一种充电时间的协同控制方法及系统与流程

本发明属于汽车控制，具体涉及一种充电时间的协同控制方法及系统。

背景技术：

1、随着电动汽车的逐渐流行化，充电功能作为电动汽车基础功能配置之一，优化充电过程是可长久化深入研究的课题，在整车条件及电池包状态可接受的情况下，尽可能缩短充电时间，目前电动汽车的充电效率一般基于电池系统独立实现闭环控制，与其他高压附件控制器交互较少，因而电池在向充电桩请求的充电功率较为保守，充电过程的充电速率过于一致，增加了充电时间。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种充电时间的协同控制方法及系统，在整车进行充电或加热过程中，vcu将各个高压附件(例如ptc、空调、dcdc等)的实时消耗功率动态发送给bms，bms基于高压附件的总消耗功率向充电桩请求动态功率输入；基于电池温度与soc的特性表，电池在低温低soc时充电效率最低，随着soc及电池温度的升高，充电效率也会提升至稳定，该方法可提升稳定充电效率过程的充电功率及缩短充电时间。

2、本发明通过如下技术方案实现：

3、第一方面，本发明提供了一种充电时间的协同控制方法，电池充电工况包括三种工况，分别为仅充电、仅加热及边充电边加热；所述协同控制方法是当车辆处于相应工况时，由bms向vcu发送相应请求，vcu判断整车性能是否处于正常状态，若均处于正常状态，则向bms发送允许信号，开始相应充电工况。

4、进一步地，所述整车性能包括：整车高压互锁状态、绝缘状态、dcdc状态及各继电器状态、ptc工作状态、电池包及电池soc状态。

5、进一步地，所述仅充电工况的控制过程，具体如下：

6、s11、车辆进满足入充电模式条件时，vcu接收到bms发送的充电请求信号后，判断整车高压互锁状态、绝缘状态、dcdc状态及各继电器状态、电池包及电池soc状态正常后，向bms发送充电允许信号，开始充电流程；

7、s12、进入充电流程后，vcu接收高压负载的电压及电流值，分别计算消耗的功率，并计算高压负载的总消耗功率，动态反馈发送给bms；

8、s13、bms接收vcu发送的高压负载的消耗总功率值，同时检测电池包状态，基于电池温度与剩余soc特性表查询请求电池包入包请求功率所对应的c倍率系数，根据vcu动态反馈的高压负载的消耗功率及电池包充电所需的功率向充电桩请求总功率，进行充电。

9、进一步地，步骤s12中，高压负载的总消耗功率p包括：dcdc消耗功率a、atc(空调)消耗功率b、ptc加热消耗功率c；其中a、b、c均由vcu发送初始运行值至bms，p＝a+b+c。

10、进一步地，步骤s13中，充电桩接收bms请求的充电功率p，bms基于当前电池温度及当前电量查询电池特性map，输出初步c倍率系数，所述初步c倍率系数为电池相对于其最大容量的充电倍率，将通过c倍率系数计算后的高压及电流输入电池得到所需的功率，对动力电池进行充电。

11、进一步地，步骤s13中，bms实时接收动态功率p’，向充电桩请求不同功率，增大c倍率系数，在高压负载功率消耗相对小时适当提高修正c倍率系数，可以提高单位时间内充进电池的电能，缩短充电时间。

12、进一步地，所述仅加热工况的控制过程，具体如下：

13、s21、车辆满足进入加热模式条件时，vcu接收到bms发送的加热请求信号后，判断整车高压互锁状态、绝缘状态、dcdc状态及各继电器状态、ptc工作状态、电池包及电池soc状态正常后，向bms发送加热允许信号，开始加热流程；

14、s22、在电池进行仅加热过程中，电池包无入包电流，bms向充电桩请求的功率仅用于支撑电池温度加热及dcdc的正常工作，此工况下vcu向bms发送ptc最大加热功率及dcdc正常工作功率，bms接收vcu发送的功率消耗值向充电桩请求相应功率，以维持最短加热时间。

15、进一步地，所述边充电边加热工况的控制过程，具体如下：

16、s31、车辆满足进入边充电边加热条件时，bms向vcu发送充电请求，判断整车高压互锁状态、绝缘状态、dcdc状态及各继电器状态、ptc工作状态、电池包及电池soc状态正常后，向bms发送充电允许信号，开始边充电边加热流程；

