[发明专利]一种电动汽车高压能量管理系统及方法

权利要求书

1.一种电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，包括动力电池、耗能部件以及动力电池控制器；所述耗能部件包括驱动电机和电动空调；所述动力电池分别与所述驱动电机和所述电动空调电气连接；所述动力电池控制器与所述动力电池通信连接；

所述动力电池用于向所述驱动电机和所述电动空调提供电源；

所述动力电池控制器用于控制所述动力电池向所述驱动电机和所述电动空调分配电源；

所述耗能部件还包括有直流降压转换器；所述动力电池还与所述直流降压转换器电气连接，用于向所述直流降压转换器提供电源；所述直流降压转换器用于将所述动力电池的高压电转化为可供车载电器使用的低压电；所述动力电池控制器还用于控制所述动力电池向所述直流降压转换器分配电源；

所述动力电池控制器根据所述动力电池的电池电量控制所述动力电池分别向所述驱动电机、所述电动空调或所述直流降压转换器分配电池功率，并控制所述动力电池的电池功率在预设范围内；

还包括有整车控制器；所述整车控制器分别与所述动力电池控制器和驱动电机控制器连接；所述整车控制器用于判断电动汽车的运行工况，并控制所述动力电池向所述耗能部件分配电源；整车控制器根据动力电池的电池电量SOC，判断允许使能的耗能部件，在保证电池电量SOC在安全水平之上，根据电池功率限制，控制电机扭矩、DCDC开关和电动空调功率，使实际电池的充放电功率在BMS限制以内。

2.根据权利要求1所述的电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，还包括驱动电机控制器；所述驱动电机控制器和所述驱动电机通信连接，用于控制所述驱动电机输出驱动功率或用于控制所述驱动电机向所述动力电池充电。

3.根据权利要求1所述的电动汽车高压能量管理系统，其特征在于，还包括有外部供电装置和充电机；所述外部供电装置的电力输出端与所述充电机的电力输入端电气连接；所述充电机的电力输出端与所述动力电池的输入端电气连接；所述动力电池的电力输出端分别与所述驱动电机、所述电动空调、所述直流降压转换器的电力输入端电气连接。

4.一种电动汽车动力控制方法，其特征在于，包括上述权利要求1所述的电动汽车高压能量管理系统；还包括以下步骤：

S1：整车控制器根据动力电池的电池电量SOC判断允许使能的耗能部件；

S2：整车控制器根据油门状态，判断电动汽车运行工况；

S3：整车控制器判断所述耗能部件的优先级；

S4：整车控制器根据所述耗能部件的优先级计算各个所述耗能部件运行功率，并通过动力电池控制器控制动力电池向各个耗能部件提供电源。

5.根据权利要求4所述的电动汽车动力控制方法，其特征在于，所述S1步骤中：

当所述电动汽车的电池电量SOC≥95%时，所述动力电池不允许再充电；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC≥22%时，所述管理系统允许启动车辆PTready；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC＜20%时，所述管理系统退出车辆PTready；和/或，

当10%＜所述电动汽车的电池电量SOC＜20%时，所述管理系统允许直流降压转换器和电动空调压缩机工作，但无法启动车辆PTready；和/或，

当5%＜所述电动汽车的电池电量SOC＜10%时，所述管理系统只允许直流降压转换器工作；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC＜10%时，所述整车控制器关闭所述电动空调压缩机；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC＜5%时，所述管理系统禁止高压充电，并关闭直流降压转换器。

6.根据权利要求4所述的电动汽车动力控制方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述电动汽车运行工况包括动力性特殊工况和正常行驶工况；

当所述电动汽车处于正常行驶工况，所述管理系统优先保证电动汽车的除霜、除雾需求，其次再保证直流降压转换器和电动空调的制冷、制热需求，最后再保证电动汽车的扭矩需求；

当所述电动汽车处于动力性特殊工况，所述管理系统优先保证电动汽车的除霜、除雾需求下，再优先保证电动汽车的扭矩需求；

所述动力性特殊工况包括全油门起步、加速或爬坡工况。

7.根据权利要求6所述的电动汽车动力控制方法，其特征在于，所述耗能部件包括驱动电机、电动空调和/或直流降压转换器；所述S4步骤中具体包括：

当所述电动汽车的电池电量SOC＜20%时，所述驱动电机正扭矩限制到零；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC≥22%时，所述电动汽车处于正常行驶工况下，所述驱动电机正功率限值P_m=P_bat - P_fog-P_AC - P_DCDC，所述驱动电机正扭矩按照驱动电机控制器发送的最大可用正扭矩进行限制；其中所述P_bat为动力电池功率，P_fog为电动空调除霜除雾功率，P_AC为电动空调制冷制热功率，P_DCDC为直流降压转换器功率；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC≥22%时，所述电动汽车处于动力性特殊工况，所述驱动电机正功率限值P_m=P_bat– P_fog；另P_AC=0，P_DCDC=0，通过12V电池为低压电器供电，以最大程度地利用电池放电功率驱动车辆；其中所述P_bat为动力电池功率，P_fog为电动空调除霜除雾功率，P_AC为电动空调制冷制热功率，P_DCDC为直流降压转换器功率；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC≥94%时，所述驱动电机负扭矩限制到零；和/或，

当所述电动汽车的电池电量SOC＜92%，所述驱动电机负功率限值P_m=P_bat + P_fog+P_AC+P_DCDC，且所述驱动电机负扭矩按照驱动电机控制器发送的最大可用负扭矩进行限制；其中所述P_bat为动力电池功率，P_fog为电动空调除霜除雾功率，P_AC为电动空调制冷制热功率，P_DCDC为直流降压转换器功率；和/或，

当所述电动汽车处于正常行驶工况下，所述管理系统控制所述动力电池优先满足所述直流降压转换器功率；当所述电动汽车处于动力性特殊工况，所述管理系统控制所述直流降压转换器关闭，并通过12V电池为低压电器供电；和/或，

所述电动空调运行功率包括有电动空调除霜除雾功率P_fog和电动空调制冷制热功率P_AC；当所述电动汽车处于正常行驶工况下，优先满足电动空调的制冷/制热需求，限制所述驱动电机需求功率；当所述电动汽车处于动力性特殊工况，所述电动空调制冷/制热功率P_AC=0，P_DCDC=0，最大程度满足电动汽车的扭矩需求。