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一种电池充电保护方法、装置、计算机设备和存储介质

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


一种电池充电保护方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域,特别是涉及一种电池充电保护方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

低温环境对新能源汽车的动力电池的影响较大,例如,在低温环境中,动力电池系统的实际容量、允许充电功率、电压平台等都会受到不同程度的影响,其直观表现为车辆的续航里程大幅减小、允许充电功率变低导致电池充电速度缓慢等。

当低温环境下动力电池的充电能力变弱时,虽然整车能量管理系统会对充电功率、充电电流等进行限制,但是由于控制器局域网(Controller Area Network,CAN)总线通信周期、电流电压精度等不确定因素,在低温环境下可能会造成不同程度的过充问题。

为了改善低温环境下电池的过充问题,通常采用对电池进行预热的方式。当前市场上大多数新能源汽车一般是在进行远程控制空调制热时,动力电池在车辆上电后由于电芯温度较低,会发出期望温度和电池加热请求,然后空调系统利用PTC等加热器为乘员舱和电池包供暖。然而,该方式难以更高效的适应用户的实际使用场景。

发明内容

基于此,提供一种电池充电保护方法、装置、计算机设备和存储介质,以提高电池预热的场景适应性。

第一方面,提供一种电池充电保护方法,所述方法包括:

当接收到用户发起的电池预热指令时,判断电池是否需要进行预热;

当判断出所述电池需要进行预热时获取预存的数据库,其中,所述数据库包括用户若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值;

将采集的当前环境温度与所述数据库中的若干个历史环境温度进行匹配,将与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史电池电芯温度最大值作为电池预热温度;

按照所述电池预热温度对所述电池进行预热。

结合第一方面,在第一方面的第一种可实施方式中,所述数据库还包括所述用户在所述若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史驾驶模式;所述方法还包括:

获取所述用户指示的当前驾驶模式;其中,所述历史驾驶模式和所述当前驾驶模式分别至少包括经济模式、舒适模式和运动模式中的一种;

根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度;其中,所述第一匹配模式表示与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史驾驶模式;

根据所述修正后的电池预热温度对所述电池进行预热。

结合第一方面的第一种可实施方式,在第一方面的第二种可实施方式中,根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度的步骤,包括:

以所述经济模式、所述舒适模式和所述运动模式按照从小到大的档位顺序,将所述当前驾驶模式与所述第一匹配模式进行对比;

当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度。

结合第一方面或第一方面的第一种至第二种可实施方式中的任意一项,在第一方面的第三种可实施方式中,在对所述电池进行预热的步骤之后,所述方法还包括:

实时监测当前电池电芯温度和当前电池电量;

判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值,预设的电池最大允许充电功率是否小于预设的充电功率阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;

若是,获取预设的若干个电芯温度区间和所述若干个电芯温度区间所对应的预留功率;

将所述电池最大允许充电功率与所述当前电池电芯温度所指向的电芯温度区间所对应的预留功率相减,得到第一限制充电功率;

根据所述第一限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以预防所述电池出现过充现象。

结合第一方面或第一方面的第一种至第二种可实施方式中的任意一项,在第一方面的第四种可实施方式中,所述方法还包括:

当所述电池出现过充现象时,获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流和当前工作电流;

将所述当前工作电流的负值和所述目标最大允许充电电流相减,得到当前超调电流,并根据所述当前超调电流和预设的关于超调电流和闭环控制参数关系的映射表,得到当前闭环控制参数;

获取历史超调电流,根据所述当前超调电流、所述历史超调电流和所述当前闭环控制参数,计算当前充电电流修正值;

将所述目标最大允许充电电流和所述当前充电电流修正值相减,得到修正后的目标最大允许充电电流;根据所述修正后的目标最大允许充电电流和所述电池电压的乘积,得到第二限制充电功率;

根据所述第二限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以改善所述电池的过充现象。

结合第一方面的第四种可实施方式,在第一方面的第五种可实施方式中,获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流的步骤,包括:

获取电池电压,将所述电池电压的绝对值与预设的电压阈值中的较大者作为所述电池的当前电压;

获取预设的电池最大允许充电功率,根据所述电池最大允许充电功率和所述当前电压,计算当前最大允许充电电流;

