电动车的电池能量回收控制方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是一种电动车的电池能量回收控制方法、计算机装置及存储介质。

背景技术

电动车行驶过程中，行驶动能可以重新转换为电能充回电池中，从而达到减小能耗、延长续航里程等效果。目前电动车的电池能量回收控制技术主要是基于节能和舒适等方向考虑，例如设置多档可调的回收强度，较强的回收强度注重于电能的尽可能回收，从而实现节能效果，较弱的回收强度可以减轻电动车从驱动到制动的过程的顿挫感，从而提高电动车的驾驶舒适性。但是，目前的电动车的电池能量回收控制技术较少关注电能回收对动力电池的影响，电能回收策略往往容易与动力电池的性能或工况不匹配，导致电能回收效果未达到预期水平。

发明内容

针对目前电动车的电池能量回收控制中，未针对动力电池进行设计，电能回收策略往往容易与动力电池的性能或工况不匹配，导致电能回收效果未达到预期水平等技术问题，本发明的目的在于提供一种电动车的电池能量回收控制方法、计算机装置及存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种电动车的电池能量回收控制方法，包括：

检测第一温度；所述第一温度为电动车上的第一动力电池的温度；

根据所述第一温度，确定第一能量回收强度；所述第一能量回收强度与所述第一温度负相关；

根据所述第一能量回收强度，将所述电动车的行驶动能回收至所述第一动力电池。

进一步地，所述根据所述第一温度，确定第一能量回收强度，包括：

设定高温阈值和低温阈值；

当所述第一温度高于所述高温阈值，将所述第一能量回收强度设定为弱水平；

当所述第一温度低于所述低温阈值，将所述第一能量回收强度设定为强水平。

进一步地，所述高温阈值高于所述低温阈值。

进一步地，所述根据所述第一温度，确定第一能量回收强度，包括：

当所述第一温度高于所述低温阈值且低于所述高温阈值，将所述第一能量回收强度设定为强于所述弱水平且弱于所述强水平的水平；所述第一能量回收强度在弱水平与强水平之间的相对位置，与所述第一温度在所述低温阈值与所述高温阈值之间的相对位置相同。

进一步地，所述根据所述第一能量回收强度，将所述电动车的行驶动能回收至所述第一动力电池，包括：

根据所述第一能量回收强度，设定所述电动车的电机发电扭矩；所述电机发电扭矩与所述第一能量回收强度正相关；

控制所述电动车的电机，根据所述电机发电扭矩进行电能回收。

进一步地，所述电动车的电池能量回收控制方法还包括：

检测第二温度；所述第二温度为电动车上的第二动力电池的温度；

根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述第一能量回收强度和第二能量回收强度；

根据所述第一能量回收强度和所述第二能量回收强度，回收所述电动车的行驶动能；

将回收的所述行驶动能与所述第一能量回收强度对应的部分，回收至所述第一动力电池；

将回收的所述行驶动能与所述第二能量回收强度对应的部分，回收至所述第二动力电池。

进一步地，所述根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述第一能量回收强度和第二能量回收强度，包括：

设定所述第一能量回收强度与所述第一温度负相关；

设定所述第二能量回收强度与所述第二温度负相关。

进一步地，所述根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述第一能量回收强度和第二能量回收强度，包括：

设定高温阈值和低温阈值；

当所述第一温度和所述第二温度均高于所述高温阈值，将所述第一能量回收强度和所述第二能量回收强度的总和设定为弱水平，将所述第一能量回收强度和所述第二能量回收强度之比，设定为等于所述第一温度与所述高温阈值之间的温差，以及所述第二温度与所述高温阈值之间的温差之比；

当所述第一温度和所述第二温度均低于所述低温阈值，将所述第一能量回收强度和所述第二能量回收强度的总和设定为强水平，将所述第一能量回收强度和所述第二能量回收强度之比，设定为等于所述低温阈值与所述第一温度之间的温差，以及所述低温阈值与所述第二温度之间的温差之比；

