一种电池管理系统及其控制方法技术方案

技术编号:18086073 阅读:39 留言:0更新日期:2018-05-31 14:50
本发明专利技术公开了一种电池管理系统及其控制方法。该电池管理系统包括:电池参数检测模块,用于实时采集电池的参数并输出电池参数;中央处理模块,用于获取电池参数并根据电池参数计算电池剩余容量;预测工况模块,用于通过整车控制器获取车辆工况数据并存储、以及通过中央处理模块获取电池工况数据并存储,根据当前电池工况数据、最近一次车辆循环工况的车辆工况数据和电池工况数据,结合整车控制器预测车辆下一步工况,并预测当前温度和当前电池剩余容量下电池下一步工况;能量控制模块,用于根据当前电池工况数据、车辆下一步工况和电池的下一步工况控制电池输入或输出能量。本发明专利技术实施例,在不影响电池健康状况前提下,有效提高了电池能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统及其控制方法
本专利技术实施例涉及新能源汽车电池控制技术,尤其涉及一种电池管理系统及其控制方法。
技术介绍
新能源汽车中,动力电池组在特定温度下的每一个电池剩余容量(StateofCharge,SOC)都对应一个特定的工作范围。电池管理系统一般会根据当前SOC和温度提供电池的峰值电流和持续电流数据,整车控制器会结合这些数据对电池的充放电进行控制。现有技术中通常根据电池管理系统确定的一些参数,再根据一定的算法判断当前的SOC值,发出在当前温度下的SOC下,电池的最大以及最小的工作范围,对电池进行充放电控制时使输出电流维持在最大以及最小的工作范围之内,这对电池的健康状况和使用寿命起到了很好的控制。然而,现有技术中的控制策略对电池的能量利用效率较低,甚至可以说牺牲了电池的一部分可利用的能量优势,这部分能量完全可以在不影响电池寿命的基础上而用于整车的一些瞬时或者较短持续时间的工作特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池管理系统及其控制方法,以实现提高电池的能量利用率。第一方面,本专利技术实施例提供了一种电池管理系统,用于对车辆电池能量进行管理,电池管理系统分别与车辆的电池和车辆的整车控制器电连接,用于对电池的参数进行采集和处理,电池管理系统包括:电池参数检测模块,与电池电连接,用于实时采集电池的参数并输出该电池参数;中央处理模块,用于在电池管理系统上电后,获取电池参数并根据电池参数计算得到电池的电池剩余容量,其中,电池参数和电池剩余容量作为电池工况数据;预测工况模块,分别与中央处理模块和整车控制器电连接,用于通过整车控制器获取车辆工况数据并存储、以及通过中央处理模块获取电池工况数据并存储,在电池管理系统上电后,根据当前电池工况数据、最近一次车辆循环工况的车辆工况数据和电池工况数据,结合整车控制器预测车辆下一步工况,并预测当前温度和当前电池剩余容量下电池的下一步工况;能量控制模块,与中央处理模块电连接,用于根据当前电池工况数据、车辆下一步工况和电池的下一步工况控制电池输入或输出能量。其中,车辆工况数据包括多种车辆状态和每种车辆状态对应的持续时间,多种车辆状态至少包括启动、加速、减速和制动;电池工况数据包括电池剩余容量、电池温度、充放电状态、电池电流、以及电池电压,还包括电池在第一电池剩余容量和第一温度下的第1电流~第m电流和第1电流持续时间~第m电流持续时间,其中,m为正整数。其中,能量控制模块具体用于根据当前电池剩余容量和当前温度、车辆的下一步工况和电池的下一步工况确定电池的目标短时能量和目标短时功率,并控制电池以目标短时功率输入或输出目标短时能量。其中,预测工况模块包括存储子模块,存储子模块用于存储有电池的第i电流和第i电流持续时间对应的第i短时能量和第i短时功率,i=1,2,…,m。其中,车辆的下一步工况包括第一车辆状态和第一车辆状态持续时间,第一车辆状态持续时间等于最近一次车辆循环工况中与第一车辆状态相同的车辆状态的持续时间。