获取预设的电池最大允许充电电流,对所述当前最大允许充电电流和所述电池最大允许充电电流进行取小运算,得到所述目标最大允许充电电流。

结合第一方面,在第一方面的第六种可实施方式中,判断电池是否需要进行预热的步骤,包括:

采集当前环境温度、当前电池电芯温度和当前电池电量;

判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值且持续预设的时长阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值且持续所述时长阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;

若是,判断出所述电池需要进行预热;若否,判断出所述电池不需要进行预热。

第二方面,提供了一种电池充电保护装置,所述装置包括:

预热判断单元,用于当接收到用户发起的电池预热指令时,判断电池是否需要进行预热;

数据库获取单元,用于当判断出所述电池需要进行预热时获取预存的数据库,其中,所述数据库包括用户若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值;

参数匹配单元,用于将采集的当前环境温度与所述数据库中的若干个历史环境温度进行匹配,将与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史电池电芯温度最大值作为电池预热温度;

预热控制单元,用于按照所述电池预热温度对所述电池进行预热。

第三方面,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或结合第一方面的任意一种可实施方式所述的电池充电保护方法的步骤。

第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或结合第一方面的任意一种可实施方式所述的电池充电保护方法的步骤。

上述电池充电保护方法、装置、计算机设备和存储介质,当接收到用户发起的电池预热指令时,判断电池是否需要进行预热;当判断出电池需要进行预热时获取预存的数据库,其中,数据库包括用户若干次使用车辆并对电池进行预热时所对应的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值;将采集的当前环境温度与数据库中的若干个历史环境温度进行匹配,将与当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史电池电芯温度最大值作为电池预热温度;按照电池预热温度对电池进行预热。通过本申请的电池充电保护方法,能够根据用户实际的历史使用场景来预测当前使用场景需要多少电池电芯温度,可以更加精确地预测电池预热温度,进而为用户提供更适应当前使用场景的电池预热温度,在电池充电前对电池进行更加精准的预热。因此,与现有技术相比,本申请的有益效果是提高了电池预热的场景适应性。

附图说明

图1为一个实施例中电池充电保护方法的流程示意图;

图2为一个实施例中电池充电保护装置的结构框图;

图3为一个实施例中电池充电保护装置的结构框图;

图4为一个实施例中电池充电保护装置的结构框图;

图5为一个实施例中电池充电保护装置的结构框图;

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本申请可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,亦仅为了便于简化叙述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

当前市场上大多数新能源汽车只能支持用户进行远程空调制热,并由用户自己选择制热的目标温度,很少有直接对电池进行远程预热的功能。在进行远程空调制热的时候,若车辆上电后动力电池电芯温度较低,动力电池自身会发出电池包入水口期望温度和电池加热请求,然后空调系统会利用PTC等加热器为乘员舱和电池包供暖。然而,该方法主要是由动力电池单向的来决定什么时候对电池进行预热,以及将电池预热到多少度,不能更高效的适应用户的日常使用场景。

为此,本申请提供一种电池充电保护方法,可以应用于车辆的整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)。该方法可以由用户主动发起电池预热指令,VCU在接收到电池预热指令后,能够根据用户实际的历史使用场景来预测当前使用场景需要多少电池电芯温度,可以更加精确地预测电池预热温度,进而为用户提供更适应当前使用场景的电池预热温度,提高电池预热的场景适应性,在电池充电前对电池进行更加精准的预热。接下来,将通过以下实施例对本申请进行详细描述。

在一个实施例中,如图1所示,提供了一种电池充电保护方法,以该方法应用于VCU为例进行说明,包括以下步骤:

S101:当接收到用户发起的电池预热指令时,判断电池是否需要进行预热;

S102:当判断出所述电池需要进行预热时获取预存的数据库,其中,所述数据库包括用户若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值;

S103:将采集的当前环境温度与所述数据库中的若干个历史环境温度进行匹配,将与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史电池电芯温度最大值作为电池预热温度;

