技术领域
[0001] 本申请涉及车辆能源供给技术领域,特别涉及一种车辆能源供给管理方法、车辆能源供给系统及车辆。
相关背景技术
[0002] 区别于传统的内燃机车辆,电动车辆的能源来源是蓄电池,电动车辆通常包括高压电池系统和低压电池系统,用于针对不同的用电场景,向车辆中的用电器提供电能,以满足不同用电器的用电需求。例如,车辆在运行或者充电时,需要通过高压电池系统建立高压回路以对外充放电,车辆在驻车状态时,需要通过高压电池系统提供高压供电或者通过低压电池系统提供低压供电,以满足驻车期间例如高压压缩机和低压鼓风机等不同用电器件的工作用电需求。
[0003] 随着电动汽车中用电器的逐渐增多,以及电动汽车智能场景的丰富,电动汽车的电能消耗逐渐增加,经常存在车辆亏电影响车辆的正常使用的问题。因此,如何更好地实现车辆的电能管理,以使车辆可以更好地满足用户的使用需求,是当前本领域都在探索的方向。
具体实施方式
[0039] 如前所述,随着电动汽车中用电器的逐渐增多,以及电动汽车智能场景的丰富,电动汽车的电能消耗逐渐增加,经常存在车辆亏电影响车辆的正常使用的问题。
[0040] 如图1所示,当前电动车辆通常包括车载集成充电系统、高压电池系统、低压电池系统以及车辆行驶域控制器(ZONE)等组成的车辆能源供给系统。其中,车载集成充电系统包括与外部充电柜或者用电器连接的电源连接头,可以提供例如12V、24V、48V等电源。高压电池系统包括高压电池(也可以称为高压蓄电池)以及对地电阻、高压接触器(包括主正接触器、主负接触器)等器件。低压电池系统包括低压电池(也可以称为低压蓄电池)、充放电MOS管(即金属(metal)‑氧化物(oxide)‑半导体(semiconductor)场效应晶体管)等器件。
[0041] 车载集成充电系统通过高压母线与高压电池系统电连接,通过对应的连接线与低压电池系统电连接,车载集成充电系统通过其包括的电源连接头与外部充电桩连接,可以向高压电池系统和低压电池系统提供电量,即向高压电池系统包括的高压电池和低压电池系统包括的低压电池充电。
[0042] 域控制器与高压电池系统通信连接,可以通过高压电池系统向车辆中的用电器提供高压供电。车辆在运行或者充电时需要通过高压电池系统建立高压回路以对外充放电,由于高压电池系统的电压一般情况下高于常规的60V安全电压,因此通常需要对高压充放电回路进行安全检测以保证用户的安全。例如,域控制器可以与高压电池系统形成高压互锁(High voltage Inter‑lock,简称HVIL)回路系统来对高压充放电回路进行安全检测。
[0043] 域控制器与低压电池系统通信连接,可以通过低压电池系统向车辆中的用电器提供低压供电。由于电动车辆中电子控制器(electronic Control Unit,ECU)等用电器数量的增加,车辆休眠时静态电流消耗增加,长时间放置车辆可能会造成车辆的亏电,因此为了防止蓄电池损在极端场景中损坏,车辆在驻车时应断开放电回路提前进入超低功耗模式。后续,域控制器可以根据需要低功耗唤醒(Wake UP)低压电池系统。域控制器与低压电池系统例如可以基于局域互联网络(Local Interconnect Network,LIN)进行通信。
[0044] 当前,当车辆中的用电器需要用电时,用电器向域控制器(或者车辆中的例如三电系统等主控模块)发送特定的信号,由域控制器控制高低压回路进行能量的输入或者输出(即进行相应供电管理),以向用电器供电。这种方式中,一方面,域控制器都会向对应用电器提供电量,可能会存在车辆亏电的问题。另一方面,当车辆中有新增应用程序时,新增应用程序存在能源供给需求时,新增应用程序和域控制器需要更新数据库文件,并更新接口软件以进行正常的通信交互,才能实现对应供电管理,存在车辆能源供给系统的成本高,开发迭代速度慢和稳定性不佳的问题。