其中,预测工况模块还包括:检测子模块,用于检测第一车辆状态持续时间;确定子模块,用于在检测到第一车辆状态持续时间小于或等于第j电流持续时间且大于第j-1电流持续时间,将第j电流持续时间所对应的第j电流、短时能量和短时功率分别确定为电池的下一步工况中的预测输入/输出电流、预测电流持续时间、预测短时能量和预测短时功率,其中j∈[1,m]。其中,能量控制模块具体用于,若当前车辆循环工况中车辆状态持续时间大于第k电流持续时间,控制电池按照第k+1电流持续时间对应的短时功率输入/输出第k+1电流;其中,k∈[j,m]。其中,预测工况模块还包括更新子模块,更新子模块用于将当前一次完成的车辆循环工况的数据作为最近一次车辆循环工况的数据进行更新并存储。其中,中央处理系统用于确定电池的使用时间,根据电池剩余容量和健康寿命阶段确定有效电池剩余容量;能量控制模块,与中央处理模块电连接,用于根据当前有效电池剩余容量和当前温度、车辆的下一步工况和电池的下一步工况控制电池输入或输出能量。其中,电池管理系统还包括:通讯模块,中央处理系统通过通讯模块分别与电池参数检测模块、预测工况模块、能量控制模块电连接。第二方面,本专利技术实施例还提供了一种电池管理系统的控制方法,该电池管理系统分别与车辆的电池和车辆的整车控制器电连接,用于对电池的参数进行采集和处理,电池管理系统包括:电池参数检测模块、中央处理模块、预测工况模块、和能量控制模块;电池参数检测模块与电池电连接,预测工况模块,分别与中央处理模块和整车控制器电连接,能量控制模块,与中央处理模块电连接;该控制方法包括:电池参数检测模块实时采集电池的参数并输出该电池参数;中央处理模块在电池管理系统上电后,获取电池参数并根据电池参数计算得到电池的电池剩余容量,其中,电池参数和电池剩余容量作为电池工况数据;预测工况模块通过整车控制器获取车辆工况数据并存储、以及通过中央处理模块获取电池工况数据并存储,在电池管理系统上电后,根据当前电池工况数据、最近一次车辆循环工况的车辆工况数据和电池工况数据,结合整车控制器预测车辆下一步工况,并预测当前温度和当前电池剩余容量下电池的下一步工况;能量控制模块根据当前电池工况数据、车辆下一步工况和电池的下一步工况控制电池输入或输出能量。其中,车辆工况数据包括多种车辆状态和每种车辆状态对应的持续时间,多种车辆状态至少包括启动、加速、减速和制动;电池工况数据包括电池剩余容量、电池温度、充放电状态、电池电流、以及电池电压,还包括电池在第一电池剩余容量和第一温度下的第1电流~第m电流和第1电流持续时间~第m电流持续时间,其中,m为正整数。其中,能量控制模块根据当前电池工况数据、车辆下一步工况和电池的下一步工况控制电池输入或输出能量包括:根据当前电池剩余容量和当前温度、车辆的下一步工况和电池的下一步工况确定电池的目标短时能量和目标短时功率,并控制电池以目标短时功率输入或输出目标短时能量。其中,预测工况模块存储有电池的第i电流和第i电流持续时间对应的第i短时能量和第i短时功率,i=1,2,…,m。其中,车辆的下一步工况包括第一车辆状态和第一车辆状态持续时间,第一车辆状态持续时间等于最近一次车辆循环工况中与第一车辆状态相同的车辆状态的持续时间。其中,预测工况模块通过整车控制器获取车辆工况数据并存储、以及通过中央处理模块获取电池工况数据并存储,在电池管理系统上电后,根据当前电池工况数据、最近一次车辆循环工况的车辆工况数据和电池工况数据,结合整车控制器预测车辆下一步工况,并预测当前温度和当前电池剩余容量下电池的下一步工况,包括:检测第一车辆状态持续时间;在检测到第一车辆状态持续时间小于或等于第j电流持续时间且大于第j-1电流持续时间,将第j电流持续时间所对应的第j电流、短时能量和短时功率分别确定为电池的下一步工况中的预测输入/输出电流、预测电流持续时间、预测短时能量和预测短时功率,其中j∈[1,m]。其中,能量控制模块根据当前电池工况数据、车辆下一步工况和电池的下一步工况控制电池输入或输出能量,还包括:若当前车辆循环工况中车辆状态持续时间大于第k电流持续时间,控制电池按照第k+1电流持续时间对应的短时功率输入/输出第k+1电流;其中,k∈[j,m]。本文档来自技高网...
