一种动力电池智能充电控制系统、方法、装置及存储介质与流程

1.本发明公开了一种动力电池智能充电控制系统、方法、装置及存储介质，属于动力电池充电技术领域。


背景技术：

2.目前，随着新能源电动汽车的智能化和电动化的程度越来越高，新能源汽车的普及程度越来越广，用户对新能源车的驾驶、充电、娱乐等方面要求也再逐步增加。特别是在充电方面，可能会面临低温，充电设施输出不稳定、车内部件消耗、抛负载以及电池自身等诸多问题，如在低温环境下充电，充电装置会有部分能量被分配给整车热管理模块，导致电池充电速度慢；如充电时用户在使用车内用电器，车内用电器会消耗充电装置部分能量，导致电池充电速度慢；如在充电过程中充电装置输出不稳定、导致电池出现过充或者充电速度慢情况；又如在充电过程中忽然关闭车上用电器如空调或者ptc等，也会导致动力电池过充，影响电池寿命，影响充电的效率又影响电池安全。如何实现既快速又安全的充电一直是行业内研发人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术的缺陷，本发明提出一种动力电池智能充电控制系统、方法、装置及存储介质，从而解决解决新能源汽车充电过程中因各种原因导致充电速度慢和防止动力电池过充问题。
4.本发明的技术方案如下：
5.根据本发明实施例的第一方面，提供一种动力电池智能充电控制系统，包括分别与充电控制模块通信连接的动力电池功率获取模块、充电装置功率获取模块和动力电池基本信息获取模块；
6.所述动力电池功率获取模块用于获取动力电池充电实时功率并将其发送给充电控制模块；
7.所述充电装置功率获取模块用于实时获取充电装置实时输出功率并将其发送给充电控制模块；
8.动力电池信息获取模块用于实时获取动力电池信息并将其发送给充电控制模块；
9.所述充电控制模块用于当接收到动力电池智能充电控制请求时，获取动力电池充电实时功率、充电装置实时输出功率和动力电池基本信息；
10.根据所述动力电池信息和充电功率表确定当前动力电池允许充电功率范围，所述动力电池信息至少包括：动力电池当前温度、动力电池电压、动力电池荷电状态和动力电池充电模式，所述动力电池充电模式包括：直流充电模式、交流充电模式及无线充电模式；
11.根据所述当前动力电池允许充电功率范围、充电装置实时输出功率和动力电池充电实时功率确定动力电池充电功率模式。
12.根据本发明实施例的第二方面，提供一种动力电池智能充电控制方法，应用于第
一方面所述的一种动力电池智能充电控制系统，包括：
13.当接收到动力电池智能充电控制请求时，获取动力电池充电实时功率、充电装置实时输出功率和动力电池基本信息；
14.根据所述动力电池信息和充电功率表确定当前动力电池允许充电功率范围；
15.根据所述当前动力电池允许充电功率范围、充电装置实时输出功率和动力电池充电实时功率确定动力电池充电功率模式。
16.优选的是，所述根据所述动力电池信息和充电功率表确定当前动力电池允许充电功率范围，包括：
17.根据所述动力电池充电模式和充电功率表确定相应充电模式的充电功率表；
18.根据所述动力电池当前温度、动力电池电压、动力电池荷电状态和相应充电模式的充电功率表确定当前动力电池允许充电功率值；
19.根据所述当前动力电池允许充电功率值确定当前动力电池允许充电功率范围。
20.优选的是，在根据所述当前动力电池允许充电功率值确定当前动力电池允许充电功率范围之前，还包括：
21.根据所述动力电池当前温度、动力电池电压和动力电池荷电状态判断是否满足切表条件：
22.是，下次发送充电请求功率为当前动力电池允许充电功率值赋值并发送；
23.否，执行下一步骤；
24.获取最近一次充电功率表切换时间是否超过充电功率map切换时间限值：
25.是，所述下次发送充电请求功率为当前动力电池允许充电功率值赋值并发送；
26.否，执行下一步骤。
27.优选的是，根据所述当前动力电池允许充电功率范围、充电装置实时输出功率和动力电池充电实时功率确定动力电池充电功率模式，包括：
28.当所述动力电池充电实时功率在当前动力电池允许充电功率范围内时，所述动力电池充电功率模式为正常动力电池充电功率模式，所述正常动力电池充电功率模式为所述下次发送充电请求功率为当次充电请求功率值赋值并发送；
29.当所述动力电池充电实时功率小于当前动力电池允许充电功率范围下限值时，所述动力电池充电功率模式为动力电池充电功率补偿模式，所述动力电池充电功率补偿模式为根据是否能获取充电装置实时输出功率判断进入快速补充模式或进入安全补偿模式；
