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CN114655073B - 一种电平衡控制方法、装置及电动汽车 - Google Patents

一种电平衡控制方法、装置及电动汽车 Download PDF

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CN114655073B CN202110093537.7A CN202110093537A CN114655073B CN 114655073 B CN114655073 B CN 114655073B CN 202110093537 A CN202110093537 A CN 202110093537A CN 114655073 B CN114655073 B CN 114655073B
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electric
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Beijing Electric Vehicle Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种电平衡控制方法、装置及电动汽车，涉及电动汽车技术领域，所述电平衡控制方法包括：在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取直流电源逆变器输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率；判断所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态；根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态。本发明的方案根据实时监测到的整车用电功率，主动控制电平衡，达到整车资源的充分利用。

Description

一种电平衡控制方法、装置及电动汽车
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域，尤其是涉及一种电平衡控制方法、装置及电动汽车。
背景技术
目前电动汽车的整车电平衡计算方法为被动式整车电平衡，即根据整车用电负荷，计算DCDC(直流电源逆变器)输出功率，保证DCDC输出功率满足整车最大用电负载要求。但是，此种电平衡计算方法会存在DCDC匹配能力过剩问题，不能合理利用整车能量资源，造成整车能量资源的浪费。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电平衡控制方法、装置及电动汽车，从而解决现有技术中根据整车最大用电负载，确定DCDC输出功率，存在DCDC输出功率过剩的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种电平衡控制方法，应用于电动汽车，包括：
在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取直流电源逆变器输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率；
判断所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；
在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态；
根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态。
可选地，在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率之前，还包括：
通过控制器局域网络，与整车控制器通讯，获取电动汽车的车辆状态。
可选地，在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率，包括：
通过控制器局域网络，分别与DCDC、基础负载以及至少一个可控负载通讯，实时获取DCDC输出功率、基础负载功率以及可控负载功率；
通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，实时获取蓄电池可用功率。
可选地，在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态，包括：
在所述关系满足第一预设关系时，通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，获取蓄电池荷电状态。
可选地，所述第一预设关系为所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和小于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
可选地，所述实时获取的所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和满足第二预设关系时，所述电动汽车处于电平衡状态；
其中，所述第二预设关系为所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和大于或等于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
可选地，根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态满足所述电动汽车处于电平衡状态，包括：
在所述蓄电池荷电状态大于或等于预设荷电状态时，控制蓄电池开始放电；
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，并关闭至少一个可控负载。
可选地，根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态，还包括：
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，发送关闭可控负载指令至集成座舱控制器；
在接收到确认关闭可控负载指令之后，关闭至少一个可控负载。
可选地，关闭至少一个可控负载，包括：
根据关闭时序依次关闭至少一个可控负载，直至所述关系满足所述第二预设关系，停止关闭剩余可控负载；
其中，所述关闭时序为至少一个可控负载的关闭顺序。
本发明的实施例还提供一种电平衡控制装置，包括：
第一获取模块，用于在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率；
判断模块，用于判断所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；
第二获取模块，用于在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态；
控制模块，用于根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态。
本发明的实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的电平衡控制装置。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
上述方案中，所述电平衡控制方法在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，通过实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率，计算并判断所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；在所述关系满足第一预设关系时，根据蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，从而使所述电动汽车处于电平衡状态，合理利用整车能量资源，控制整车电平衡。
附图说明
图1为本发明实施例的电平衡控制方法的流程图之一；
图2为本发明实施例的电平衡控制方法的具体实施例示意图；
图3为本发明实施例的电平衡控制方法的流程图之二；
图4为本发明实施例的电平衡控制装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例针对现有技术中根据整车最大用电负载，确定DCDC输出功率，存在DCDC输出功率过剩的问题，提供一种电平衡控制方法、装置及电动汽车。
如图1所示，本发明的一实施例提供了一种电平衡控制方法，应用于电动汽车，包括：