一种电池管理系统及其控制方法

【技术保护点】
一种电池管理系统,其特征在于,用于对车辆电池能量进行管理,所述电池管理系统分别与所述车辆的电池和所述车辆的整车控制器电连接,用于对所述电池的参数进行采集和处理,所述电池管理系统包括:电池参数检测模块,与所述电池电连接,用于实时采集所述电池的参数并输出该电池参数;中央处理模块,用于在所述电池管理系统上电后,获取所述电池参数并根据所述电池参数计算得到所述电池的电池剩余容量,其中,所述电池参数和所述电池剩余容量作为电池工况数据;预测工况模块,分别与所述中央处理模块和所述整车控制器电连接,用于通过所述整车控制器获取车辆工况数据并存储、以及通过所述中央处理模块获取所述电池工况数据并存储,在所述电池管理系统上电后,根据当前电池工况数据、最近一次车辆循环工况的车辆工况数据和电池工况数据,结合所述整车控制器预测车辆下一步工况,并预测当前温度和当前电池剩余容量下所述电池的下一步工况;能量控制模块,与所述中央处理模块电连接,用于根据所述当前电池工况数据、所述车辆下一步工况和所述电池的下一步工况控制所述电池输入或输出能量。

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统,其特征在于,用于对车辆电池能量进行管理,所述电池管理系统分别与所述车辆的电池和所述车辆的整车控制器电连接,用于对所述电池的参数进行采集和处理,所述电池管理系统包括:电池参数检测模块,与所述电池电连接,用于实时采集所述电池的参数并输出该电池参数;中央处理模块,用于在所述电池管理系统上电后,获取所述电池参数并根据所述电池参数计算得到所述电池的电池剩余容量,其中,所述电池参数和所述电池剩余容量作为电池工况数据;预测工况模块,分别与所述中央处理模块和所述整车控制器电连接,用于通过所述整车控制器获取车辆工况数据并存储、以及通过所述中央处理模块获取所述电池工况数据并存储,在所述电池管理系统上电后,根据当前电池工况数据、最近一次车辆循环工况的车辆工况数据和电池工况数据,结合所述整车控制器预测车辆下一步工况,并预测当前温度和当前电池剩余容量下所述电池的下一步工况;能量控制模块,与所述中央处理模块电连接,用于根据所述当前电池工况数据、所述车辆下一步工况和所述电池的下一步工况控制所述电池输入或输出能量。2.根据权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述车辆工况数据包括多种车辆状态和每种所述车辆状态对应的持续时间,所述多种车辆状态至少包括启动、加速、减速和制动;所述电池工况数据包括电池剩余容量、电池温度、充放电状态、电池电流、以及电池电压,还包括所述电池在第一电池剩余容量和第一温度下的第1电流~第m电流和第1电流持续时间~第m电流持续时间,其中,m为正整数。3.根据权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,所述能量控制模块具体用于根据当前电池剩余容量和当前温度、所述车辆的下一步工况和所述电池的下一步工况确定所述电池的目标短时能量和目标短时功率,并控制所述电池以所述目标短时功率输入或输出所述目标短时能量。4.根据权利要求3所述的电池管理系统,其特征在于,所述预测工况模块包括存储子模块,所述存储子模块用于存储有所述电池的第i电流和第i电流持续时间对应的第i短时能量和第i短时功率,i=1,2,…,m。5.根据权利要求4所述的电池管理系统,其特征在于,所述车辆的下一步工况包括第一车辆状态和第一车辆状态持续时间,所述第一车辆状态持续时间等于所述最近一次车辆循环工况中与所述第一车辆状态相同的车辆状态的持续时间。6.根据权利要求5所述的电池管理系统,其特征在于,所述预测工况模块还包括:检测子模块,用于检测第一车辆状态持续时间;确定子模块,用于在检测到所述第一车辆状态持续时间小于或等于第j电流持续时间且大于第j-1电流持续时间,将所述第j电流持续时间所对应的第j电流、短时能量和短时功率分别确定为所述电池的下一步工况中的预测输入/输出电流、预测电流持续时间、预测短时能量和预测短时功率,其中j∈[1,m]。7.根据权利要求6所述的电池管理系统,其特征在于,所述能量控制模块具体用于,若当前车辆循环工况中车辆状态持续时间大于所述第k电流持续时间,控制所述电池按照第k+1电流持续时间对应的短时功率输入/输出所述第k+1电流;其中,k∈[j,m]。8.根据权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述预测工况模块还包括更新子模块,所述更新子模块用于将当前一次完成的车辆循环工况的数据作为最近一次车辆循环工况的数据进行更新并存储。9.根据权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,所述中央处理系统用于确定电池的使用时间,根据电池剩余容量和所述健康寿命阶段确定有效电池剩余容量;所述能量控制模块,与所述中央处理模块电连接,用于根据当前有效电池剩余容量和当前温度、所述车辆的下一步工况和所述电池的下一步工况控制所述电池输入或输出能量。10.根据权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,还包括:通讯模块,所述中央处理系统通过所述通讯模块分别与所述电池参数检测模块、所述预测工况模块、所述能量控制模块电连接。11.一种电池管理系统的控制方法,其特征在于,所述电池管理系统分别与所述车辆的电池和所述车辆的整车控制器电连接,用于对所述电池的参数进行采集...

【专利技术属性】
技术研发人员:张芳邓金涛时艳茹王彦波李强
申请(专利权)人:潍柴动力股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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