30.当所述动力电池充电实时功率大于当前动力电池允许充电功率范围上限值时，所述动力电池充电功率模式为动力电池充电功率调整模式，所述动力电池充电功率调整模式为根据动力电池充电实时功率与当前动力电池可充电的功率最大值确定调整所述下次发送充电请求功率策略。
31.优选的是，所述动力电池充电功率调整模式，包括：
32.当所述动力电池充电实时功率＜当前动力电池可充电的功率最大值，所述下次发送充电请求功率为当前动力电池允许充电功率值赋值并发送；
33.当所述动力电池充电实时功率≥当前动力电池可充电的功率最大值，判断所述充电功率超限计时时间与电池充电功率超限时间限值的关系：
34.所述充电功率超限计时时间＜电池充电功率超限时间限值时，下次发送充电请求
功率为当前动力电池允许充电功率值赋值并发送；
35.所述充电功率超限计时时间≥电池充电功率超限时间限值，停止充电装置输出。
36.优选的是，所述动力电池充电功率补偿模式，包括：
37.判断是否可以获取充电装置实时输出功率：
38.是，执行下一步骤；
39.否，进入所述安全补偿模式，所述下次发送充电请求功率为安全补偿模式流程发送；
40.判断动力电池充电实时功率与充电装置实时输出功率的关系：
41.所述动力电池充电实时功率＜充电装置实时输出功率，进入所述快速补偿模式，所述下次发送充电请求功率为快速补偿模式流程发送；
42.所述动力电池充电实时功率≥充电装置实时输出功率，执行下一步骤；
43.判断所述充电装置实时输出功率和充电装置最大输出功率关系：
44.所述充电装置实时输出功率＝充电装置最大输出功率时，所述下次发送充电请求功率为当次充电请求功率值赋值并发送；
45.所述充电装置实时输出功率≠充电装置最大输出功率时，进入异常处理模式，所述下次发送充电请求功率为当次充电请求功率值赋值并发送；
46.优选的是，所述安全补偿模式，包括：
47.所述下次发送充电请求功率被赋值为当次充电请求功率值与功率补偿步进值之和，执行下一步骤；
48.判断所述下次发送充电请求功率是否≥当前动力电池允许充电功率值与功率补偿限值之和：
49.是，所述下次发送充电请求功率被赋值为当前动力电池允许充电功率值与功率补偿限值之和；
50.否，所述下次发送充电请求功率被赋值为当次充电请求功率值与功率补偿步进值之和。
51.所述快速补偿模式，包括：
52.获取所述当次充电请求功率值与动力电池充电实时功率的差值；
53.所述下次发送充电请求功率被赋值为当次充电请求功率值与所述当次充电请求功率值与动力电池充电实时功率的差值之和，执行下一步骤；
54.判断所述下次发送充电请求功率与充电装置最大输出功率的关系：
55.所述下次发送充电请求功率≥充电装置最大输出功率时，所述下次发送充电请求功率被赋值为充电装置最大输出功率；
56.所述下次发送充电请求功率＜充电装置最大输出功率时，所述下次发送充电请求功率被赋值为当次充电请求功率值与所述当次充电请求功率值与动力电池充电实时功率的差值之和。
57.根据本发明实施例的第二方面，提供一种动力电池智能充电控制装置，包括：
58.接收数据模块，用于当接收到动力电池智能充电控制请求时，获取动力电池充电实时功率、充电装置实时输出功率和动力电池基本信息；
59.确定范围模块，用于根据所述动力电池信息和充电功率表确定当前动力电池允许
充电功率范围；
60.确定模式模块，用于根据所述当前动力电池允许充电功率范围、充电装置实时输出功率和动力电池充电实时功率确定动力电池充电功率模式。
61.根据本发明实施例的第三方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
62.根据本发明实施例的第四方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
63.本发明的有益效果在于：
64.本专利提供一种动力电池智能充电控制系统、方法、装置及存储介质，提出两种补偿模式，安全补偿模式和快速补偿模式，可实现更安全、更快速的补偿充电功率。提出通过实时比较电池实际充电功率与当前动力电池允许充电功率范围的关系，实现动态控制。电池允许充电功率范围上下限的偏移量根据电池允许充电功率表功率值大小而设定。
65.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
