混动车辆电池荷电状态修正方法、装置、混动车辆及介质与流程

    专利2026-05-07  6


    本发明涉及混合动力汽车,具体涉及混动车辆电池荷电状态修正方法、装置、混动车辆及介质。


    背景技术:

    1、随着汽车电动化的不断普及,新能源汽车得到了大力发展,其中混合动力车型更是扮演了重要角色,动力电池作为新能源汽车的核心部件,是混动汽车开发过程中的重点,电池管理系统(battery management system,bms)通过电池荷电状态(state of charge,soc)判定电池充放电能力,提升电池soc精度可提升电池使用寿命以及使用安全性能,也可降低用户使用过程中的因电池充放电能力不足引起的动力不连贯、噪声、振动与声振粗糙度(noise、vibration、harshness,nvh)突升、油耗劣化,甚至整车动力中断等风险。

    2、对电池soc进行修正需要在静态电压(open circuit voltage,ocv)场景下或车辆处于近似稳定工况下才能进行,相关技术通过控制处于停车状态来进行电池soc修正,但因soc修正需求时间较长,对于长时间连续运行或者中途停车时间较短的运营车辆,均无法通过静态修正方法修正soc,且在停车下soc修正期间可能出现车辆空调加热或制冷等需求,很难保证电池稳定输出,继而无法达到修正电池soc的环境条件,导致电池soc精度低影响电池使用寿命及使用安全性能。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供了混动车辆电池荷电状态修正方法、装置、混动车辆及介质,以解决无法达到修正电池soc的环境条件,导致电池soc精度低影响电池使用寿命及使用安全性能的问题。

    2、第一方面,本发明提供了一种混动车辆电池荷电状态修正方法,所述方法包括:基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界;获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗;判断所述电池微动态放电功率边界是否大于所述混动车辆当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和;若所述电池微动态放电功率边界大于所述当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和,则将当前电池放电功率边界更改为所述电池微动态放电功率边界,并将电池热管理系统高压回路功耗更改为所述电池微动态放电功率边界与所述当前直流转直流端的功耗的差值;在所述混动车辆的电池满足稳态放电条件时,对电池荷电状态进行修正。

    3、本发明提供的混动车辆电池荷电状态修正方法,通过基于混动车辆的非驱动需求功率和电池荷电状态需求功率计算电池微动态放电功率边界,若电池微动态放电功率边界大于混动车辆当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和,则控制电池管理系统将当前电池放电功率边界切换为电池微动态放电功率边界,并将电池热管理系统高压回路功耗更改为电池微动态放电功率边界与当前直流转直流端的功耗的差值,使得混动车辆的电池满足稳态放电条件,即可实现对电池荷电状态修正,通过联动电池管理系统和热管理系统控制电池输出性能、非驱动功耗和能量匹配管理控制,主动为电池制造舒适的稳态放电场景,可以高效达到修正电池soc的环境条件,继而提高电池soc的精度,保障电池的使用性能和车辆的稳定运行。

    4、在一种可选的实施方式中,在所述基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之后,所述方法还包括:控制电池在所述电池微动态放电功率边界下基于不同电池温度进行放电测试,记录不同电池温度对应的电池满足稳态放电条件时消耗的修正需求时间;基于所述不同电池温度对混动车辆进行驾驶评价测试,得到不同电池温度对应的混动车辆驾驶性能评价结果;基于所述不同电池温度对应的修正需求时间和所述混动车辆驾驶性能评价结果,选取温度标定值;获取混动车辆当前电池温度,判断所述混动车辆当前电池温度是否小于所述温度标定值;若所述混动车辆当前电池温度不小于所述温度标定值,则执行所述获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗的步骤;若所述混动车辆当前电池温度小于所述温度标定值,则控制热管理系统对电池进行加热,并返回所述获取混动车辆当前电池温度,判断所述混动车辆当前电池温度是否小于所述温度标定值的步骤。

    5、本发明在进入电池soc修正时,需判断电池温度是否达到温度标定值,只有当前电池温度大于温度标定值后,可执行电池soc修正的步骤,因为电池温度越高,对应soc修正时间越短,通过控制电池温度达到温度标定值可以缩短soc修正需求时间,提高soc修正的效率。