步骤S11，在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率；
本步骤中，所述电平衡控制方法可应用于电动汽车的电源控制模块(EEM)中，该电源控制模块实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率，对整车的电源网络进行监控。
步骤S12，判断所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；
本步骤中，实时计算所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，以及所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。其中，所述DCDC输出功率与所述蓄电池可以功率之和可以理解为整车的总可用功率，而所述基础负载功率和所述可控负载功率之和可以理解为整车的总用电功率。实时计算的同时还需要判断总可用功率与总用电功率之间的大小关系，确定所述电动汽车是否处于电平衡状态。
步骤S13，在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态；
本步骤中，所述蓄电池荷电状态表示了蓄电池的剩余容量与完全充电状态的容量的比值。在所述关系满足第一预设关系时，发送主动电平衡指令至蓄电池和可控负载，所述电动汽车准备进入限功率模式。
步骤S14，根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态。
本步骤中，根据所述蓄电池荷电状态，蓄电池的工作状态，防止蓄电池出现过放的现象，影响使用寿命。
本发明的该实施例中，所述电平衡控制方法通过实时监测、计算以及判断所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态。通过动态实时监控管理，防止蓄电池出现过放以及DCDC输出功率过剩现象，达到整车能量资源合理分配和利用。
需要说明的是，如图2所示，对本发明实施例的所述电平衡控制方法的一具体实施例进行说明：
所述电平衡控制方法可应用于电源控制模块中，其中，基础负载、可控制负载、电源控制模块以及整车控制器通过整车控制器局域网络进行通讯；电源控制模块作为智能蓄电池传感器和整车控制器局域网络之间的网关，可以将智能蓄电池传感器的串行通信网络报文路由到整车控制器局域网络上，还可以将整车控制器局域网络上的整车控制器局域网络报文路由到串行通信网络上，再发送给智能蓄电池传感器。
其中，DCDC将电动汽车的动力电池的高压电转换为低压电后分别为基础负载和蓄电池供电。
在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率之前，还包括：
通过控制器局域网络，与整车控制器通讯，获取电动汽车的车辆状态。
步骤S11：在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率，包括：
通过控制器局域网络，分别与DCDC、基础负载以及至少一个可控负载通讯，实时获取DCDC输出功率、基础负载功率以及可控负载功率；
通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，实时获取蓄电池可用功率。
以及，在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态，包括：
在所述关系满足第一预设关系时，通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，获取蓄电池荷电状态。
本发明一可选的实施例中，所述第一预设关系为所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和小于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
需要说明的是，在所述关系满足所述第一预设关系时，所述电动汽车处于用电不平衡状态，所述电源控制模块需要发送主动电平衡指令至蓄电池和可控负载，控制所述蓄电池和所述可控负载的工作状态。
本发明一可选的实施例中，所述实时获取的所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和满足第二预设关系时，所述电动汽车处于电平衡状态；
其中，所述第二预设关系为所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和大于或等于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
需要说明的是，在所述关系满足所述第二预设关系时，所述电动汽车当前已处于电平衡状态，所述电源控制模块不需要发送主动电平衡指令，所述电源控制模块继续执行步骤11和步骤12，进行实时监控。
具体地，步骤S14：根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态，包括：
在所述蓄电池荷电状态大于或等于预设荷电状态时，控制蓄电池开始放电；
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，并关闭至少一个可控负载。
这里，所述预设荷电状态位于60％至80％之间，较佳地，所述预设荷电状态为70％。
需要说明的是，在所述关系满足所述第一预设关系时，发送主动电平衡控制指令至蓄电池，获取蓄电池荷电状态；
在所述蓄电池荷电状态大于或等于70％时，控制DCDC停止为蓄电池供电，蓄电池开始放电，使所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和大于或等于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和，同时，所述电动汽车准备进入限功率模式；
在所述蓄电池荷电状态小于70％时，或者，在蓄电池由所述蓄电池荷电状态大于或等于70％放电至所述蓄电池荷电状态小于70％时，控制蓄电池停止放电，防止蓄电池过放，出现亏电情况，同时，所述电动汽车进入限功率模式，关闭至少一个所述可控负载，达到所述电动汽车的电平衡。
进一步地，根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态，还包括：
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，发送关闭可控负载指令至集成座舱控制器；
在接收到确认关闭可控负载指令之后，关闭至少一个可控负载。
需要说明的是，在关闭至少一个可控负载时，可以发送关闭可控负载指令至集成座舱控制器，所述集成座舱控制器可以进行显示，展示给用户；在接收到用户在所述集成座舱控制器输入的确认关闭可控负载指令之后，即可关闭至少一个可控负载。
在所述电动汽车退出限功率模式之后，至少一个所述可控负载退出关闭模式。
其中，在DCDC为蓄电池充电至大于或等于70％时，所述电动汽车退出限功率模式。
更进一步地，关闭至少一个可控负载，包括：
根据关闭时序依次关闭至少一个可控负载，直至所述关系满足所述第二预设关系，停止关闭剩余可控负载；
其中，所述关闭时序为至少一个可控负载的关闭顺序。
需要说明的是，至少一个可控负载不需要全部关闭，可以根据关闭时序依次关闭，在所DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和大于或等于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和时，即可停止关闭剩余的可控负载。
如图3所示，对本发明实施例的所述电平衡控制方法的另一流程图进行说明：
步骤S31：获取到电动汽车处于已启动状态或者行车状态；
步骤S32：电源管理模块判断DCDC输出功率和蓄电池可用功率之和是否小于基础负载功率和可控负载功率之和；
步骤S33：若否，所述电源管理模块不发送主动电平衡控制指令至可控负载；
步骤S34：若是，所述电源管理模块获取蓄电池荷电状态；
步骤S35：判断所述蓄电池荷电状态是否大于或等于70％；
步骤S36：若是，蓄电池开始放电，满足电动汽车的用电需求，使所述电动汽车处于电平衡状态；
步骤S37：若否，蓄电池停止放电，所述电动汽车进入限功率模式，根据关闭时序依次关闭可控负载，使所述电动汽车处于电平衡状态；
步骤S38：在所述电动汽车退出限功率模式之后，已关闭的所述可控负载退出关闭模式。
本发明的该实施例中，所述电平衡控制方法可以对DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率和可控负载功率进行动态实时监控管理，充分利用整车能量管理，使整车处于电平衡状态，防止蓄电池过放，达到整车能量资源的合理分配和利用。
如图4所示，本发明的另一实施例还提供一种电平衡控制装置，包括：
