專利背景 在汽車工業中,電動車輛由存儲在電池組中的電能提供行駛的驅動力,在車輛的電池組已經封裝完成後,如何通過管理電池組的能量提高電動車輛的續航里程,對拓展電動車輛的使用場景具有重要意義。在相關技術中,電動車輛的電子油門的最大行程,可以對應驅動電機的最大輸出功率。當電子油門的最大行程對應驅動電機的最大輸出功率時,雖然車輛的動力輸出性能良好,但若駕駛者的頻繁進行加減速,則可能導致電動車輛行駛的里程較短。而若為了使車輛能夠有較長的行駛里程,將電子油門的最大行程設定為對應驅動電機的部分輸出功率,則會導致車輛的獲得的動力輸出性能較差。由此可知,在相關技術中,電動車輛無法在行駛過程中兼顧良好的車輛的動力輸出性能和較長的行駛里程。
發明內容 專利目的 《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》實施例提供了一種電池組能量管理方法、裝置及電動車輛。
技術方案 第一方面,提供了一種電池組能量管理方法,所述方法包括:監測所述車輛的電池組的剩餘電量;當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出;當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出,所述第二電量閾值小於所述第一電量閾值;其中,所述動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與所述電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,所述第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於所述第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率。可選的,在所述監測所述車輛的電池組的剩餘電量後,所述方法還包括:當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照所述第一控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照所述第二控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;其中,所述能量回收關係用於指示所述駕駛者的制動操作與所述車輛的能量回收力矩之間的對應關係,並且,對於相同的制動操作,所述第二控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩大於所述第一控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩。可選的,所述電池組用於向所述車輛的輔助電器供電,所述輔助電器是所述車輛中除所述動力輸出組件之外的用電組件,當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,所述方法還包括:若所述輔助電器處於運行狀態,則關閉所述輔助電器或降低所述輔助電器的輸入功率;或者,當所述輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示所述輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄所述開啟指令。可選的,所述方法還包括:當所述電池組的剩餘電量等於提示電量時,展示請示控制項,所述提示電量不小於所述第一電量閾值,所述請示控制項用於請示所述車輛是否按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;當接受到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作時,控制所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出。可選的,所述方法還包括:當所述電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出,並展示請示控制項,所述請示控制項用於所述車輛是否持續按照第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;若在展示所述請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作,則在所述預定時長結束後,停止按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出。可選的,當所述剩餘電量不大於所述第二電量閾值時,切斷所述電池組與所述動力輸出組件之間的電能輸出迴路。
第二方面,提供了一種電池能量管理裝置,所述裝置包括:監測模組,用於監測所述車輛的電池組的剩餘電量;第一控制模組,用於當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出;第二控制模組,用於當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出,所述第二電量閾值小於所述第一電量閾值;其中,所述動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與所述電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,所述第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於所述第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率。可選的,在另一種可能實現的方式中,所述裝置還包括:第一回收模組,用於當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照所述第一控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;第二回收模組,用於當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照所述第二控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;其中,所述能量回收關係用於指示所述駕駛者的制動操作與所述車輛的能量回收力矩之間的對應關係,並且,對於相同的駕駛者的制動操作,所述第二控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩大於所述第一控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩。可選的,在又一種可能實現的方式中,所述電池組用於向所述車輛的輔助電器供電,所述輔助電器是所述車輛中除所述動力輸出組件之外的用電組件,所述裝置還包括:關閉模組,用於若所述輔助電器處於運行狀態,則關閉所述處於運行狀態的所述輔助電器;功率降低模組,用於若所述輔助電器處於運行狀態,則降低所述輔助電器的輸入功率;丟棄模組,用於當所述輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示所述輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄所述開啟指令。