当所述第一温度高于所述高温阈值，且所述第二温度低于所述低温阈值，将所述第一能量回收强度设定为弱水平，将所述第二能量回收强度设定为强水平；

当所述第一温度低于所述低温阈值，且所述第二温度高于所述高温阈值，将所述第一能量回收强度设定为强水平，将所述第二能量回收强度设定为弱水平。

另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的电动车的电池能量回收控制方法。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的电动车的电池能量回收控制方法。

本发明的有益效果是：实施例中的电动车的电池能量回收控制方法，有利于第一动力电池的温度维持在合适的水平，能够匹配第一动力电池的工况和性能要求，使得第一动力电池维持在良好的工作环境，有利于维持充放电的功率和效率，以及延长第一动力电池的寿命。

附图说明

图1为实施例中可以应用电动车的电池能量回收控制方法的电动车结构示意图；

图2为实施例中电动车的电池能量回收控制方法的步骤示意图；

图3为实施例中电动车的电池能量回收控制方法的流程示意图；

图4为实施例中能量回收强度与电机发电扭矩的关系示意图；

图5和图6为实施例中电动车的电池能量回收控制方法的效果示意图。

具体实施方式

本实施例中，电动车的电池能量回收控制方法可以应用在图1所示的电动车中。参照图1，当电动车行驶时，电机控制模块从电池获取电能，将电能供往电机，电机产生驱动力矩，对车轮输出机械能，驱动车辆车身移动；当电动车制动时，电机控制模块控制电机产生制动力矩，电机从车轮获得机械能，转换成电能，电机控制模块从电机获取电能，将电能充回电池，从而实现电能回收。

本实施例中，电动车设置的电池包括第一动力电池。其中，第一动力电池是一个相对完整的电池模块，第一动力电池具体可以包括多个组合起来的电池单体，以及连接这些电池单体的线路、保护电路以及散热组件等。第一动力电池上安装有温度传感器，温度传感器可以检测第一动力电池的温度，温度传感器所测得的第一动力电池的温度可以受环境温度以及第一动力电池充放电所产生的温度影响。

参照图2，电动车的电池能量回收控制方法包括以下步骤：

S1.检测第一温度；

S2.根据第一温度，确定第一能量回收强度；

S3.根据第一能量回收强度，将电动车的行驶动能回收至第一动力电池。

本实施例中，步骤S1-S3的流程如图3所示。

参照图3，步骤S1由电池管理系统BMS执行。电池管理系统BMS通过温度传感器检测第一动力电池的温度，得到第一温度。电池管理系统BMS中设定高温阈值和低温阈值，其中高温阈值和低温阈值都是表示温度大小的固定值，且高温阈值可以等于或者高于低温阈值。当温度高于高温阈值，可以判定为高温，当温度低于低温阈值，可以判定为低温。本实施例中，设定高温阈值为40℃，低温阈值为0℃。

参照图3，电池管理系统BMS将第一温度分别与高温阈值(40℃)和低温阈值(0℃)进行比较，确定第一温度高于高温阈值(40℃)、低于低温阈值(0℃)还是处在高温阈值(40℃)和低温阈值(0℃)之间，得到判断结果。

参照图3，步骤S2由汽车控制单元VCU执行。汽车控制单元VCU从电池管理系统BMS获得第一温度与高温阈值和低温阈值相对大小的判断结果。当判断结果为第一温度高于高温阈值(40℃)，汽车控制单元VCU将第一能量回收强度设定为高水平；当判断结果为第一温度低于低温阈值(0℃)，汽车控制单元VCU将第一能量回收强度设定为低水平。

本实施例中，第一能量回收强度可以通过汽车控制单元VCU生成的MAP表定量表示，当第一能量回收强度为高水平时，相应地MAP中以一个较大值来表示第一能量回收强度；当第一能量回收强度为低水平时，相应地MAP中以一个较小值来表示第一能量回收强度。

