一種混合動力汽車柔性充電系統(tǒng)和充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合動力汽車柔性充電系統(tǒng)和充電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，電動汽車所能采用的電池種類僅包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池等幾種電化學電池以及極少數(shù)的幾種以物理方式儲能的電池?，F(xiàn)有的電動汽車用電池的使用壽命遠不能滿足實際需要，是長期以來制約電動汽車發(fā)展的主要原因之一。
[0003]電池管理系統(tǒng)是電動汽車動力電池的重要組成部分，其作用是提高電池使用的安全性，同時對電池進行有效管理，提高使用效率。但是傳統(tǒng)的混動力汽車中，電池管理系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的充電管理算法參差不一，而且沒有歷史數(shù)據(jù)的記錄功能，不能根據(jù)電池實際使情況進行合理調(diào)節(jié)，當電池的壽命狀態(tài)發(fā)生變化時，也無法進行主動干預調(diào)整。此外，發(fā)電機和車載充電機對動力電池充電，充電控制信號是基于駕駛工況在平衡功率能量的基礎(chǔ)上生成的。但是動力電池中的單體電池在生產(chǎn)時就存在差異，使用時不均勻的內(nèi)部環(huán)境逐漸增大了這些差異。上述情況會使得動力電池在充電時，被動接受不合理的充電電流，加速電池的老化，降低電池的使用壽命。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在當電池的壽命狀態(tài)發(fā)生變化時，動力電池充電參數(shù)不合理，導致電池老化速度快的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種混合動力汽車柔性充電系統(tǒng)，可以根據(jù)電池歷史充電記錄靈活調(diào)節(jié)充電參數(shù)，解決現(xiàn)有技術(shù)中動力電池充電參數(shù)不合理，電池老化速度快的技術(shù)問題。具體為:
一種混合動力汽車柔性充電系統(tǒng)，包括柔性充電控制模塊;所述柔性充電控制模塊包括:
數(shù)據(jù)采集單元，用于在動力電池充電過程中從電池管理系統(tǒng)獲得動力電池的實時充電參數(shù)；
數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲柔性充電曲線；
數(shù)據(jù)分析單元，用于比較實時充電參數(shù)和柔性充電曲線并生成充電參數(shù)最優(yōu)值； 中央處理器，用于接收數(shù)據(jù)分析單元生成的充電參數(shù)最優(yōu)值并通過輸出控制單元輸出；
輸出控制單元，用于根據(jù)中央處理器輸出的充電參數(shù)最優(yōu)值控制動力電池充電。
[0006]進一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的實時充電參數(shù)與根據(jù)柔性充電曲線計算的充電參數(shù)最優(yōu)值相等時，充電結(jié)束。
[0007]更進一步的，所述數(shù)據(jù)存儲單元中存儲充電結(jié)束時的充電參數(shù)；中央處理器調(diào)用充電結(jié)束時的充電參數(shù)并通過數(shù)據(jù)分析單元修正柔性充電曲線，數(shù)據(jù)存儲單元存儲修正后的柔性充電曲線。
[0008]更進一步的，所述數(shù)據(jù)采集單元中還包括模式采集模塊，所述模式采集模塊從ECU獲得動力電池的充電模式。
[0009]更進一步的，如果工作在能量回饋模式，則所述數(shù)據(jù)采集單元通過電池管理系統(tǒng)采集發(fā)電機控制器的實時充電參數(shù)且一路輸出控制單元反饋充電參數(shù)最優(yōu)值至發(fā)電機控制器，控制發(fā)電機充電；如果工作在駐車充電模式，則所述數(shù)據(jù)采集單元通過電池管理系統(tǒng)采集車載充電機的實時充電參數(shù)且另一路輸出控制單元反饋充電參數(shù)最優(yōu)值至車載充電機，控制動力電池充電。
[0010]優(yōu)選的，所述柔性充電曲線為充電電流-電池荷電狀態(tài)-電池溫度-充電時間的關(guān)系曲線或充電電壓-電池荷電狀態(tài)-電池溫度-充電時間的關(guān)系曲線。
[0011]優(yōu)選的，充電電流-電池荷電狀態(tài)-電池溫度-充電時間的關(guān)系曲線中，當電池工作溫度和充電電流恒定時，電池荷電狀態(tài)隨充電時間線性增加。
