电动汽车动力电池的充电电流控制方法和装置

摘要

本发明公开了一种电动汽车动力电池的充电电流控制方法和装置，该方法包括：将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间；获取每个温度区间的下限温度所对应的最大允许充电电流和每个温度区间的上限温度所对应的最大允许充电电流；对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得动力电池的充电电流曲线，并根据充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充电电流。平滑后的电流在任意相邻温度区间内都是连续的，不会出现在充电过程中因温度升高或降低而引起的允许充电电流大幅跳变的情况，该方法避免了因充电机对输出电流的大幅调整反应时间过长导致的过充风险，降低了对电池SOC估算精度的影响，提升了用户体验。

权利要求

1.一种电动汽车动力电池的充电电流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间；

获取每个温度区间的下限温度所对应的最大允许充电电流和所述每个温度区间的上限温度所对应的最大允许充电电流；

对所述每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得所述动力电池的充电电流曲线，并根据所述充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充电电流，其中，所述对所述每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得充电电流曲线，具体包括：分别根据所述每个温度区间的上下限温度对所述每个温度区间内的温度点进行插值处理，以获取所述动力电池的充电电流曲线。

2.如权利要求1所述的电动汽车动力电池的充电电流控制方法，其特征在于，其中，所述插值为线性插值。

3.如权利要求1所述的电动汽车动力电池的充电电流控制方法，其特征在于，其中，所述插值为非线性插值。

4.如权利要求1所述的电动汽车动力电池的充电电流控制方法，其特征在于，还包括：在充电过程中实时获取所述动力电池的温度；

根据所述动力电池的温度所对应的最大允许充电电流对充电电流进行控制。

5.一种电动汽车动力电池的充电电流控制装置，其特征在于，包括：划分模块，用于将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间；

获取模块，用于获取每个温度区间的下限温度所对应的最大允许充电电流和所述每个温度区间的上限温度所对应的最大允许充电电流；

处理模块，用于对所述每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得所述动力电池的充电电流曲线，并根据所述充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充电电流，其中，所述处理模块，具体用于分别根据所述每个温度区间的上下限温度对所述每个温度区间内的温度点进行插值处理，以获取所述动力电池的充电电流曲线。

6.如权利要求5所述的电动汽车动力电池的充电电流控制装置，其特征在于，其中，所述插值为线性插值。

7.如权利要求5所述的电动汽车动力电池的充电电流控制装置，其特征在于，其中，所述插值为非线性插值。

8.如权利要求5所述的电动汽车动力电池的充电电流控制装置，其特征在于，还包括：充电控制模块，用于在充电过程中实时获取所述动力电池的温度，并根据所述动力电池的温度所对应的最大允许充电电流对充电电流进行控制。

说明书

电动汽车动力电池的充电电流控制方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电动汽车动力电池的充电电流控制方法和装置。

背景技术

[0002] 电动汽车的充电时间受动力电池温度的影响，原因是动力电池允许的充电电流在不同温度区间是变化的。相关技术中的充电方法都需要根据电池的温度区间决定充电电流
大小，但由于动力电池系统不可能将所有温度点的允许充电电流数据测试给出。如果两个
相邻温度区间的允许电流范围差距较大时就会引起充电电流大幅波动，如此会导致三个缺
陷：(1)如果充电机响应时间过长会有过充风险；(2)电流大幅跳变会影响SOC估算精度；(3)
造成不良的用户感受。因此，动力电池的充电方法需要改进。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车动力电池的充电电流控制方法，该方法避免了因充电机对
输出电流的大幅调整反应时间过长导致的过充风险，降低了对电池SOC估算精度的影响，大
大提升了用户体验。

[0004] 本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车动力电池的充电电流控制装置。

[0005] 为了实现上述目的，本发明第一发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制方法，包括以下步骤：将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间；获取每个温度区间的
下限温度所对应的最大允许充电电流和所述每个温度区间的上限温度所对应的最大允许
充电电流；对所述每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处
理以获得所述动力电池的充电电流曲线，并根据所述充电电流曲线获取每个温度点对应的
最大允许充电电流。

[0006] 根据本发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制方法，将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间，获取每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电
流，对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得充
电电流曲线，根据充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充电电流，该方法避免了
因充电机对输出电流的大幅调整反应时间过长导致的过充风险，降低了对电池SOC估算精
度的影响，大大提升了用户体验。

[0007] 在本发明的一个实施例中，所述对所述每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得充电电流曲线，具体包括：

[0008] 分别根据所述每个温度区间的上下限温度对所述每个温度区间内的温度点进行插值处理，以获取所述动力电池的充电电流曲线。

[0009] 在本发明的一个实施例中，其中，所述插值为线性插值。

[0010] 在本发明的一个实施例中，其中，所述插值为非线性插值。

[0011] 在本发明的一个实施例中，还包括：在充电过程中实时获取所述动力电池的温度；根据所述动力电池的温度所对应的最大允许充电电流对充电电流进行控制。

[0012] 为了实现上述目的，本发明第二发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制装置，包括：划分模块，用于将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间；获取模块，用于
获取每个温度区间的下限温度所对应的最大允许充电电流和所述每个温度区间的上限温
度所对应的最大允许充电电流；处理模块，用于对所述每个温度区间的上下限温度所对应
的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得所述动力电池的充电电流曲线，并根据所述
充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充电电流。