参照图3，步骤S3由电机控制单元MCU执行。汽车控制单元VCU将表示第一能量回收强度大小的MAP表发送至电机控制单元MCU，电机控制单元MCU将MAP表中表示第一能量回收强度大小的数值，正相关地转换为表示电机发电扭矩的数值。

例如，参照图4，当第一能量回收强度为强水平，则电机控制单元MCU控制电机的发电扭矩为-200Nm(负号表示电机工作在发电状态，将车轮的动能转换为电能)，电机的发电扭矩较大，电动车的行驶动能转换成为电能的功率更大；当第一能量回收强度为弱水平，则电机控制单元MCU控制电机的发电扭矩为-100Nm，电机的发电扭矩较小，电动车的行驶动能转换成为电能的功率更小。

步骤S3中，电机控制单元MCU将电机发电产生的电能输送至电池管理系统BMS，由电池管理系统BMS将电能充回至第一动力电池，实现电能的回收。

本实施例中，执行步骤S1-S3的效果如图5和图6所示。参照图5，当第一动力电池的第一温度高于高温阈值，即处于较高水平时，通过将第一能量回收强度设定为弱水平，降低电能回收对第一动力电池产生的充电功率，有利于第一动力电池的温度下降至合适的水平；参照图6，当第一动力电池的第一温度低于低温阈值，即处于较低水平时，通过将第一能量回收强度设定为强水平，提高电能回收对第一动力电池产生的充电功率，有利于第一动力电池的温度上升至合适的水平。因此，通过执行步骤S1-S3，有利于第一动力电池的温度维持在合适的水平，能够匹配第一动力电池的工况和性能要求，使得第一动力电池维持在良好的工作环境，有利于维持充放电的功率和效率，以及延长第一动力电池的寿命。

本实施中，当第一温度高于低温阈值(0℃)且低于高温阈值(40℃)，那么将第一能量回收强度设定为强于弱水平且弱于强水平的水平，且第一能量回收强度在弱水平与强水平之间的相对位置，与第一温度在低温阈值与高温阈值之间的相对位置相同。具体地，第一能量回收强度满足：第一能量回收强度/(弱水平-强水平)＝第一温度/(高温阈值-低温阈值)，即第一温度在低温阈值和高温阈值之间变动时，第一能量回收强度也在弱水平和强水平之间线性变动，电机的发电扭矩也在较大的扭矩(-200Nm)和较小的扭矩(-100Nm)之间线性变动，从而避免电机的发电扭矩突变带来的顿挫感，有利于提高电动车的驾乘舒适型。

本实施例中，电动车除了设置第一动力电池，还可以设置第二动力电池。其中，第二动力电池与第一动力电池一样，也是一个相对完整的电池模块，第二动力电池具体可以包括多个组合起来的电池单体，以及连接这些电池单体的线路、保护电路以及散热组件等。第二动力电池与第一动力电池之间相对独立，第二动力电池与第一动力电池之间可以是并联关系，即仅依靠第二动力电池与第一动力电池当中的任一个动力电池，也可以实现电动车的正常行驶和动能回收。

第二动力电池上安装有温度传感器，温度传感器可以检测第二动力电池的温度，温度传感器所测得的第二动力电池的温度可以受环境温度以及第二动力电池充放电所产生的温度影响。

在电动车设有第二动力电池的情况下，电动车的电池能量回收控制方法还包括以下步骤：

S4.检测第二温度；

S5.根据第一温度和第二温度，确定第一能量回收强度和第二能量回收强度；

S6.根据第一能量回收强度和第二能量回收强度，回收电动车的行驶动能；

S7.将回收的行驶动能与第一能量回收强度对应的部分，回收至第一动力电池；

S8.将回收的行驶动能与第二能量回收强度对应的部分，回收至第二动力电池。

步骤S4由电池管理系统BMS执行。电池管理系统BMS通过温度传感器检测第二动力电池的温度，得到第二温度。

步骤S5由汽车控制单元VCU执行。汽车控制单元VCU在执行步骤S5，也就是根据第一温度和第二温度，确定第一能量回收强度和第二能量回收强度这一步骤时，具体可以执行以下步骤：