S104:按照所述电池预热温度对所述电池进行预热。

对于步骤S101,低温环境下,用户对电池进行充电前一般会对电池进行温度预热,以提高电池电芯温度,进而提高电池允许充电功率并降低电池过充的风险;在对电池进行预热之前,还需要判断电池是否需要预热。在一种具体的实施方式中,判断电池是否需要进行预热的步骤,包括:采集当前环境温度、当前电池电芯温度和当前电池电量;判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值且持续预设的时长阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值且持续所述时长阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;若是,判断出所述电池需要进行预热;若否,判断出所述电池不需要进行预热。

当同时满足上述三个条件,由VCU控制PTC等加热器对动力电池进行温度预热。需要说明的是,若车辆在行驶过程中,且车速大于3kph时,默认电池预热指令置位为0,即没有接收到电池预热指令。上述环境温度阈值、时长阈值、电芯温度阈值和电量阈值的具体数值可以从整车能耗、保电能力等角度进行考虑来设置,示例性的说明,环境温度阈值可以设置为0℃,时长阈值可以设置为5s,电芯温度阈值可以设置为0℃,电量阈值可以设置为10%。

对于步骤S102,在获取预存的数据库的步骤之前,需要采集用户近期使用车辆时的数据。具体的,当满足VCU控制PTC等加热器对动力电池进行温度预热、行驶车速大于3kph且行驶距离大于1km时判断数据采集有效,对满足这种条件下的用户使用车辆并对电池进行预热时所对应的环境温度和电池电芯温度最大值进行采集和保存。如此,可以得到若干组数据组,每组数据组包括用户在不同时期使用车辆并对电池进行预热的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值,进而若干组数据组形成相应的数据库。

由于不同驾驶模式所对应的动力电池功率需求不同,运动模式对应的动力电池功率需求最大,其次是舒适模式,最后是经济模式。因此,在一种优选的实施方式中,在采集用户近期使用车辆时的数据的步骤时,还可以采集用户使用车辆并对电池进行预热时所对应的驾驶模式,如此,数据库中的每组数据组包括用户在不同时期使用车辆并对电池进行预热的历史环境温度、历史电池电芯温度最大值和历史驾驶模式。进而,在应用该数据库时,可以根据当前驾驶模式和数据库中与当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史驾驶模式的匹配情况,适应性的对电池预热温度进行修正。

具体的,对电池预热温度进行修正的步骤,包括:获取所述用户指示的当前驾驶模式;其中,所述历史驾驶模式和所述当前驾驶模式分别至少包括经济模式、舒适模式和运动模式中的一种;根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度;其中,所述第一匹配模式表示与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史驾驶模式;根据所述修正后的电池预热温度对所述电池进行预热。

进一步的,根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度的步骤,包括:以所述经济模式、所述舒适模式和所述运动模式按照从小到大的档位顺序,将所述当前驾驶模式与所述第一匹配模式进行对比;当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度;当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度。

示例性的说明,假设将经济模式、舒适模式和运动模式分别视为不同档位,其分别为1档、2档和3档;第一修正温度可以设置为2℃,第二修正温度可以设置为4℃,该第一修正温度和第二修正温度的数值可以根据实车测试进行设置,满足第二修正温度是第一修正温度的两倍即可。将当前驾驶模式和第一匹配模式进行对比,其中,第一匹配模式是指数据库中与当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史驾驶模式;将当前驾驶模式和第一匹配模式相比,若当前驾驶模式下降一个档位,则电池预热温度跟着下降2℃;若当前驾驶模式下降两个档位,则电池预热温度跟着下降4℃;若当前驾驶模式上升一个档位,则电池预热温度跟着上升2℃;若当前驾驶模式上升两个档位,则电池预热温度跟着上升4℃。修正后的电池预热温度为对电池进行预热所要达到的目标温度。

