一种电动汽车高压能量管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电动汽车高压能量管理系统及方法，系统包括动力电池、耗能部件以及动力电池控制器；耗能部件包括驱动电机和电动空调；动力电池分别与驱动电机和电动空调电气连接；动力电池控制器与动力电池通信连接；动力电池用于向驱动电机和电动空调提供电源；动力电池控制器用于控制动力电池向驱动电机和电动空调分配电源；采用上述电动汽车高压能量管理系统和方法，该方法能够在保证车辆安全地的前提下，最大程度地保证乘客舒适性，节省能量，提高续航里程；并且该电动汽车动力控制具有结构简单、使用方便快捷、可靠性高等优点。

A High Voltage Energy Management System and Method for Electric Vehicles

The invention relates to a high-voltage energy management system and method for electric vehicles, which includes power batteries, energy-consuming components and power battery controllers; energy-consuming components include driving motors and electric air conditioners; power batteries are electrically connected with driving motors and electric air conditioners respectively; power battery controllers are communicated with power batteries; power batteries are used for driving motors and electric air conditioners. Power supply; power battery controller is used to control power battery to distribute power to drive motor and electric air conditioner; adopting the above-mentioned high-voltage energy management system and method of electric vehicle, this method can ensure passenger comfort, save energy and improve endurance distance to the greatest extent on the premise of ensuring vehicle safety; moreover, the power control of electric vehicle has simple structure and high endurance. Easy to use, high reliability and other advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车高压能量管理系统及方法
本专利技术属于电动汽车
，具体涉及一种电动汽车高压能量管理系统及方法。
技术介绍
纯电动汽车是以动力电池为唯一的储能装置及动力来源，其目前最大的障碍之一就是续航里程有限；由于动力电池的所存储的能量有限，为了尽可能高效合理且最大限度地利用能量，保证车辆性能并提高续航里程，就需要对纯电动汽车各高压部件的工作进行监测和控制，使能量在高压系统中得到合理分配；现有的纯电动汽车能量管理策略中，没有区分非特殊工况和动力性特殊工况的驾驶员最首要需求，非特殊工况应以舒适性优先，动力性特殊工况中应以驾驶员的动力需求优先，以最大程度地利用电池放电功率驱动车辆，保证车辆安全。
技术实现思路
本专利技术设计了一种电动汽车高压能量管理系统及方法，其解决了的问题。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：一种电动汽车高压能量管理系统，包括动力电池、耗能部件以及动力电池控制器；耗能部件包括驱动电机和电动空调；动力电池分别与驱动电机和电动空调电气连接；动力电池控制器与动力电池通信连接；动力电池用于向驱动电机和电动空调提供电源；动力电池控制器用于控制动力电池向驱动电机和电动空调分配电源。进一步地，耗能部件还包括有直流降压转换器；动力电池还与直流降压转换器电气连接，用于向直流降压转换器提供电源；直流降压转换器用于将动力电池的高压电转化为可供车载电器使用的低压电；动力电池控制器还用于控制动力电池向直流降压转换器分配电源。进一步地，还包括驱动电机控制器；驱动电机控制器和驱动电机通信连接，用于控制驱动电机输出驱动功率或用于控制驱动电机向动力电池充电。