[0012]優(yōu)選的，所述充電參數(shù)包括電池荷電狀態(tài)、電池溫度、充電電流或充電電壓以及單體電池最高電壓。
[0013]本發(fā)明所提供的混合動力汽車柔性充電系統(tǒng)，通過增加柔性充電控制模塊，實現(xiàn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算和分析，結(jié)合電池壽命狀態(tài)、電池實際環(huán)境參數(shù)自動進行數(shù)據(jù)計算，并通過柔性充電控制模塊反饋合理的充電曲線，協(xié)調(diào)發(fā)電機或車載充電機調(diào)整生成最佳充電電壓和充電電流，可以延長電池壽命，減緩電池衰老。
[0014]本發(fā)明同時公開了一種應(yīng)用上述充電系統(tǒng)的充電方法，具體包括以下步驟: a，生成充電請求信號；
b，柔性充電控制模塊的數(shù)據(jù)采集單元通過總線與電池管理系統(tǒng)建立通信連接；c，數(shù)據(jù)采集單元中的模式信號采集模塊和ECU建立通信，模式信號采集模塊從ECU獲得充電模式；
d，如果工作在能量回饋模式，數(shù)據(jù)采集單元通過電池管理系統(tǒng)在線采集發(fā)電機控制器的實時充電參數(shù);如果工作在駐車充電模式，數(shù)據(jù)采集單元通過電池管理系統(tǒng)在線采集車載充電機的實時充電參數(shù)；
e，數(shù)據(jù)分析單元通過中央處理器調(diào)用數(shù)據(jù)存儲單元中的柔性充電曲線，判斷動力電池是否需求充電；
f，如果動力電池需求充電，數(shù)據(jù)采集單元輸入通過電池管理系統(tǒng)采集的充電參數(shù)；g，中央處理器檢測數(shù)據(jù)存儲單元中是否有歷史柔性充電曲線；h，如果數(shù)據(jù)存儲單元中存儲有歷史柔性充電曲線，則中央處理器輸出控制信號，控制數(shù)據(jù)分析單元比較實時充電參數(shù)和歷史柔性充電曲線并生成充電參數(shù)最優(yōu)值;如果數(shù)據(jù)存儲單元中沒有存儲歷史柔性充電曲線，則中央處理器輸出控制信號，控制數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)電池預置類型和環(huán)境溫度，計算生成柔性充電曲線并比較實時充電參數(shù)和柔性充電曲線生成充電參數(shù)最優(yōu)值；
i，中央處理器接收數(shù)據(jù)分析單元生成的充電參數(shù)最優(yōu)值并通過輸出控制單元反饋至發(fā)電機控制器或車載充電機，控制發(fā)電機或充電機按照充電參數(shù)最優(yōu)值進行充電；
j，數(shù)據(jù)采集單元實時采集充電參數(shù)，如果實時充電參數(shù)等于根據(jù)柔性充電曲線計算的充電參數(shù)最優(yōu)值，則充電結(jié)束;如果實時充電參數(shù)不等于充電參數(shù)最優(yōu)值，則重復步驟h和步驟i，直至數(shù)據(jù)采集單元采集的實時充電參數(shù)與充電參數(shù)最優(yōu)值相等；
k，數(shù)據(jù)存儲單元中存儲充電結(jié)束時的充電參數(shù)；中央處理器調(diào)用充電結(jié)束時的充電參數(shù)并通過數(shù)據(jù)分析單元修正柔性充電曲線，數(shù)據(jù)存儲單元存儲修正后的柔性充電曲線作為歷史柔性充電曲線；
其中，所述柔性充電曲線為充電電流-電池荷電狀態(tài)-電池工作溫度-充電時間的關(guān)系曲線或充電電壓-電池荷電狀態(tài)-電池工作溫度-充電時間的關(guān)系曲線；當充電電流-電池荷電狀態(tài)-電池工作溫度-充電時間關(guān)系曲線作為柔性充電曲線時，當電池工作溫度和充電電流恒定時，電池荷電狀態(tài)隨充電時間線性增加。
[0015]進一步的，所述充電參數(shù)包括電池荷電狀態(tài)、電池溫度、充電電流或充電電壓以及單體電池最高電壓。
[0016]本發(fā)明所提出充電方法，可以實時檢測單體電池或電池組中的實時參數(shù)并對充電過程根據(jù)電池壽命狀態(tài)進行動態(tài)優(yōu)化，杜絕了安全隱患。具有安全可靠且實用性高的優(yōu)點。
[0017]
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明所提出的混合動力汽車柔性充電系統(tǒng)第一實施例的結(jié)構(gòu)示意框圖；
圖2為圖1所示柔性充電系統(tǒng)的電連接示意框圖；
圖3為本發(fā)明所提出的充電方法一種實施例的流程圖；
圖4為圖3中的一種柔性充電曲線。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明實施例