电池功率调整方法及装置、整车控制器与流程

1.本发明属于电源调整技术领域，具体涉及一种电池功率调整方法及装置、整车控制器。


背景技术：

2.随着国内新能源汽车快速发展，越来越多的主机厂推出新能源汽车。与燃油车相比，比较明显的变化是电池成为新能源汽车的动力源之一。在新能源汽车快速发展的时代，消费者始终关注新能源汽车电池的安全性和使用寿命，主机厂也把电池的安全性和循环寿命作为核心竞争力。由于锂电池具有更高的能量密度与功率密度，市场上主流新能源汽车主要采用锂电池，但在低温环境下，锂电池的最大放电容量下降，导致性能发生了严重退化，而锂电池严重过充或过放会导致电池壳体发生变形，甚至可能造成车辆自燃和可用能量下降，因此，从安全的角度也要尽可能的避免电池长时间的过充过放。在低温环境下，电池功率受限，而混动汽车拓扑结构复杂，当驾驶员大油门起步加速和松油门制动时，经常会存在驾驶性抖动以及电池过充过放的问题，很大程度上增加用户抱怨。因此，在优化电池过充或过放的同时需要考虑整车的驾驶性。
3.针对新能源汽车的电池存在过充过放问题，传统vcu软件优化的做法是通过预留功率的电池功率保护方式。这种方式存在的弊端：(1)只能在一定程度上减少过充过放的发生，无法解决can通讯延迟导致电机无法准确响应功率边界限制造成电池过流的问题；(2)驾驶员需求功率不大时，也一直限制系统可用功率，对中小油门动力性影响较大；(3)只考虑通过调整短时功率边界来进行功率限制，当电池实际功率快速变化时，很容易超过电池短时功率边界；(4)没有考虑复杂混动拓扑结构中前后电机功率边界相互影响，无法解决系统部件在功率限制边界上出现的驾驶抖动问题。因此，无法保证低温工况下电池功率保护与驾驶性得到平衡。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电池功率调整方法及装置、整车控制器。通过预测电池实际功率变化量，动态调整电池长时功率边界和短时功率边界，使前后电机需求扭矩在功率边界上平滑稳定变化，避免前后电机无法准确响应边界限制带来的过充过放以及驾驶抖动问题。
5.一种电池功率调整方法，包括：
6.测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；
7.当驾驶员需求扭矩快速变化时，通过所述电池预测功率变化量以及长时剩余可用功率大小，动态平滑调整长时功率边界，避免电池过充过放和驾驶性抖动；
8.当电池实际功率接近短时功率边界初始值时，根据所述电池预测功率变化情况，通过比例积分调节器快速调整电池短时功率边界，避免电池过充过放；
9.调整后的所述长时功率边界与调整后的所述短时功率边界二者中取绝对值较小的一个作为电机驱动最终可用功率边界。
10.进一步的，所述长时功率边界的动态调整计算方法包括：根据所述电池预测功率与长时功率边界初始值的第一差值计算长时功率限制系数；所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述第一差值的绝对值越小，长时剩余可用功率的绝对值越小时，所述长时功率限制系数越大；反之，所述电池预测功率的绝对值减小的过程中，所述第一差值的绝对值越大，所述长时剩余可用功率的绝对值越大时，所述长时功率限制系数越小；所述长时功率边界初始值与所述长时功率限制系数的乘积为长时功率限制量，所述长时功率边界初始值与所述长时功率限制量的差值为所述长时功率边界。
11.进一步的，在整车需要实现瞬态快速响应时，激活短时功率闭环控制，通过所述电池预测功率变化量动态调整计算所述短时功率边界；所述整车需要实现瞬态快速响应的工况包括：车身稳定控制系统干涉、启动发动机以及退并联中的一种或两种以上的工况组合。
12.进一步的，所述短时功率闭环控制包括：所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述电池预测功率与短时功率边界初始值的第二差值的绝对值小于第一预设值时，激活短时功率闭环控制，使所述短时功率边界的绝对值快速减小，所述电池预测功率的绝对值随之逐步减小直至所述第二差值的绝对值大于第二预设值时，退出短时功率闭环控制；所述第一预设值小于所述第二预设值。
