一种动力电池的充电控制方法及装置与流程

专利2025-07-09  27


本发明涉及动力电池,特别涉及一种动力电池的充电控制方法及装置。


背景技术:

1、动力电池是电动汽车的核心部件之一,它将电能转化为汽车行驶所需的动能,以驱动电机工作。为了提高电动汽车的续航里程,缓解人们用车的续航焦虑,电动汽车中使用的动力电池的容量越来越大,而充电速度则成了影响人们用车便利性的重要因素之一,快充技术的发展就是为了解决电动汽车充电时间过长导致人们用车困难的问题。然而,快充技术本质上是通过提高充电功率来缩短充电时间,充电功率的增加必然会导致电池温度的升高,增加了电池过热失控的风险。


技术实现思路

1、本发明正是基于上述问题,提出了一种动力电池的充电控制方法及装置,在提升充电效率的同时具有更高的安全性。

2、有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种动力电池的充电控制方法,包括:

3、获取动力电池的初始状态数据以及预先配置的脉冲充电周期,所述初始状态数据包括所述动力电池的荷电状态和温度;

4、以所述动力电池的初始状态数据以及预先配置的脉冲充电周期为初始化参数对所述动力电池进行充电;

5、在充电过程中的每一个脉冲充电周期的起始时刻获取所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化,其中起始时刻表示第个脉冲充电周期的起始时刻,温度变化表示第个脉冲充电周期的温度变化;

6、将所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化输入到预先构建的充电电流倍率映射空间中得到目标充电电流倍率;

7、将第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率配置为所述目标充电电流倍率。

8、优选的,在将所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化输入到预先构建的充电电流倍率映射空间中得到目标充电电流倍率的步骤之前,还包括:

9、以所述动力电池的荷电状态、温度变化以及充电电流倍率为正交轴构建三维正交空间;

10、分别配置所述三维正交空间中三个正交轴的边界值;

11、将所述三维正交空间中由三个正交轴的边界值包围得到的空间区域确定为所述充电电流倍率映射空间;

12、在所述充电电流倍率映射空间中建立三个正交轴的非线性映射关系。

13、优选的,将所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化输入到预先构建的充电电流倍率映射空间中得到目标充电电流倍率的步骤具体包括:

14、将所述动力电池的荷电状态映射到所述充电电流倍率映射空间中得到荷电状态映射值;

15、将所述动力电池上一个周期的温度变化映射到所述充电电流倍率映射空间中得到温度变化映射值;

16、基于所述荷电状态映射值和所述温度变化映射值在所述充电电流倍率映射空间中确定所述目标充电电流倍率。

17、优选的,将所述动力电池的温度变化的边界值配置为,其中,将所述动力电池上一个周期的温度变化映射到所述充电电流倍率映射空间中得到温度变化映射值的步骤具体包括:

18、获取预先配置的最大温度变化阈值;

19、判断上一个周期的温度变化是否超阈值;

20、当时,确定所述动力电池本次充电的最大温度变化绝对值:

21、,

22、其中为所述动力电池本次充电的已充电周期数;

23、将所述动力电池的温度变化的映射范围配置为;

24、计算上一个周期的温度变化在所述充电电流倍率映射空间中的温度变化映射值:

25、。

26、优选的,在判断上一个周期的温度变化是否超阈值的步骤之后,还包括:

27、当上一个周期的温度变化时,令上一个周期的温度变化在所述充电电流倍率映射空间中的温度变化映射值:

28、;

29、当上一个周期的温度变化时,令上一个周期的温度变化在所述充电电流倍率映射空间中的温度变化映射值:

30、。

31、优选的,在所述充电电流倍率映射空间中建立三个正交轴的非线性映射关系的步骤具体包括:

32、在所述充电电流倍率映射空间中配置温度变化时的荷电状态和充电电流倍率的第一映射函数使其满足:

33、,

34、其中为所述动力电池在充电过程中的温度变化的标准化数值范围的下界,为所述动力电池的荷电状态在所述充电电流倍率映射空间中的映射值,为所述动力电池在充电过程中的充电电流倍率的标准化数值范围的上界;