[0045] 基于此,为了更好地实现车辆电能管理,本申请实施方式提供了一种车辆能源供给系统,如图2和图3所示,车辆能源供给系统包括能源供给管理系统和电池系统,能源供给管理系统包括域控制器和中央处理单元,域控制器分别与电池系统和中央处理单元建立有通信连接。域控制器包括高压安全服务和能源供给服务,中央处理单元包括对应于应用程序的应用服务。进一步地,中央处理单元例如可以是高性能计算(High performance computing,HPC)单元或者器件。电池系统包括高压电池系统和低压电池系统,高压电池系统包括前述高压电池,低压电池系统包括前述低压电池。
[0046] 进一步地,如图2和图3所示,域控制器还可以包括能源供给服务对应的基础服务和高压安全服务对应的基础服务,能源供给服务对应的基础服务用于向能源供给服务提供对应服务;高压安全服务对应的基础服务用于向高压安全服务提供对应服务。另外,高压安全服务和能源供给服务可以理解为是组合服务,基础服务也可以称为原子服务。
[0047] 进一步地,如图3所示,域控制器还可以包括硬件/通信相关的I/O硬件/通信抽象模块,用于提供相应的硬件和通信支持。
[0048] 当然,域控制器还可以包括更多与实现本申请提供的能源供给方法相关的模块。
[0049] 进一步地,如图3所示,中央计算单元包括应用服务层,以用于实现应用服务的设置。域控制器包括组合服务层、基础服务层以及硬件/通信相关的I/O硬件/通信抽象层,以用于实现前述基础服务、组合服务的设置。
[0050] 关于应用服务,中央处理单元包括对应于不用应用场景的应用程序的应用服务,具体应用场景专用对应应用服务且不与其他功能复用,应用服务可以访问和调用组合服务以解决相应的业务问题。车辆的应用场景例如包括智能场景、低压电源管理、插入式充电、移动终端的空中下载软件升级(Firmware Over‑The‑Air,FOTA)和车辆对外负载(Vehicle to Load,V2L)等,在这些场景功能(也即应用程序)执行时需要进行能量流的控制,以实现例如高压放电、高压充电或者整车断电等操作。
[0051] 因此,如图3所示,应用服务例如包括智能场景、低压电源管理、插入式充电、FOTA和V2L等功能(也即应用程序)对应的应用服务。其中,智能场景服务用于例如在宠物模式、露营和哨兵等智能场景触发后,请求能源供给服务以维持例如空调和风扇等执行器工作;低压电源管理服务用于当低压电池电量低时,限制整车低压负载的供电功率,并请求对低压电池进行能源供给服务;插入式充电服务用于当用户插枪充电时,请求能源供给服务建立充电回路并进行能量的转化;FOTA服务用于刷新非三电控制器时,请求能源供给服务建立高压以维持控制器工作,以及在刷新三电系统时,抑制能源供给高压回路建立,以预防刷新过程中产生的异常;V2L服务用于当用户通过放电枪对外放电时,请求能源供给服务建立高压,并执行直流转交流的供电服务。
[0052] 关于基础服务,基础服务为由硬件抽象或者独立算法形成的服务,用于获取硬件系统或者元器件的物理状态并对其进行表征,或者驱动执行器执行控制命令。
[0053] 如图3所示,基础服务例如包括与高压安全服务相关的例如高压绝缘检测服务、高压互锁检测服务、碰撞检测和高压电池采样服务等。其中,高压绝缘检测服务用于响应于高压安全服务发送来的绝缘检测请求,根据相应传感器信息确定高压回路高压正和高压负对地(底盘)的绝缘阻值,将绝缘阻值反馈给高压安全服务。高压互锁检测用于响应于高压安全服务发送来的HVIL检测请求,检测相应传感器信息确定高压回路互锁装置正常连接、虚接或者断开状态作为HVIL状态反馈给高压安全服务。碰撞检测服务用于根据相应传感器信息检测车辆是否处于碰撞状态,将车辆碰撞状态反馈给高压安全服务。高压电池采样服务用于根据相应传感器信息检测高压电池的电压、电流和温度等高压电池状态信息反馈给高压安全服务。
