混动系统的电池均衡策略和混动车辆技术方案

本发明专利技术提出一种混动系统的电池均衡策略和混动车辆，电池均衡策略包括：若电池包内的最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差大于预设电压差，则进一步判断最高电量电芯的剩余电量是否大于预设剩余电量；若最高电量电芯的剩余电量大于预设剩余电量，则电池均衡动作开始，电池均衡动作期间，混动系统依据电池包的电压判断电机执行耗电动作或发电动作，耗电动作和发电动作对应电池包放电和充电；若达到均衡结束条件，则电池均衡动作结束。本发明专利技术解决了现有技术中混动系统无法进行电池均衡的技术问题，采用本发明专利技术提供的混动系统的电池均衡策略，大大增加了混动系统的电池均衡场景，使电池均衡能够充分进行，提升电池使用寿命。提升电池使用寿命。提升电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
混动系统的电池均衡策略和混动车辆


[0001]本专利技术涉及车辆领域，尤其涉及一种混动系统的电池均衡策略和混动车辆。

技术介绍

[0002]现有技术中，采用电动系统的车辆会对车辆的锂电池组进行电量的均衡，目前的均衡策略为：当电池组最低电芯的电量小于30％，就会禁止锂电池组内电芯之间的电量均衡，目的是避免因电量均衡造成锂电池过放电。由于纯电动汽车的EV系统中电池经常被充至满电，所以该均衡条件容易满足且能保护电池，现有技术中电池均衡策略的流程图如图3所示。
[0003]但对于混动系统，电池需保持可接受制动能量回收和助力能量输出的状态，于是电量经常处于不满的状态。当电芯之间的电量出现不平衡情况时，最低电芯的电量已经比较低，而且没有常见的工况能给电池持续充电(能够把混动系统中电池充至高电量的工况仅有持续下坡)，所以无法满足“当电池组最低电芯的电量大于等于30％时，才允许锂电池组内电芯之间的电量均衡”这一最小电量的均衡条件，当电池组没有及时开始均衡，会导致电池组内的不同电芯之间的电量差异持续恶化。