可選的,在又一種可能實現的方式中,所述裝置還包括:控制項展示模組,用於當所述電池組的剩餘電量等於提示電量時,展示請示控制項,所述提示電量不小於所述第一電量閾值,所述請示控制項用於請示所述車輛是否按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;第二控制模組,還用於當接受到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作時,控制所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出。可選的,在又一種可能實現的方式中,所述裝置還包括:第二控制模組,還用於當所述電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;控制項展示模組,還用於展示請示控制項,所述請示控制項用於請示所述車輛是否持續按照第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;停止模組,用於若在展示所述請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作,則在所述預定時長結束後,停止按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出。可選的,在一種可能實現的方式中,所述裝置還包括:斷路模組,用於當所述剩餘電量不大於所述第二電量閾值時,切斷所述電池組與所述動力輸出組件之間的電能輸出迴路。第三方面,提供了一種電動車輛,所述電動車輛包括第二方面中所述的至少一種裝置。
改善效果 通過監測車輛的電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於所述第一電量閾值;其中,第一控制參數組和第二控制參數組包含各自的動力輸出回響關係,動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,第一控制參數組包含的動力輸出回響關係所對應的電功率大於第二控制參數組包含的動力輸出回響關係所對應的電功率;使得車輛能夠在電池組的剩餘電量下降到第一電量閾值後,弱化對動力輸出操作的回響,減少了電池組的電能消耗,提高了車輛的續航里程。
附圖說明 圖1示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖;
圖2示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》另一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖;
圖3示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》又一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖;
圖4其示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》另一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖;
圖5是基於圖4所示的實施例提供的一種用於控制車輛是否進入低電量模式的示意圖;
圖6基於圖4所示的實施例提供的一種用於控制車輛是否保持低電量模式的示意圖;
圖7是根據一示例性實施例示出的一種電池組能量管理裝置的方框圖;
圖8是根據一示例性實施例示出的另一種電池組能量管理裝置的方框圖。
技術領域 《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》實施例涉及電動車輛控制技術領域,特別涉及一種電池組能量管理方法、裝置及電動車輛。
權利要求 1.《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》的特徵在於,用於使用電能行駛的車輛中,所述方法包括:監測所述車輛的電池組的剩餘電量;當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出;當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出,所述第二電量閾值小於所述第一電量閾值;其中,所述動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與所述電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,所述第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於所述第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率;當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照所述第一控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照所述第二控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;其中,所述能量回收關係用於指示所述駕駛者的制動操作與所述車輛的能量回收力矩之間的對應關係,並且,對於相同的制動操作,所述第二控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩大於所述第一控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩;當剩餘電量不大於所述第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路;所述電池用於向所述車輛的輔助電器供電,所述輔助電器是所述車輛中除所述動力輸出組件之外的用電組件,當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,若所述輔助電器處於運行狀態,則關閉所述輔助電器或降低所述輔助電器的輸出功率;或者,當所述輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示所述輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄所述開啟指令;當所述電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出,並展示請示控制項,所述請示控制項用於請示所述車輛是否持續按照第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出,所述提示電量不小於所述第一電量閾值;若在展示所述請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作,則在所述預定時長結束後,停止按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;若在展示所述請示控制項之後的預定時長內,接收到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作,則取消所述預定時長作為所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的時間限制。