[0054] 另外,基础服务还包括与能源供给服务相关的例如接触器控制服务、离合控制单元(clutch control unit,CCU)驱动控制服务、低压电池采样服务、低压电池MOS控制服务等基础服务。其中,接触器控制服务用于响应于能源供给服务发送来的接触器控制指令,断开或闭合高压主正和主负接触器以导通高压电池充放电回路。CCU驱动控制服务用于响应于能源供给服务发送来的相应指令,实现高低压转化(例如直流转直流(Direct Current to Direct Current,DCDC)、Buck&Boost等)、交流充电(例如交流转直流(Alternating Current to Direct Current,ACDC)和交流放电(例如直流转交流(Direct Current to Alternating Current,DCAC)等蓄电池模式切换和目标电压切换。低压电池采样服务用于根据相应传感器信息确定低压电池电压、电流和温度等低压电池状态信息反馈给能源供给服务。低压电池MOS控制服务用于响应于能源供给服务发送来的MOS控制指令,断开或闭合低压充电或放电MOS以导通低压电池充放电回路。另外,低压电池默认为常闭合回路。
[0055] 关于高压安全服务和能源供给服务,可以理解为组合服务。关于组合服务,组合服务是对其他服务或者软件模块有一定的依赖,并且不同的功能可以复用。从业务维度在基础服务的基础上封装了更多的业务需求。组合服务层包括高压安全服务和能源供给服务。
[0056] 其中,高压安全服务用于根据前述对应的基础服务获取的高压系统绝缘状态信息、高压互锁状态信息、车辆碰撞信息和高压电池状态信息等(作为高压安全检测信息的一些示例)确定高压电池系统的安全状态。并且,高压安全服务可以根据安全状态管理高压电池系统的所处状态,所处状态包括高压回路闭合状态和高压回路断开状态。例如,在确定高压电池系统安全的情况下,可以使高压电池系统的高压回路处于高压回路闭合状态,在确定高压电池系统不安全的情况下,可以使高压电池系统的高压回路处于高压回路断开状态。
[0057] 进一步地,高压安全服务在确定高压电池系统安全的情况下,可以允许应用服务调用能源供给服务。高压安全服务在确定高压电池系统不安全的情况下,可以禁止应用服务调用能源供给服务。例如,高压安全服务在确定高压系统绝缘阻值低于500Ω/V、高压互锁断开、车辆发生碰撞或者高压电池故障(过温、欠压和过流)等情况时,禁止其他应用服务调用能源供给服务。如此,可以更好地进行供电管理,降低安全隐患。
[0058] 能源供给服务用于进行能源供给管理,即根据高压安全服务和应用服务调用情况对能源供给请求进行仲裁,通过其对应的前述基础服务,实现高低压供电、充电、对外放电和深度休眠等功能。由于车辆高压电池系统运行时,需要考虑人员安全因素,同时满足蓄电池运行安全边界,当发生异常时应抑制高压回路的建立,且高压安全服务的优先级应高于应用程序的需求。即高压安全服务相比于应用服务有最高的优先级,可以对能源供给服务进行占用,保持车辆处于安全状态。
[0059] 另外,能源供给服务执行的过程中可能存在安全风险,对于车辆运行中可能存在的高压暴露、电池故障和碰撞风险等通过高压安全服务进行管控。
[0060] 组合服务的定义方式如下表1所示。该定义方式包括服务名称、服务接口名称、服务接口类型以及对应的数据类型等。其中,高压安全服务用于进行前述高压电池系统的安全检测,能源供给服务用于接收能源供给请求,根据能源供给请求以及整车能量等级确定是否对能源供给请求进行响应,以及确定进行响应的情况下的能源供给处理等。
[0061] 表1
[0062]
[0063] 进一步地,能源供给服务在确定对能源供给请求进行响应的情况下,可以根据能源供给请求确定对应的能源供给类型,根据该能源供给类型通过高压电池系统和低压电池系统针对能源供给请求的能源供给处理。示例性的,可以如下表2所示。
[0064] 表2
[0065]
[0066] 例如,如果能源供给请求对应的数据类型为0x1,则确定能源供给请求对应的能源供给类型为车辆待机(Standby),对应的能源供给处理方式为高压电池系统和车载集成充电系统不工作,低压电池接入回路放电。其他能源供给请求对应的能源供给类型,以及根据能源供给类型通过高压电池系统和低压电池系统针对能源供给请求的能源供给管理的方式如表2所示,此处不再展开说明。
