为电流限流系数。

在其中一个实施例中，根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数包括：当阈值限流系数的数量为0时，电流限流系数的取值为0；当阈值限流系数的数量为1时；将阈值限流系数作为电流限流系数；当阈值限流系数的数量大于1时，将各阈值限流系数中的最大值作为电流限流系数。

本实施例中，根据阈值限流系数的数量关系，从阈值限流系数中确定电流限流系数。具体地，对于电流超限比处于不小于超限比阈值的超限状态、且超限状态的持续时间不小于持续时间阈值时，获取得到的有效的阈值限流系数，确定阈值限流系数的数量。当阈值限流系数的数量为0时，即未获取得到有效的阈值限流系数时，得到电流限流系数为0；当阈值限流系数的数量为1时；直接将该阈值限流系数作为电流限流系数；当阈值限流系数的数量大于1时，将各阈值限流系数中的最大值作为电流限流系数。

在其中一个实施例中，根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流包括：根据电流限流系数、限制电流差和持续限制电流计算得到限制电流。

得到电流限流系数和电池特性限制电流后，确定电池系统的限制电流。具体地，根据电流限流系数、限制电流差和持续限制电流计算得到限制电流。得到限制电流后，可以通过将当前工作电流和限制电流进行比较，确定电机系统的当前请求转矩，按照该当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，从而实现对电池系统输出电流的控制。根据电池的充放电工作状态，限制电流包括放电限制电流和充电限制电流。在一具体应用中，可以根据公式(3)和公式(4)分别计算计算得到放电限制电流和充电限制电流。

Idis＝(1－Nb)×(Idis1－Idis2)+Idis2 (3)

Ich＝(1－Nbg)×(Ich1－Ich2)+Ich2 (4)

其中，Idis为放电限制电流，Ich为充电限制电流。

在其中一个实施例中，确定电机系统的当前请求转矩包括：根据电机系统的前一请求转矩、当前工作电流与限制电流的电流差、以及限制电流，计算得到电机系统的当前请求转矩；或通过PID算法得到电机系统的当前请求转矩。

得到限制电流后，将当前工作电流和限制电流进行比较，在当当前工作电流超过限制电流时，表明需要对电池系统的工作电流进行调整保护，防止其出现过流故障，此时根据电机系统的前一请求转矩、当前工作电流与限制电流的电流差、以及限制电流，计算得到电机系统的当前请求转矩。具体可以如公式(5)和公式(6)示。

Tr’＝(1+△I/|Idis|)*Tr (5)

Trg’＝(1+△I/|Ich|)*Trg (6)

其中，Tr’为电池放电时的当前请求转矩，Trg’为电池充电时的当前请求转矩。

此外，得到限制电流后，也可以基于PID算法对电机系统的前一请求转矩进行调节，得到电机系统的当前请求转矩，从而实现对电池系统输出电流的控制。

在其中一个实施例中，方法还包括：当当前工作电流不超过限制电流时，返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

确定限制电流后，将电池系统的当前工作电流与限制电流进行比较，若当前工作电流不超过限制电流，则表明不需要对电池系统的工作电流进行调整保护，不会出现过放或过充的过流故障，则返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤，以对电池系统循环进行输出电流控制，避免电池系统出现过流故障。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电池系统电流输出控制方法。本实施例中，根据车辆的的运行状态，进行对应的充电电流控制或放电电流控制。首先获取获取当前工作电流Ib或Ibg，Ib为当前放电电流，Ibg为当前充电电流。根据电流输出特性确定的电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比，具体地，电流超限比Kb＝(Ib-Idis2)/(Idis1-Idis2)或Kbg＝(Ibg-Ich2)/(Ich1-Ich2)。其中，Kb为放电电流超限比，Kbg为充电电流超限比，Idis1为30s限制放电电流，Idis2为持续放电限制电流，Ich1为30s限制充电电流，Idis2为持续充电限制电流。根据预设的限流系数确定条件和电流超限比确定电流限流系数，再根据电流限流系数和电池特性限制电流，计算得到对应的限制电流Idis或Ich。具体通过Idis＝(1－Nb)×(Idis1－Idis2)+Idis2或Ich＝(1－Nbg)×(Ich1－Ich2)+Ich2计算得到。其中，对于满足Kb≥Kbi或Kbg≥Kbgi，且累计时间ti≥△ti的电流超限比，根据预设的阈值系数数量梯度条件确定对应的电流限流系数Nb或Nbg。