13.进一步的，激活短时功率闭环控制之后，退出短时功率闭环控制之前，所述短时功率边界的调整计算方法包括：根据所述电池预测功率与所述短时功率边界初始值的所述第二差值的变化量，通过比例积分调节器调节计算修正偏移功率大小，快速将所述短时功率边界下拉；所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述第二差值的绝对值越小，修正调整后得到的所述短时功率边界与所述短时功率边界初始值的差值的绝对值越大；反之，所述电池预测功率的绝对值减小的过程中，所述第二差值的绝对值越大，修正调整后得到的所述短时功率边界与所述短时功率边界初始值的差值的绝对值越小。
14.进一步的，所述短时的时间范围为：1s～5s，所述长时的时间范围为：5s～10s。
15.进一步的，所述动态调整计算短时功率边界包括动态调整短时放电功率边界以避免电池过放，或者动态调整短时充电功率边界以避免电池过充。
16.进一步的，所述动态调整计算长时功率边界包括动态调整长时放电功率边界以避免电池过放，或者动态调整长时充电功率边界以避免电池过充。
17.进一步的，所述调整方法还包括：对所述长时功率边界的变化量进行滤波处理，使所述长时功率边界平滑缓慢变化。
18.进一步的，所述电池预测功率的计算具体包括：根据所述电池实际功率变化趋势采用滑动平均的方式计算所述电池预测功率。
19.本发明还提供一种电池功率调整装置，包括：
20.测量单元，用于测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；
21.计算单元，用于根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；
22.调节单元，通过所述电池预测功率的变化量动态调整计算长时功率边界和/或短时功率边界，避免电池过充或过放。
23.进一步的，所述电池功率调整装置还包括：
24.滤波单元，用于对所述长时功率边界的变化量进行滤波处理，使所述长时功率边界平滑缓慢变化；
25.比例积分调节器，用于对短时功率边界的变化量进行调节。
26.本发明还提供一种整车控制器，包括：处理器以及存储器；
27.所述存储器用于存储程序；
28.所述处理器用于根据所述程序执行上述的电池功率调整方法调整电池的功率。
29.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
30.本发明提供一种电池功率调整方法及装置、整车控制器。调整方法包括：测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；当驾驶员需求扭矩快速变化时，通过所述电池预测功率变化量以及长时剩余可用功率大小，动态平滑调整计算长时功率边界，避免电池过充过放和驾驶性抖动。当电池实际功率接近短时功率边界初始值时，根据所述电池预测功率变化情况，通过比例积分调节器快速调整电池短时功率边界，避免电池过充过放；调整后的所述长时功率边界与调整后的所述短时功率边界二者中取绝对值较小的一个作为电机驱动最终可用功率边界。通过预测电池实际功率变化量，动态调整电池长时功率边界和短时功率边界，使前后电机需求扭矩在功率边界上平滑稳定变化，避免前后电机无法准确响应边界限制带来的过充过放以及驾驶抖动问题。
31.进一步的，在整车需要实现瞬态快速响应时，激活短时功率闭环控制，通过所述电池预测功率变化量动态调整计算短时功率边界。本发明通过预测电池实际功率变化趋势，激活短时功率闭环控制，提前将所述短时(放电或充电)功率边界的绝对值快速减小，通过积分比例调节器快速调节短时功率边界，避免电池过流，当电池实际功率变化缓慢时，可以根据积分比例调节器，将短时功率边界放开，为车辆提供更多的后备功率。亦即提前将电池短时功率边界快速收窄，避免电池发生过流。实现驾驶员在加速和制动过程中无电池过流并改善驾驶性。
附图说明
32.图1为本发明实施例的电池功率调整方法流程示意图。