[0013] 根据本发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制装置，划分模块将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间，获取模块获取每个温度区间的上下限温度所对应的
最大允许充电电流，处理模块对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分
别进行平滑处理以获得充电电流曲线，根据充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许
充电电流，该装置避免了因充电机对输出电流的大幅调整反应时间过长导致的过充风险，
降低了对电池SOC估算精度的影响，大大提升了用户体验。

[0014] 在本发明的一个实施例中，所述处理模块，具体用于：分别根据所述每个温度区间的上下限温度对所述每个温度区间内的温度点进行插值处理，以获取所述动力电池的充电
电流曲线。

[0015] 在本发明的一个实施例中，其中，所述插值为线性插值。

[0016] 在本发明的一个实施例中，其中，所述插值为非线性插值。

[0017] 在本发明的一个实施例中，还包括：充电控制模块，用于在充电过程中实时获取所述动力电池的温度，并根据所述动力电池的温度所对应的最大允许充电电流对充电电流进
行控制。

附图说明

[0018] 图1是根据本发明一个实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制方法的流程图；

[0019] 图2是根据本发明一个具体实施例的平滑处理后得到的充电电流曲线的示意图；

[0020] 图3是根据本发明一个实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制装置的方框示意图；

[0021] 图4是根据本发明另一个实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制装置的方框示意图。

具体实施方式

[0022] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0023] 图1是根据本发明一个实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制方法，包括以下步骤：

[0024] S1，将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间。

[0025] 例如，将动力电池的温度划分为[-20℃，-10℃)、[-10℃，0℃)、[0℃，10℃)、[10℃，25℃)、[25℃，35℃)、[35℃，45℃)和[45℃，55℃)。

[0026] S2，获取每个温度区间的下限温度所对应的最大允许充电电流和每个温度区间的上限温度所对应的最大允许充电电流。

[0027] 其中，相关技术中的动力电池的允许充电电流一般是按照温度区间给出的，例如，温度区间[10℃，25℃)对应的最大允许充电电流为0.5C、温度区间[25℃，35℃)对应的最大
允许充电电流为1.0C，那么，可以看出，在25℃温度点，当温度发生±1℃跳变时，最大允许
充电电流会在0.5C和1.0C之间跳变，那么，对于容量较大的电池，该电流变化会很大。

[0028] 具体地，对于动力电池的温度区间，获取每个温度区间的下限温度所对应的最大允许充电电流和每个温度区间的上限温度所对应的最大允许充电电流。其中，前一个温度
区间的上限温度也是相邻下一个温度区间的下限温度。例如，获取到的每个温度区间的上
下限温度所对应的最大允许充电电流分别为：-20℃温度点对应的最大允许充电电流为
0.1C，-10℃温度点对应为0.2C，0℃温度点对应为0.33C，10℃温度点对应为0.5C，25℃温度
点对应为1.0C，35℃温度点对应为1.0C，45℃温度点对应为0.5C，55℃温度点对应为0.33C。

[0029] S3，对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得动力电池的充电电流曲线，并根据充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充
电电流。

[0030] 在本发明的一个实施例中，对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得充电电流曲线，具体包括：分别根据每个温度区间的上下限
温度对每个温度区间内的温度点进行插值处理，以获取动力电池的充电电流曲线。

[0031] 在本发明的一个实施例中，其中，插值为线性插值。

[0032] 在本发明的另一个实施例中，其中，插值为非线性插值。

[0033] 举例来讲，插值的具体方式可以为拉格朗日插值、牛顿插值、分段插值等。需要说明的是，上述只是举例，所有能达到平滑效果的处理方式都应在本发明的保护范围内。

[0034] 具体地，例如，对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理，以获得动力电池的充电电流曲线，如图2所示，图2中的横坐标为动力电池的平
均温度，纵坐标为最大允许充电电流。图2中所采用的平滑处理方式为线性插值。根据获得
的动力电池的充电电流曲线，便可以获得每个温度点对应的最大允许充电电流。

[0035] 在对不同温度区间的最大允许充电电流进行平滑过渡处理之后，电流在任意相邻温度区间内都是连续的，不会出现在充电过程中因温度升高或降低而引起的允许充电电流
大幅跳变的情况。例如，当动力电池的温度在相邻温度区间的上/下限温度附近发生±1℃
跳变时，跳变前后所对应的最大允许充电电流变化不大，从而避免了因充电机对输出电流
的大幅调整反应时间过长导致的过充风险，降低了对电池SOC估算精度的影响，同时可以改
善用户感受。