得到限制电流后，计算电流差值△I＝|Idis|-|Ib|或△I＝|Ich|-|Ibg|，当电流差值△I小于0时，计算当前请求转矩Tr’＝(1+△I/|Idis|)*Tr或Trg’＝(1+△I/|Ich|)*Trg，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，从而使电池系统输出对应的工作电流，实现对电池系统的电流输出控制。

应该理解的是，虽然图2-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种电池系统电流输出控制装置，包括：超限比确定模块701、限流系数确定模块703、限制电流确定模块705和限制转矩确定模块707，其中：

超限比确定模块701，用于获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；

限流系数确定模块703，用于根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

限制电流确定模块705，用于根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；

限制转矩确定模块707，用于当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流。

在其中一个实施例中，电池特性限制电流包括区间限制电流和持续限制电流；超限比确定模块701包括限制电流差单元、超限电流差单元和超限比单元，其中：限制电流差单元，用于根据区间限制电流和持续限制电流得到限制电流差；超限电流差单元，用于根据当前工作电流和持续限制电流得到超限电流差；超限比单元，用于根据超限电流差和限制电流差的比值，得到电流超限比。

在其中一个实施例中，限流系数确定条件包括阈值系数数量梯度条件，限流系数确定模块703包括阈值查询单元、阈值系数单元和限流系数单元，其中：阈值查询单元，用于查询预设的超限比阈值和超限比阈值对应的持续时间阈值；阈值系数单元，用于当电流超限比处于不小于超限比阈值的超限状态、且超限状态的持续时间不小于持续时间阈值时，获取超限比阈值对应的阈值限流系数；限流系数单元，用于根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数。

在其中一个实施例中，限流系数单元包括第一子单元、第二子单元和第三子单元，其中：第一子单元，用于当阈值限流系数的数量为0时，电流限流系数的取值为0；第二子单元，用于当阈值限流系数的数量为1时；将阈值限流系数作为电流限流系数；第三子单元，用于当阈值限流系数的数量大于1时，将各阈值限流系数中的最大值作为电流限流系数。

在其中一个实施例中，限制电流确定模块705包括限制电流确定模块单元，用于根据电流限流系数、限制电流差和持续限制电流计算得到限制电流。

在其中一个实施例中，限制转矩确定模块707包括转矩计算单元或PID控制单元，其中：转矩计算单元，用于根据电机系统的前一请求转矩、当前工作电流与限制电流的电流差、以及限制电流，计算得到电机系统的当前请求转矩；PID控制单元，用于通过PID算法得到电机系统的当前请求转矩。

在其中一个实施例中，还包括循环控制模块，用于当当前工作电流不超过限制电流时，返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

关于电池系统电流输出控制装置的具体限定可以参见上文中对于电池系统电流输出控制方法的限定，在此不再赘述。上述电池系统电流输出控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池系统电流输出控制方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；

根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；

当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流；

返回获取电池系统的电池特性限制电流当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

在一个实施例中，电池特性限制电流包括区间限制电流和持续限制电流；处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据区间限制电流和持续限制电流得到限制电流差；根据当前工作电流和持续限制电流得到超限电流差；根据超限电流差和限制电流差的比值，得到电流超限比。

在一个实施例中，限流系数确定条件包括阈值系数数量梯度条件，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：查询预设的超限比阈值和超限比阈值对应的持续时间阈值；当电流超限比处于不小于超限比阈值的超限状态、且超限状态的持续时间不小于持续时间阈值时，获取超限比阈值对应的阈值限流系数；根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当阈值限流系数的数量为0时，电流限流系数的取值为0；当阈值限流系数的数量为1时；将阈值限流系数作为电流限流系数；当阈值限流系数的数量大于1时，将各阈值限流系数中的最大值作为电流限流系数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据电流限流系数、限制电流差和持续限制电流计算得到限制电流。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据电机系统的前一请求转矩、当前工作电流与限制电流的电流差、以及限制电流，计算得到电机系统的当前请求转矩；或通过PID算法得到电机系统的当前请求转矩。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当当前工作电流不超过限制电流时，返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据电池特性限制电流和当前工作电流确定电流超限比；