2.一種套用如權利要求1所述的電池組能量管理方法的電池組能量管理裝置,其特徵在於,所述裝置包括:監測模組,用於監測所述車輛的電池組的剩餘電量;第一控制模組,用於當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出;第二控制模組,用於當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制所述電池組的電能輸出,所述第二電量閾值小於所述第一電量閾值;其中,所述動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與所述電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,所述第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於所述第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率;所述裝置還包括:第一回收模組,用於當所述剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照所述第一控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;第二回收模組,用於當所述剩餘電量不大於所述第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照所述第二控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能;其中,所述能量回收關係用於指示所述駕駛者的制動操作與所述車輛的能量回收力矩之間的對應關係,並且,對於相同的駕駛者的制動操作,所述第二控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩大於所述第一控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩;斷路模組,用於當剩餘電量不大於所述第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路;所述電池組用於向所述車輛的輔助電器供電,所述輔助電器是所述車輛中除所述動力輸出組件之外的用電組件,所述裝置還包括:關閉模組,用於若所述輔助電器處於運行狀態,則關閉所述處於運行狀態的所述輔助電器;功率降低模組,用於若所述輔助電器處於運行狀態,則降低所述輔助電器的輸入功率;丟棄模組,用於當所述輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示所述輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄所述開啟指令;所述第二控制模組,還用於當所述電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出,所述提示電量不小於所述第一電量閾值;控制項展示模組,還用於展示請示控制項,所述請示控制項用於請示所述車輛是否持續按照第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;停止模組,用於若在展示所述請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作,則在所述預定時長結束後,停止按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出;取消模組,還用於若在展示所述請示控制項之後的預定時長內,接收到確認所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的操作,則取消所述預定時長作為所述車輛按照所述第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出的時間限制。
3.《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》的其特徵在於,所述電動車輛包括權利要求2中所述的電池組能量管理裝置。
實施方式 為了便於理解,下面列出《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》實施例涉及到的部分名詞的解釋。
使用電能行駛的車輛:指以電能作為原動力來行駛的車輛。比如,該使用電能行駛的車輛可以是純電動車輛、燃料電池電動車輛或油電混合動力車輛等。其中,電能由位於該車輛中可充電的電池組提供。為了方便描述,《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》實施例中,僅以純電動汽車為例進行示意性說明,並不對《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》構成限定。
動力輸出組件:指向車輛提供牽引力以便車輛行駛的組件,在燃油/燃氣車輛中該動力輸出組件是發動機,在使用電能行駛的車輛中該動力輸出組件是驅動電機。在該實施例中,僅以動力輸出組件是驅動電機為例進行說明。
動力輸出回響關係:指一種用於指示駕駛者的動力輸出操作和電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係。在不同的動力輸出回響關係中,駕駛者的動力輸出操作和電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係不同。比如,駕駛者的動力輸出操作是將電子油門踏板從30%的行程位置處踩踏至50%的行程位置,根據一種動力輸出回響關係,電池組向驅動電機輸出40%的輸出電功率;而根據另一種動力輸出回響關係,電池組可能只向驅動電機輸出30%的輸出電功率。
能量回收關係:指一種指示駕駛者的制動操作與車輛的能量回收力矩之間的對應關係,該對應關係用於將車輛將制動能量回收為電池組的電能。在不同的能量回收關係中,駕駛者的制動操作與車輛的能量回收力矩之間的對應關係也不同。比如,在車輛處於指定的行駛阻力和指定的減速度大小的行駛狀態下,駕駛者的制動操作是將制動踏板從電子制動踏板從20%的行程位置踩踏至40%的行程位置處,根據一種能量回收關係,能量回收力矩是20牛米;而根據另一種能量回收關係,能量回收力矩可能是30牛米。
第一電量閾值:是用於防止電池組剩餘電量過低而人工標定的閾值,通常是純電動車的電池組的生產廠家標定的。由於該第一電量閾值的存在,使得電池組在車輛的行駛過程中始終有足夠的剩餘電量,防止電池組的電能被過度消耗。
第一控制參數組:指一種對電池組的能量進行管理的參數,該參數在車輛的電池組的剩餘電量大於預設的第一電量閾值時有效。其中,該第一控制參數組至少包含一種動力輸出回響關係。可選的,該第一控制參數組還包括一種能量回收關係。上述包含於第一控制參數組中的動力輸出回響關係和能量回收關係,同樣在車輛的電池組的剩餘電量大於預設的第一電量閾值時有效。
第二電量閾值:是在滿足電池組中的電池的使用壽命的技術參數的前提下,標定的一個比第一電量閾值小的電量閾值。車輛的電池組的剩餘電量放電到該第二電量閾值後,不會過度損害電池組的使用壽命。
第二控制參數組:類似於第一控制參數組,是另一種對電池組的能量進行管理的參數組,該參數組在車輛的電池組的剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時有效。其中,該第二控制參數組至少包含一種動力輸出回響關係。可選的,該第二控制參數組還包括一種能量回收關係。上述包含於第二控制參數組中的動力輸出回響關係和能量回收關係,同樣在車輛的電池組的剩餘電量不大於第一電量閾值且大於預設的第二電量閾值時有效。