进一步地，动力电池控制器根据动力电池的电池电量控制动力电池分别向驱动电机、电动空调或直流降压转换器分配电池功率，并控制动力电池的电池功率在预设范围内。进一步地，还包括有外部供电装置和充电机；外部供电装置的电力输出端与充电机的电力输入端电气连接；充电机的电力输出端与动力电池的输入端电气连接；动力电池的电力输出端分别与驱动电机、电动空调、直流降压转换器的电力输入端电气连接。进一步地，还包括有整车控制器；整车控制器分别与动力电池控制器和驱动电机控制器连接；整车控制器用于判断电动汽车的运行工况，并控制动力电池向耗能部件分配电源。相应地，本专利技术还提供一种电动汽车动力控制方法，包括上述所述的电动汽车高压能量管理系统；还包括以下步骤：S1：整车控制器根据动力电池的电池电量SOC判断允许使能的耗能部件；S2：整车控制器根据油门状态，判断电动汽车运行工况；S3：整车控制器判断耗能部件的优先级；S4：整车控制器根据耗能部件的优先级计算各个耗能部件运行功率，并通过动力电池控制器BMS控制动力电池向各个耗能部件提供电源。该电动汽车高压能量管理系统及方法具有以下有益效果：采用上述电动汽车高压能量管理系统和方法，该方法能够在保证车辆安全地的前提下，最大程度地保证乘客舒适性，节省能量，提高续航里程；并且该电动汽车动力控制具有结构简单、使用方便快捷、可靠性高等优点。附图说明图1：本专利技术一种电动汽车高压能量管理系统结构示意图；图2：本专利技术一种电动汽车动力控制方法流程图；图3：本专利技术不同SOC（电池电量）下的系统工作状态示意图；图4：本专利技术空调控制策略的框图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术做进一步说明：图1至图4示出了一种电动汽车高压能量管理系统，包括动力电池、耗能部件、驱动电机控制器MCU以及动力电池控制器BMS；耗能部件包括驱动电机和电动空调；动力电池分别与驱动电机和电动空调电气连接；动力电池控制器与动力电池通信连接；动力电池用于向驱动电机和电动空调提供电源；动力电池控制器用于控制动力电池向驱动电机和电动空调分配电源；驱动电机控制器MCU和驱动电机通信连接，用于控制驱动电机输出驱动功率或用于控制驱动电机向动力电池充电；动力电池控制器BMS还与整车控制器VCU通信连接；具体地，电动空调是为车辆提供暖风与冷风的装置，使用高压电进行工作；驱动电机为将电能转化为机械能的装置，将车载动力电池的能量转化为机械能经传动装置传递给驱动轮；采用上述方案，通过动力电池控制器BMS可以将动力电池的电源根据电动汽车的具体工况分配，从而实现动力电池能量的均匀、合理、有效的分配，以最大程度地利用电池放电功率驱动车辆，保证车辆安全。优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，耗能部件还包括有直流降压转换器DCDC；动力电池还与直流降压转换器DCDC电气连接，用于向直流降压转换器DCDC提供电源；直流降压转换器DCDC用于将动力电池的高压电转化为可供车载电器使用的低压电；具体为，DCDC将动力电池的高压电转化为可供车载各低压用电器使用的低压电，并为车载12V蓄电池进行充电；低电压的工作电压为9V至16V；动力电池控制器还用于控制动力电池向直流降压转换器分配电源。优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，动力电池控制器根据动力电池的电池电量控制动力电池分别向驱动电机、电动空调或直流降压转换器分配电池功率，并控制动力电池的电池功率在预设范围内。优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，还包括有外部供电装置和充电机；外部供电装置的电力输出端与充电机的电力输入端电气连接；充电机的电力输出端与动力电池的输入端电气连接；动力电池的电力输出端分别与驱动电机、电动空调、直流降压转换器的电力输入端电气连接；具体地，整车依靠外部供电装置提供能量，经车载充电机将能量转化为化学能储存在动力电池中；当车辆行驶时，动力电池将电能分配给DCDC、电动空调和驱动电机，并在车辆滑行或者制动时接受驱动电机的能量回收产生的电能并储存在车载动力电池中；进一步地，在整车能量管理控制策略方面，在电动车处于正常行驶工况，舒适性优先，首先保证驾驶员的除霜除雾需求，其次应优先满足DCDC有足够的可用功率以及制冷/制热的舒适性需求，最后是驾驶员的扭矩需求；在电动车处于动力性特殊工况，动力性特殊工况具体包括全油门起步、急加速或者大坡道爬坡等工况；由于此时动力性不足可能会导致起步过慢、超车失败、大坡道爬坡失败等安全隐患，直接影响整车安全性，在满足驾驶员的除霜除雾请求的前提下，应首先保证驾驶员的扭矩需求，可短时间DCDC停止工作，通过12V电池为低压电器供电，并且限制制冷/制热的舒适性需求。