    6、在一种可选的实施方式中,在获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗之前,所述方法还包括:基于电池高压系统的运行状态以及档位信息确定混动车辆的行驶状态;若确定混动车辆的行驶状态为停车下电状态,则执行所述获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗的步骤。若确定混动车辆的行驶状态为上电怠速状态,则基于混动车辆的电池荷电状态判断所述混动车辆是否有怠速充电需求;若所述混动车辆无怠速充电需求,则执行所述获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗的步骤。

    7、本发明通过基于电池高压系统的运行状态和档位信息,将车辆的行驶状态分为停车下电、上电怠速和上电行车用车场景,因不同的用车场景对应的电池工作的状态和内容不同,所以将车辆的行驶状态进行具体区分,基于不同用车场景进行对应的制造电池稳态放电场景,可以保障电池的稳定放电状态,继而提高电池soc修正的准确性。

    8、在一种可选的实施方式中,所述方法还包括:若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态,则禁止发动机启停功能,并关闭滑行回收和制动能量回收。

    9、本发明在车辆处于上电行车状态时,禁止发动机启停功能并关闭滑行回收和制动能量回收,避免发动机更改状态会打断电池的稳定输出。

    10、在一种可选的实施方式中,若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态时,在将电池热管理系统高压回路功耗更改为所述电池微动态放电功率边界与所述当前直流转直流端的功耗的差值之后,所述方法还包括:基于混动车辆行车需求控制发动机输出功耗。

    11、在一种可选的实施方式中,所述方法还包括:若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态,且所述电池微动态放电功率边界不大于所述当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和,则将当前电池放电功率边界更改为所述电池微动态放电功率边界;计算所述当前直流转直流端的功耗以及当前热管理系统高压回路功耗的总和与所述电池微动态放电功率边界的差值,得到需求功率补偿值;基于混动车辆行车需求和所述需求功率补偿值控制发动机输出功耗,并返回在所述混动车辆的电池满足稳态放电条件时,对电池荷电状态进行修正的步骤。

    12、本发明在混动车辆处于上电行车状态时,联动电池管理系统、热管理系统和动力控制系统控制发动机消耗、电池消耗等情况,为电池制造稳态放电场景。

    13、在一种可选的实施方式中,在基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之前,所述方法还包括:判断当前触发修正时间点与上一次触发修正时间点的差值是否大于时间标定值;若当前触发修正时间点与上一次触发修正时间点的差值大于时间标定值,则执行所述基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界的步骤。

    14、本发明需在当前触发修正时间点与上一次触发修正时间点的差值大于时间标定值的前提下,执行电池soc修正的步骤,保证只在需要进行电池soc修正时才执行soc修正,避免过多执行修正造成资源浪费。

    15、在一种可选的实施方式中,所述对电池荷电状态进行修正,包括:获取混动车辆当前电池温度和当前电池电压;基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态;计算所述待修正电池荷电状态与当前电池荷电状态的荷电差值;判断所述荷电差值是否大于预设的荷电差值标定值;若所述荷电差值大于预设的荷电差值标定值,则将所述当前电池荷电状态修正为所述待修正电池荷电状态。

    16、本发明基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系和当前电池温度,可精准确定对应的待修正荷电状态。

    17、在一种可选的实施方式中,在基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态之前,所述方法还包括:记录电池满足稳态放电条件时消耗的第一时间;基于所述不同电池温度对应的电池满足稳态放电条件时消耗的修正需求时间,确定所述混动车辆当前电池温度对应的修正需求时间;判断所述第一时间是否大于所述混动车辆当前电池温度对应的修正需求时间;若所述第一时间大于所述混动车辆当前电池温度对应的修正需求时间,则执行所述基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态的步骤。

    18、本发明只有在确定电池满足稳态放电条件时消耗的第一时间大于当前温度对应的修正需求时间后才对电池soc进行修正,可以保证电池修正的环境处于稳态放电环境,继而提高电池soc修正的精准性。