參考圖1,其示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖,該實施例以該電池組能量管理方法套用於使用電能行駛的車輛中為例進行說明,該方法包括:步驟101,監測車輛的電池組的剩餘電量。其中,該車輛的電池組指車輛中所有提供電能的電池的總的電量。例如,車輛儀錶盤上顯示的剩餘電量為56%,即指車輛的電池組的剩餘電量是電池組總電量的56%。另外,車輛的電池組中的電池可以按照串聯、並聯或混聯等分組方式,組合為電池包、電池組或電池板等電池組合體。在該實施例中,僅以電池組表示車輛的所有提供電能的電池的組合體,並不排除車輛的電池在實際中實現為電池包、電池板或其它能夠實現的組合體。步驟102,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出。步驟103,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於第一電量閾值。其中,動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率。
綜上所述,該實施提供的電池組能量管理方法,通過監測車輛的電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於所述第一電量閾值;其中,第一控制參數組和第二控制參數組包含各自的動力輸出回響關係,動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,第一控制參數組包含的動力輸出回響關係所對應的電功率大於第二控制參數組包含的動力輸出回響關係所對應的電功率;使得車輛能夠在電池組的剩餘電量下降到第一電量閾值後,弱化對動力輸出操作的回響,減少了電池組的電能消耗,提高了車輛的續航里程。為了進一步提高車輛的行駛里程,在車輛的電池組的剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,還可以通過提高車輛的制動能量的回收比例,使得有限的電池組電能能夠高效率地用於車輛行駛。因此,下面將通過一個示意性的實施例說明另一種能夠實現的電池組能量管理方法。
參考圖2,其示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》另一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖,該實施例以該電池組能量管理方法套用於使用電能行駛的車輛中為例進行說明,該方法包括:步驟201,監測車輛的電池組的剩餘電量。在該實施例中,車輛中具體用來監測電池組中的剩餘電量組件是整車控制模組(Body Control Module,BCM)。可選的,步驟201還可以被替換執行為,監測車輛的電池組中的每一節電池的單體電壓,監測該單體電壓的組件是電池控制模組(Battery Management System,BMS)。其中,在車輛的電池組中的電池的一致性良好的情況下,電池組中的每一節電池的單體電壓大小基本相同。在車輛的電池控制模組中,電池組的剩餘電量的變化和電池組中的平均單體電壓是一一對應的對應關係。因此,也可以通過監測電池組中的每一節電池的單體電壓大小來實現監測電池組的剩餘電量。步驟202,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出。在該實施例中,當車輛的電池組的剩餘電量大於該第一電量閾值時,說明車輛中的剩餘電量充足,車輛以第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出。此時,車輛的行駛策略以保障加速性能為優先。示意性的,表一示出一種第一控制參數組中的動力輸出回響關係。
表一 其中,油門增程表示駕駛者的動力輸出操作,例如,油門增程是10%既可以表示駕駛者的動力輸出操作是將電子油門踏板從30%的行程位置處踩踏至40%的行程位置處,也可以表示駕駛者的動力輸出操作是將電子油門踏板從50%的行程位置處踩踏至60%的行程位置處等使得電子油門踏板增加10%的行程的操作。輸出電功率增量用來表示電池組向動力輸出組件輸出的電功率,該輸出電功率增量表示車輛的驅動電機在當前的輸出的電功率的前提下,增加輸出的電功率的值。需要說明的是,表一僅用於示意性表示一種動力輸出回響關係。在實際實現中,任意駕駛者的動力輸出操作均對應有一個電池組向動力輸出組件輸出的電功率,不局限於上述表格示出的對應關係的限制。步驟203,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能。在該實施例中,根據物理學關係,車輛的合外力等於車輛的行駛阻力、制動力和能量回收力之和。在車輛的合外力和行駛阻力確定的前提下,車輛的制動力大小和能量回收力大小成反比關係。
其中,針對合外力,由物理學公式F=ma可知,車輛的合外力F等於車輛的總質量m與車輛的減速度a的乘積,在車輛的感測器已測得到車輛的總質量m和減速度a的情況下,可計算得到車輛所受的合外力。針對行駛阻力,車輛在指定的路況條件中,實時車速和行駛阻力之間具有固定的對應關係,該對應關係可以是一條滑行阻力曲線。當車輛通過車速感測器測得實時車速後,即可根據滑行阻力曲線獲取到對應的行駛阻力。此時,合外力減去行駛阻力後得到的力,是制動力和能量回收力的合力。例如,車輛的合外力是500牛,行駛阻力是300牛,則制動力和能量回收力的合力是200牛。由於第一控制參數組中的能量回收關係是指駕駛者的制動操作和車輛的能量回收力矩之間的對應關係,因此在車輛獲取制動力和能量回收力的合力後,能夠根據該能量回收關係確定製動力和能量回收力各自的大小。
基於上述合力是200牛的例子,若第一控制參數組中的能量回收關係指示制動力和能量回收力的比例是3:2,且車輛在駕駛者的制動操作對應120牛的制動力,則用於回收制動能量的能量回收力是80牛,車輛處於減速度恆定的勻減速行駛狀態;若駕駛者的制動操作對應的制動力小於120牛,則車輛處於減速度變小的減速行駛狀態;若駕駛者的制動操作對應的制動力大於120牛,則車輛處於減速度增大的減速行駛狀態。
其中,第一控制參數組中的能量回收關係可以按照車輛所處工況的減速度階段來標定。在一個指定的工況中,含有若干個不同的減速階段,每個減速階段可以被標定一個制動力和能量回收力的比例關係。車輛中能夠檢測出當前所處與指定工況的哪一個減速階段,從而獲取該減速階段中制動力和能量回收力的比例關係。在實際實現中,車輛的工況可以是新歐洲循環駕駛(NewEuropeanDrivingCycle,NEDC)標準的工況。示意性的,表二示出了NEDC工況中的五個減速階段和其對應的第一控制參數組中的能量回收關係指示的制動力和能量回收力之間的比例關係。
表二 在確定能量回收力的大小後,將能量回收力和
發電機 的
皮帶輪 半徑作積,得到能量回收力矩,控制發電機按照該能量回收力矩發電,以便將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能。需要說明的是,NEDC工況中的減速階段不限於上述示意性標註出的五個階段,實際實現中,每一個NEDC工況的減速階段都對應有相應的制動力和能量回收力的比例,為避免重複說明,本處不做展開列舉。
步驟204,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於第一電量閾值。在通常情況下,當車輛中的剩餘電量不大於第一電量閾值時,車輛會斷開