优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，电动空调作为除驱动电机外的主要耗能部件，电动空调包括有电动压缩机；在正常行驶工况下，电动空调采用基于蒸发器目标温度的PID自动调速控制，由于电动压缩机按需求合理转速运转状态，其效率高、电量消耗小、使用寿命长、故障率低且噪声小，使得本专利技术提供的空调控制系统简单，整体成本低廉。优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，还包括有整车控制器VCU；整车控制器VCU分别与动力电池控制器BMS和驱动电机控制器MCU连接；整车控制器VCU用于判断电动汽车的运行工况，并控制动力电池向耗能部件分配电源；整车控制器根据动力电池的电池电量SOC，判断允许使能的耗能部件，在保证电池电量在安全水平之上，根据电池功率限制，包括电池峰值/持续放电功率、电池峰值/持续充电功率，应控制电机扭矩、DCDC开关和电动空调功率，目标是使实际电池的充放电功率在BMS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，包括动力电池、耗能部件以及动力电池控制器；所述耗能部件包括驱动电机和电动空调；所述动力电池分别与所述驱动电机和所述电动空调电气连接；所述动力电池控制器与所述动力电池通信连接；所述动力电池用于向所述驱动电机和所述电动空调提供电源；所述动力电池控制器用于控制所述动力电池向所述驱动电机和所述电动空调分配电源。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，包括动力电池、耗能部件以及动力电池控制器；所述耗能部件包括驱动电机和电动空调；所述动力电池分别与所述驱动电机和所述电动空调电气连接；所述动力电池控制器与所述动力电池通信连接；所述动力电池用于向所述驱动电机和所述电动空调提供电源；所述动力电池控制器用于控制所述动力电池向所述驱动电机和所述电动空调分配电源。2.根据权利要求1所述的电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，所述耗能部件还包括有直流降压转换器；所述动力电池还与所述直流降压转换器电气连接，用于向所述直流降压转换器提供电源；所述直流降压转换器用于将所述动力电池的高压电转化为可供车载电器使用的低压电；所述动力电池控制器还用于控制所述动力电池向所述直流降压转换器分配电源。3.根据权利要求1所述的电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，还包括驱动电机控制器；所述驱动电机控制器和所述驱动电机通信连接，用于控制所述驱动电机输出驱动功率或用于控制所述驱动电机向所述动力电池充电。4.根据权利要求2所述的电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，所述动力电池控制器根据所述动力电池的电池电量控制所述动力电池分别向所述驱动电机、所述电动空调或所述直流降压转换器分配电池功率，并控制所述动力电池的电池功率在预设范围内。5.根据权利要求2所述的电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，还包括有外部供电装置和充电机；所述外部供电装置的电力输出端与所述充电机的电力输入端电气连接；所述充电机的电力输出端与所述动力电池的输入端电气连接；所述动力电池的电力输出端分别与所述驱动电机、所述电动空调、所述直流降压转换器的电力输入端电气连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，还包括有整车控制器；所述整车控制器分别与所述动力电池控制器和所述驱动电机控制器连接；所述整车控制器用于判断电动汽车的运行工况，并控制所述动力电池向所述耗能部件分配电源。7.一种电动汽车动力控制方法，其特征在于，包括上述权利要求1所述的电动汽车高压能量管理系统；还包括以下步骤：S1：整车控制器根据动力电池的电池电量SOC判断允许使能的耗能部件；S2：整车控制器根据油门状态，判断电动汽车运行工况；S3：整车控制器判断所述耗能部件的优先级；S4：整车控制器根据所述耗能部件的优先级计算各个所述耗能部件运行功率，并通过动力电池控制器控制动力电池向各个耗能部件提供电源。8.根据权利要求7所述的电动汽车动力控制方法，其特征在于，所述S1步骤中：当所述电动汽车的电池电量SOC≥95%时，所述动力电池不允许再充电；和/或，当所述电动汽车的电池电量SOC≥22%时，所述控制系统允许启动车辆PTready；和/或，当所述电动汽车的电池电量SOC＜20%时，所述控制系统退出车辆PTready；和/或，当10%＜所述电动汽车的电池电量SOC＜20%时，所述控制系统允许直流降压转换器和电动空调压缩机工作，但无法启动车辆PTready；和/或，当5%＜...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘剡，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34