电动汽车动力电池放电功率控制方法与流程

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车动力电池放电功率控制方法。

背景技术：

电动汽车中，动力电池的放电功率关系到整车的稳定运行，因此，需要对动力电池的放电功率进行控制，在确保动力电池的续航同时，还保持整车的稳定运行。

现有技术中，对于动力电池的放电控制基于动力电池的soc(电池剩余电量状态)进行估算控制，从而存在以下缺陷：1、对电池的soc值的测量精度要求高，必须依赖于准确的soc值才能够确保整车的稳定运行，如果存在误差时容易引起低温状态的动力中断。2、现有技术无法充分利用电池的放电能力，从而影响到整车的续航性能。3、无法考虑单个电信的老化差异，也容易引起动力中断。

因此，为了解决上述技术缺陷，亟需提出一种新的技术手段。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动汽车动力电池放电功率控制方法，能够在电池的soc值存在一定的误差下对电力电池的放电功率进行准确控制，并且在控制过程中考虑到单体电池的差异，并能够充分利用电池的放电能力，从而能够有效避免电动汽车出现动力中断的现象，提高电动汽车的整车稳定性以及电动汽车的续航能力。

本发明提供的一种电动汽车动力电池放电功率控制方法，包括以下步骤：

s1.采集不同soc以及不同温度下动力电池的放电峰值功率以及放电持续功率，并构建放电峰值功率表和放电持续功率表；

s2.构建动力电池的放电水池能量模型和放电水池能力模型，根据放电水池能量模型、放电水池能力模型、放电峰值功率表和放电持续功率表控制动力电池的放电峰值功率；

s3.判断动力电池的单体电池的电压值是否大于第一设定值，如是，则进入到步骤s4；

s4.设定单体电池电压的第二设定值，将第一设定值和第二设定值之间的区间划分为n个区间；当前单体电池的电压低于第一设定值并持续设定之间后，控制动力电池的放电峰值功率为p*ra；其中，p为单体电池电压达到第一设定值前一时刻的放电峰值功率，ra为功率限制系数，且放电峰值功率随着区间的递增而递减。

进一步，所述步骤s3中，放电水池能量模型具体为：

dwa＝∑(pr-dpp)×δt；

放电水池能力模型为：

dwme＝(dp-dcp)×t1×wr；

其中，pr为动力电池的实时输出功率，dpp为不同温度以及不同soc下峰值放电功率查表值；dcp为不同温度和不同soc下动力电池持续放电功率；δt为设定控制周期，t1为动力电池允许峰值放电功率持续时间，wr为放电水池限制系数。

进一步，步骤s3中，控制动力电池的放电峰值功率具体包括：

根据当前动力电池的soc值和当前的温度值查询放电峰值功率表和放电持续功率表，并得出当前的放电峰值功率查表值和放电持续功率查表值；

如放电水池能量值dwa大于放电水池能力值dwme，则将当前动力电池的放电峰值功率限制为当前的放电持续功率查表值；

如放电水池能量值dwa小于等于0时，则将当前动力电池的放电峰值功率限制为当前放电峰值功率查表值。

进一步，放电峰值功率随着区间的递增而递减具体包括：

第一设定值和第二设定值之间以等分梯度下降方式进行划分；

设置电压滤波步长，其中，第一电压区间的变化步长为step1，第2至第n个电压区间按照steponekw/s阶梯固定递增；

第i个电压区间的放电峰值功率为p*raⁱ，其中，i＝1,2,…，n；变化速率为stepi，为第i个电压区间的变化步长。

进一步，还包括步骤s5：当前单体电池电压大于第二设定值与设定的恢复阈值之和并持续设定时间后，恢复至前一电压区间所对应的放电峰值功率，以此类推，直至达到第一设定值与恢复阈值之和并持续设定时间后，则放电峰值功率恢复至p。

进一步，步骤s3中，还包括：

当动力电池的实时输出功率pr≤不同温度和不同soc下动力电池持续放电功率dcp时，放电水池能量保持上一时刻的值；

当动力电池的实时输出功率pr≤不同温度和不同soc下动力电池持续放电功率dcp时且持续设定时间后，放电水池能量为0。

本发明的有益效果：通过本发明，能够在电池的soc值存在一定的误差下对电力电池的放电功率进行准确控制，并且在控制过程中考虑到单体电池的差异，并能够充分利用电池的放电能力，从而能够有效避免电动汽车出现动力中断的现象，提高电动汽车的整车稳定性以及电动汽车的续航能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：