[0067] 关于整车能量等级,高压电池和低压电池在使用或存储时会存在容量的衰减,高压电池容量降低后,车辆续航里程和动力性的衰减可由用户感知,低压电池容量降低后,由于智能补电功能的存在,用户无法直接感知到低压电池老化或者性能衰减,直至车辆亏电用户才可知晓。为了更优化对车辆的能源控制,本申请可以根据高压电池系统的高压状态和低压电池系统的低压电池寿命的变化,更新车辆能量等级以减缓车辆电池的老化。
[0068] 例如,对于新下线车辆迎宾欢送(例如伴我回家)功能在能量等级5(例如对应SOC=50%)可执行亮灯功能,在电池老化的情况下SOC=50%时,可调整对应的能量等级为6,从而抑制迎宾欢送功能。
[0069] 示例性的,当高压电池系统建立高压回路和车载集成充电系统工作后,整车能源由高压电池系统供给整车(作为高压电池系统处于工作状态的一种示例),这种情况下不存在亏电风险,因此能量等级可以设置为0(作为第一能量等级的一种示例)。当高压电池系统未建立高压回路时(即高压电池系统未处于工作状态),根据低压电池的电量状态(作为低压电池状态信息的一种示例)确定车辆能量等级状态,例如可以设置为1~9。能量等级的数值越低亏电风险越低。应用程序根据车辆能量等级判断是否进入工作状态或者是否处于退出状态。
[0070] 根据低压电池的电量状态确定车辆能量等级状态,例如可以通过以下方式确定:
[0071] 能量等级(Energy level)=Max(1,Ceil((1‑SOC*SOH)/0.1))
[0072] SOH=低压电池的当前电池容量(Current Battery Capacity)/低压电池的标称容量(即新电池标称容量,BOL Battery Capacity,BOL)
[0073] 因此,SOH为低压电池的电池老化百分比,取值区间为[0~1]。SOC为低压电池的荷电状态(也称为电池电量,电池SOC代表电池剩余可用电量占总容量的百分比),Ceil为向上取整函数。
[0074] 经常运行的车辆或者具备智能补电功能的电动车辆低压蓄电池正常情况下均保持在接近满电的状态。且电动车辆区别与传统的内燃机在启动时只需要闭合高压接触器,即可以启动车辆,启动瞬间没有大的瞬时放电电流,因此无法通过电压降确定蓄电池的寿命或者容量衰减情况。因此,本申请中低压电池的当前电池容量可以基于对低压电池进行多次充放电检测得到。
[0075] 要获得低压电池的电池容量需要对电池进行充放电检测,车辆低压电池在正常用车场景(包括驻车)均为满电状态。因此要计算低压电池的电池容量,需要对低压电池主动进行充放电操作。低压电池负责为车辆控制器等用电器供电,当低压电池亏电时车辆无法工作,要对其进行完全放电需要在备份电源工作的情况下进行放电,以避免突然停止供电的场景。
[0076] 对于蓄电池(例如低压电池)的容量检测,示例性的,本申请选取慢充的场景,当充电剩余时间大于一定值(该场景可避免用户对续航里程损失的抱怨)时,通过主动对蓄电池进行充放电以进行容量的检测,也即容量学习,容量学习时应维持高压,以避免充电结束断开高压且蓄电池放电末期导致的车辆意外断电。
[0077] 示例性的,如图4所示,确定是否进行容量学习例如可以是AC充电事件触发,确定是否满足容量学习条件。若不满足,则停止容量学习。若满足,则发送维持高压请求,并监控是否存在高压维持反馈。若存在,开始容量学习。若不存在,则停止容量学习。
[0078] 进一步地,如图4所示,容量学习过程可以是先闭合充电MOSFET,控制DCDC输出电压对蓄电池进行充电,并周期性确定电池是否为满充状态。若不是,则继续充电。若是,则降低DCDC输出电压使蓄电池放电,并断开蓄电池充电MOSFET。然后,确定蓄电池是否完全放电。若否,则继续放电。若是,则将充点电次数加1,并确定充放电次数是否大于等于N。若是,则计算蓄电池容量测试值。若否,则继续执行前述充放电过程,直至充放点次数达到N次。
[0079] 如图5所示,对蓄电池进行N次充放电容量测试的放电截止电压为10V,满充修正电压为14V。
