[发明专利]基于电池组加热的电动汽车续驶里程优化方法

说明书

技术领域

本发明属于车用动力电池技术领域，具体涉及一种基于电池组加热的电动汽车续驶里程优化方法。

背景技术

电动汽车在行驶经济性和环境友好程度上有很大优势，有很好的发展前景。但是电动汽车的续驶里程较短，在日常使用中很不方便。随着温度的降低，特别是外界温度低于0℃时，动力电池组的剩余可用能量大大降低，使电动汽车的续驶里程有很大缩减。电动汽车的续驶里程取决于动力电池组的剩余可用能量和电动汽车的能量消耗。其中动力电池组的剩余可用能量受温度的影响较大，因此可以在电动汽车的使用过程中调节电池组温度，从而优化电动汽车的续驶里程。

为了提升电动汽车在低温下的使用性能，同时保证电池组达到允许的充电温度，可以用加热装置对电池组进行加热。专利CN201985213U、CN202111197U和CN102055042A等公开了一些电池组加热装置和相关的控制方法。然而现有方法的目标是保证电池组的温度在一定的温度范围内，而不是从优化电池组温度的角度出发，进而延长电动汽车续驶里程。

在接入外部充电机的情况下，电池组加热的能量来源是外部电源。然而由于城市充电桩资源紧缺，经常会出现电动汽车在室外停放而未接外界充电桩的情况，比如上班之后将电动汽车停放，直至下班后再次使用。这种情况下就需要动力电池组为自身提供能量，保证电池组的温度。电池组温度的提升会提高电池组总体的可用能量和放电效率，但加热过程会消耗电池组本身的能量，造成用于电动汽车行驶的电池组能量降低。因此在这种情况下，需要对电池组的加热过程进行优化，确定最优的目标温度，使得电动汽车的续驶里程达到最长。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种基于电池组加热的电动汽车续驶里程优化方法，包括以下步骤：S1：在所述电动汽车的停放时刻t₀，电池组加热系统获取所述电动汽车的停放时间信息、环境温度信息、电池组信息、电动汽车能耗信息和电池组相关参数，并确定k个电池组加热的目标温度，记为T_{goal_0}、T_{goal_1}、T_{goal_2}、……、T_{goal_k}，k为正整数；S2：对于第i个目标温度T_{goal_i}，计算出n条加热电流变化曲线，记为I_{Ti_1}、I_{Ti_2}、……、I_{Ti_n}，并根据n条所述加热电流变化曲线计算n个电池组消耗电量，记为C_{cons_Ti_1}、C_{cons_Ti_2}、……、C_{cons_Ti_n}，选择电池组消耗电量最小的加热电流变化曲线，作为所述目标温度T_{goal_i}下的最优加热电流变化曲线，记为I_{Ti_opt}，对应的最优电池组消耗电量记为C_{cons_Ti_opt}，其中i∈[1,k]且i为整数，n为正整数；S3：在第i个目标温度T_{goal_i}下，计算所述电池组在所述电动汽车的启动时刻t₁的荷电状态SOC_{end_Ti}，并根据所述SOC_{end_Ti}计算所述电池组的剩余可用容量C_{bat_remain_Ti}，进而根据所述C_{bat_remain_Ti}计算所述电池组的剩余可用能量E_{bat_remain_Ti}，最终根据所述E_{bat_remain_Ti}计算所述续驶里程Range_T_i，并计算在目标温度T_{goal_0}下的续驶里程Range_T₀；S4：比较k个目标温度下对应的所述续驶里程，选择出最长的续驶里程记为Range_T_opt，对应的目标温度记为最优加热目标温度T_{goal_opt}，对应的加热电流变化曲线记为总体最优加热电流变化曲线I_opt；S5：所述电池组加热系统按照所述总体最优加热电流变化曲线I_opt对电池组进行加热，使所述电池组在启动时刻t₁达到最优加热目标温度T_{goal_opt}，并使所述电动汽车达到最长的续驶里程Range_T_opt。