電池組 和動力輸出組件之間的電能輸出迴路,令車輛失去行駛的動力。而在該實施例中,車輛的剩餘電量在不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,將令電池組繼續向動力輸出組件輸出電能,同時控制電池組的電能輸出的參數組,也由第一控制參數組中的動力輸出回響關係變更為第二控制參數組中的動力輸出回響關係。需要特別說明的是,為了節省電能,提高車輛的行駛里程。對於相同的動力輸出操作,第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率。即在接受相同的駕駛者的電子油門踩踏動作後,第二控制參數組中的動力輸出回響關係提供給車輛的加速性能要弱於第一控制參數組中的動力輸出回響關係提供的加速性能。此時,車輛以節能為優先的行駛策略來行駛。示意性的,表三表示一種第二控制參數組中的動力輸出回響關係。
表三 關於油門增程和輸出電功率增量的解釋,可參見表一的相關內容,此處不再重複說明。結合表一和表三的內容可知,在駕駛者相同的油門增程的動力輸出操作下,第二控制參數組中的動力輸出回響關係提供的輸出電功率增量,小於第一控制參數組中的動力輸出回響關係提供的輸出電功率增量。由此可知,車輛在剩餘電量不大於第一電量閾值且大於第二電量閾值時,電池組的電能輸出更為節能。步驟205,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能。當車輛的剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,說明電池組中所剩電量不足,但仍有少量的電能。在此情況下,車輛將根據第二控制參數組中的能量回收關係,回收車輛產生的制動能量。其中,對於相同的制動操作,第二控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩大於第一控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩。基於步驟203中所舉的例子,當車輛的合外力為500牛,行駛阻力是300牛,制動力和能量回收力的合力是200牛,車輛處於NEDC工況的減速階段時,第二控制參數組中的能量回收關係指示的制動力和能量回收力之間的比例關係,相比較與第一控制參數提供的比例關係,能夠回收更多的制動能量。示意性的,表四示出了NEDC工況中的五個減速階段和其對應的第二控制參數組中的能量回收關係指示的制動力和能量回收力之間的比例關係。
表四 在確定能量回收力的大小後,將能量回收力和發電機的皮帶輪半徑作積,得到能量回收力矩。根據該能量回收力矩控制發電機發電,以便將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能。相較於表三中的制動力和能量回收力的比例,在相同的駕駛者的制動操作下,第二控制參數組提供的能量回收關係能夠使發電機獲得更大的能量回收力,進而產生更大的能量回收力矩,將更多的制動能量回收為電池組的電能。步驟206,當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。為了保護電池組中的電池過度放電而導致電池損壞,當車輛監測到電池組的剩餘電量不大於第二電量閾值時,將切斷電池組與動力輸出組件之間的電能迴路。該第二電量閾值用於防止電池組中的電池由於過放電而導致損壞。比如,以車輛的第一電量閾值為總電量的10%,以第二電量閾值為總電量的7%為例,介紹該實施例一個具體的顯示場景。在車輛行駛時,車輛實時監測電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於10%時,車輛根據第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,例如,駕駛者踩踏電子油門,使車輛獲得20%的油門增程,則相應的電池組向驅動電機輸出的電功率增加總功率的20%.同時,車輛按照第一控制參數組中的能量回收關係將制動能量回收為電池組的電能。例如,當車輛通過當前的車輛重量、減速度和行駛速度確定了車輛的合外力和行駛阻力,並確定了車輛當前所處的工況的減速階段,車輛將根據該減速階段中標註的比例確定製動力和能量回收力的比例。例如,當前車輛所處的是NEDC工況中的階段3的減速階段,制動力和能量回收力的比例是3:2,當駕駛者的制動操作對應的制動力是90牛時,能量回收力的大小是60牛,此時車輛將根據該60牛大小的力帶動發電機發電,使得車輛的制動能量回收為電池組的電能。當車輛監測到電池組的剩餘電量等於10% 時(由於車輛的監測是實時的,所以大部分情況下車輛能夠監測到剩餘等於第一電量閾值的情況,在極個別情況下,車輛有可能由於耗電過快而在監測時直接從11%的電量掉到9%,此時車輛監測到的剩餘電量是小於第一電量閾值的),車輛將根據第二控制參數中的動力輸出回響關係和能量回收關係,分別控制電池的電能輸出和車輛能量回收。例如,在駕駛者踩踏電子油門,使得車輛獲得20%的油門增程,則相應的電池組向驅動電機輸出的電功率增加總功率的14%.當前車輛所處的是NEDC工況中的階段3的減速階段,制動力和能量回收力的比例是2:3,當駕駛者的制動操作對應的制動力是90牛時,能量回收力的大小是135N,此時車輛將根據該135N大小的力帶動發電機發電,使得車輛的制動能量回收為電池組的電能。其中,能量回收力與發電機的皮帶輪半徑的乘積即為能量回收力矩。當車輛監測到剩餘電量不大於7%時,車輛將切斷電池組與驅動電機之間的電能輸出迴路,避免電池組的過度放電。
綜上所述,該實施例提供的電池組能量管理方法,通過監測車輛的電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,並按照第一控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能;當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,並按照第二控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能;當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。使得車輛能夠在電池組的剩餘電量下降到第一電量閾值後,弱化對動力輸出操作的回響,減少了電池組的電能消耗,提高了車輛的續航里程。在實施過程中發現,輔助電器作為車輛中除動力輸出組件之外的用電組件也將消耗一定的電能,因此,還可以通過減少車輛中輔助電器的用電來進一步節約電池組的電能,延長車輛的行駛里程。因此,下面將通過示意性實施例說明另一種能夠實現的電池組能量管理方法。
參考圖3,其示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》又一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖,該實施例以該電池組能量管理方法套用於使用電能行駛的車輛中為例進行說明,該方法包括:步驟301,監測車輛的電池組的剩餘電量。步驟302,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出。步驟303,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於第一電量閾值。其中,步驟301的執行方式與步驟101或步驟201的執行方式相似,步驟302的執行方式和步驟202的執行方式相似,步驟303的執行方式與步驟204的執行方式相似。因此,步驟301至步驟303的執行方式詳情可參見相對應的步驟,此處不再展開說明。步驟304,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,若輔助電器處於運行狀態,則關閉輔助電器或降低輔助電器的輸入功率。在該實施例中,電池組還用於向車輛的輔助電器供電,輔助電器是車輛中除動力輸出組件之外的用電組件。