根据预测的电池预热温度或修正后的电池预热温度,通过VCU对PTC等加热器的控制,提前对动力电池进行加热,保证低温环境下用车舒适性、安全性,以及降低电池过充的风险,具体实施时的步骤可以包括:用户发起远程电池预热指令后,由VCU发出电池加热指令;电池收到加热指令后,结合当前电池工作状态和温度来判断是否能够进行电池加热,并向VCU反馈是否允许电池加热标志位;如果电池反馈的标志位指示允许电池加热,则由VCU控制PTC等加热器进行电池加热;VCU根据预测的电池预热温度或修正后的电池预热温度,进行电池包入水口目标温度计算,得到计算结果后将其和电池自身发出的电池入水口目标温度进行比较;若二者差值在±10℃范围内则采用预测的电池预热温度或修正后的电池预热温度,以避免预测值偏差过大导致电池无法加热;并将计算的电池包入水口目标温度和电池自身发出的电池入水口目标温度进行取小作为电池电芯温度保护;PTC等加热器根据电池入水口目标温度对电池进行加热至电池预热目标温度,并通过调节PTC等加热器的运行功率使电池维护在电池预热温度;若用户指示退出远程电池预热后,则根据电池实际请求和电池包入水口目标温度进行电池预热控制。

在另一种优选的实施方式中,在对电池进行预热后,在电池的充电过程中,还可以实时监测低温环境下的动力电池电芯温度,并根据动力电池电芯温度来进行阶梯式调节预留功率,以此来控制VCU对动力电池最大允许充电功率的限制,让动力电池在合适的温度范围内充电,进一步降低电池过充的风险。具体步骤包括:实时监测当前电池电芯温度和当前电池电量;判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值,预设的电池最大允许充电功率是否小于预设的充电功率阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;若是,获取预设的若干个电芯温度区间和所述若干个电芯温度区间所对应的预留功率;将所述电池最大允许充电功率与所述当前电池电芯温度所指向的电芯温度区间所对应的预留功率相减,得到第一限制充电功率;根据所述第一限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以预防所述电池出现过充现象。

同时满足上述四个条件时,由VCU控制对电池最大允许充电功率进行限制。上述环境温度阈值、电芯温度阈值、充电功率阈值和电量阈值的具体数值可以从整车能耗、保电能力等角度进行考虑来设置,示例性的说明,环境温度阈值可以设置为0℃,电芯温度阈值可以设置为0℃,充电功率阈值可以设置为30kw,电量阈值可以设置为10%。

示例性的说明,预设的若干个电芯温度区间可以是:[-10,0)℃、[-20,-10)℃、[-30,-20)℃和小于-30℃,其分别对应的预留功率可以根据不同车型和不同动力电池特性参数进行设置。根据不同当前电池电芯温度所指向的电芯温度区间得到对应的预留功率,在电池最大允许充电功率的基础上,减去该预留功率,得到限制后的电池最大允许充电功率,即第一限制充电功率。

由于低温环境下,电池电芯温度越低,电池内部的电阻越大,导致电流测量时产生更大的电压降,从而影响电流测量的准确性,同时还会影响电池的开路电压和电压输出响应速度,导致电压测量的精度下降。因此,环境温度越低,动力电池的电流、电压精度越低,并且此时较常温时的电池最大允许充电功率更低,所以出现电池过充的概率也就越大,因此VCU通过电池电芯温度来对电池最大允许充电功率进行阶梯式调节预留,可以有效降低电池过充的风险。

在另一种优选的实施方案中,还可以在电池出现过充现象时进行PID控制,以改善电池过充现象,具体步骤包括:当所述电池出现过充现象时,获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流和当前工作电流;将所述当前工作电流的负值和所述目标最大允许充电电流相减,得到当前超调电流,并根据所述当前超调电流和预设的关于超调电流和闭环控制参数关系的映射表,得到当前闭环控制参数;获取历史超调电流,根据所述当前超调电流、所述历史超调电流和所述当前闭环控制参数,计算当前充电电流修正值;将所述目标最大允许充电电流和所述当前充电电流修正值相减,得到修正后的目标最大允许充电电流;根据所述修正后的目标最大允许充电电流和所述电池电压的乘积,得到第二限制充电功率;根据所述第二限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以改善所述电池的过充现象。

在上述步骤中,获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流的步骤,包括:获取电池电压,将所述电池电压的绝对值与预设的电压阈值中的较大者作为所述电池的当前电压;获取预设的电池最大允许充电功率,根据所述电池最大允许充电功率和所述当前电压,计算当前最大允许充电电流;获取预设的电池最大允许充电电流,对所述当前最大允许充电电流和所述电池最大允许充电电流进行取小运算,得到所述目标最大允许充电电流。

