一种电池电流估算方法技术

本发明专利技术公开了一种电池电流估算方法，属于计算、推算或计数的技术领域。该方法当接在电池系统主正母排上的电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计电池系统主正母排上的电流采集模块的采集数据；当接在电池系统主正母排上的电流采集模块不能满足接入负载最小电流采集精度但负载输入端电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计负载输入端电流采集模块的采集数据；当接在负载输入端电流采集模块仅能满足最大电流采集精度但不满足最小电流采集精度时，采集负载输出端电流采集模块的采集数据并依据相同功率传输点的效率反推负载输入端电流采集模块的采集数据，能够有效解决车辆静置时间段内的车内能量使用统计问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电池电流估算方法
本专利技术公开了一种电池电流估算方法，属于计算、推算或计数的

技术介绍
与传统汽车的能量供给方式不同，新能源汽车的能量来源为电池系统。在新能源汽车的整个生命周期内，电池系统相当于燃油车的发动机与油箱，补充能量过程、制动过程和驱动过程均会对其能量存储单元暨电池造成一定程度的寿命损伤，且由于其能量密度相较于燃油更低，整车能量采集及管理是否做好将决定车辆剩余里程及电池电量估算的结果。而根据电流传感器的特性可知，其在低负载情形下的检测精度非常差，甚至无法检测，这导致了电池系统的电流检测误差相对增大，进而影响电池的剩余电量估算精度。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是针对上述
技术介绍
的不足，提供了一种电池电流估算方法，根据新能源汽车电池应用场景的特点形成多种方式融合的采集电池输入输出能量的系统解决方法，该系统能够有效提升电池小负载下输出能量的估算精确度，从而确保电池使用情况的精确估计以及剩余电量估算的准确度，解决了现有电流估算方法不能满足电池系统接入不同负载时准确估算电流的技术问题。本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案：本专利技术根据整车用电系统分为电驱动系统、热管理系统、车内用电系统、电子电器用电(DCDC输出)。在车辆运行模式下，由于驱动功率较大，此时电流放电电流较大,通常在10A以上，此时电流传感器可以在较高精度下采集电流，那么该阶段的电流采集采用安装在电池主正母排上的电流采集模块进行采集；当车辆停止，且整车冷热负荷较小时，此时电流在2-10A范围内，此时电池主正的电流采集精度已经非常低，那么此时的电流统计采用配电通路分支中的小容量电流传感器进行采集，此时的传感精度可以达到到1A以下；整车热管理系统停止工作后，仅有小部分电子电器设备工作时，此时仅有DCDC在工作，电流在20～100mA范围内，由于满负荷电流在7～10A范围，此时几乎无法进行检测，此时根据DCDC输出端电流以及控制端的理论计算结合开发阶段测试的效率曲线进行推导输出端电流；车内用电设备的负载为非固定设备，其负载变化范围较大，通常在20～4A范围内，该部分的供电由于上述各采集机制存在交叉，为了确保采集过程中不出现重复采集的情况发生，车辆中央控制单元将实时收集各系统运行的状态，动态调度三种传感器之间的可用性指标，从而实现电流采集在各种工况下的指标能够满足电池系统的电量估算精度要求。本专利技术采用上述技术方案，具有以下有益效果：采用上述的多种电流采集及调度方式能够提升车辆电池的使用情况的采集精度，确保电池的电量估算精度以及续航里程的估算。该方案在车辆行长时间低负载运行的工况下具有明显优势，能够有效解决车辆静置时间段内的车内能量使用统计问题。附图说明图1为电动汽车整车供电的示意图。图2为整车供电的信号采集及通信架构图。图3为本专利技术实施例中估算第一、第二电池电流的流程图图4为本专利技术实施例中估算第三电池电流的流程图。图中标号说明：101为电池系统，102为电池系统输出的主电流采集器，105第一负载，104为第二负载，103为第二负载输入电流采集器，108、111为第三负载，107、110为第三负载输入电流采集器，106、112为第三负载输出电流的采集器，109、113为接入第三负载输出电流供电回路的电阻，201为电池管理单元，202为中央控制单元。具体实施方式下面结合附图对专利技术的技术方案进行详细说明：如图1所示，电池系统101为第一负载105、第二负载104、第三负载108及111供电，第一负载105、第二负载104、第三负载108及111是三种电流差别较大的负载。第一负载105的电流最大且其最小电流的采集精度可以被主电流采集器102保证。第二电阻负载的电流较小，第二负载104的最小电流采样精度不能被主电流采集器102满足但可以由第二负载输入电流采集器103保证。第三负载108和111是电流最小且最小电流非常小以至于无法被其输入端的电流采集器直接采集，第三负载输入电流采集器107和110可以保证第三负载最大电流的采集精度而无法保证最小电流的采集进度，而第三负载为高压输入、低压输出类型的负载，其输出端电流明显高于输入端电流，可以通过第三负载输出电流的采集器106和112采集第三负载输出电流，再由负载传输电能的效率反向推导出小于一定阈值的输入电流。