技术实现思路

[0004]基于以上问题，本专利技术提出一种混动系统的电池均衡策略和混动车辆，解决了现有技术中混动系统无法进行电池均衡的技术问题，采用本实施例提供的混动系统的电池均衡策略，大大增加了混动系统的电池均衡场景，使电池均衡能够充分进行，提升电池使用寿命。从而使混动系统中电池的电芯的生产一致性要求大幅降低。
[0005]本专利技术提出一种混动系统的电池均衡策略，包括：
[0006]若电池包内的最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差大于预设电压差，则进一步判断最高电量电芯的剩余电量是否大于预设剩余电量；
[0007]若最高电量电芯的剩余电量大于预设剩余电量，则电池均衡动作开始，电池均衡动作期间，混动系统依据电池包的电压判断电机执行耗电动作或发电动作，耗电动作和发电动作对应电池包放电和充电；
[0008]若达到均衡结束条件，则电池均衡动作结束。
[0009]此外，电池均衡动作开始时，电池包向控制单元发送均衡信号，控制单元接收到均衡信号后，实时监控电池包电压值，若电池包电压值大于等于预设电压值，则控制单元向电机发出扭矩控制模式指令，否则发出恒压发电模式指令和恒压目标值。
[0010]此外，电机接收到扭矩控制模式指令后，执行扭矩控制模式，当电池包放电时，电池包中的最高电量电芯执行高功率放电，最低电量电芯低功率放电，当电池包充电时，最低电量电芯被优先充电，若最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差小于预设均衡压差值，则结束电池均衡动作，否则继续判断电池包电压值是否大于等于预设电压值。
[0011]此外，若判断电池包电压值小于预设电压值，则控制单元向电机发出恒压发电模
式指令和恒压目标值，电机由扭矩控制模式切换为恒压发电模式，否则电机继续执行扭矩控制模式。
[0012]此外，扭矩控制模式下，混动系统正常工作，电池包正常充电和放电。
[0013]此外，电机接收到恒压发电模式指令和恒压目标值后，执行恒压发电模式，电机输出恒压目标值，电池包内所有电芯的电量向恒压目标值对应的目标电量值逼近，若电芯的电量高于目标电量值，则执行高耗散型自放电，若电芯的电量低于电量目标值时，则被快速充电，若最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差小于预设均衡压差值，则结束电池均衡动作，否则继续判断电池包电压值是否大于等于预设电压值。
[0014]此外，若判断电池包电压值大于等于预设电压值，则控制单元向电机发出扭矩控制模式指令，电机由恒压发电模式切换为扭矩控制模式，否则电机继续执行恒压发电模式。
[0015]此外，恒压发电模式下，混动系统功能受到限制，且电池包只能被充电，禁止对外放电。
[0016]此外，均衡结束条件为最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差小于预设均衡压差值。
[0017]本专利技术还提出一种混动车辆，采用上述任一项所述的混动系统的电池均衡策略。
[0018]通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：
[0019]本专利技术解决了现有技术中混动系统无法进行电池均衡的技术问题，采用本实施例提供的混动系统的电池均衡策略，大大增加了混动系统的电池均衡场景，使电池均衡能够充分进行，提升电池使用寿命。从而使混动系统中电池的电芯的生产一致性要求大幅降低，使轻微异物电芯也能被正常使用，节约了生产成本。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一个实施例提供的混动系统的电池均衡策略的流程图；
[0021]图2是本专利技术一个实施例提供的混动系统的电池均衡策略的流程图；
[0022]图3是现有技术中纯电动系统的电池均衡策略流程图；
[0023]图4是本专利技术一个实施例提供的混动系统的电池均衡策略中扭矩控制模式的示意图；
[0024]图5是本专利技术一个实施例提供的混动系统的电池均衡策略中扭矩控制模式切换为恒压发电模式的示意图；
[0025]图6是本专利技术一个实施例提供的混动系统的电池均衡策略中恒压发电模式的示意图；
[0026]图7是本专利技术一个实施例提供的混动系统的电池均衡策略中锂电池平台区示意图。
具体实施方式
[0027]以下结合具体实施方案和附图对本专利技术进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本专利技术的具体实施方案，并不对本专利技术产生任何限制，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。
[0028]参照图1，本专利技术提出一种混动系统的电池均衡策略，包括：
[0029]步骤S001，若电池包内的最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差大于预设电压差，则进一步判断最高电量电芯的剩余电量是否大于预设剩余电量；
[0030]步骤S002，若最高电量电芯的剩余电量大于预设剩余电量，则电池均衡动作开始，电池均衡动作期间，混动系统依据电池包的电压判断电机执行耗电动作或发电动作，耗电动作和发电动作对应电池包放电和充电；
[0031]步骤S003，若达到均衡结束条件，则电池均衡动作结束。
[0032]由于电池内不同电芯之间在出厂时即存在差异，使得在使用时需要对不同的电芯之间进行电量的均衡，以使整体电池的寿命延长。
[0033]现有技术中，纯电动汽车中当电池组内的电芯的电量小于30％时，禁止均衡，而且当开始实施均衡后，不会再检查电芯的SOC(s tate of charge)是否低于预设的值，一旦开始均衡直至本次均衡任务完成。
[0034]若混动系统直接采用纯电动汽车的电池均衡策略，则通常情况下无法满足电池均衡条件，导致电池不能进行均衡动作。
[0035]对于混动系统，电池包需保持可接受制动能量回收和助力能量输出的状态，于是电量经常处于不满状态。当电芯出现不平衡情况时，最低电芯的电量已经比较低，而且没有常见的工况能给电池持续充电(能够把混动电池充至高电量的工况仅有持续下坡)，导致均衡的最小电量的前提条件无法满足。于是电池包没有及时开启均衡，导致电芯的电量差异持续恶化。
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混动系统的电池均衡策略，其特征在于，包括：若电池包内的最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差大于预设电压差，则进一步判断最高电量电芯的剩余电量是否大于预设剩余电量；若最高电量电芯的剩余电量大于预设剩余电量，则电池均衡动作开始，电池均衡动作期间，混动系统依据电池包的电压判断电机执行耗电动作或发电动作，耗电动作和发电动作对应电池包放电和充电；若达到均衡结束条件，则电池均衡动作结束。2.根据权利要求1所述的混动系统的电池均衡策略，其特征在于，电池均衡动作开始时，电池包向控制单元发送均衡信号，控制单元接收到均衡信号后，实时监控电池包电压值，若电池包电压值大于等于预设电压值，则控制单元向电机发出扭矩控制模式指令，否则发出恒压发电模式指令和恒压目标值。3.根据权利要求2所述的混动系统的电池均衡策略，其特征在于，电机接收到扭矩控制模式指令后，执行扭矩控制模式，当电池包放电时，电池包中的最高电量电芯执行高功率放电，最低电量电芯低功率放电，当电池包充电时，最低电量电芯被优先充电，若最高电量电芯与最低电量电芯之间的电压差小于预设均衡压差值，则结束电池均衡动作，否则继续判断电池包电压值是否大于等于预设电压值。4.根据权利要求3所述的混动系统的电池均衡策略，其特征在于，若判断电池包电压值小于预设电压值，则控制单元向电机发出恒压发电模式指令和恒压目标值，电机由扭矩控制模式切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟帅，陈少锋，何旭阳，季发举，
申请(专利权)人：东风汽车有限公司东风日产乘用车公司，
类型：发明
国别省市：