17、s32、随电池温度升高，bms向充电桩请求的总功率不变，ptc消耗功率变小，请求入包充电的充电功率增大，因此需要调大c倍率系数，使得单位时间内入包电流增大，充电时间缩短，当电池温度达到不需加热的阈值温度时，进入仅充电工况。

18、另一方面，本发明还提供了一种充电时间的协同控制系统，包括：

19、bms，用于向vcu发送充电和/或加热请求，vcu判断整车状态向bms发送充电和/或加热允许，进入充电和/或加热流程；

20、vcu，用于根据当前工况计算高压附件总消耗功率并发送给bms，bms接收vcu发送的功率值动态调整向充电桩请求的充电和/或加热功率。

21、与现有技术相比，本发明的优点如下：

22、本发明的一种充电时间的协同控制方法及系统，在整车进行充电或加热过程中，vcu将各个高压附件(例如ptc、空调、dcdc等)的实时消耗功率动态发送给bms，bms基于高压附件的总消耗功率向充电桩请求动态功率输入；基于电池温度与soc的特性表，电池在低温低soc时充电效率最低，随着soc及电池温度的升高，充电效率也会提升至稳定，该方法可提升稳定充电效率过程的充电功率及缩短充电时间。

技术特征：

1.一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，电池充电工况包括三种工况，分别为仅充电、仅加热及边充电边加热；所述协同控制方法是当车辆处于相应工况时，由bms向vcu发送相应请求，vcu判断整车性能是否处于正常状态，若均处于正常状态，则向bms发送允许信号，开始相应充电工况。

2.如权利要求1所述的一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，所述整车性能包括：整车高压互锁状态、绝缘状态、dcdc状态及各继电器状态、ptc工作状态、电池包及电池soc状态。

3.如权利要求1所述的一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，所述仅充电工况的控制过程，具体如下：

4.如权利要求3所述的一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，步骤s12中，高压负载的总消耗功率p包括：dcdc消耗功率a、atc空调消耗功率b、ptc加热消耗功率c；其中a、b、c均由vcu发送初始运行值至bms，p＝a+b+c。

5.如权利要求3所述的一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，步骤s13中，充电桩接收bms请求的充电功率p，bms基于当前电池温度及当前电量查询电池特性map，输出初步c倍率系数，所述初步c倍率系数为电池相对于其最大容量的充电倍率，将通过c倍率系数计算后的高压及电流输入电池得到所需的功率，对动力电池进行充电。

6.如权利要求3所述的一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，步骤s13中，bms实时接收动态功率p’，向充电桩请求不同功率，增大c倍率系数，在高压负载功率消耗相对小时适当提高修正c倍率系数，可以提高单位时间内充进电池的电能，缩短充电时间。

7.如权利要求1所述的一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，所述仅加热工况的控制过程，具体如下：

8.如权利要求1所述的一种充电时间的协同控制方法，其特征在于，所述边充电边加热工况的控制过程，具体如下：

9.如权利要求1所述的一种充电时间的协同控制系统，用于实现如权利要求1-8任意项所述的方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种充电时间的协同控制方法及系统，属于汽车控制技术领域，电池充电工况包括三种工况，分别为仅充电、仅加热及边充电边加热；所述协同控制方法是当车辆处于相应工况时，由BMS向VCU发送相应请求，VCU判断整车性能是否处于正常状态，若均处于正常状态，则向BMS发送允许信号，开始相应充电工况。该方法在整车进行充电或加热过程中，VCU将各个高压附件(例如PTC、空调、DCDC等)的实时消耗功率动态发送给BMS，BMS基于高压附件的总消耗功率向充电桩请求动态功率输入；基于电池温度与SOC的特性表，电池在低温低SOC时充电效率最低，随着SOC及电池温度的升高，充电效率也会提升至稳定，该方法可提升稳定充电效率过程的充电功率及缩短充电时间。技术研发人员：张瀚文,杨潇函,梁海涛,赵文渤,孙福鑫,王子军,魏佳勇,辛纬雨,唐达,佟佰凇受保护的技术使用者：一汽奔腾汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11