一种电池监控方法、控制器和电动汽车与流程

1.本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种电池监控方法、控制器和电动汽车。


背景技术：

2.电动汽车(包括纯电动车、混动车等)有两类电池：一是高压电池也即动力电池，动力电池的直接作用是为电动汽车提供动力来源；二是低压电池，低压电池由动力电池通过dc/dc变换器进行充电，低压电池用于满足电动汽车上的低压用电设备例如控制器等的电力需求。
3.低压电池对电动汽车的重要性不言而喻，准确检测低压电池的电量状态是非常必要的，一旦检测到低压电池电量不足时需及时对低压电池进行补电，以免影响电动汽车的正常驾驶，以及避免低压电池长时间亏电而导致低压电池的使用寿命降低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种电池监控方法、控制器和电动汽车，以提高低压电池电量检测的准确性。
5.一种电池监控方法，包括：
6.获取电动汽车的状态信息；
7.根据所述状态信息判断电动汽车是否处于预设场景组中的至少一个场景；所述预设场景组包括：电动汽车处于上电状态且其低压电池处于充电状态的场景，电动汽车处于休眠状态的场景；
8.若是，控制低压电池通过预设负载进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量。
9.可选的，所述预设负载为：位于带抗露点保护涂层的氧传感器内的电加热元件。
10.可选的，所述检测低压电池的电量，包括：获取低压电池两端电压，根据所述电压确定低压电池的电量。
11.可选的，所述电动汽车处于上电状态且其低压电池处于充电状态的场景，具体为：电动汽车处于上电状态，并且低压电池处于充电状态，并且低压电池持续处于充电状态的时长达到第二预设值的场景；
12.所述检测低压电池的电量后，还包括：判断低压电池的电量是否不低于预设电量，若是，控制低压电池进入充电状态；若否，报故障。
13.可选的，低压电池在电动汽车进入上电状态时进入充电状态；
14.电动汽车进入上电状态的触发条件，为：车辆从锁车状态切换到主驾驶车门被打开的状态，或者主驾驶座椅上的压力值从零切换到超过预设压力值。
15.可选的，所述电动汽车处于休眠状态的场景，具体为：电动汽车处于休眠状态，且当前时间间隔达到预设时间间隔的场景；
16.所述检测低压电池的电量后，还包括：判断低压电池的电量是否不低于预设电量，若否，控制低压电池进入充电状态。
17.可选的，所述控制低压电池进入充电状态，包括：预估本次将低压电池充电至不低于所述预设电量所需的充电时长，按照本次预估的充电时长控制低压电池进行充电，当本次充电时长达到时，返回所述控制低压电池通过预设负载进行放电的步骤。
18.可选的，所述预估本次将低压电池充电至不低于所述预设电量所需的充电时长后，还包括：判断在电动汽车休眠状态下预估的总充电时长是否超过第三预设值，若是，报故障，若否，执行所述按照本次预估的充电时长控制低压电池进行充电的步骤。
19.一种控制器，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储于程序；所述程序被所述处理器执行时实现如上述公开的任一种电池监控方法。
20.一种电动汽车，包括：如上述公开的控制器。
21.从上述的技术方案可以看出，本发明在需要检测低压电池的电量但低压电池存在“虚电”的场景下，先对低压电池进行短暂放电，以释放掉低压电池的“虚电”，之后再检测低压电池的电量，从而提高电量检测的准确性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例公开的一种电池监控方法流程图；
24.图2为本发明实施例公开的又一种电池监控方法流程图；
25.图3为本发明实施例公开的一种应用于电动汽车上电状态下的电池监控方法流程图；
26.图4为本发明实施例公开的一种应用于电动汽车休眠状态下的电池监控方法流程图；
27.图5为本发明实施例公开的又一种应用于电动汽车休眠状态下的电池监控方法流程图；
28.图6为本发明实施例公开的一种控制器结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.参见图1，本发明实施例公开了一种电池监控方法，包括：
31.步骤s01：获取电动汽车的状态信息，之后进入步骤s02。
32.步骤s02：根据所述状态信息判断电动汽车是否处于预设场景组中的至少一个场景，若是，进入步骤s03，若否，本轮控制结束；其中，所述预设场景组包括：电动汽车处于上
电状态且其低压电池处于充电状态的场景，电动汽车处于休眠状态的场景。
33.步骤s03：控制低压电池通过预设负载进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量，至此本轮控制结束。