為了在車輛的剩餘電量不足第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,能夠進一步地節省電池組的電能開銷。車輛通過檢測輔助電器的運行狀況或確定車輛中除了動力輸出組件之外的用電組件。其中,輔助組件至少包含空調壓縮機和PTC(Positive Temperature Coefficient,正溫度係數)加熱組件。可選的,輔助組件還包括用於升降車窗的車窗升降器,用於調節座椅的座椅調節器等。在檢測到輔助電器處於運行狀態時,將關閉輔助電器或者降低輔助電器的輸入功率。比如,在輔助電器是空調壓縮機或者PTC加熱組件時,在一種可能的情況中,車輛將直接關閉空調壓縮機或者PTC加熱組件,停止車輛的空調製冷或者加熱功能,以節省電池組中的電能。在另一種可能的情況中,為了保證駕駛者和乘員的舒適性,車輛也可以降低空調壓縮機或者PTC加熱組件的輸入功率,在保證一定程度上舒適性的前提下,降低電池組中的電能開銷。步驟305,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,當輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄開啟指令。在該實施例中,當電池組的剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,輔助電器中除了正在運行的外,還可能存在關閉狀態的輔助電器。在接收到針對該關閉狀態的輔助電器的開啟指令時,車輛將丟棄該開啟指令,不予回響。比如,車輛在電池組的剩餘電量不足第一電量閾值且大於第二電量閾值時,空調壓縮機和車窗升降器處於均處於關閉狀態,當車輛接收到用於指示空調壓縮機進入運行狀態的開啟指令時,車輛將丟棄該開啟指令;當車輛接收到用於指示車窗升降器工作的指令時,車輛將不回響該指令。可選的,為了給駕駛者操作的相應的提示,車輛可以進行警示聲、語音或者螢幕顯示文字的方式提示駕駛者,提示的內容是車輛處於低電量行駛模式中,已停止空調的開啟。類似的,在車輛丟棄指示車窗升降器工作的指令時,也將得到提示,提示的內容可以是車窗升降功能已停用。對於有車窗搖把的車輛而言,還可以設計為將車窗的升降調節方式切換為通過車窗搖把升降車窗。步驟306,當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。步驟306的執行方式與步驟206的執行方式相同,詳情可參見步驟206的執行方式。比如,以車輛的第一電量閾值為總電量的10%,以第二電量閾值為總電量的7%為例,介紹該實施例一個具體的顯示場景。在車輛行駛時,當車輛的剩餘電量大於10%時,車輛不干預車輛中的輔助電器的用電量。當車輛的剩餘電量不足10%且大於7%時,車輛將關閉處於開啟狀態的空調壓縮機、PTC加熱組件及其它輔助電器,並且車輛在接收到指示輔助電器開啟的指令後,將丟棄該指令,不予執行。或者,當車輛的剩餘電量不足10%且大於7%時,車輛將降低空調壓縮機或PTC加熱組件等輔助電器的功率,以滿足乘員一定程度上的舒適性的情況下,節省電池組的電能開銷。當電池組的剩餘電量小於7%時,車輛將切斷電池組與驅動電機之間的電能輸出迴路,避免電池組的過度放電。
綜上所述,該實施例通過監測車輛的電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出;當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,若輔助電器處於運行狀態,則關閉輔助電器或降低輔助電器的輸入功率,當輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄開啟指令;當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。使得車輛能夠在電池組的剩餘電量下降到第一電量閾值後,弱化對動力輸出操作的回響,減少了電池組的電能消耗,提高了車輛的續航里程。
參考圖4,其示出了《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》另一個實施例提供的電池組能量管理方法的流程圖,該實施例以該電池組能量管理方法套用於使用電能行駛的車輛中為例進行說明,該方法包括:步驟401,監測車輛的電池組的剩餘電量。步驟402,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出。步驟403,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照所述第一控制參數組中的能量回收關係將所述車輛產生的制動能量回收為所述電池組的電能。步驟404,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於所述第一電量閾值。步驟405,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能。步驟406a,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,若輔助電器處於運行狀態,則關閉輔助電器或降低所述輔助電器的輸入功率。步驟406b,當輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示所述輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄所述開啟指令。其中,步驟401的執行方式與步驟101或步驟201的執行方式相似,步驟402至步驟405的執行方式和步驟202至步驟205的執行方式相似,步驟406a的執行方式與步驟304的執行方式相似,步驟406b的執行方式與步驟305的執行方式相似。因此,步驟401至步驟405,以及步驟406a和步驟406b的執行方式詳情可參見相對應的步驟,此處不再展開說明。在該實施例中,在執行完步驟401後,當監測到車輛的電池組的剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,可以執行步驟407a1和步驟407a2後,執行步驟404和步驟405;也可以執行步驟407b1和407b2,;還可以執行步驟407b1、步驟407b3後,執行步驟404和步驟405.上述執行流程在執行完成步驟405後,既可以執行步驟406a,也可以執行步驟406b,或者,同時執行步驟406a和步驟406b。步驟407a1,當電池組的剩餘電量等於提示電量時,展示請示控制項,提示電量不小於第一電量閾值,請示控制項用於請示車輛是否按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。在該實施例中,為了使駕駛者能夠自主選擇車輛是否在剩餘電量較少時,按照第二控制參數組中的相關參數控制電池組的電能輸出。車輛將在電池組的剩餘電量不小於提示電量時,展示一個請示控制項,該請示控制項可以是觸控屏上顯示的一個可操作控制項,包括並不限於對話框、按鈕或滑塊等形式的控制項。該實施例以請示控制項是對話框為例進行示意性說明。