    19、第二方面,本发明提供了一种混动车辆电池荷电状态修正装置,所述装置包括:放电功率边界确定模块,用于基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界;当前功耗获取模块,用于获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗;功耗比较模块,用于判断所述电池微动态放电功率边界是否大于所述混动车辆当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和;功耗分配模块,用于若所述电池微动态放电功率边界大于所述当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和,则将当前电池放电功率边界更改为所述电池微动态放电功率边界,并将电池热管理系统高压回路功耗更改为所述电池微动态放电功率边界与所述当前直流转直流端的功耗的差值;荷电状态修正模块,用于在所述混动车辆的电池满足稳态放电条件时,对电池荷电状态进行修正。

    20、在一种可选的实施方式中,在所述基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之后,所述装置还包括:放电测试模块,用于控制电池在所述电池微动态放电功率边界下基于不同电池温度进行放电测试,记录不同电池温度对应的电池满足稳态放电条件时消耗的修正需求时间;驾驶评价测试模块,用于基于所述不同电池温度对混动车辆进行驾驶评价测试,得到不同电池温度对应的混动车辆驾驶性能评价结果;温度标定值选取模块,用于基于所述不同电池温度对应的修正需求时间和所述混动车辆驾驶性能评价结果,选取温度标定值;温度比较模块,用于获取混动车辆当前电池温度,判断所述混动车辆当前电池温度是否小于所述温度标定值;步骤执行模块,用于若所述混动车辆当前电池温度不小于所述温度标定值,则执行所述获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗的步骤;电池加热模块,用于若所述混动车辆当前电池温度小于所述温度标定值,则控制热管理系统对电池进行加热,并返回所述获取混动车辆当前电池温度,判断所述混动车辆当前电池温度是否小于所述温度标定值的步骤。

    21、在一种可选的实施方式中,在获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗之前,所述装置还包括:行驶状态确定模块,用于基于电池高压系统的运行状态以及档位信息确定混动车辆的行驶状态;停车下电状态确定模块,用于若确定混动车辆的行驶状态为停车下电状态,则执行所述获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗的步骤。怠速充电需求判断模块,用于若确定混动车辆的行驶状态为上电怠速状态,则基于混动车辆的电池荷电状态判断所述混动车辆是否有怠速充电需求;步骤返回执行模块,用于若所述混动车辆无怠速充电需求,则执行所述获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗的步骤。

    22、在一种可选的实施方式中,所述装置还包括:上电行车状态确定模块,用于若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态,则禁止发动机启停功能,并关闭滑行回收和制动能量回收。

    23、在一种可选的实施方式中,若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态时,在将电池热管理系统高压回路功耗更改为所述电池微动态放电功率边界与所述当前直流转直流端的功耗的差值之后,所述装置还包括:第一发动机控制模块,用于基于混动车辆行车需求控制发动机输出功耗。

    24、在一种可选的实施方式中,所述装置还包括:功率边界更改模块,用于若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态,且所述电池微动态放电功率边界不大于所述当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和,则将当前电池放电功率边界更改为所述电池微动态放电功率边界;需求功率补偿值计算模块,用于计算所述当前直流转直流端的功耗以及当前热管理系统高压回路功耗的总和与所述电池微动态放电功率边界的差值,得到需求功率补偿值;第二发动机控制模块,用于基于混动车辆行车需求和所述需求功率补偿值控制发动机输出功耗,并返回在所述混动车辆的电池满足稳态放电条件时,对电池荷电状态进行修正的步骤。

    25、在一种可选的实施方式中,在基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之前,所述装置还包括:修正时间判断模块,用于判断当前触发修正时间点与上一次触发修正时间点的差值是否大于时间标定值;大小对应操作模块,用于若当前触发修正时间点与上一次触发修正时间点的差值大于时间标定值,则执行所述基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界的步骤。

    26、在一种可选的实施方式中,荷电状态修正模块,包括:温度电压获取单元,用于获取混动车辆当前电池温度和当前电池电压;待修正荷电状态确定单元,用于基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态;荷电差值计算单元,用于计算所述待修正电池荷电状态与当前电池荷电状态的荷电差值;荷电差值比较单元,用于判断所述荷电差值是否大于预设的荷电差值标定值;荷电状态更改单元,用于若所述荷电差值大于预设的荷电差值标定值,则将所述当前电池荷电状态修正为所述待修正电池荷电状态。