[0080] 进一步地,如图6所示,计算蓄电池容量测试值例如可以是先获取N次测试容量,然后计算N次测试容量的容量均方差,判断容量均方差是否在预设的均方差阈值范围内。若在,则计算N次测试容量的均值作为容量测试值。若不在,确定当前检测时间与前一次容量测试值的更新时间的间隔是否超过预设时间阈值。若超过,则计算N次测试容量的均值作为容量测试值。若未超过,则不更新容量值。
[0081] 其中,均方差阈值范围和时间阈值都可以根据需要设置,本申请对其不做限定。
[0082] 综上所述,示例性的,容量学习过程需要首先对蓄电池进行100%的慢充矫正(单体电压达到3.5V且充电电流小于1A),能源供给服务调用CCU(DCDC)驱动原子服务和蓄电池MOSFET驱动原子服务对蓄电池进行满充控制。完成满充后调正CCU(DCDC)的输出低于蓄电池电压并断开充电MOSFET使蓄电池放电,至电池包电压小于等于10V且放电电流小于1A或单体电压达到2.1V持续时间超过2S认为蓄电池电量为0%。为了保证容量学习的准确性通常要进行N次(一般大于3)容量学习取平均值以减小容量学习误差。为了排除温度变化等外部因素的影响,如果三次容量测试的均方差超过一定值,那么不应更新本次测试的容量。
[0083] 进一步地,上述能量等级也可以用于表示车辆能量状态的其他信息,其可以根据需要设置。
[0084] 进一步地,还可以确定上述关于高压蓄电池故障等级接口对应的高压蓄电池故障等级,并且高压蓄电池故障等级可以根据蓄电池的采集信息对蓄电池欠压、过压、过流和过温等故障进行判断,并根据不同的边界条件定义0‑2级故障。2级故障应断开高压工作回路。对于高压绝缘状态接口,通过监控高压系统绝缘阻值判断是否存在高压漏电风险,如果高压系统绝缘阻值低于阈值时应抑制高压回路闭合。对于高压互锁状态接口,通过监控高压接插件的连接状态判断高压是否存在暴露的风险,当高压互锁信号为断开状态时应断开高压回路。对于车辆碰撞状态接口,通过接收碰撞传感器的信息判断车辆是否处于碰撞状态,当车辆处于碰撞状态时应断开高压回路且只有执行特定的程序后才允许再次闭合高压回路。
[0085] 综上所述,本申请提供的车辆能源供给方法,基于SOA架构提供一种车辆能源供给组合服务给应用端以实现整车能量流控制,如前述所示,车辆包括基础服务、组合服务和应用服务等。具体的,域控制器包括组合服务层、基础服务层以及硬件/通信相关的I/O硬件/通信抽象层,以用于实现前述基础服务、组合服务的设置,中央处理单元包括应用服务层,以用于应用服务的设置。
[0086] 如此,将车辆能源供给管理系统的功能进行服务化,构建能源供给服务、应用服务、高压安全服务,通过这些服务之间的调用实现车辆能源供给,可以更为方便、快速地实现车辆能源供给。并且,可以实现车辆能源供给管理系统与应用程序的解耦,当用户增加额外的用电场景时,即新增新的应用程序时,新增的应用程序只需调用相应的服务,就可以实现能源供给相关的处理,能源供给管理系统无需进行更新,如此可以提升车辆能源供给管理系统的开发迭代速度和稳定性。
[0087] 下面对本申请提供的车辆能源供给管理方法进行说明。如图7所示,该车辆能源供给管理方法包括如下步骤。
[0088] S100,能源供给服务接收能源请求方发送来的能源供给请求,若确定能源供给服务当前未被占用,则确定对能源供给请求进行响应,若确定能源供给服务当前已被占用,则确定能源供给请求对应的能源请求方的优先级信息,以及确定当前占用能源供给服务的能源供给服务使用方的优先级信息,根据能源请求方的优先级信息和能源供给服务使用方的优先级信息,确定是否对能源供给请求进行响应,能源请求方为高压安全服务或者应用服务。
[0089] 根据能源请求方的优先级信息和能源供给服务使用方的优先级信息,确定是否对能源供给请求进行响应,可以是:若能源请求方的优先级大于能源供给服务使用方的优先级,则确定对能源供给请求进行响应;若能源请求方的优先级小于等于能源供给服务使用方的优先级,则确定不对能源供给请求进行响应。
[0090] 在本申请的一种实现方式中,高压安全服务的优先级大于应用服务的优先级。
[0091] S200,能源供给服务在确定对能源供给请求进行响应的情况下,基于电池系统进行针对能源供给请求的能源供给处理。