請參照圖5,圖5是基於圖4所示的實施例提供的一種用於控制車輛是否進入低電量模式的示意圖。其中,提示電量是12%的總電量,第一電量閾值是10%的總電量,車輛將在剩餘電量不小於提示電量12%(實際操作時設計為等於提示電量)時在觸控螢幕中彈出請示控制項500,請示控制項500中包括信息展示框510、確認按鈕520和否認按鈕530。其中,訊息展示框510用於請示駕駛者是否按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出(實際實現時第二控制參數組可以對應為車輛的低電量行駛模式)。確認按鈕520用於在接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的觸碰操作時,按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。其中,確認按鈕520在被觸碰後可以立即生效,即在電池組的剩餘電量為12%時,按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出;或者,也可以在被觸碰後在電池組的剩餘電量為10%(第一電量閾值)時生效。否認按鈕530,用於在接受到用戶的觸碰操作時,指示車輛在剩餘電量等於第一電量閾值時,切斷電池組和動力輸出組件之間的電能輸出迴路。步驟407a2,當接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。基於圖5所示的界面,當確認按鈕520接受到駕駛者的觸碰操作時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。在該實施例中,在另一種使車輛啟用第二控制參數組控制電池組的電能輸出的方式中,車輛將在電池組的剩餘電量等於提示電量時,直接按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,並且使車輛時間長度為預定時間內一直按照該第二控制參數組控制電池組的電能輸出。步驟407b1,當電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,並展示請示控制項,請示控制項用於請示車輛是否持續按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。步驟407b2,若在展示請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則在預定時長結束後,停止按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。
步驟407b3,若在展示請示控制項之後的預定時長內,確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則取消預定時長作為車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的時間限制。
其中,步驟407b1至步驟407b2的執行過程將結合一個界面進行說明,詳情請參見圖6。圖6基於圖4所示的實施例提供的一種用於控制車輛是否保持低電量模式的示意圖。其中,提示電量是12%的總電量,第一電量閾值是10%的總電量,車輛將在剩餘電量等於提示電量12%時在觸控螢幕中彈出請示控制項600,請示控制項600中包括信息展示框610、保持按鈕620和退出按鈕630。其中,信息展示框610用於提示駕駛者車輛已進入低電量行駛模式(即按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出),是否保持該行駛模式行駛。保持按鈕620用於在接受到駕駛者的觸碰操作時,控制車輛保持第二控制參數組控制電池組的電能輸出。退出按鈕630用於在接受到駕駛者的觸碰操作時,控制車輛停止按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。車輛在退出按鈕630被觸碰後將繼續監測電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於第一電量閾值時,將按照第一控制參數組控制電池組的電能輸出,當剩餘電量不大於第一電量閾值時,將切斷電池組和動力輸出組件之間電能輸出迴路。步驟408,當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。步驟408的執行方式與步驟206的執行方式相同,詳情可參見步驟206的執行方式。可選的,在該實施例中,當車輛的電池組在充電時,第二控制參數組中包括預設單體電壓閾值。該預設單體電壓閾值用於調高電池組的充電截止電壓,指示電池組的單體電壓達到該單體電壓閾值時停止充電。通過該充電方法,可使電池組能夠比採用普通充電方式獲得更多的電量。需要特別說明的是,該預設單體電壓閾值的設定是技術人員在考慮電池安全的情形下設定的數據,能夠避免電池的損壞。可選的,在該實施例中,第二控制參數組中還可以包括最高車速閾值,當車輛的電池組的剩餘電量不大於第一電量閾值且大於第二電量閾值時,車輛根據第二控制參數組中的最高車速閾值控制車輛的行駛速度低於該最該車速閾值,以使得電池組的電能不被過快消耗。
綜上所述,該實施例提供的電池組能量管理方法,通過監測車輛的電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,並按照第一控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能;當電池組的剩餘電量不小於提示電量時,展示請示控制項,提示電量大於第一電量閾值,請示控制項用於請示車輛是否按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,當接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,並按照第二控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能;若輔助電器處於運行狀態,則關閉輔助電器或降低輔助電器的輸入功率,當輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄開啟指令;當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。使得車輛能夠在電池組的剩餘電量下降到第一電量閾值後,弱化對動力輸出操作的回響,減少了電池組的電能消耗,提高了車輛的續航里程。另外,該實施例通過當電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,並展示請示控制項,請示控制項用於請示車輛是否持續按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出;若在展示請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則在預定時長結束後,停止按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出;若在展示請示控制項之後的預定時長內,確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則取消預定時長作為車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的時間限制。使得車輛能夠預先使用第二控制參數組控制車輛的電池組放電,避免了車輛到達第一電量閾值時先熄火再啟動的問題。
圖7是根據一示例性實施例示出的一種電池組能量管理裝置的方框圖,該電池組能量管理裝置套用在使用電能行駛的車輛中,該電池組能量管理裝置可以通過軟硬體的結合或者純硬體電路來實現,從而實現圖1、圖2、圖3或圖4中所列的步驟。該裝置包括:監測模組701、第一控制模組702和第二控制模組703。監測模組701,用於監測車輛的電池組的剩餘電量。第一控制模組702,用於當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出。第二控制模組703,用於當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於第一電量閾值。其中,動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率。