一种电池电流估算方法：当接在电池系统主正母排上的电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计电池系统主正母排上的电流采集模块的采集数据；当接在电池系统主正母排上的电流采集模块不能满足接入负载最小电流采集精度但负载输入端电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计负载输入端电流采集模块的采集数据；当接在负载输入端电流采集模块仅能满足最大电流采集精度但不满足最小电流采集精度时，采集负载输出端电流采集模块的采集数据并依据相同功率传输点的效率反推负载输入端电流采集模块的采集数据。依据相同功率传输点的传输效率反推负载输入端电流采集模块的采集数据的方法为：依据电池系统传输效率的测试曲线查找与负载当前运行点功率相同的一系列运行点，从从一系列点中选取包含所有运行点坐标区域的Pn点和Pn+1点，由表达式：ηp＝ηn+(ηn+1-ηn)*[(UIP-UIx)*(UOP-UOy)*(IOP-IOz)]/[(UIx+1-UIx)*(UOy+1-UOy)*(IOz+1-IOz)]计算负载当前运行点的效率，再由表达式：IIN＝(UOP*IOP)/(UIP*ηp)反推高压侧电流，UIx、UOy、IOz、ηn为Pn点的高压输入电压、低压侧输出电压、低压侧输出电流、效率，UIx+1、UOy+1、IOz+1、ηn+1为Pn+1点的高压输入电压、低压侧输出电压、低压侧输出电流、效率。查找与负载当前运行点功率相同的一系列运行点通过比对与负载当前运行点的高压输入电压、低压侧输出电压、低压侧输出电流的差值，高压输入电压、低压侧输出电压、低压侧输出电流均满足一定阈值要求的运行点即为查找结果。反向推导第三负载输入电流的方法为：在研发阶段通过实验设备测试效率曲线表，该表为三维曲线，该表的查询条件包含高压输入电压、低压侧输出电压、低压侧输出电流。为了优化数据结构，该表的每个参数的步进幅度为10％，即共计100个参数，采用折算方式得到该点效率。例如运行点的三个参数分别为输入电压UIP、输出电压UOP、输出电流IOP，通过寻找三个参数与运行点的差值在一定阈值范围内的一系列点，从一系列点中选取包含所有点坐标区域的Pn点和Pn+1点，Pn点的三个参数为UIx、UOy、IOz。效率为ηn，Pn+1点的三个参数为UIx+1、UOy+1、IOz+1，效率为ηn+1。运行点效率的估算值ηp可由如下表达式计算：ηp＝ηn+(ηn+1-ηn)*[(UIP-UIx)*(UOP-UOy)*(IOP-IOz)]/[(UIx+1-UIx)*(UOy+1-UOy)*(IOz+1-IOz)]。高压侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池电流估算方法，其特征在于，/n当接在电池系统主正母排上的电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计电池系统主正母排上的电流采集模块的采集数据；/n当接在电池系统主正母排上的电流采集模块不能满足接入负载最小电流采集精度但负载输入端电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计负载输入端电流采集模块的采集数据；/n当接在负载输入端电流采集模块仅能满足最大电流采集精度但不满足最小电流采集精度时，采集负载输出端电流采集模块的采集数据并依据相同功率传输点的效率反推负载输入端电流采集模块的采集数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池电流估算方法，其特征在于，
当接在电池系统主正母排上的电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计电池系统主正母排上的电流采集模块的采集数据；
当接在电池系统主正母排上的电流采集模块不能满足接入负载最小电流采集精度但负载输入端电流采集模块满足接入负载最小电流采集精度时，统计负载输入端电流采集模块的采集数据；
当接在负载输入端电流采集模块仅能满足最大电流采集精度但不满足最小电流采集精度时，采集负载输出端电流采集模块的采集数据并依据相同功率传输点的效率反推负载输入端电流采集模块的采集数据。


2.根据权利要求1所述一种电池电流估算方法，其特征在于，依据相同功率传输点的传输效率反推负载输入端电流采集模块的采集数据的方法为：依据电池系统传输效率的测试曲线查找与负载当前运行点功率相同的一系列运行点，从从一系列点中选取包含所有运行点坐标区域的Pn点和Pn+1点，由表达式：ηp=ηn+（ηn+1-ηn）*[（UIP-UIx）*(UOP-UOy)*(IOP-IOz)]/[（UIx+1-UIx）*(UOy+1-UOy)*(IOz+1-IOz)]计算负载当前运行点的效率，再由表达式：IIN=（UOP*IOP）/(UIP*ηp)反推高压侧电流，UIx、UOy、IOz、ηn为Pn点的高压输入电压、低压侧输出电压、低压侧输出电流、效率，UIx+1、UOy+1、IOz+1、ηn+1为Pn+1点的高压输入电压、低压侧输出电压、低压侧输出电流、效率。


3.根据权利要求2所述一种电池电流估算...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朋，
申请(专利权)人：的卢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32