66.图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制系统的结构示意图；
67.图2是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制方法的流程图；
68.图3是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制方法的流程图；
69.图4是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制方法的安全补偿模式流程图；
70.图5是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制方法的快速补偿模式流程图；
71.图6是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制装置的结构示意框图。
具体实施方式
72.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
73.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
74.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
75.实施例一
76.图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制系统的结构示意图，该系统包括分别与充电控制模块通信连接的动力电池功率获取模块、充电装置功率获取模块和动力电池基本信息获取模块；
77.动力电池功率获取模块用于获取动力电池充电实时功率并将其发送给充电控制模块；充电装置功率获取模块用于实时获取充电装置实时输出功率并将其发送给充电控制模块；动力电池信息获取模块用于实时获取动力电池信息并将其发送给充电控制模块；充电控制模块用于当接收到动力电池智能充电控制请求时，获取动力电池充电实时功率、充电装置实时输出功率和动力电池基本信息；动力电池信息和充电功率表确定当前动力电池允许充电功率范围，动力电池信息至少包括：动力电池当前温度、动力电池电压、动力电池荷电状态和动力电池充电模式，所述动力电池充电模式包括：直流充电模式、交流充电模式及无线充电模式；根据当前动力电池允许充电功率范围、充电装置实时输出功率和动力电池充电实时功率确定动力电池充电功率模式。
78.实施例二
79.图2-3是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制方法的流程图，该方法由终端实现，终端至少包括cpu等，该方法包括以下步骤：
80.步骤101，当接收到动力电池智能充电控制请求时，获取动力电池充电实时功率、充电装置实时输出功率和动力电池基本信息。
81.步骤102，根据所述动力电池信息和充电功率表确定当前动力电池允许充电功率范围，具体内容如下：
82.根据动力电池充电模式和充电功率表确定相应充电模式的充电功率表；根据动力电池当前温度、动力电池电压、动力电池荷电状态和相应充电模式的充电功率表确定当前动力电池允许充电功率值pmap。
83.根据所述动力电池当前温度、动力电池电压和动力电池荷电状态判断是否满足切表条件：
84.是，下次发送充电请求功率p'breq为当前动力电池允许充电功率值pmap赋值并发送；
85.否，执行下一步骤。
86.其中切表条件说明，当实时采集的温度超过当前充电功率表查表的温度值时，将跳转到下一个温度值范围内，再根据当前电压或者soc，查取该范围对应的充电功率值。同理，实时采集电压或者soc，若超过当前充电功率表查表的电压或者soc值时，将跳转到电压或者soc值范围内，再根据当前温度，查取该范围对应的充电功率值。
87.获取最近一次充电功率表切换时间是否超过充电功率map切换时间tthr1限值：
88.是，下次发送充电请求功率p'breq为当前动力电池允许充电功率值pmap赋值并发送；
89.否，执行下一步骤。
90.根据当前动力电池允许充电功率值pmap确定当前动力电池允许充电功率范围。该
范围上限为pmap+
△
p2，该范围下限为pmap
‑△
p1。其中电池充电功率下限偏移量
△
p1和电池充电功率上限偏移量
△
p2根据电池允许充电功率表的功率值大小而设定。例如：表1动力电池充电功率表示例所示，在电池允许充电功率表a区，
