电池充放电电流控制方法和使用其建立bms模型的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电动汽车的电池充放电技术领域，涉及一种电动汽车的电池充/放电 电流控制方法以及使用该方法建立BMS (电池管理系统）模型的方法。
【背景技术】
[0002] 蓄电池(也即动力电池）是电系统、热系统和化学系统的耦合综合系统，它的充放 电过程是一个极其复杂的且伴有温度变化的动态电化学过程，具有高度非线性，涉及电、热 以及化学方面的因素。而电动汽车(例如，纯电动汽车、Plug-in (插电式)混合动力汽车)在 行驶过程中蓄电池频繁处于充放电交替进行的状态，电池管理系统（Battery Management System, BMS)在其中可以对电池工作状况进行管理。具体地，BMS通过采集布置于蓄电池的 电池箱各侧的温度传感器、电流传感器等信号采集装置，对电池的SOC (State of Charge， 荷电状态）进行估算，并对电池充放电电流能力/功率能力进行计算，从而实现对电池的合 理使用。然而当前的电池充放电过程中，容易存在过充或过放并对对电池的性能和寿命产 生影响，亦或者容易过多地限制电池的充放以防止过充或过放，不利于发挥电池的工作能 力。因此，电池的充放电能力和过充/过放之间难以均衡。
[0003] 有鉴于此，有必要提出一种新型的电动汽车的电池充/放电电流控制方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于，在均衡充/放电流需求的同时，避免过充或过放对电动 汽车的电池造成伤害。
[0005] 本发明的又一目的在于，提高电动汽车的电池的工作能力。
[0006] 为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。
[0007] 按照本发明的一方面，提供一种电动汽车的电池充/放电电流控制方法，包括以 下步骤： 监测电池的实际电池充/放电电流值（i)以计算当前的电池充/放电能力值（F+， ^dischg ^ ? 如果所述电池充/放电电流值(i)小于或等于当前工作状态下电池的第一电流值， 其中第一电流值为允许电池长时间充/放电的最大电流值( chg_ con t_A Λ dischg_ con t_A )，则对所述 电池充/放电能力值进行累减计算，如果所述电池充/放电电流值(i)大于当 前工作状态下电池的第一电流值且小于第二电流值，其中，所述第二电流值为允许电池在 短时间段内连续充/放电的最大电流值(i+KP 则对所述电池充/放 电能力值（F+，F&+)进行累加计算，其中，所述电池充/放电电流值(i)与所述第一电流 值之间的差值的绝对值越大，累加和累减的速度越快； 判断电池充/放电能力值（F+，匕,_)是否大于等于其最大允许值（F_ chg, max_ dischg ? 如果判断为"是"，则限制电池充/放电电流值(i)到小于或等于第一电流值。
[0008] 根据本发明一实施例的电池充/放电电流控制方法，其中，如果所述电池充/放电 电流值(i)大于或等于当前工作状态下电池的第二电流值，则基于所述第二电流值进行充 /放电并进行计时； 基于以上计时结果，进一步判断持续充/放电的时间是否大于所述短时间段; 如果进一步判断为"是"，进一步限制电池充/放电电流值(i)到小于或等于第一电流 值。
[0009] 根据本发明又一实施例的电池充/放电电流控制方法，其中，判断电池充/放电能 力值（F+，F&&)是否大于〇且小于其最大允许值（F_ +，F_ ?._)，如果判断为"是"，则 继续维持先前的实际电池充/放电电流值(i)进行充/放电。
[0010] 根据本发明还一实施例的电池充/放电电流控制方法，其中，判断电池充/放电能 力值（F+，F iis+)是否小于或等于0,如果判断为"是"，电池充/放电电流值(i)允许以第 二电流值进行充/放电。
[0011] 较佳地，如果所述电池充/放电电流值(i)小于或等于当前工作状态下电池的第 一电流值，或者如果所述电池充/放电电流值(i)大于当前工作状态下电池的第一电流值 且小于第二电流值，则继续以所述实际电池充/放电电流值(i)进行充/放电。
[0012] 具体地，在所述监测步骤中，每隔0. 1秒采样电池的实际电池充/放电电流值(i )。
[0013] 根据本发明再一实施例的电池充/放电电流控制方法，其中，在限制电池充/放电 电流值(i)到小于或等于第一电流值的过程中，相应的充/放电功率的变化速 率被控制在5_20kW/s的范围内。
[0014] 根据本发明再又一实施例的电池充/放电电流控制方法，其中，所述累加或累减 是在充/放电缓冲器中完成。
[0015] 较佳地，在所述累减计算中，基于所述电池充/放电电流值(i )与所述第一电流值 之间的差值以及充/放电缓冲器的累减偏移量的和进行，该和越大，累减速度越 快。
[0016] 可选地，如果所述电池充/放电电流值（i)与所述第一电流值之间的差值的绝对 值为〇,累加或累减的速度基本为0。
[0017] 在之前所述任一实施例的电池充/放电电流控制方法中，所述短时间段的 设置长短与当前的实际电池充/放电电流值(i)、电池的温度和荷电状态（SOC)相关。
[0018] 在之前所述任一实施例的电池充/放电电流控制方法中，所述第一电流值至少基 于当前工作状态下的电池的荷电状态（S0C)和电池温度得出。
[0019] 在之前所述任一实施例的电池充/放电电流控制方法中，所述第二电流值至少基 于当前工作状态下的电池的荷电状态（S0C)和电池温度得出。
[0020] 按照本发明的又一方面，提供一种使用以上任一所述的电池充/放电电流控制方 法建立电池管理系统（BMS)模型的方法，其中，所述BMS模型至少用来对电动汽车的电池充 放电能力进行仿真分析。
[0021 ] 根据本发明一实施例的建立电池管理系统（BMS )模型的方法，其中，预先在不同的 电池荷电状态和/或电池温度条件下得出电池在相应工作状态下的第一电流值以及第二 电流值，并建立电池荷电状态、电池温度与第一电流值、第二电流值之间的对应关系表。
[0022] 具体地，至少基于电池的荷电状态、电池温度，在所述对应关系表中，确定电池当 前工作状态下的第一电流值和第二电流值。
[0023] 具体地，所述电池管理系统（BMS)模型至少使用以下参数：电池电流值、电池电压 值和/或电池温度。
[0024] 本发明的技术效果是，电池充/放电电流控制方法在不同条件下引入对电池充/ 放电能力值（F+，F iis+)的累减或累加计算，电池充/放电能力值根据使用情况而动态变 化，不但有利于充分发挥电池的工作能力，而且随时可以监控电池充/放电能力值（F+， Fh+)是否超出电池充电能力值的最大允许值，能尽可能避免过充对电动汽车的电池造成 伤害，在保护电池和发挥电池工作能力方面实现了良好地均衡。使用该电池充/放电电流 控制方法建立的电池管理系统（BMS)模型可以准确模拟电池充/放电能力。
【附图说明】
[0025] 从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整 清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
[0026] 图1是电动