需要说明的是,上述对电池电压取绝对值的目的在于防止由于信号收到干扰或异常时电池电压为负的情况,从而影响后续的计算过程;上述将电池电压的绝对值与电压阈值取大的目的在于防止出现电池电压异常的时候出现电池最大允许充电功率除以0的情况,导致计算结果无穷大,此处电压阈值可以设置为1。

通过以下数学表达计算当前最大允许充电电流:I

对上述步骤计算得到的当前超调电流利用增量式PID控制器进行调节,具体步骤包括:将当前超调电流作为k时刻的PID输入变量e

对当前超调电流、历史超调电流和当前闭环控制参数采用下列数学表达,计算当前充电电流修正值:I

采用k时刻的当前充电电流修正值对k时刻的目标最大允许充电电流进行修正,通过以下数学表达计算出修正后的电池最大允许充电功率:P

进一步的,在改善电池的过充现象后,还可以通过以下步骤再次预防电池出现过充现象:在整车上电后,实时判断电池最大允许充电电流和电池实际充电电流的大小,当电池实际充电电流小于电池最大允许充电电流时,激活预防电池过充标志位;在电池最大允许充电功率的基础上减去预设的预留功率,该预留功率的数值可以设置为5kw。VCU通过减去5kw的预留功率后的电池最大允许充电功率来对整车能量管理进行控制,通过预留5kw的冗余,可以防止受到CAN信号周期、电流和电压精度的影响导致出现电池过充现象。

预防电池过充标志位激活后,VCU还判断当前电池电芯温度是否小于0℃,若是则判断电池最大允许充电功率减去5kw后是否小于30kw,若是则判断当前电池电芯温度是否小于0℃,若是则可能出现受低温环境影响导致电池最大允许充电功率较低,通过热管理控制器模块将预留功率用于控制PTC给电池加热;当电池电芯温度升高后,电池最大允许充电功率上升,从而有效降低电池过充风险;当满足电池电芯温度大于或等于0℃时或整车下电后,停止执行上述预防电池过充的步骤。

可见,通过上述电池充电保护方法,能够根据用户实际的历史使用场景来预测当前使用场景需要多少电池电芯温度,可以更加精确地预测电池预热温度,进而为用户提供更适应当前使用场景的电池预热温度,提高电池预热的场景适应性,在电池充电前对电池进行更加精准的预热,以保护电池。

应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电池充电保护装置,包括:

预热判断单元,用于当接收到用户发起的电池预热指令时,判断电池是否需要进行预热;

数据库获取单元,用于当判断出所述电池需要进行预热时获取预存的数据库,其中,所述数据库包括用户若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值;

参数匹配单元,用于将采集的当前环境温度与所述数据库中的若干个历史环境温度进行匹配,将与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史电池电芯温度最大值作为电池预热温度;

预热控制单元,用于按照所述电池预热温度对所述电池进行预热。

优选的,所述数据库还包括所述用户在所述若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史驾驶模式;如图3所示,所述装置还包括参数修正单元,用于:获取所述用户指示的当前驾驶模式;其中,所述历史驾驶模式和所述当前驾驶模式分别至少包括经济模式、舒适模式和运动模式中的一种;根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度;其中,所述第一匹配模式表示与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史驾驶模式;根据所述修正后的电池预热温度对所述电池进行预热。

具体的,参数修正单元用于根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度的步骤,包括:以所述经济模式、所述舒适模式和所述运动模式按照从小到大的档位顺序,将所述当前驾驶模式与所述第一匹配模式进行对比;当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度;当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度。

优选的,如图4所示,所述装置还包括过充预防单元,在预热控制单元用于对所述电池进行预热的步骤之后,用于:实时监测当前电池电芯温度和当前电池电量;判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值,预设的电池最大允许充电功率是否小于预设的充电功率阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;若是,获取预设的若干个电芯温度区间和所述若干个电芯温度区间所对应的预留功率;将所述电池最大允许充电功率与所述当前电池电芯温度所指向的电芯温度区间所对应的预留功率相减,得到第一限制充电功率;根据所述第一限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以预防所述电池出现过充现象。