△
p1设定为2kw，
△
p2设定为2kw；在电池允许充电功率表b区，
△
p1设定为2kw，
△
p2设定为1kw；在电池允许充电功率表c区，
△
p1设定为1kw，
△
p2设定为1kw；在电池允许充电功率表d区，
△
p1设定为1kw，
△
p2设定为0kw。
91.表1动力电池充电功率表
[0092][0093][0094]
步骤103，根据所述当前动力电池允许充电功率范围、充电装置实时输出功率和动力电池充电实时功率确定动力电池充电功率模式，具体内容如下：
[0095]
当动力电池充电实时功率pbsensor在当前动力电池允许充电功率范围内时，说明此时动力电池充电效率最高，动力电池充电功率模式为正常动力电池充电功率模式，正常动力电池充电功率模式为下次发送充电请求功率p'breq为当次充电请求功率pbreq值赋值并发送；
[0096]
当动力电池充电实时功率pbsensor小于当前动力电池允许充电功率范围下限值pmap
‑△
p1时，说明此时动力电池充电效率未达到最优，可以启动对充电功率进行补偿，补偿因整车用电器消耗或者整车热管理模块消耗的功率，以提升充电速度。动力电池充电功率模式为动力电池充电功率补偿模式，动力电池充电功率补偿模式为根据是否能获取充电装置实时输出功率判断进入快速补充模式或进入安全补偿模式；
[0097]
具体动力电池充电功率补偿模式的步骤包括：
[0098]
判断是否可以获取充电装置实时输出功率pcret：
[0099]
是，执行下一步骤；
[0100]
否，进入安全补偿模式，下次发送充电请求功率p'breq为安全补偿模式流程发送；
[0101]
判断动力电池充电实时功率pbsensor与充电装置实时输出功率pcret的关系：
[0102]
动力电池充电实时功率pbsensor＜充电装置实时输出功率pcret，进入快速补偿模式，下次发送充电请求功率p'breq为快速补偿模式流程发送；
[0103]
动力电池充电实时功率pbsensor≥充电装置实时输出功率，此时整车可能出现的情况：车辆抛负载、充电装置反馈功率存在异常、充电装置正在下调功率，但实际输出未同
步等，执行下一步骤；
[0104]
判断充电装置实时输出功率pcret和充电装置最大输出功率pcmax关系：
[0105]
充电装置实时输出功率pcret＝充电装置最大输出功率pcmax时，说明已经达到充电装置最大输出能力，下次发送充电请求功率p'breq为当次充电请求功率pbreq值赋值并发送；
[0106]
充电装置实时输出功率pcret≠充电装置最大输出功率pcmax时，进入异常处理模式，此时充电装置无法满足充电请求功率：可能出现的情况为充电装置限流故障或充电装置有第二枪并被启用等，下次发送充电请求功率p'breq为当次充电请求功率pbreq值赋值并发送；
[0107]
上述安全补偿模式如图4所示，具体内容包括：
[0108]
下次发送充电请求功率p'breq被赋值为当次充电请求功率pbreq值与功率补偿步进值pstep之和，执行下一步骤，功率补偿步进值pstep，根据不同充电装置输出能力以及根据当前温度、电压、soc从当前充电模式下的充电功率表中获取动力电池允许充电功率值而设定。例如：在电池允许充电功率范围a、b区间，pstep值可设为1kw/s,在电池允许充电功率范围c、d区间，pstep值可设为1kw/2s。
[0109]
判断下次发送充电请求功率p'breq是否≥当前动力电池允许充电功率值pmap与功率补偿限值p
△
max之和，其中功率补偿限值p
△
max可以定义为整车所有用电器的功率的加和，如p
△
max＝p空调+pptc+pobc/dcdc+p
…
：
[0110]
是，下次发送充电请求功率p'breq被赋值为当前动力电池允许充电功率值pmap与功率补偿限值p
△
max；
[0111]
否，下次发送充电请求功率被赋值p'breq为当前动力电池允许充电功率值pmap与功率补偿限值p
△
max之和。
[0112]
快速补偿模式如图5所示，具体内容包括：
[0113]
获取当次充电请求功率pbreq值与动力电池充电实时功率pbsensor的差值；
[0114]
下次发送充电请求功率p'breq被赋值为当次充电请求功率pbreq值与当次充电请求功率pbreq值与动力电池充电实时功率pbsensor的差值之和，执行下一步骤；
[0115]
