一种启动电池系统的充电优化方法与流程

本发明涉及车辆，特别涉及一种启动电池系统的充电优化方法。

背景技术：

1、锂离子电池主要应用在车载动力电池、车载启动电池、电瓶车电池、家庭储能、工业储能等场景，在这些应用场景中，充电功率主要由充电机控制，如动力电池是由bms提出充电功率需求，通过充电can把需求以报文的形式，提供给充电机，充电机按bms请求提供充电功率。电瓶车充电功率则是由厂家配送的充电器控制，充电器出厂就已经限定好了充电功率。

2、而启动电池的充电来源是整车dcdc，现阶段的新能源车，车载dcdc与启动电池无通信，车载dcdc根据整车低压电网用电需求，动态调整输出功率，无法主动限制最大功率输出。但是锂离子电池内阻非常小，当电池组soc低，电压远低于dcdc发电电压时，充电电流就会非常大，超出锂离子电池的安全电流，锂离子电池有过流、热失控的风险，且电流过大，也会影响电池的循环寿命。如果在充电回路增加充电限流模块，产品成本将会上涨，不利于产品的应用推广。

技术实现思路

1、本发明提供一种启动电池系统的充电优化方法，其主要目的在于解决现有技术存在的问题。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种启动电池系统的充电优化方法，所述启动电池系统包括保护板、启动电池、整车dcdc和整车用电设备；所述保护板设有mcu控制器和充放电控制模块，所述整车dcdc通信连接于所述mcu控制器；所述充电优化方法包括如下步骤：

4、s1、整车高压上电后，mcu控制器检测启动电池的初始soc值，并判断初始soc值是否低于第一soc预设值，若是则执行步骤s2为启动电池充电，否则不进行充电；

5、s2、mcu控制器根据设定的充电程序控制充放电控制模块重复执行关闭和开启操作，从而控制启动电池在t1周期内关闭充电，并在t2周期内开启充电，以此循环，直至启动电池的实时soc值高于第一soc预设值，则停止充电；

6、s21、t1周期内，mcu控制器根据充电矩阵表获取请求充电电流ibms，并向整车dcdc发送充电请求报文；整车dcdc获取设定时间段t内整车用电设备的短时平均工作电流值iavg，并结合接收到的请求充电电流ibms在设定时间段t1-t内计算出t2周期内整车dcdc的最大输出电流限值idcdc；

7、s22、t2周期内，整车dcdc根据t1周期计算出的最大输出电流限值idcdc为整车用电设备供电，并为启动电池充电。

8、进一步，步骤s21中，最大输出电流限值idcdc的计算公式为：

9、

10、式中：q为整车用电设备短时工作的电量积分；t为短时工作时间设定值。

11、进一步，在步骤s2中，当t1周期和t2周期的循环次数达到预设的循环次数m后，若启动电池的实时soc值仍然低于第一soc预设值，则重复步骤s2进行深度循环充电，直至启动电池的实时soc值达到第二soc预设值，再停止充电。

12、进一步，所述第一soc预设值低于第二soc预设值。

13、进一步，所述第一soc预设值为80%，所述第二soc预设值为100%。

14、进一步，所述t1周期与t2周期的时间相等。

15、进一步，所述充放电控制模块包括mos驱动控制模块以及控制连接于mos驱动控制模块的放电mos管和充电mos管，所述放电mos管和充电mos管均连接于所述启动电池，从而控制启动电池的放电和充电操作。

16、进一步，所述保护板还包括afe采样模块，步骤s21中，mcu控制器通过afe采样模块采集启动电池的电芯温度和电压信号，由此根据充电矩阵表获取请求充电电流ibms。

17、进一步，所述整车dcdc包括dcdc控制器和第一电流传感器；步骤s21中，dcdc控制器通过第一电流传感器获取设定时间段t内整车用电设备的短时平均工作电流值，并由此计算出整车dcdc的最大输出电流限值idcdc。