34.具体的，电动汽车有纯电动车、混动车等。纯电动车是指以电动力源(动力电池与驱动电机)作为动力来源的汽车。混动车是指同时装备两种动力来源——热动力源(传统的发动机)与电动力源(动力电池与驱动电机)的汽车。
35.电动汽车有两类电池：一是高压电池也即动力电池，动力电池提供的高压直流电经逆变器转换成交流电后供驱动电机使用，驱动电机将电能转换为机械能从而驱动车辆行驶；二是低压电池，低压电池用于满足电动汽车上的低压用电设备的电力需求，电动汽车上的低压用电设备有控制器、汽车仪表、汽车大灯、带抗露点保护涂层的氧传感器等。目前电动汽车使用的低压电池普遍为12v蓄电池，也被行业称为“小电池”。低压电池由动力电池通过dc/dc变换器进行充电，低压电池的电量可直接通过电量传感器测量得到，也可以根据低压电池两端电压间接计算得到(低压电池电量与低压电池两端电压正相关)，本发明实施例更推荐后者，因为这样可以省去低压电池用电量传感器，节约成本。
36.但申请人在长期工作中发现，在电动汽车上电后低压电池充电(电动汽车退出休眠状态后进入上电状态，电动汽车上电后会大量消耗低压电池的电量，现有技术在电动汽车上电后检测到低压电池电量低时，由动力电池对低压电池进行补电)时或是电动汽车长时间处于休眠状态(在车辆休眠时，车辆内部一些控制器的时钟电路等也会消耗低压电池的电量，虽然仅是毫安级的，但是长时间持续如此也会使得低压电池电量低)时，低压电池都会存在“虚电”(“虚电”是指低压电池对外呈现出一个虚假的电压/电量，其比实际电压/电量要高，在对低压用电设备进行短暂放电后会迅速掉落到实际电压/电量)，在电动汽车上电后低压电池充电时需要根据低压电池的电量判断其是否充满，在电动汽车长时间处于休眠状态时需要根据低压电池的电量判断其是否需要充电，但“虚电”的存在会影响上述两种场景下对低压电池电量检测的准确性，所以本发明实施例在需要检测低压电池的电量但低压电池存在“虚电”的场景下，先对低压电池进行短暂放电，以释放掉低压电池的“虚电”，之后再按预设方式(即前述基于电量传感器或低压电池两端电压判断低压电池电量状态的方式)检测低压电池的电量，从而提高电量检测的准确性。
37.另外，释放低压电池的“虚电”的低压用电设备的选取也是非常重要的。虽然从技术实现上来说，任何低压用电设备都可以辅助低压电池完成“虚电”释放，但考虑实际应用，该低压用电设备应从功率大、随时可用且不会影响用户体验等角度去选取。比如说，通过短暂点亮汽车大灯可以快速释放掉低压电池的“虚电”，但是在车辆休眠状态下汽车大灯突然亮起，容易对用户产生惊吓，影响客户体验，因此本发明实施例不推荐以汽车大灯作为释放低压电池的“虚电”的低压用电设备。
38.本发明实施例推荐以位于带抗露点保护涂层的氧传感器中的电加热元件，作为释放低压电池的“虚电”的低压用电设备，理由如下：
39.氧传感器用于检测发动机气缸内混合气燃烧后产生的废气中的含氧量。氧传感器的核心元器件是内置电加热元件(例如加热电阻)的锆元件，锆元件只有在高温条件下(一般是350℃以上)才能正常工作，锆元件在高温条件下遇到超过约2微升的水滴就会爆裂损坏，但氧传感器的工作环境又难以避免该废气中的水蒸气预冷在锆元件表面或周边凝结成
类似露水的水滴，为避免锆元件爆裂损坏，可以在锆元件外部涂上一层氧化铝作为保护层，水滴如果飞溅到该氧化铝保护层上就会破裂，从而避免伤害锆元件，这样的氧传感器称为带抗露点保护涂层的氧传感器，简称无露点氧传感器。
40.在需要释放低压电池的“虚电”时，可以令低压电池通过该电加热元件迅速放电，该电加热元件的加热温度一般在150℃～250℃左右，功率大，可迅速释放掉“虚电”，加热时长(即步骤s03中所指的第一预设值)可根据实际情况自主设置，一般设置为3秒即可。而且相较于不带抗露点保护涂层的氧传感器，带抗露点保护涂层的氧传感器随时可用(不带抗露点保护涂层的氧传感器在发动机启动初期不允许工作，需要先用高温废气将锆元件表面以及周边凝结的露点汽化后才允许该电加热元件通电)。对应的电池监控方法如图2所示，包括：
41.步骤s31：获取电动汽车的状态信息，之后进入步骤s32。
42.步骤s32：根据所述状态信息判断电动汽车是否处于预设场景组中的至少一个场景，若是，进入步骤s33，若否，本轮控制结束；其中，所述预设场景组包括：电动汽车处于上电状态且其低压电池处于充电状态的场景，电动汽车处于休眠状态的场景。
43.步骤s33：控制低压电池通过位于带抗露点保护涂层的氧传感器内的电加热元件进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量，至此本轮控制结束。
44.当然，释放低压电池的“虚电”的低压用电设备的选取，并不局限于位于带抗露点保护涂层的氧传感器中的电加热元件，以上仅是给出一个示例。
45.上述公开的任一种电池监控方法由电动汽车上的控制器例如ecu(electronic controlunit，电子控制单元，又称“行车电脑”或“车载电脑”)控制执行，但并不局限。
