一种车载锂电池系统的峰值电流控制方法

摘要

本发明公开了一种车载锂电池系统的峰值电流控制方法，其先通过电池标定实验获得最大允许瞬时、持续充放电电流表，然后带入电池温度和SOC得到当前最大允许瞬时、持续充放电电流Ista_item，sta＝dis,reg，item＝pmt,max，再判断当前需求电流是否高于最大允许持续电流，若高于最大允许持续电流并保持5s，则对需求电流和最大允许持续电流积分，当需求电流积分大于持续电流积分的120％时，峰值电流限定为最大允许持续电流。本发明能够通过调节累积电流阈值避免脉冲电流带来冲击，较少回路中的电流振荡，从而提高电池寿命，工况适应性好。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种车载锂电池系统的峰值电流控制方法，其属于新能源汽车的电池管理系统技术领域。

背景技术：

电动汽车技术作为我国科技与工业发展的国家战略之一，发展至今，已经在其涉及的各个方面取得了重大突破。车载锂电池系统曾经被认为是制约纯电动汽车技术推广的最大瓶颈，其相关技术目前已日趋成熟，具备大储能特性、高功率特性和抗衰退特性的车载锂电池系统也已逐步出现，已经成为纯电动汽车组件中成本最高的部分。

为提高车载锂电池系统的安全性能和使用寿命，减少更替电池带来的成本投入，电池管理系统的开发设计要求日益严格。目前，电池管理系统在保护车载电池方面主要通过限制其行驶和充电过程中的峰值电流来实现。然而，在通过电池标定实验获取峰值电流限值之后，往往直接把峰值电流限值作为系统输入输出电流的边界，导致处于限值边界处的大脉冲电流难以被约束。而在某些持续大功率输出工况下，以连续放电时间作为限值峰值电流的条件，可能会导致短时间内电池出现过放，危害电池系统健康，甚至会对电池系统造成不可逆损伤。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

本发明针对纯电动汽车的车载锂电池系统，在设定最大允许瞬时充放电和最大允许持续充放电电流限值时，充分考虑累积电荷量对电池寿命造成的影响，以电流积分条件取代连续放电时间条件，控制更加柔性，工况适应性强。该方法不仅能够对高于限值的持续电流进行有效限制，在引入累积电流机制后更能对短时大脉冲电流进行约束，防止回路中的电流振荡对电池系统造成冲击。

本发明所采用的技术方案有：一种车载锂电池系统的峰值电流控制方法，步骤如下：

步骤1、通过电池标定实验得到最大允许瞬时、持续充放电电流表，通过输入电池当前温度和当前SOC能够得到最大允许瞬时放电电流I

步骤2、设当前需求电流为I

步骤3、当需求电流|I

上式中Ah

若在t

步骤4、从t

3)从t

4)需求电流|I

进一步地，如步骤4所述，若首先满足步骤4中的条件1)，记满足该条件的时刻为t

上式中Ah’

当满足该条件时，电池系统峰值电流I

在该条件下，当需求电流|I

进一步地，如步骤4所述，若首先满足步骤4中的条件2)，则上述两种积分清零，电池系统峰值电流I

本发明具有如下有益效果：

1.在限制当前允许的电池峰值电流时，以累积电流阈值作为切换条件，相比于持续时间条件更加充分地考虑了电池寿命折损的内在机理，更加符合锂电池系统的运行规律，控制稳定性好。

2.对于加减速频繁的工况，该方法能够通过调节累积电流阈值避免脉冲电流带来冲击，较少回路中的电流振荡，从而提高电池寿命，工况适应性好。

附图说明：

图1是车载锂电池系统峰值电流控制方法的控制流程图。

图2是车载锂电池系统峰值电流控制方法的原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明车载锂电池系统的峰值电流控制方法流程如附图1所示，首先通过电池标定实验获得最大允许瞬时、持续充放电电流表，然后带入电池温度和SOC得到当前最大允许瞬时、持续充放电电流I

下面以汽车行驶过程中的放电状态为例进行详细说明。

本发明一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法，通过以下步骤实现：

步骤1、通过电池标定实验得到最大允许瞬时、持续充放电电流表，通过输入电池当前温度和当前SOC能够得到最大允许瞬时放电电流I

步骤2、设当前需求电流为I

步骤3、当需求电流|I

上式中Ah

若在t

如附图2中时间段Case 2所示，t

步骤4、从t

1)从t

2)需求电流|I

以上两个条件满足其一时，进入下一步骤；

如步骤4所述，若首先满足步骤4中的条件1)，记满足该条件的时刻为t

上式中Ah’

当满足该条件时，电池系统峰值电流I

在该条件下，当需求电流|I

如附图2中时间段Case 2所示，t

如步骤4所述，若首先满足步骤4中的条件2)，则上述两种积分清零，电池系统峰值电流I

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。