S501.设定第一能量回收强度与第一温度负相关；

S502.设定第二能量回收强度与第二温度负相关。

步骤S501和S502中，第一能量回收强度可以与第二能量回收强度相互独立，即第一能量回收强度的大小与第二能量回收强度的大小之间可以不存在确定的关系，分别设定第一能量回收强度的大小与第二能量回收强度的大小。

汽车控制单元VCU在执行步骤S5，也就是根据第一温度和第二温度，确定第一能量回收强度和第二能量回收强度这一步骤时，具体可以执行以下步骤：

S503.设定高温阈值和低温阈值；

S504.当第一温度和第二温度均高于高温阈值，将第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和设定为弱水平，将第一能量回收强度和第二能量回收强度之比，设定为等于第一温度与高温阈值之间的温差，以及第二温度与高温阈值之间的温差之比；

S505.当第一温度和第二温度均低于低温阈值，将第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和设定为强水平，将第一能量回收强度和第二能量回收强度之比，设定为等于低温阈值与第一温度之间的温差，以及低温阈值与第二温度之间的温差之比；

S506.当第一温度高于高温阈值，且第二温度低于低温阈值，将第一能量回收强度设定为弱水平，将第二能量回收强度设定为强水平；

S507.当第一温度低于低温阈值，且第二温度高于高温阈值，将第一能量回收强度设定为强水平，将第二能量回收强度设定为弱水平。

步骤S503中，可以将高温阈值设定为一个较高的固定值(例如40℃)，将低温阈值设定为一个较低的固定值(例如0℃)。

步骤S504中，当第一温度和第二温度均高于高温阈值，参照步骤S2的原理，第一动力电池和第二动力电池的温度都处于较高水平，可以通过低的电能回收功率来降低第一动力电池和第二动力电池的温度。具体地，将第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和设定为弱水平(具体可以汽车控制单元VCU生成的MAP表定量表示，即第一能量回收强度+第二能量回收强度＝较小固定值)，然后将第一能量回收强度和第二能量回收强度之比，设定为等于第一温度与高温阈值之间的温差，以及第二温度与高温阈值之间的温差之比，即满足：第一能量回收强度/第二能量回收强度＝(第一温度-高温阈值)/(第二温度-高温阈值)。联立上述两个等式，可以得到：

第一能量回收强度＝较小固定值×(第一温度-高温阈值)/[(第一温度-高温阈值)+(第二温度-高温阈值)]；

第二能量回收强度＝较小固定值/[(第一温度-高温阈值)/(第二温度-高温阈值)+1]。

根据上述公式可知，当第一温度＞第二温度，即第一动力电池的温度比第二动力电池的温度更高，那么有第一能量回收强度＜第二能量回收强度，即进行电能回收时对第一动力电池的充电功率比对第二动力电池的充电功率更小，有利于第一动力电池比第二动力电池更快降温，从而促进第一动力电池与第二动力电池之间的温度平衡，有利于第一动力电池与第二动力电池的性能和工况稳定。另一方面，第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和较小，即进行电能回收时，对第一动力电池和第二动力电池的充电功率整体较小，有利于动力电池整体降温。

步骤S505中，当第一温度和第二温度均低于低温阈值，参照步骤S2的原理，第一动力电池和第二动力电池的温度都处于较低水平，可以通过高的电能回收功率来提升第一动力电池和第二动力电池的温度。具体地，将第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和设定为强水平(具体可以汽车控制单元VCU生成的MAP表定量表示，即第一能量回收强度+第二能量回收强度＝较大固定值)，然后将第一能量回收强度和第二能量回收强度之比，设定为等于低温阈值与第一温度之间的温差，以及低温阈值与第二温度之间的温差之比，即满足：第一能量回收强度/第二能量回收强度＝(低温阈值-第一温度)/(低温阈值-第二温度)。联立上述两个等式，可以得到：