判断下次发送充电请求功率p'breq与充电装置最大输出功率pcmax的关系：
[0116]
下次发送充电请求功率p'breq≥充电装置最大输出功率pcmax时，下次发送充电请求功率p'breq被赋值为充电装置最大输出功率pcmax；
[0117]
下次发送充电请求功率p'breq＜充电装置最大输出功率pcmax时，下次发送充电请求功率p'breq被赋值为当次充电请求功率pbreq值与当次充电请求功率pbreq值与动力电池充电实时功率pbsensor的差值之和。
[0118]
当动力电池充电实时功率pbsensor大于当前动力电池允许充电功率范围上限值pmap+
△
p2时，可能在有补偿功率的情况，整车上的高压用电器如空调、ptc等被用户关闭或者异常关闭、也有可能充电装置出现异常输出，导致动力电池实时电池充电功率超出了允许充电范围。动力电池充电功率模式为动力电池充电功率调整模式，动力电池充电功率调整模式为根据动力电池充电实时功率pbsensor与当前动力电池可充电的功率最大值pbmax确定调整下次发送充电请求功率策略。
[0119]
具体动力电池充电功率调整模式的步骤包括：
[0120]
当动力电池充电实时功率pbsensor＜当前动力电池可充电的功率最大值pbmax，下次发送充电请求功率p'breq为当前动力电池允许充电功率值pmap值赋值并发送；
[0121]
当动力电池充电实时功率pbsensor≥当前动力电池可充电的功率最大值pbmax，判断充电功率超限计时时间t1与电池充电功率超限时间限值tthr2的关系：
[0122]
充电功率超限计时时间t1＜电池充电功率超限时间限值tthr2时，下次发送充电请求功率p'breq为当前动力电池允许充电功率pmap值赋值并发送，电池充电功率超限时间限值tthr2根据电芯性能参数设定，不同电芯会有一定的区别；
[0123]
充电功率超限计时时间t1≥电池充电功率超限时间限值tthr2，此时充电控制模块需控制停止充电装置输出，此时电池有过充风险。
[0124]
实施例三
[0125]
图6是根据一示例性实施例示出的一种动力电池智能充电控制装置的结构示意图，该装置包括：
[0126]
接收数据模块210，用于当接收到动力电池智能充电控制请求时，获取动力电池充电实时功率、充电装置实时输出功率和动力电池基本信息；
[0127]
确定范围模块220，用于根据所述动力电池信息和充电功率表确定当前动力电池允许充电功率范围；
[0128]
确定模式模块230，用于根据所述当前动力电池允许充电功率范围、充电装置实时输出功率和动力电池充电实时功率确定动力电池充电功率模式。
[0129]
在整个充电过程中充电控制模块可根据当前温度、电压、soc从当前充电模式下的充电功率表中获取动力电池允许充电功率；同时判断当前温度、电压、soc是否满足充电功率表的切表条件。如果达到切表条件下次发送的充电请求功率p'breq按照当前温度、电压、soc从当前充电模式下的充电功率表中获取动力电池允许充电功率值赋值并发送。在整个充电过程中充电控制模块还实时判断是否达到充电截止条件及是否有不能充电故障发生，若达到充电截止条件或触发了不能充电故障，则停止充电流程。
[0130]
实施例四
[0131]
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的一种动力电池智能充电控制方法。
[0132]
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0133]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是
计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0134]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0135]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0136]
实施例五
[0137]
在示例性实施例中，还提供了一种应用程序产品，包括一条或多条指令，该一条或多条指令可以由上述装置的处理器401执行，以完成上述一种动力电池智能充电控制方法。
[0138]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。