优选的,如图5所示,所述装置还包括过充调节单元,用于:当所述电池出现过充现象时,获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流和当前工作电流;将所述当前工作电流的负值和所述目标最大允许充电电流相减,得到当前超调电流,并根据所述当前超调电流和预设的关于超调电流和闭环控制参数关系的映射表,得到当前闭环控制参数;获取历史超调电流,根据所述当前超调电流、所述历史超调电流和所述当前闭环控制参数,计算当前充电电流修正值;将所述目标最大允许充电电流和所述当前充电电流修正值相减,得到修正后的目标最大允许充电电流;根据所述修正后的目标最大允许充电电流和所述电池电压的乘积,得到第二限制充电功率;根据所述第二限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以改善所述电池的过充现象。

具体的,过充调节单元用于获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流的步骤,包括:获取电池电压,将所述电池电压的绝对值与预设的电压阈值中的较大者作为所述电池的当前电压;获取预设的电池最大允许充电功率,根据所述电池最大允许充电功率和所述当前电压,计算当前最大允许充电电流;获取预设的电池最大允许充电电流,对所述当前最大允许充电电流和所述电池最大允许充电电流进行取小运算,得到所述目标最大允许充电电流。

具体的,预热判断单元用于判断电池是否需要进行预热的步骤,包括:采集当前环境温度、当前电池电芯温度和当前电池电量;判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值且持续预设的时长阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值且持续所述时长阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;若是,判断出所述电池需要进行预热;若否,判断出所述电池不需要进行预热。

关于电池充电保护装置的具体限定可以参见上文中对于电池充电保护方法的限定,在此不再赘述。上述电池充电保护装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储用户在若干次使用车辆并对电池进行预热时所对应的历史环境温度、历史电池电芯温度最大值和历史驾驶模式等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池充电保护方法。

本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:

当接收到用户发起的电池预热指令时,判断电池是否需要进行预热;

当判断出所述电池需要进行预热时获取预存的数据库,其中,所述数据库包括用户若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值;

将采集的当前环境温度与所述数据库中的若干个历史环境温度进行匹配,将与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史电池电芯温度最大值作为电池预热温度;

按照所述电池预热温度对所述电池进行预热。

在一个实施例中,所述数据库还包括所述用户在所述若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史驾驶模式;处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

获取所述用户指示的当前驾驶模式;其中,所述历史驾驶模式和所述当前驾驶模式分别至少包括经济模式、舒适模式和运动模式中的一种;

根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度;其中,所述第一匹配模式表示与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史驾驶模式;

根据所述修正后的电池预热温度对所述电池进行预热。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

以所述经济模式、所述舒适模式和所述运动模式按照从小到大的档位顺序,将所述当前驾驶模式与所述第一匹配模式进行对比;

当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度。

在一个实施例中,在对所述电池进行预热的步骤之后,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

实时监测当前电池电芯温度和当前电池电量;

判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值,预设的电池最大允许充电功率是否小于预设的充电功率阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;

若是,获取预设的若干个电芯温度区间和所述若干个电芯温度区间所对应的预留功率;

将所述电池最大允许充电功率与所述当前电池电芯温度所指向的电芯温度区间所对应的预留功率相减,得到第一限制充电功率;

根据所述第一限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以预防所述电池出现过充现象。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

当所述电池出现过充现象时,获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流和当前工作电流;

将所述当前工作电流的负值和所述目标最大允许充电电流相减,得到当前超调电流,并根据所述当前超调电流和预设的关于超调电流和闭环控制参数关系的映射表,得到当前闭环控制参数;

获取历史超调电流,根据所述当前超调电流、所述历史超调电流和所述当前闭环控制参数,计算当前充电电流修正值;

将所述目标最大允许充电电流和所述当前充电电流修正值相减,得到修正后的目标最大允许充电电流;根据所述修正后的目标最大允许充电电流和所述电池电压的乘积,得到第二限制充电功率;

根据所述第二限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以改善所述电池的过充现象。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

获取电池电压,将所述电池电压的绝对值与预设的电压阈值中的较大者作为所述电池的当前电压;