35、配置单调递增函数;

36、在所述充电电流倍率映射空间中配置温度变化时的荷电状态和充电电流倍率的第二映射函数:

37、。

38、优选的,配置单调递增函数的步骤具体包括:

39、配置单调递增函数的递增系数,所述递增系数满足:

40、;

41、配置单调递增函数:

42、。

43、优选的,在将第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率配置为所述目标充电电流倍率的步骤之后,还包括:

44、获取预先配置的正向脉冲时间和负向脉冲时间;

45、根据所述正向脉冲时间和所述负向脉冲时间计算与所述目标充电电流倍率相匹配的负向脉冲充电电流倍率:

46、,

47、其中为预先配置的正负脉冲电流比例系数。

48、优选的,在将第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率配置为所述目标充电电流倍率的步骤之后,还包括:

49、获取所述动力电池的额定容量;

50、基于第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率和负向脉冲充电电流倍率计算第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流和负向脉冲充电电流:

51、,

52、其中为第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流,为第个脉冲充电周期的负向脉冲充电电流。

53、本发明的第二方面提出了一种动力电池的充电控制装置,包括处理器和存储器,所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序实现本发明第一方面提出任一项所述的充电控制方法。

54、本发明提出了一种动力电池的充电控制方法及装置,通过获取动力电池的初始状态数据以及预先配置的脉冲充电周期,所述初始状态数据包括所述动力电池的荷电状态和温度,以所述动力电池的初始状态数据以及预先配置的脉冲充电周期为初始化参数对所述动力电池进行充电,在充电过程中的每一个脉冲充电周期的起始时刻获取所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化,将所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化输入到预先构建的充电电流倍率映射空间中得到目标充电电流倍率,将第i个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率配置为所述目标充电电流倍率,在提升充电效率的同时具有更高的安全性。



技术特征:

1.一种动力电池的充电控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,在将所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化输入到预先构建的充电电流倍率映射空间中得到目标充电电流倍率的步骤之前,还包括:

3.根据权利要求2所述的充电控制方法,其特征在于,将所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化输入到预先构建的充电电流倍率映射空间中得到目标充电电流倍率的步骤具体包括:

4.根据权利要求3所述的充电控制方法,其特征在于,将所述动力电池的温度变化的边界值配置为,其中,将所述动力电池上一个周期的温度变化映射到所述充电电流倍率映射空间中得到温度变化映射值的步骤具体包括:

5.根据权利要求4所述的充电控制方法,其特征在于,在判断上一个周期的温度变化是否超阈值的步骤之后,还包括:

6.根据权利要求2所述的充电控制方法,其特征在于,在所述充电电流倍率映射空间中建立三个正交轴的非线性映射关系的步骤具体包括:

7.根据权利要求6所述的充电控制方法,其特征在于,配置单调递增函数的步骤具体包括:

8.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,在将第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率配置为所述目标充电电流倍率的步骤之后,还包括:

9.根据权利要求8所述的充电控制方法,其特征在于,在将第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率配置为所述目标充电电流倍率的步骤之后,还包括:

10.一种动力电池的充电控制装置,其特征在于,包括处理器和存储器,所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序实现如权利要求1-9任一项所述的充电控制方法。


技术总结
本发明提出了一种动力电池的充电控制方法及装置,通过获取动力电池的初始状态数据以及预先配置的脉冲充电周期,所述初始状态数据包括所述动力电池的荷电状态和温度,以所述动力电池的初始状态数据以及预先配置的脉冲充电周期为初始化参数对所述动力电池进行充电,在充电过程中的每一个脉冲充电周期的起始时刻获取所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化,将所述动力电池的荷电状态以及上一个周期的温度变化输入到预先构建的充电电流倍率映射空间中得到目标充电电流倍率,将第个脉冲充电周期的正向脉冲充电电流倍率配置为所述目标充电电流倍率,在提升充电效率的同时具有更高的安全性。

技术研发人员:张佳健,李学军,莫江领
受保护的技术使用者:东莞市奥源电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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