46.可选的，在上述公开的任一实施例中，为保证电动汽车上电后低压电池始终处于满电量状态，本发明实施例推荐在电动汽车上电后持续为低压电池充电，期间周期性执行先释放“虚电”再测电量的动作，以判断低压电池充电系统是否有故障。电动汽车上电状态下对应的电池监控方法如图3所示，包括：
47.步骤s11：获取电动汽车的状态信息，之后进入步骤s12。
48.步骤s12：根据所述状态信息判断电动汽车是否处于如下第一场景：电动汽车处于上电状态，并且低压电池处于充电状态，并且低压电池持续处于充电状态的时长达到第二预设值(例如5分钟)的场景；若是，进入步骤s13，若否，返回步骤s11。
49.步骤s13：控制低压电池通过预设负载进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量，之后进入步骤s14。
50.步骤s14：判断低压电池的电量是否不低于预设电量(即判断低压电池是否充满电；对于12v蓄电池来说，该预设电量例如为电池两端电压达到13.5v时对应的电量)，若是，进入步骤s15，若否，进入步骤s16。
51.步骤s15：控制低压电池进入充电状态，之后返回步骤s11。
52.步骤s16：报故障，结束控制。
53.具体的，为保证电动汽车上电后低压电池始终处于满电量状态，图3所示示例在电动汽车上电后持续为低压电池充电，期间周期性执行先释放“虚电”再测电量的动作，如果低压电池不是满电量状态，说明低压电池没有被正常充电，有可能是dc/dc变换器出现故障，也可能是低压电池本身出现故障，也可能是低压电池的充电线断路等，此时需报故障。
如果是dc/dc变换器故障或低压电池的充电线断路，则低压电池初期电量仍是相对充足的，仍可以继续支撑电动汽车的低压用电设备工作一段时间；如果是低压电池本身故障导致了亏电，而dc/dc变换器本身是正常的，则仍可以由动力电池通过dc/dc变换器继续为电动汽车的低压用电设备供电，从而实现了“双保险”。其中，报故障的形式可以是报故障码同时点亮故障灯，但并不局限。
54.其中，本发明实施例推荐在电动汽车进入上电状态时，低压电池就立即进入充电状态。电动汽车进入上电状态的触发条件，可以为：车辆从锁车状态切换到主驾驶车门被打开的状态(开门即上电)，或者主驾驶座椅上的压力值从零切换到超过预设压力值等，并不局限。此处列举的这两个触发条件均是检测到驾驶员有行车意图时自动上电，无需驾驶员手动按下上电按钮，更加智能化。
55.可选的，在上述公开的任一实施例中，为避免电动汽车长时间处于休眠状态而出现低压电池亏电，本发明实施例推荐在车辆长时间休眠情况下及时为低压电池补电。电动汽车休眠状态下对应的电池监控方法如图4所示，包括：
56.步骤s21：获取电动汽车的状态信息，之后进入步骤s22。
57.步骤s22：根据所述状态信息判断电动汽车是否处于如下第二场景：电动汽车处于休眠状态，且当前时间间隔达到预设时间间隔(例如每隔12小时)的场景；若是，进入步骤s23，若否，返回步骤s21。
58.步骤s23：控制低压电池通过预设负载进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量，之后进入步骤s24。
59.步骤s24：判断低压电池的电量是否不低于预设电量，若是，结束控制，若否，进入步骤s25。
60.步骤s25：控制低压电池进入充电状态，结束控制。
61.其中，所述步骤s25中控制低压电池进入充电状态，具体可包括：预估本次将低压电池充电至不低于所述预设电量所需的充电时长，按照本次预估的充电时长控制低压电池进行充电，当本次充电时长达到时退出充电模式。此外，考虑到电池充电后由于“虚电”存在可能出现电量误判，所以在车辆休眠状态下为低压电池充电后，也有必要检测低压电池是否充满，对应的电池监控方法如图5所示，包括：
62.步骤s41：获取电动汽车的状态信息，之后进入步骤s42。
63.步骤s42：根据所述状态信息判断电动汽车是否处于如下第二场景：电动汽车处于休眠状态，且当前时间间隔达到预设时间间隔(例如每隔12小时)的场景；若是，进入步骤s43，若否，返回步骤s41。
64.步骤s43：控制低压电池通过预设负载进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量，之后进入步骤s44。
65.步骤s44：判断低压电池的电量是否不低于预设电量，若是，结束控制，若否，进入步骤s45。
66.步骤s45：预估本次将低压电池充电至不低于所述预设电量所需的充电时长，之后进入步骤s46。
67.步骤s46：判断在电动汽车休眠状态下预估的总充电时长是否超过第三预设值，若是，进入步骤s49，若否，进入步骤s47。
68.步骤s47：按照本次预估的充电时长控制低压电池进行充电，之后进入步骤s48。
69.步骤s48：判断本次充电时长是否达到，若是，返回步骤s43，若否，返回步骤s47。
70.步骤s49：报故障，至此本轮控制结束。