[0092] 示例性的,如图8所示,前述应用服务中的某一应用服务(作为能源请求方的一种示例)向能源供给服务发送能源供给请求,能源供给服务接收该能源供给请求,确定是否对能源供给请求进行响应。
[0093] 如图9所示,能源供给服务先获取能源供给服务的占用状态,确定能源供给服务当前是否被占用。若能源供给服务未被占用,则能源供给服务确定响应该能源供给请求。若能源供给请求已被占用,则能源供给服务将占用信息(即当前占用能源供给服务的能源供给服务使用方的优先级信息,能源供给服务使用方例如可以是高压安全服务,也可以是前述应用服务中的另一应用服务)和申请占用信息(即作为能源供给服务的应用服务的优先级信息)按照预设优先级进行比较,确定该应用服务的优先级和当前占用能源供给服务的能源供给服务使用方的优先级高低,得到仲裁结果。其中,若应用服务的优先级大于能源供给服务使用方的优先级,则仲裁结果为允许该应用服务占用能源供给服务,若应用服务的优先级小于等于能源供给服务使用方的优先级,则仲裁结果为不允许该应用服务占用能源供给服务。然后,能源供给服务对仲裁结果进行解析,若仲裁结果为允许该应用服务占用能源供给服务,确定对能源供给请求进行响应,申请占用信息(即应用服务)通过SOA服务接口对SOA服务进行控制;若仲裁结果为不允许该应用服务占用能源供给服务,则确定不对能源供给请求进行响应。其中,应用服务基于其对应应用程序被使用,向能源管理服务发送能源供给请求。
[0094] 进一步地,当高压安全服务占用能源供给服务时,能源供给服务不应响应应用程序的调用请求,车辆应处于待机(Standby)状态。
[0095] 进一步地,高压安全服务在确定允许建立高压回路的情况下,通过前述基础服务获取的高压安全检测信息进行高压电池系统的安全检测,在确定不允许建立高压回路的情况下,需要保持能源供给处于待机状态(Standby),向能源供给服务发送能源供给请求,以使能源供给服务进行相应能源供给处理。
[0096] 例如,如图8所示,作为能源供给请求方的高压安全服务对应的能源供给请求为高压抑制请求。另外,FOFA应用服务对应能源供给请求为FOFA对应请求,插入式充电服务对应的能源供给请求为插入式充电/对外放电请求,智能场景对应的能源供给请求为智能场景请求,低压电源管理对应的能源供给请求为低压电源管理请求等。
[0097] 进一步地,高压抑制请求的优先级为0,FOFA请求的优先级为1,插入式充电/对外放电请求的优先级为2,智能场景请求和低压电源管理请求的优先级为3。优先级数值越小,优先级越高,例如高压抑制请求的优先级最高。
[0098] 能源供给服务在确定对能源供给请求进行相应的情况下,通过能源供给服务对应的例如接触器控制服务、CCU驱动控制服务、低压电池采样服务、低压电池MOS控制服务等基础服务实现能源供给管理。
[0099] 进一步地,本申请提供的车辆能源供给管理方法中,若能源供给请求方为应用服务,且确定对能源供给请求进行响应的情况下,该方法还包括:能源供给服务确定车辆的能量状态信息,将能量状态信息发送给应用服务;应用服务根据能量状态信息应用服务对应的应用程序的所处状态,所处状态包括工作状态和退出状态。
[0100] 例如,能量状态信息可以是能量等级,则如图8所示,能源供给服务进行能量等级判断确定车辆的能量等级,并将能量等级发送给对应的应用服务,以使应用服务确定是否进入工作状态或者是否退出。其中,应用服务若根据能量状态信息确定当前车辆能量满足应用程序处于工作状态所需的能量,则处于工作状态,若不满足应用程序处于工作状态所需的能量,则处于退出状态,避免车辆亏电。
[0101] 进一步地,能源供给服务确定车辆的能量等级例如可以如图10所示,先获取高压电池系统的高压状态,以确定高压电池是否建立高压回路(即确定高压电池系统是否处于工作状态)。若确定已建立高压回路(即高压电池系统处于工作状态),则确定所述车辆的能量等级为0(即第一能量等级),若确定未建立高压回路(即高压电池系统未处于工作状态),则获取低压电池系统中低压电池的低压电池状态信息,低压电池状态信息例如为电池电量,根据低压电池的电池电量通过前述方式计算车辆的能量等级,能量等级为1~9。