根据电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

根据电流限流系数和电池特性限制电流，确定限制电流；

当当前工作电流超过限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照当前请求转矩控制电机系统输出对应的限制转矩，限制转矩决定电池系统输出对应的工作电流；

返回获取电池系统的电池特性限制电流和当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

在一个实施例中，电池特性限制电流包括区间限制电流和持续限制电流；计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据区间限制电流和持续限制电流得到限制电流差；根据当前工作电流和持续限制电流得到超限电流差；根据超限电流差和限制电流差的比值，得到电流超限比。

在一个实施例中，限流系数确定条件包括阈值系数数量梯度条件，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：查询预设的超限比阈值和超限比阈值对应的持续时间阈值；当电流超限比处于不小于超限比阈值的超限状态、且超限状态的持续时间不小于持续时间阈值时，获取超限比阈值对应的阈值限流系数；根据阈值限流系数和阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当阈值限流系数的数量为0时，电流限流系数的取值为0；当阈值限流系数的数量为1时；将阈值限流系数作为电流限流系数；当阈值限流系数的数量大于1时，将各阈值限流系数中的最大值作为电流限流系数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据电流限流系数、限制电流差和持续限制电流计算得到限制电流。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据电机系统的前一请求转矩、当前工作电流与限制电流的电流差、以及限制电流，计算得到电机系统的当前请求转矩；或通过PID算法得到电机系统的当前请求转矩。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当当前工作电流不超过限制电流时，返回获取电池系统的当前工作电流和根据电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池系统电流输出控制方法，所述方法包括：

获取电池系统的当前工作电流和根据所述电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据所述电池特性限制电流和所述当前工作电流确定电流超限比；

根据所述电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

根据所述电流限流系数和所述电池特性限制电流，确定限制电流；

当所述当前工作电流超过所述限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照所述当前请求转矩控制所述电机系统输出对应的限制转矩，所述限制转矩决定所述电池系统输出对应的工作电流；

返回所述获取电池系统的当前工作电流和根据所述电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池特性限制电流包括区间限制电流和持续限制电流；所述根据所述电池特性限制电流和所述当前工作电流确定电流超限比包括：

根据所述区间限制电流和所述持续限制电流得到限制电流差；

根据所述当前工作电流和所述持续限制电流得到超限电流差；

根据所述超限电流差和所述限制电流差的比值，得到电流超限比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述限流系数确定条件包括阈值系数数量梯度条件，所述根据所述电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数包括：

查询预设的超限比阈值和所述超限比阈值对应的持续时间阈值；

当所述电流超限比处于不小于所述超限比阈值的超限状态、且所述超限状态的持续时间不小于所述持续时间阈值时，获取所述超限比阈值对应的阈值限流系数；

根据所述阈值限流系数和所述阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述阈值限流系数和所述阈值系数数量梯度条件确定电流限流系数包括：

当所述阈值限流系数的数量为0时，电流限流系数的取值为0；

当所述阈值限流系数的数量为1时；将所述阈值限流系数作为电流限流系数；

当所述阈值限流系数的数量大于1时，将各所述阈值限流系数中的最大值作为电流限流系数。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流限流系数和所述电池特性限制电流，确定限制电流包括：

根据所述电流限流系数、所述限制电流差和所述持续限制电流计算得到限制电流。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述电机系统的当前请求转矩包括：

根据所述电机系统的前一请求转矩、所述当前工作电流与所述限制电流的电流差、以及所述限制电流，计算得到所述电机系统的当前请求转矩；或

通过PID算法得到所述电机系统的当前请求转矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述当前工作电流不超过所述限制电流时，返回所述获取电池系统的当前工作电流和根据所述电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流的步骤。

8.一种电池系统电流输出控制装置，其特征在于，所述装置包括：

超限比确定模块，用于获取电池系统的当前工作电流和根据所述电池系统的电流输出特性确定的电池特性限制电流，并根据所述电池特性限制电流和所述当前工作电流确定电流超限比；

限流系数确定模块，用于根据所述电流超限比和预设的限流系数确定条件确定电流限流系数；

限制电流确定模块，用于根据所述电流限流系数和所述电池特性限制电流，确定限制电流；

限制转矩确定模块，用于当所述当前工作电流超过所述限制电流时，确定电机系统的当前请求转矩，并按照所述当前请求转矩控制所述电机系统输出对应的限制转矩，所述限制转矩决定所述电池系统输出对应的工作电流。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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