71.具体的，本发明实施例在车辆长时间处于休眠状态时，先释放低压电池的“虚电”再测电量，如果低压电池电量不充足，首次对低压电池进行充电，充电时间长短取决于低压电池当前所缺失电量，当本次充电时间达到时结束充电，再次释放低压电池的“虚电”然后测电量，若果低压电池电量仍不充足，再次对低压电池进行充电，如此循环往复，直至低压电池电量充足。但是若估计的总充电时长较长时低压电池仍达不到电量充足状态(例如预估的总充电时长达到首次充电时长的2倍)，则必然是存在充电故障，此时需结束充电，报故障。报故障的形式可以是报故障码同时点亮故障灯，但并不局限。当然，此处的故障判断也可不执行，这样无非就是故障情况下无效进行上述循环。
72.此外，本发明实施例还公开了一种控制器，如图6所示，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储于程序；所述程序被所述处理器执行时实现如上述公开的任一种电池监控方法。
73.此外，本发明实施例还公开了一种电动汽车，包括：如上述公开的控制器。所述电动汽车可以是纯电动车或混动车，并不局限。
74.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的控制器、电动汽车而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
75.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的不同对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种电池监控方法，其特征在于，包括：获取电动汽车的状态信息；根据所述状态信息判断电动汽车是否处于预设场景组中的至少一个场景；所述预设场景组包括：电动汽车处于上电状态且其低压电池处于充电状态的场景，电动汽车处于休眠状态的场景；若是，控制低压电池通过预设负载进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量。2.根据权利要求1所述的电池监控方法，其特征在于，所述预设负载为：位于带抗露点保护涂层的氧传感器内的电加热元件。3.根据权利要求1所述的电池监控方法，其特征在于，所述检测低压电池的电量，包括：获取低压电池两端电压，根据所述电压确定低压电池的电量。4.根据权利要求1、2或3所述的电池监控方法，其特征在于，所述电动汽车处于上电状态且其低压电池处于充电状态的场景，具体为：电动汽车处于上电状态，并且低压电池处于充电状态，并且低压电池持续处于充电状态的时长达到第二预设值的场景；所述检测低压电池的电量后，还包括：判断低压电池的电量是否不低于预设电量，若是，控制低压电池进入充电状态；若否，报故障。5.根据权利要求4所述的电池监控方法，其特征在于，低压电池在电动汽车进入上电状态时进入充电状态；电动汽车进入上电状态的触发条件，为：车辆从锁车状态切换到主驾驶车门被打开的状态，或者主驾驶座椅上的压力值从零切换到超过预设压力值。6.根据权利要求1、2或3所述的电池监控方法，其特征在于，所述电动汽车处于休眠状态的场景，具体为：电动汽车处于休眠状态，且当前时间间隔达到预设时间间隔的场景；所述检测低压电池的电量后，还包括：判断低压电池的电量是否不低于预设电量，若否，控制低压电池进入充电状态。7.根据权利要求6所述的电池监控方法，其特征在于，所述控制低压电池进入充电状态，包括：预估本次将低压电池充电至不低于所述预设电量所需的充电时长，按照本次预估的充电时长控制低压电池进行充电，当本次充电时长达到时，返回所述控制低压电池通过预设负载进行放电的步骤。8.根据权利要求7所述的电池监控方法，其特征在于，所述预估本次将低压电池充电至不低于所述预设电量所需的充电时长后，还包括：判断在电动汽车休眠状态下预估的总充电时长是否超过第三预设值，若是，报故障，若否，执行所述按照本次预估的充电时长控制低压电池进行充电的步骤。9.一种控制器，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储于程序；所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1～8中任一项所述的电池监控方法。10.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求9所述的控制器。

技术总结
本申请公开了一种电池监控方法、控制器和电动汽车，提高了低压电池电量检测的准确性。该电池监控方法包括：获取电动汽车的状态信息；根据所述状态信息判断电动汽车是否处于预设场景组中的至少一个场景；所述预设场景组包括：电动汽车处于上电状态且其低压电池处于充电状态的场景，电动汽车处于休眠状态的场景；若是，控制低压电池通过预设负载进行放电，当放电时长达到第一预设值时，检测低压电池的电量。量。量。


技术研发人员：赵振兴 李国良 史登瑞 梁金柱
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/8/16