    27、在一种可选的实施方式中,在基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态之前,所述装置还包括:第一时间记录模块,用于记录电池满足稳态放电条件时消耗的第一时间;修正需求时间确定模块,用于基于所述不同电池温度对应的电池满足稳态放电条件时消耗的修正需求时间,确定所述混动车辆当前电池温度对应的修正需求时间;修正需求时间比较模块,用于判断所述第一时间是否大于所述混动车辆当前电池温度对应的修正需求时间;电池修正单元,用于若所述第一时间大于所述混动车辆当前电池温度对应的修正需求时间,则执行所述基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态的步骤。

    28、第三方面,本发明提供了一种车辆,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的混动车辆电池荷电状态修正方法。

    29、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的混动车辆电池荷电状态修正方法。

    30、本发明提供的混动车辆电池荷电状态修正方法、装置、混动车辆及介质,通过基于混动车辆的非驱动需求功率和电池荷电状态需求功率计算电池微动态放电功率边界,若电池微动态放电功率边界大于混动车辆当前直流转直流端的功耗与当前热管理系统高压回路功耗的总和,则控制电池管理系统将当前电池放电功率边界切换为电池微动态放电功率边界,并将电池热管理系统高压回路功耗更改为电池微动态放电功率边界与当前直流转直流端的功耗的差值,使得混动车辆的电池满足稳态放电条件,即可实现对电池荷电状态修正,通过联动电池管理系统和热管理系统控制电池输出性能、非驱动功耗和能量匹配管理控制,主动为电池制造舒适的稳态放电场景,可以高效达到修正电池soc的环境条件,继而提高电池soc的精度,保障电池的使用性能和车辆的稳定运行。


    技术特征:

    1.一种混动车辆电池荷电状态修正方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之后,所述方法还包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗之前,所述方法还包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态时,在将电池热管理系统高压回路功耗更改为所述电池微动态放电功率边界与所述当前直流转直流端的功耗的差值之后,所述方法还包括:

    6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,在基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之前,所述方法还包括:

    8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对电池荷电状态进行修正,包括:

    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态之前,所述方法还包括:

    10.一种混动车辆电池荷电状态修正装置,其特征在于,所述装置包括:

    11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,在所述基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之后,所述装置还包括:

    12.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,在获取混动车辆当前直流转直流端的功耗和当前热管理系统高压回路功耗之前,所述装置还包括:

    13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:

    14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,若确定混动车辆的行驶状态为上电行车状态时,在将电池热管理系统高压回路功耗更改为所述电池微动态放电功率边界与所述当前直流转直流端的功耗的差值之后,所述装置还包括:

    15.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:

    16.根据权利要求10-15任一项所述的装置,其特征在于,在基于混动车辆在正常用车场景下的非驱动需求功率和电池荷电状态修正需求功率确定电池微动态放电功率边界之前,所述装置还包括:

    17.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,荷电状态修正模块,包括:

    18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,在基于预先设定的电池温度、电池电压与待修正电池荷电状态的对应关系,确定所述当前电池温度和所述当前电池电压对应的待修正电池荷电状态之前,所述装置还包括:

    19.一种车辆,其特征在于,包括:

    20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至9中任一项所述的混动车辆电池荷电状态修正方法。


    技术总结
    本发明涉及混合动力汽车技术领域,公开了混动车辆电池荷电状态修正方法、装置、混动车辆及介质,本发明通过计算电池微动态放电功率边界,控制电池管理系统将当前电池放电功率边界切换为电池微动态放电功率边界,并将电池热管理系统高压回路功耗更改为电池微动态放电功率边界与当前直流转直流端的功耗的差值,使得混动车辆的电池满足稳态放电条件,即可实现对电池荷电状态修正,通过联动电池管理系统和热管理系统控制电池输出性能、非驱动功耗和能量匹配管理控制,主动为电池制造舒适的稳态放电场景,可以高效达到修正电池SOC的环境条件,继而提高电池SOC的精度,保障电池的使用性能和车辆的稳定运行。

    技术研发人员:谢松林,马为,胡显力,苏小东,段明皓
    受保护的技术使用者:重庆长安汽车股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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