第一能量回收强度＝较大固定值×(低温阈值-第一温度)/[(低温阈值-第一温度)+(低温阈值-第二温度)]；

第二能量回收强度＝较大固定值/[(低温阈值-第一温度)/(低温阈值-第二温度)+1]。

根据上述公式可知，当第一温度＜第二温度，即第一动力电池的温度比第二动力电池的温度更低，那么有第一能量回收强度＞第二能量回收强度，即进行电能回收时对第一动力电池的充电功率比对第二动力电池的充电功率更大，有利于第一动力电池比第二动力电池更快升温，从而促进第一动力电池与第二动力电池之间的温度平衡，有利于第一动力电池与第二动力电池的性能和工况稳定。另一方面，第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和较大，即进行电能回收时，对第一动力电池和第二动力电池的充电功率整体较大，有利于动力电池整体升温。

步骤S506中，当第一温度高于高温阈值，且第二温度低于低温阈值，参照步骤S2的原理，第一动力电池的温度处于较高水平，可以通过低的电能回收功率来降低第一动力电池的温度；第二动力电池的温度处于较低水平，可以通过高的电能回收功率来提升第二动力电池的温度。因此，将第一能量回收强度设定为弱水平，将第二能量回收强度设定为强水平。

步骤S507中，当第一温度低于低温阈值，且第二温度高于高温阈值，参照步骤S2的原理，第一动力电池的温度处于较低水平，可以通过高的电能回收功率来提升第一动力电池的温度；第二动力电池的温度处于较高水平，可以通过低的电能回收功率来降低第二动力电池的温度。因此，将第一能量回收强度设定为强水平，将第二能量回收强度设定为弱水平。

汽车控制单元VCU根据通过步骤S503-S507得到的第一能量回收强度和第二能量回收强度生成MAP表，将MAP表发送至电机控制单元MCU。步骤S6-S8由电机控制单元MCU执行。

步骤S6中，电机控制单元MCU可以根据第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和确定电机的发电扭矩(发电扭矩可以设置上限，在上限之下，发电扭矩与第一能量回收强度和第二能量回收强度的总和正相关)，然后控制电机按照发电扭矩进行发电，从而回收电动车的行驶动能。

步骤S7和S8中，电机控制单元MCU可以将回收电动车的行驶动能得到的回收电能，按照第一能量回收强度和第二能量回收强度所成的比例进行分配，即第一充电功率∝回收电能×第一能量回收强度/(第一能量回收强度+第二能量回收强度)，第二充电功率∝回收电能×第二能量回收强度/(第一能量回收强度+第二能量回收强度)。

步骤S7中，电机控制单元MCU根据第一充电功率对第一动力电池进行充电。步骤S8中，电机控制单元MCU根据第二充电功率对第二动力电池进行充电，从而实现电动车的行驶动能的回收，并分配充回第一动力电池和第二动力电池。

本实施例中，通过执行步骤S4-S7，可以设置第二动力电池辅助第一动力电池进行电能回收，其中针对第一动力电池和第二动力电池均应用步骤S1-S3相同原理的回收控制逻辑，并实现回收的电能在第一动力电池和第二动力电池之间的分配，维持第一动力电池的温度和第二动力电池的温度倾向于平衡，达到动力电池的整体性能均衡。由于同时设置两个动力电池，从而在其中一个动力电池(例如第一动力电池)因温度过高而限制能量回收强度(第一能量回收强度)时，另一个动力电池(第二动力电池)仍存在温度处于适当水平而未被限制能量回收强度(第二能量回收强度)的可能性，从而避免能量回收强度被过度限制而降低了动力电池的电能利用效率。

可以通过编写执行本实施例中的电动车的电池能量回收控制方法的计算机程序，将该计算机程序写入至存储介质或者计算机装置中，当计算机程序被读取出来运行时，执行本实施例中的电动车的电池能量回收控制方法，从而实现与实施例中的电动车的电池能量回收控制方法相同的技术效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。