33.图2为本发明实施例的电池功率调整方法中电力系统驱动功率边界计算示意图。
34.图3为本发明实施例的电池功率调整方法中加速过程中电池预测功率随实际功率变化趋势示意图。
35.图4为本发明实施例的电池功率调整方法中加速过程中电池预测功率逻辑示意图。
36.图5为本发明实施例的电池功率调整方法中加速过程中电池长时放电功率边界动态变化示意图。
37.图6为本发明实施例的电池功率调整方法中加速过程中电池长时功率边界计算逻辑示意图。
38.图7为本发明实施例的电池功率调整方法中加速过程中电池短时放电功率边界动态变化示意图。
39.图8为本发明实施例的电池功率调整方法中短时放电功率边界动态变化逻辑示意
图。
40.图9为本发明实施例的电池功率调整方法中制动过程中电池长时充电功率边界动态变化示意图。
41.图10为本发明实施例的电池功率调整方法中制动过程中电池短时充电功率闭环示意图。
具体实施方式
42.以下结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
43.为了便于描述，本技术一些实施例可以使用诸如“在
…
上方”、“在
…
之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语，以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件，随后将被定位为在其它元件或部件“上方”或“之上”。下文中的术语“第一”、“第二”、等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。
44.本发明实施例提供了一种电池功率调整方法，如图1所示，包括：
45.步骤s1、测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；
46.步骤s2、当驾驶员需求扭矩快速变化时，通过所述电池预测功率变化量以及长时剩余可用功率大小，动态平滑调整长时功率边界，避免电池过充过放和驾驶性抖动；
47.步骤s3、当电池实际功率接近短时功率边界初始值时，根据所述电池预测功率变化情况，通过比例积分调节器快速调整电池短时功率边界，避免电池过充过放；
48.步骤s4、调整后的所述长时功率边界与调整后的所述短时功率边界二者中取绝对值较小的一个作为电机驱动最终可用功率边界。
49.功率边界是分析当前电池可输出/入的最大功率，由此通知车辆或充电设备电池此时此刻的最大能力，在确保高性能的同时也兼顾了使用寿命。所述短时的时间范围为：1s～5s，所述长时的时间范围为：5s～10s。
50.图2为本发明实施例的电池功率调整方法中电力系统驱动功率边界计算示意图。结合图2所示，整车控制器作为连接车载动力电池和电动汽车的重要桥梁，其主要作用是对电动汽车的动力电池参数进行实时监控，估算电池组的荷电状态，进行故障诊断，对电池单体进行均衡调整，进行充放电调整等。整车控制器是否稳定可靠的工作决定着电动汽车能否安全高效的运行。
51.整车在放电时(例如加速状态)，电机向整车控制器请求一个放电功率，整车控制器根据本发明的电池功率调整方法输出最终可用放电功率边界给电机。整车在充电时(例如制动状态)，电机向整车控制器请求一个可用充电功率，整车控制器根据本发明的电池功率调整方法输出最终可用充电功率边界给电机。
52.通过本发明动态调整计算(优化)电池长时功率边界，可以解决大部分工况下(例
如加速和制动)电池过充过放以及驾驶抖动的问题。某些特殊工况下，整车需要有更多的能力实现瞬态的快速响应，比如车身稳定控制系统(electronic stability program，esp)干涉、启动发动机、退并联等，因此电机扭矩边界计算需要用到电池短时功率边界。在动态调整计算电池长时功率边界的基础上，结合动态调整计算电池短时功率边界，调整后的所述长时功率边界与调整后的所述短时功率边界二者中取绝对值较小的一个作为最终可用(充电或放电)功率边界给电机。动态调整计算电池长时功率边界的基础上，结合动态调整计算电池短时功率边界可以解决上述整车需要实现瞬态的快速响应的特殊工况下的电池过充过放的问题。