綜上所述,該實施提供的電池組能量管理裝置,通過監測車輛的電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於所述第一電量閾值;其中,第一控制參數組和第二控制參數組包含各自的動力輸出回響關係,動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,第一控制參數組包含的動力輸出回響關係所對應的電功率大於第二控制參數組包含的動力輸出回響關係所對應的電功率;使得車輛能夠在電池組的剩餘電量下降到第一電量閾值後,弱化對動力輸出操作的回響,減少了電池組的電能消耗,提高了車輛的續航里程。
圖8是根據一示例性實施例示出的另一種電池組能量管理裝置的方框圖,該電池組能量管理裝置套用在使用電能行駛的車輛中,該電池組能量管理裝置可以通過軟硬體的結合或者純硬體電路來實現,從而實現圖1、圖2、圖3或圖4中所列的步驟。該裝置包括:監測模組801、第一控制模組802和第二控制模組803。監測模組801,用於監測車輛的電池組的剩餘電量。第一控制模組802,用於當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出。第二控制模組803,用於當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,第二電量閾值小於第一電量閾值。其中,動力輸出回響關係用於指示駕駛者的動力輸出操作與電池組向動力輸出組件輸出的電功率之間的對應關係,且對於相同的動力輸出操作,第一控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率大於第二控制參數組中的動力輸出回響關係所對應的電功率。在一種能夠實現的方式中,該裝置包括:斷路模組804。斷路模組804,用於當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。在又一種能夠實現過中,該裝置還包括:第一回收模組805和第二回收模組806。第一回收模組805,用於當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能。第二回收模組806,用於當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能。其中,能量回收關係用於指示駕駛者的制動操作與車輛的能量回收力矩之間的對應關係,並且,對於相同的駕駛者的制動操作,第二控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩大於第一控制參數組中的能量回收關係對應的能量回收力矩。在另一種能夠實現的方式中,該裝置還包括:關閉模組807、功率降低模組808和丟棄模組809。關閉模組807,用於若輔助電器處於運行狀態,則關閉處於運行狀態的輔助電器。功率降低模組808,用於若輔助電器處於運行狀態,則降低輔助電器的輸入功率。丟棄模組809,用於當輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄開啟指令。在又一種能夠實現的方式中,該裝置還包括:控制項展示模組810。控制項展示模組810,用於當電池組的剩餘電量不小於提示電量時,展示請示控制項,提示電量大於第一電量閾值,請示控制項用於請示車輛是否按照所述第二控制參數組控制電池組的電能輸出。第二控制模組803,還用於當接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。在另一種能夠實現的方式中,該裝置還包括:停止模組811和取消模組812。第二控制模組803,還用於當電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。控制項展示模組810,還用於展示請示控制項,請示控制項用於請示車輛是否持續按照第二控制參數組控制所述電池組的電能輸出。停止模組811,用於若在展示請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則在預定時長結束後,停止按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出。取消模組812,用於若在展示請示控制項之後的預定時長內,確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則取消預定時長作為車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的時間限制。
綜上所述,通過該實施例提供的電池組能量管理裝置,通過監測車輛的電池組的剩餘電量,當剩餘電量大於預設的第一電量閾值時,按照第一控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,並按照第一控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能;當電池組的剩餘電量不小於提示電量時,展示請示控制項,提示電量大於第一電量閾值,請示控制項用於請示車輛是否按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,當接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,當剩餘電量不大於第一電量閾值,且大於第二電量閾值時,按照第二控制參數組中的動力輸出回響關係控制電池組的電能輸出,並按照第二控制參數組中的能量回收關係將車輛產生的制動能量回收為電池組的電能;若輔助電器處於運行狀態,則關閉輔助電器或降低輔助電器的輸入功率,當輔助電器處於關閉狀態且在接收到用於指示輔助電器進入運行狀態的開啟指令時,丟棄開啟指令;當剩餘電量不大於第二電量閾值時,切斷電池組與動力輸出組件之間的電能輸出迴路。使得車輛能夠在電池組的剩餘電量下降到第一電量閾值後,弱化對動力輸出操作的回響,減少了電池組的電能消耗,提高了車輛的續航里程。
另外,該實施例通過當電池組的剩餘電量等於提示電量時,控制車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出,並展示請示控制項,請示控制項用於請示車輛是否持續按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出;若在展示請示控制項之後的預定時長內,未接受到確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則在預定時長結束後,停止按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出;若在展示請示控制項之後的預定時長內,確認車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的操作,則取消預定時長作為車輛按照第二控制參數組控制電池組的電能輸出的時間限制。使得車輛能夠預先使用第二控制參數組控制車輛的電池組放電,避免了車輛到達第一電量閾值時先熄火再啟動的問題。
榮譽表彰 2021年8月16日,《電池組能量管理方法、裝置及電動車輛》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。