获取预设的电池最大允许充电功率,根据所述电池最大允许充电功率和所述当前电压,计算当前最大允许充电电流;

获取预设的电池最大允许充电电流,对所述当前最大允许充电电流和所述电池最大允许充电电流进行取小运算,得到所述目标最大允许充电电流。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

采集当前环境温度、当前电池电芯温度和当前电池电量;

判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值且持续预设的时长阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值且持续所述时长阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;

若是,判断出所述电池需要进行预热;若否,判断出所述电池不需要进行预热。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

当接收到用户发起的电池预热指令时,判断电池是否需要进行预热;

当判断出所述电池需要进行预热时获取预存的数据库,其中,所述数据库包括用户若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史环境温度和历史电池电芯温度最大值;

将采集的当前环境温度与所述数据库中的若干个历史环境温度进行匹配,将与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史电池电芯温度最大值作为电池预热温度;

按照所述电池预热温度对所述电池进行预热。

在一个实施例中,所述数据库还包括所述用户在所述若干次使用车辆并对所述电池进行预热时所对应的历史驾驶模式;计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

获取所述用户指示的当前驾驶模式;其中,所述历史驾驶模式和所述当前驾驶模式分别至少包括经济模式、舒适模式和运动模式中的一种;

根据所述当前驾驶模式与第一匹配模式的匹配情况,对所述电池预热温度进行修正,得到修正后的电池预热温度;其中,所述第一匹配模式表示与所述当前环境温度相似度最高的历史环境温度所对应的历史驾驶模式;

根据所述修正后的电池预热温度对所述电池进行预热。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

以所述经济模式、所述舒适模式和所述运动模式按照从小到大的档位顺序,将所述当前驾驶模式与所述第一匹配模式进行对比;

当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式高于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度进行叠加,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式一个档位时,将所述电池预热温度与预设的第一修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度;

当所述当前驾驶模式低于所述第一匹配模式两个档位时,将所述电池预热温度与预设的第二修正温度相减,得到所述修正后的电池预热温度。

在一个实施例中,在对所述电池进行预热的步骤之后,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

实时监测当前电池电芯温度和当前电池电量;

判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值,预设的电池最大允许充电功率是否小于预设的充电功率阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;

若是,获取预设的若干个电芯温度区间和所述若干个电芯温度区间所对应的预留功率;

将所述电池最大允许充电功率与所述当前电池电芯温度所指向的电芯温度区间所对应的预留功率相减,得到第一限制充电功率;

根据所述第一限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以预防所述电池出现过充现象。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

当所述电池出现过充现象时,获取所述电池的当前电压、目标最大允许充电电流和当前工作电流;

将所述当前工作电流的负值和所述目标最大允许充电电流相减,得到当前超调电流,并根据所述当前超调电流和预设的关于超调电流和闭环控制参数关系的映射表,得到当前闭环控制参数;

获取历史超调电流,根据所述当前超调电流、所述历史超调电流和所述当前闭环控制参数,计算当前充电电流修正值;

将所述目标最大允许充电电流和所述当前充电电流修正值相减,得到修正后的目标最大允许充电电流;根据所述修正后的目标最大允许充电电流和所述电池电压的乘积,得到第二限制充电功率;

根据所述第二限制充电功率对所述电池的充电功率进行限制,以改善所述电池的过充现象。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

获取电池电压,将所述电池电压的绝对值与预设的电压阈值中的较大者作为所述电池的当前电压;

获取预设的电池最大允许充电功率,根据所述电池最大允许充电功率和所述当前电压,计算当前最大允许充电电流;

获取预设的电池最大允许充电电流,对所述当前最大允许充电电流和所述电池最大允许充电电流进行取小运算,得到所述目标最大允许充电电流。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

采集当前环境温度、当前电池电芯温度和当前电池电量;

判断所述当前环境温度是否小于预设的环境温度阈值且持续预设的时长阈值,所述当前电池电芯温度是否小于预设的电芯温度阈值且持续所述时长阈值,且所述当前电池电量是否大于预设的电量阈值;

若是,判断出所述电池需要进行预热;若否,判断出所述电池不需要进行预热。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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技术分类

06120116492889