18、进一步，所述保护板设有第二电流传感器；步骤s22中，mcu控制器通过第二电流传感器监测启动电池的实时充电电流，若启动电池的实时充电电流超过请求充电电流ibms，则mcu控制器执行过流保护策略，通过控制充放电控制模块控制启动电池暂停充电，并等待下一个t1周期和t2周期重新执行计算和充电；若启动电池的实时充电电流未超过请求充电电流ibms，则继续执行当前充电程序。

19、和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：

20、1、本发明所提供的充电优化方法采用动态循环的充电策略周期性地对启动电池的充电过程进行精准调控，利用mcu控制器与整车dcdc相互配合对每个充电周期内的最大输出电流限值进行动态调节，从而能够防止整车用电设备用电功率不足，也能够确保启动电池充电电流符合自身充电特性要求，避免出现启动电池充电过流的现象。

21、2、本发明所提供的启动电池系统零部件简化，无额外的充电限流部件，有效地降低了成本。

技术特征：

1.一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述启动电池系统包括保护板、启动电池、整车dcdc和整车用电设备；所述保护板设有mcu控制器和充放电控制模块，所述整车dcdc通信连接于所述mcu控制器；

2.如权利要求1所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：步骤s21中，最大输出电流限值idcdc的计算公式为：

3.如权利要求1所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：在步骤s2中，当t1周期和t2周期的循环次数达到预设的循环次数m后，若启动电池的实时soc值仍然低于第一soc预设值，则重复步骤s2进行深度循环充电，直至启动电池的实时soc值达到第二soc预设值，再停止充电。

4.如权利要求3所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述第一soc预设值低于第二soc预设值。

5.如权利要求4所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述第一soc预设值为80%，所述第二soc预设值为100%。

6.如权利要求1所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述t1周期与t2周期的时间相等。

7.如权利要求1所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述充放电控制模块包括mos驱动控制模块以及控制连接于mos驱动控制模块的放电mos管和充电mos管，所述放电mos管和充电mos管均连接于所述启动电池，从而控制启动电池的放电和充电操作。

8.如权利要求1所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述保护板还包括afe采样模块，步骤s21中，mcu控制器通过afe采样模块采集启动电池的电芯温度和电压信号，由此根据充电矩阵表获取请求充电电流ibms。

9.如权利要求1所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述整车dcdc包括dcdc控制器和第一电流传感器；步骤s21中，dcdc控制器通过第一电流传感器获取设定时间段t内整车用电设备的短时平均工作电流值，并由此计算出整车dcdc的最大输出电流限值idcdc。

10.如权利要求1所述的一种启动电池系统的充电优化方法，其特征在于：所述保护板设有第二电流传感器；步骤s22中，mcu控制器通过第二电流传感器监测启动电池的实时充电电流，若启动电池的实时充电电流超过请求充电电流ibms，则mcu控制器执行过流保护策略，通过控制充放电控制模块控制启动电池暂停充电，并等待下一个t1周期和t2周期重新执行计算和充电；若启动电池的实时充电电流未超过请求充电电流ibms，则继续执行当前充电程序。

技术总结本发明公开了一种启动电池系统的充电优化方法，涉及车辆技术领域，包括如下步骤：S1、整车高压上电后，MCU控制器检测启动电池的初始SOC值，并判断初始SOC值是否低于第一SOC预设值，若是则执行步骤S2为启动电池充电，否则不进行充电；S2、MCU控制器根据设定的充电程序控制充放电控制模块重复执行关闭和开启操作，从而控制启动电池在T<subgt;1</subgt;周期内关闭充电，并在T<subgt;2</subgt;周期内开启充电，以此循环，直至启动电池的实时SOC值高于第一SOC预设值，则停止充电。本发明采用动态循环的充电策略周期性地对启动电池的充电过程进行精准调控，能够防止整车用电设备用电功率不足，也能够确保启动电池充电电流符合自身充电特性要求，避免出现启动电池充电过流的现象。技术研发人员：陈碧毅,周文静,王锦彬,陈晓冰,叶伟宏,骆俊勇,洪健昆,柳家福受保护的技术使用者：厦门金龙汽车新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25