一种电动汽车蓄电池充电管理系统及其充电方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车蓄电池充电管理系统，包括蓄电池电压检测单元，用于检测蓄电池电压；蓄电池电量检测单元，用于检测蓄电池剩余电量；蓄电池温度控制单元，用于检测并控制蓄电池温度；蓄电池充电电流控制单元，用于控制蓄电池充电电流。本发明专利技术能够解决现有技术的不足，在保证蓄电池使用寿命的前提下提高了蓄电池的充电效率。

A Battery Charging Management System for Electric Vehicles and Its Charging Method

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车蓄电池充电管理系统及其充电方法
本专利技术涉及电动汽车
，尤其是一种电动汽车蓄电池充电管理系统及其充电方法。
技术介绍
随着人们对环境的重视，电动汽车凭借其无尾气排放的优点，迅速占领汽车市场。电动汽车的核心是蓄电池，如何延长蓄电池的使用寿命、提高蓄电池的充电效率成为了本领域的研究热点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电动汽车蓄电池充电管理系统及其充电方法，能够解决现有技术的不足，在保证蓄电池使用寿命的前提下提高了蓄电池的充电效率。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种电动汽车蓄电池充电管理系统，包括，蓄电池电压检测单元，用于检测蓄电池电压；蓄电池电量检测单元，用于检测蓄电池剩余电量；蓄电池温度控制单元，用于检测并控制蓄电池温度；蓄电池充电电流控制单元，用于控制蓄电池充电电流。作为优选，所述蓄电池温度控制单元包括蓄电池安装框架，若干个蓄电池单元安装在蓄电池安装框架内，蓄电池安装框架上固定有与蓄电池单元相接触的导热水管，导热水管与控温水箱连接，控温水箱内设置有温度控制器和水泵，每个蓄电池单元表面安装有一个温度传感器。作为优选，所述导热水管与蓄电池单元的接触面上设置有旁路管，旁路管的出水端设置有扰流板，扰流板上开设有若干个通槽。一种上述的电动汽车蓄电池充电管理系统的充电方法，包括以下步骤：A、蓄电池电量检测单元检测蓄电池剩余电量；B、蓄电池充电电流控制单元根据蓄电池剩余电量和蓄电池最大充电电流衰减曲线确定蓄电池的预设充电电流曲线；C、在充电过程中，蓄电池电压检测单元对蓄电池电压进行实时检测，蓄电池温度控制单元根据蓄电池温度场的变化趋势和实际温度场与预设温度场的偏差对蓄电池温度进行控制；D、蓄电池充电电流控制单元根据蓄电池的电压和温度对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正。作为优选，步骤C中，对蓄电池温度进行控制包括以下步骤，C1、将不同温度传感器检测到的蓄电池温度进行拟合，得到蓄电池温度场；C2、根据蓄电池温度场计算蓄电池平均温度T，其中，n为蓄电池单元的数量，ti为拟合后第i个蓄电池单元区域的平均温度，ki为ti的加权系数，ki的大小与ti的实时变化率成反比，并与第i个蓄电池单元到蓄电池单元区域的平均温度的实时变化率最小的蓄电池单元的距离的平方成正比；C3、温度控制器和水泵根据蓄电池平均温度T与预设值的偏差，对水温和流速进行控制。作为优选，步骤D中，对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正包括以下步骤，D1、计算蓄电池电压U和蓄电池平均温度T的关联函数F；D2、将蓄电池电压与蓄电池充电电流的单变量关系P和蓄电池平均温度与蓄电池充电电流的单变量关系Q通过关联函数F进行关联，得到F(P，Q)；D3、使用关联函数F(P，Q)计算蓄电池的实际最佳充电电流，然后对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正。作为优选，步骤D3中，将蓄电池电压与蓄电池充电电流的最佳关系曲线和蓄电池平均温度与蓄电池充电电流的最佳关系曲线通过关联函数F(P，Q)进行拟合，使用拟合后的电池的实际最佳充电电流曲线对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本专利技术通过对蓄电池充电过程中电压、温度变化的监控，利用电压和温度双变量对充电效率的关系实现对充电电流的合理控制。由于蓄电池温度在充电过程中变化较大，所以本申请通过优化蓄电池温控装置，利用扰流板提高水流在导热水管内的分布均匀度，提高热量传导效率。并且在蓄电池温度检测过程中通过改进拟合方法，提高了蓄电池平均温度的准确性。附图说明图1是本专利技术一个具体实施方式的原理图。图2是本专利技术一个具体实施方式中蓄电池温度控制单元的结构图。图3是本专利技术一个具体实施方式中导热水管的局部放大图。图中：1、蓄电池电压检测单元；2、蓄电池电量检测单元；3、蓄电池温度控制单元；4、蓄电池充电电流控制单元；5、蓄电池安装框架；6、蓄电池单元；7、导热水管；8、控温水箱；9、温度控制器；10、水泵；11、温度传感器；12、旁路管；13、扰流板；14、通槽。具体实施方式参看附图1-3，本专利技术一个具体实施方式包括，蓄电池电压检测单元1，用于检测蓄电池电压；蓄电池电量检测单元2，用于检测蓄电池剩余电量；蓄电池温度控制单元3，用于检测并控制蓄电池温度；蓄电池充电电流控制单元4，用于控制蓄电池充电电流。