[0036] 在本发明的一个实施例中，还包括：在充电过程中实时获取动力电池的温度；根据动力电池的温度所对应的最大允许充电电流对充电电流进行控制。

[0037] 具体地，在充电过程中，实时获取动力电池的温度，并根据该温度在充电电流曲线中对应的最大允许充电电流，对充电电流进行控制。那么，动力电池在充电过程中温度上升
或在冷却系统启动温度下降的过程中，充电电流都会平稳变化，从而对充电机的反应时间
要求降低，同时充电电流的平稳变化降低了对SOC估算精度的影响。

[0038] 本发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制方法，将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间，获取每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流，对
每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得充电电
流曲线，根据充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充电电流，该方法避免了因充
电机对输出电流的大幅调整反应时间过长导致的过充风险，降低了对电池SOC估算精度的
影响，大大提升了用户体验。

[0039] 为了实现上述实施例，本发明还提出了一种电动汽车动力电池的充电电流控制装置。

[0040] 图3是根据本发明一个实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制装置的方框示意图。如图3所示，本发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制装置，包括：划分模块
10、获取模块20和处理模块30。

[0041] 其中，划分模块10用于将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间。

[0042] 例如，划分模块10将动力电池的温度划分为[-20℃，-10℃)、[-10℃，0℃)、[0℃，10℃)、[10℃，25℃)、[25℃，35℃)、[35℃，45℃)和[45℃，55℃)。

[0043] 获取模块20用于获取每个温度区间的下限温度所对应的最大允许充电电流和每个温度区间的上限温度所对应的最大允许充电电流。

[0044] 具体地，对于动力电池的温度区间，获取模块20获取每个温度区间的下限温度和上限温度所对应的最大允许充电电流。例如，获取到的每个温度区间的上下限温度所对应
的最大允许充电电流分别为：-20℃温度点对应的最大允许充电电流为0.1C，-10℃温度点
对应为0.2C，0℃温度点对应为0.33C，10℃温度点对应为0.5C，25℃温度点对应为1.0C，35
℃温度点对应为1.0C，45℃温度点对应为0.5C，55℃温度点对应为0.33C。

[0045] 处理模块30用于对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理以获得动力电池的充电电流曲线，并根据充电电流曲线获取每个温度点对应
的最大允许充电电流。

[0046] 在本发明的一个实施例中，处理模块30具体用于：分别根据每个温度区间的上下限温度对每个温度区间内的温度点进行插值处理，以获取动力电池的充电电流曲线。

[0047] 在本发明的一个实施例中，其中，插值为线性插值。

[0048] 在本发明的另一个实施例中，其中，插值为非线性插值。

[0049] 举例来讲，插值的具体方式可以为拉格朗日插值、牛顿插值、分段插值等。需要说明的是，上述只是举例，所有能达到平滑效果的处理方式都应在本发明的保护范围内。

[0050] 具体地，例如，处理模块30对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进行平滑处理，以获得动力电池的充电电流曲线，如图2所示。图2中所采用的平滑
处理方式为线性插值。根据获得的动力电池的充电电流曲线，便可以获得每个温度点对应
的最大允许充电电流。

[0051] 处理模块30在对不同温度区间的最大允许充电电流进行平滑过渡处理之后，当动力电池的温度在相邻温度区间的上/下限温度附近发生±1℃跳变时，跳变前后所对应的最
大允许充电电流变化不大，从而避免了因充电机对输出电流的大幅调整反应时间过长导致
的过充风险，降低了对电池SOC估算精度的影响，同时可以改善用户感受。

[0052] 在本发明的一个实施例中，如图4所示，还包括：充电控制模块40。

[0053] 其中，充电控制模块40用于在充电过程中实时获取所述动力电池的温度，并根据所述动力电池的温度所对应的最大允许充电电流对充电电流进行控制。

[0054] 具体地，在充电过程中，充电控制模块40实时获取动力电池的温度，并根据该温度在充电电流曲线中对应的最大允许充电电流，对充电电流进行控制。那么，动力电池在充电
过程中温度上升或在冷却系统启动温度下降的过程中，充电电流都会平稳变化，从而对充
电机的反应时间要求降低，同时充电电流的平稳变化降低了对SOC估算精度的影响。

[0055] 本发明实施例的电动汽车动力电池的充电电流控制装置，划分模块将动力电池的温度划分为多个连续的温度区间，获取模块获取每个温度区间的上下限温度所对应的最大
允许充电电流，处理模块对每个温度区间的上下限温度所对应的最大允许充电电流分别进
行平滑处理以获得充电电流曲线，根据充电电流曲线获取每个温度点对应的最大允许充电
电流，该装置避免了因充电机对输出电流的大幅调整反应时间过长导致的过充风险，降低
了对电池SOC估算精度的影响，大大提升了用户体验。

[0056] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0057] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0058] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0059] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0060] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0061] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。