[0102] 进一步地,能源供给服务在确定对能源供给请求进行响应的情况下,基于电池系统进行针对能源供给请求的能源供给处理,可以是通过前述基础服务控制对应的执行器工作,以实现能源供给管理。
[0103] 能源供给服务根据是否被占用,以及当前能源供给请求对应的能源请求方的优先级和占用能源供给服务的能源供给服务使用方的优先级信息,确定是否对能源供给请求进行响应。在确定对当前能源供给请求进行响应的情况下,基于高压电池系统和低压电池系统进行针对当前能源供给请求的能源供给处理。如此,可以更好地进行车辆的能源供给管理,避免车辆亏电,提高能源请求方的用电可靠性,使得车辆可以更好地满足用户的使用需求。
[0104] 进一步地,本实施方式提供的车辆能源供给方法中,将车辆能源供给管理系统的功能进行服务化,构建能源供给服务、应用服务、高压安全服务,通过这些服务之间的调用实现车辆能源供给,例如将车辆能源供给组合为服务替代原有的信号交互,包括前述高压接触器控制、车辆集成充电系统和低压蓄电池MOSFET组合成为服务提供车辆应用使用,可以更为方便、快速地实现车辆能源供给。并且,可以实现车辆能源供给管理系统与应用程序的解耦,当用户增加额外的用电场景时,即新增新的应用程序时,新增的应用程序只需调用相应的服务,就可以实现能源供给相关的处理,能源供给管理系统无需进行更新,如此可以提升车辆能源供给管理系统的开发迭代速度和稳定性。
[0105] 车辆已经不再作为单纯的出行工具使用而进一步地成为移动的家和能源供给系统。随着OTA技术的进度和成熟,车辆交付到用户后可以继续升级和优化,例如娱乐系统的迭代周期相对较多但三电控制系统的功能相对稳定。传统基于信号通信的开发方式的控制单元耦合度较高,通过SOA(Service‑Oriented Architecture,面向服务的架构)将车内功能进行服务化以进行功能的解耦,可以减少驱动系统相关的更改,进而降低二次开发成本。
[0106] 本申请实施方式提供的车辆能源供给管理方法,可以认为是一种基于SOA架构的电动车辆能源供给系统的车辆能源供给管理方法,该方法通过组合高压电池系统、低压电池系统和车载集成充电系统(及车载集成充电系统)的能量流转方式,对车辆能源供给管理系统工作方式进行服务化以满足应用程序的需求,同时监控高压电池状态和低压电池状态反馈应用程序当前的能量等级。同时运行高压时需监控车辆状态以满足安全需求,异常状态下可抑制高压执行并获取异常故障状态。如此,可以更好地实现电动车辆高低压能源控制。
[0107] 进一步地,本申请基于SOA架构抽象出原子服务,并对原子服务进行组合控制完成能量的输入、输出控制和能量状态监控,以及通过在车辆全生命周期动态调整能源供给服务实现能源供给方(蓄电池)的寿命优化和能源需求方的用电可靠性。即蓄电池寿命随着车辆使用或者存储过程容量逐渐衰减,当外部存在用电需求时,本申请将车辆的能源供给状态通过能量等级反馈给应用程序,进而作为调用方的应用程序无需分别判断高压回路、车辆集成充电系统和低压蓄电池状态,就可以确定车辆能量等级,并且能量等级状态会基于车辆蓄电池的寿命进行更新,因此用电方无需关注蓄电池的寿命状态保证全生命周期的功能一致性。如此,通过能量等级对整车能源供给进行闭环控制,以优化能源供给方(蓄电池)寿命和保证用电方的可靠性。
[0108] 综上所述,本申请通过能源供给组合服务满足车辆能源供给的需求,并通过能量等级反馈应用服务当前是否可以提供持续稳定的能源。本申请通过在设定场景执行特殊的充放电过程实现蓄电池容量的估计,进行全生命周期的优化和控制。应用服务无需关注当前蓄电池的型号、容量或者寿命等信息,只需要按照设定的能量等级执行或者退出相关应用,即可方便地实现车辆供电管理。并且,新增应用程序对能源供给需求时,只需调用组合服务,车辆的三电系统无需更新。
[0109] 在本申请的一种实现方式中,还提供一种车辆,如图11所示,车辆包括前述的车辆能源供给系统。
[0110] 在本申请的一种实现方式中,还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机指令,当该计算机指令在车辆的处理器(例如前述中央处理单元、域控制器)上运行时,使得车辆的处理器执行上述实施例所记载的车辆能源供给管理方法的技术方案。
[0111] 在一些可能的实施方式中,本申请提供的方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在车辆的处理器上运行时,程序代码用于使车辆的处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的方法中的步骤,例如,车辆可以执行本申请实施例所记载的车辆能源供给管理方法。
[0112] 程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读数据介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于:电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0113] 在本申请的一种实现方式中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,其存储在计算机可读存储介质中,至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取计算机程序,至少一个处理器执行计算机程序时可实现上述实施例中车辆能源供给管理方法的技术方案。
[0114] 本申请是参照根据本申请的方法、设备和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程信息处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程信息处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0115] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程信息处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0116] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程信息处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0117] 需要说明的是,除上述特定的具体实施例说明的本申请的实施方式之外,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。虽然本申请的描述结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本申请的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本申请的深度了解,上述描述中包含了许多具体的细节,本申请也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本申请的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0118] 应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0119] 术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0120] 在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
[0121] 虽然通过参照本申请的某些优选实施方式,已经对本申请进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本申请的精神和范围。