所述蓄电池温度控制单元3包括蓄电池安装框架5，若干个蓄电池单元6安装在蓄电池安装框架5内，蓄电池安装框架5上固定有与蓄电池单元6相接触的导热水管7，导热水管7与控温水箱8连接，控温水箱8内设置有温度控制器9和水泵10，每个蓄电池单元6表面安装有一个温度传感器11。所述导热水管7与蓄电池单元6的接触面上设置有旁路管12，旁路管12的出水端设置有扰流板13，扰流板13上开设有若干个通槽14。一种上述的电动汽车蓄电池充电管理系统的充电方法，包括以下步骤：A、蓄电池电量检测单元2检测蓄电池剩余电量；B、蓄电池充电电流控制单元4根据蓄电池剩余电量和蓄电池最大充电电流衰减曲线确定蓄电池的预设充电电流曲线；C、在充电过程中，蓄电池电压检测单元1对蓄电池电压进行实时检测，蓄电池温度控制单元3根据蓄电池温度场的变化趋势和实际温度场与预设温度场的偏差对蓄电池温度进行控制；D、蓄电池充电电流控制单元4根据蓄电池的电压和温度对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正。步骤C中，对蓄电池温度进行控制包括以下步骤，C1、将不同温度传感器11检测到的蓄电池温度进行拟合，得到蓄电池温度场；C2、根据蓄电池温度场计算蓄电池平均温度T，其中，n为蓄电池单元6的数量，ti为拟合后第i个蓄电池单元6区域的平均温度，ki为ti的加权系数，ki的大小与ti的实时变化率成反比，并与第i个蓄电池单元6到蓄电池单元6区域的平均温度的实时变化率最小的蓄电池单元6的距离的平方成正比；C3、温度控制器9和水泵10根据蓄电池平均温度T与预设值的偏差，对水温和流速进行控制。步骤D中，对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正包括以下步骤，D1、计算蓄电池电压U和蓄电池平均温度T的关联函数F；D2、将蓄电池电压与蓄电池充电电流的单变量关系P和蓄电池平均温度与蓄电池充电电流的单变量关系Q通过关联函数F进行关联，得到F(P，Q)；D3、使用关联函数F(P，Q)计算蓄电池的实际最佳充电电流，然后对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正。步骤D3中，将蓄电池电压与蓄电池充电电流的最佳关系曲线和蓄电池平均温度与蓄电池充电电流的最佳关系曲线通过关联函数F(P，Q)进行拟合，使用拟合后的电池的实际最佳充电电流曲线对蓄电池的预设充电电流曲线进行实时修正。由于通过导热水管7的温度对蓄电池进行温度控制存在滞后性，所以本专利技术通过水泵10对流速的调节，降低蓄电池温度控制的滞后性。与此同时，通过控制流速可有效降低由于调控水温带来的额外电能消耗，从而提高充电效率。水温的控制方法为：其中ΔT1为水温的待调节温度差，ΔT为蓄电池的实际平均温度与目标平均温度的差值，为蓄电池平均温度的变化率，v为流速。α、β、γ分别为比例系数，其单位用于将等式两端的单位保持一致，α、β、γ的比例为7:3:1～10:1:1。流速的控制方法为：其中Δv为流速的待调节速度差，λ为比例系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车蓄电池充电管理系统，其特征在于：包括，蓄电池电压检测单元(1)，用于检测蓄电池电压；蓄电池电量检测单元(2)，用于检测蓄电池剩余电量；蓄电池温度控制单元(3)，用于检测并控制蓄电池温度；蓄电池充电电流控制单元(4)，用于控制蓄电池充电电流。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车蓄电池充电管理系统，其特征在于：包括，蓄电池电压检测单元(1)，用于检测蓄电池电压；蓄电池电量检测单元(2)，用于检测蓄电池剩余电量；蓄电池温度控制单元(3)，用于检测并控制蓄电池温度；蓄电池充电电流控制单元(4)，用于控制蓄电池充电电流。2.根据权利要求1所述的电动汽车蓄电池充电管理系统，其特征在于：所述蓄电池温度控制单元(3)包括蓄电池安装框架(5)，若干个蓄电池单元(6)安装在蓄电池安装框架(5)内，蓄电池安装框架(5)上固定有与蓄电池单元(6)相接触的导热水管(7)，导热水管(7)与控温水箱(8)连接，控温水箱(8)内设置有温度控制器(9)和水泵(10)，每个蓄电池单元(6)表面安装有一个温度传感器(11)。3.根据权利要求2所述的电动汽车蓄电池充电管理系统，其特征在于：所述导热水管(7)与蓄电池单元(6)的接触面上设置有旁路管(12)，旁路管(12)的出水端设置有扰流板(13)，扰流板(13)上开设有若干个通槽(14)。4.一种权利要求1-3任意一项所述的电动汽车蓄电池充电管理系统的充电方法，其特征在于包括以下步骤：A、蓄电池电量检测单元(2)检测蓄电池剩余电量；B、蓄电池充电电流控制单元(4)根据蓄电池剩余电量和蓄电池最大充电电流衰减曲线确定蓄电池的预设充电电流曲线；C、在充电过程中，蓄电池电压检测单元(1)对蓄电池电压进行实时检测，蓄电池温度控制单元(3)根据蓄电池温度场的变化趋势和实际温度场与预设温度场的偏差对蓄电池温度进行控制；D、蓄电池充电电流控制单元(4)根据蓄电池的电压和温度对...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丰，
申请(专利权)人：周丰，
类型：发明
国别省市：辽宁,21