[发明专利]一种电动汽车电池充放电功率保护方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车电池充放电功率保护方法和系统，属于新能源汽车控制领域。

背景技术

目前，新能源汽车发展迅速并越来越受到消费者和车厂的关注。控制器、高压电池与驱动电机作为新能源汽车的三大件，彼此配合密切，对整车动力性、驾驶性以及安全性起到决定性的影响。目前，电动汽车在行车过程中，会出现电池过充或过放的现象，尤其当电池出现功率限制请求时，电池过充和过放比较严重。这种情况的存在不仅对电池寿命产生不良的影响，同时给整车的驾驶性和安全性带来十分重大的影响。

电池的充放电功率控制主要由BCU和VCU配合完成，BCU根据单体温度，单体电压等信息，实时计算出电池当前允许的最大充放电功率，并通过CAN网络发送给VCU。VCU通过CAN网络获取电池当前允许的充放电功率，结合车辆实际状态，计算出可用于电机系统使用的最大充放电功率。实际中由于电机效率、附件损耗、电机扭矩请求不合理等原因的影响，会导致电机实际功率偏高，出现电池过充或过放的现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车电池充放电功率保护方法和系统。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电动汽车电池充放电功率保护方法，包括，

采集电池参数和BMS对电池的功率限制阈值P_b；其中，电池参数包括电池母线电压U、电池母线电流I、电池温度、电池SOC值和电池单体最大电压差；

根据电池SOC值、电池单体最大电压差、电池温度以及BMS对电池的功率限制阈值P_b，计算电池允许充放电功率P_r；

根据电池母线电压U和电池母线电流I，计算电池实际充放电功率；

计算电池实际充放电功率和电池允许充放电功率P_r之间的差值，将该差值依次经过线性过滤和闭环控制得到电池修正功率差P_m；

将除电机外其他高压附件额定功率累加得到高压附件功率P_e；

根据电池允许充放电功率P_r、高压附件功率P_e和电池修正功率差P_m，计算驱动电机时电机允许驱动功率P_d和制动能量回收时电池允许充电功率P_b。

计算电池允许充放电功率的过程为，

查询电池SOC值对应的允许最大充放电功率P_soc，查询电池温度对应的可充放电功率系数α，查询电池单体最大电压差对应的可充放电功率系数β，若α·β·P_soc＜P_b，则电池允许充放电功率P_r＝α·β·P_soc，若α·β·P_soc＞P_b，则电池允许充放电功率P_r＝P_b，若α·β·P_soc＝P_b，则电池允许充放电功率P_r＝P_b＝α·β·P_soc。

电池实际充放电功率P_a＝UI。

驱动电机时电机允许驱动功率P_d＝P_r-P_e+P_m，制动能量回收时电池允许充电功率P_b＝P_r+P_e+P_m。

一种电动汽车电池充放电功率保护系统，包括采集模块、电池允许充放电功率计算模块、电池实际充放电功率计算模块、电池修正功率差计算模块、高压附件功率计算模块和电机功率计算模块；

采集模块：采集电池参数和BMS对电池的功率限制阈值P_b；其中，电池参数包括电池母线电压U、电池母线电流I、电池温度、电池SOC值和电池单体最大电压差；

电池允许充放电功率计算模块：根据电池SOC值、电池单体最大电压差、电池温度以及BMS对电池的功率限制阈值P_b，计算电池允许充放电功率P_r；

电池实际充放电功率计算模块：根据电池母线电压U和电池母线电流I，计算电池实际充放电功率；