第一获取模块41，用于在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取DCDC输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率；
判断模块42，用于判断所述DCDC输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；
第二获取模块43，用于在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态；
控制模块44，用于根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态。
本发明的该实施例中，所述电平衡控制装置是能够执行上述的电平衡控制方法的装置，则上述的电平衡控制方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
具体地，所述装置还用于：
通过控制器局域网络，与整车控制器通讯，获取电动汽车的车辆状态。
进一步地，所述第一获取模块41具体用于：
通过控制器局域网络，分别与直流电源逆变器、基础负载以及至少一个可控负载通讯，实时获取直流电源逆变器输出功率、基础负载功率以及可控负载功率；
通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，实时获取蓄电池可用功率。
进一步地，所述第二获取模块43具体用于：
在所述关系满足第一预设关系时，通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，获取蓄电池荷电状态。
具体地，所述第一预设关系为所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和小于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
具体地，所述实时获取的所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和满足第二预设关系时，所述电动汽车处于电平衡状态；
其中，所述第二预设关系为所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和大于或等于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
具体地，所述控制模块44具体用于：
在所述蓄电池荷电状态大于或等于预设荷电状态时，控制蓄电池开始放电；
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，并关闭至少一个可控负载。
进一步地，所述控制模块44还用于：
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，发送关闭可控负载指令至集成座舱控制器；
在接收到确认关闭可控负载指令之后，关闭至少一个可控负载。
具体地，关闭至少一个可控负载，包括：
根据关闭时序依次关闭至少一个可控负载，直至所述关系满足所述第二预设关系，停止关闭剩余可控负载；
其中，所述关闭时序为至少一个可控负载的关闭顺序。
本发明的另一实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的电平衡控制装置。
本发明的该实施例中，所述电动汽车采用如上所述的电平衡控制装置，则上述的电平衡控制装置的所有实施例均适用于该电动汽车，且均能达到相同或相似的有益效果，在此不再赘述。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电平衡控制方法，应用于电动汽车，其特征在于，包括：
在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取直流电源逆变器输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率；
判断所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；
在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态；
根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态；
所述第一预设关系为所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和小于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
2.根据权利要求1所述的电平衡控制方法，其特征在于，在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取直流电源逆变器输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率之前，还包括：
通过控制器局域网络，与整车控制器通讯，获取电动汽车的车辆状态。
3.根据权利要求1所述的电平衡控制方法，其特征在于，在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取直流电源逆变器输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率，包括：
通过控制器局域网络，分别与直流电源逆变器、基础负载以及至少一个可控负载通讯，实时获取直流电源逆变器输出功率、基础负载功率以及可控负载功率；
通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，实时获取蓄电池可用功率。
4.根据权利要求1所述的电平衡控制方法，其特征在于，在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态，包括：
在所述关系满足第一预设关系时，通过串行通信网络，与智能蓄电池传感器通讯，获取蓄电池荷电状态。
5.根据权利要求1所述的电平衡控制方法，其特征在于，所述实时获取的所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和满足第二预设关系时，所述电动汽车处于电平衡状态；
其中，所述第二预设关系为所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和大于或等于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
6.根据权利要求5所述的电平衡控制方法，其特征在于，根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态，包括：
在所述蓄电池荷电状态大于或等于预设荷电状态时，控制蓄电池开始放电；
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，并关闭至少一个可控负载。
7.根据权利要求5所述的电平衡控制方法，其特征在于，根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态，还包括：
在所述蓄电池荷电状态小于预设荷电状态时，控制蓄电池停止放电，发送关闭可控负载指令至集成座舱控制器；
在接收到确认关闭可控负载指令之后，关闭至少一个可控负载。
8.根据权利要求6或7所述的电平衡控制方法，其特征在于，关闭至少一个可控负载，包括：
根据关闭时序依次关闭至少一个可控负载，直至所述关系满足所述第二预设关系，停止关闭剩余可控负载；
其中，所述关闭时序为至少一个可控负载的关闭顺序。
9.一种电平衡控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于在电动汽车处于已启动状态或者行车状态时，实时获取直流电源逆变器输出功率、蓄电池可用功率、基础负载功率以及可控负载功率；
判断模块，用于判断所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和，与所述基础负载功率和所述可控负载功率之和之间的关系；
第二获取模块，用于在所述关系满足第一预设关系时，获取蓄电池荷电状态；
控制模块，用于根据所述蓄电池荷电状态，控制蓄电池和至少一个可控负载的工作状态，使所述电动汽车处于电平衡状态；
所述第一预设关系为所述直流电源逆变器输出功率和所述蓄电池可用功率之和小于所述基础负载功率和所述可控负载功率之和。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的电平衡控制装置。
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