本发明提供的一种电动汽车动力电池放电功率控制方法，包括以下步骤：

s1.采集不同soc以及不同温度下动力电池的放电峰值功率以及放电持续功率，并构建放电峰值功率表和放电持续功率表；其中，动力电池在不同的soc(剩余电量状态)下以及不同的温度下其放电峰值功率以及方面持续功率是不同的，比如，soc为80％时，在温度为10℃、20℃等，其放电峰值功率以及放电持续功率均是不同的，因此，通过实际测验构建不同soc、不同温度条件下的放电峰值功率表以及放电持续功率表；

s2.构建动力电池的放电水池能量模型和放电水池能力模型，根据放电水池能量模型、放电水池能力模型、放电峰值功率表和放电持续功率表控制动力电池的放电峰值功率；

s3.判断动力电池的单体电池的电压值是否大于第一设定值，如是，则进入到步骤s4；

s4.设定单体电池电压的第二设定值，将第一设定值和第二设定值之间的区间划分为n个区间；当前单体电池的电压低于第一设定值并持续设定之间后，控制动力电池的放电峰值功率为p*ra；其中，p为单体电池电压达到第一设定值前一时刻的放电峰值功率，ra为功率限制系数，且放电峰值功率随着区间的递增而递减；通过上述方法，能够在电池的soc值存在一定的误差下对电力电池的放电功率进行准确控制，并且在控制过程中考虑到单体电池的差异，并能够充分利用电池的放电能力，从而能够有效避免电动汽车出现动力中断的现象，提高电动汽车的整车稳定性以及电动汽车的续航能力。

本实施例中，所述步骤s3中，放电水池能量模型具体为：

dwa＝∑(pr-dpp)×δt；

放电水池能力模型为：

dwme＝(dp-dcp)×t1×wr；

当动力电池的实时输出功率pr≤不同温度和不同soc下动力电池持续放电功率dcp时，放电水池能量保持上一时刻的值；

当动力电池的实时输出功率pr≤不同温度和不同soc下动力电池持续放电功率dcp时且持续设定时间后，放电水池能量为0；

其中，pr为动力电池的实时输出功率，dpp为不同温度以及不同soc下峰值放电功率查表值；dcp为不同温度和不同soc下动力电池持续放电功率；δt为设定控制周期，t1为动力电池允许峰值放电功率持续时间，wr为放电水池限制系数，其中，

具体地：步骤s3中，控制动力电池的放电峰值功率具体包括：

根据当前动力电池的soc值和当前的温度值查询放电峰值功率表和放电持续功率表，并得出当前的放电峰值功率查表值和放电持续功率查表值；

如放电水池能量值dwa大于放电水池能力值dwme，则将当前动力电池的放电峰值功率限制为当前的放电持续功率查表值；

如放电水池能量值dwa小于等于0时，则将当前动力电池的放电峰值功率限制为当前放电峰值功率查表值，通过上述方法，基于放电水池的方法，对动力电池的放电功率进行估计控制，从而无需依赖于准确的soc值，有效避免动力电池因为soc值存在误差时而引起动力中断的现象，而且，充分考虑到了动力电池的放电能力，有效确保动力电池的续航性能。

本实施例中，放电峰值功率随着区间的递增而递减具体包括：

第一设定值和第二设定值之间以等分梯度下降方式进行划分；

设置电压滤波步长，其中，第一电压区间的变化步长为step1，第2至第n个电压区间按照steponekw/s阶梯固定递增；

第i个电压区间的放电峰值功率为p*raⁱ，其中，i＝1,2,…，n；变化速率为stepi，为第i个电压区间的变化步长，其中：

还包括步骤s5：当前单体电池电压大于第二设定值与设定的恢复阈值之和并持续设定时间后，恢复至前一电压区间所对应的放电峰值功率，以此类推，直至达到第一设定值与恢复阈值之和并持续设定时间后，则放电峰值功率恢复至p通过上述方法，在结合放电水池的基础上，还充分考虑到了单体电池电压的影响，从而确保动力电池的放电稳定性，表面出现动力中断；比如：如果第一设定值和第二设定值之间划分为5个区间，那么，其放电峰值功率从第1到第5个区间是递减的，递减方式按照上述中的方法计算；当单体电池的电压达到第二设定值后，并且电压值大于第二设定值+恢复阈值，并持续设定时间(该持续设定时间根据实际进行设定)，那么，此时动力电池的放电峰值功率恢复到第4个区间所对应的放电峰值功率，如果电池的电压继续上升，达到第4个区间下限电压值与恢复阈值之和并持续设定时间，那么动力电池的放电峰值功率就恢复到第3个区间所对应的放电峰值功率，依次类推，直至当前单体电池的电压值达到第一设定值+恢复阈值并持续设定时间后，则动力电池的放电峰值功率恢复为p。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。