53.以下结合图2至图10详细介绍本发明实施例的电池功率调整方法。
54.步骤s1、测量电池的特征信息，所述特征信息包括实际功率，根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率。所述特征信息还可以包括温度。图3示出了加速过程中电池预测功率随实际功率变化趋势示意图。图4为加速过程中电池预测功率逻辑示意图。如图3和图4所示，示例性的，根据电池实际功率变化趋势采用滑动平均的方式计算电池预测功率并修正，根据电池预测功率变化来使能电池功率闭环，能够提前限制电机实际扭矩，使电池实际功率不会超过电池功率边界。当电池实际功率出现拐点后往相反方向变化，拐点后电池实际功率开始远离电池功率边界，根据电池实际功率的变化趋势调整电池预测功率变化量，使电池预测功率与电池实际功率趋于相等，避免电池预测功率出现阶跃跳变问题。具体可通过斜坡发生器(ramp)调整电池预测功率变化量，将电池预测功率的当前值调整到期望值时，通过斜坡发生器(ramp)使电池预测功率的当前值以一定斜率过渡到期望值，而不是阶跃跳变或突变。
55.步骤s2、当驾驶员需求扭矩快速变化时，通过所述电池预测功率变化量以及长时剩余可用功率大小，动态平滑调整长时功率边界，避免电池过充过放和驾驶性抖动。图5为加速过程中电池长时放电功率边界动态变化示意图。图6为加速过程中电池长时功率边界计算逻辑示意图。图9为制动过程中电池长时充电功率边界动态变化示意图。所述动态调整计算长时功率边界包括汽车加速过程动态调整长时放电功率边界以避免电池过放，或者汽车制动过程动态调整长时充电功率边界以避免电池过充。图5所示的放电过程中，电池实际功率、电池预测功率、长时放电功率边界和短时放电功率边界的值均大于零为正数。图9所示的充电过程中，电池实际功率、电池预测功率、长时充电功率边界和短时充电功率边界的值均小于零为负数。
56.如图5和图9所示，加速过程和制动过程中电池实际功率的绝对值均是先逐渐增大到达拐点后逐渐较小。拐点前电池实际功率的绝对值变化较快，拐点后电池实际功率的绝对值变化较缓慢。
57.如图2、图5、图6和图9所示，所述长时(放电或充电)功率边界的调整计算方法包括：根据所述电池预测功率与长时(放电或充电)功率边界初始值的第一差值计算长时功率限制系数。具体的，在电池实际功率快速变化的起始阶段，电池长时功率边界就开始进行动态调整。所述电池预测功率的绝对值增大的过程中(即电池实际功率的绝对值出现拐点前的过程)，所述第一差值的绝对值越小，长时剩余可用功率的绝对值越小时，所述长时功率限制系数越大；反之，所述电池预测功率的绝对值减小的过程中(即电池实际功率的绝对值出现拐点后的过程)，所述第一差值的绝对值越大，所述长时剩余可用功率的绝对值越大
时，所述长时功率限制系数越小；所述长时(放电或充电)功率边界初始值与所述长时(放电或充电)功率限制系数的乘积为长时功率限制量，所述长时(放电或充电)功率边界初始值与所述长时功率限制量的差值为调整后的所述长时(放电或充电)功率边界。具体可通过斜坡发生器(ramp)调空长时功率限制量，使长时功率限制量以一定斜率过渡渐变，而不是阶跃跳变或突变。
58.长时放电功率边界小于短时放电功率边界，长时充电功率边界的绝对值小于短时充电功率边界的绝对值。整车控制器根据本发明的长时(放电或充电)功率边界的调整计算方法得到调整后的所述长时(放电或充电)功率边界(最终长时可用放电或充电功率)输出给电机。
59.当电机实际功率受到调整后的长时(放电或充电)功率边界限制，即使无法准确响应最终可用放电或充电功率限制，也能够有效避免超过电池短时功率边界。为了避免电池实际功率快速变化带来的抖动，在电池实际功率没有达到长时功率边界之前，对长时(放电或充电)功率边界变化量进行滤波处理，使长时功率边界平滑缓慢的下降，电机实际扭矩受到动态调整的长时可用放电或充电功率限制，也不会带来驾驶抖动。当电池预测功率变化量为零时，意味着没有需求功率的大幅变化，逐渐缓慢放开功率边界，使整车有更多后备功率可以使用。长时充电功率边界动态变化原理与长时放电功率边界动态变化原理相同。
60.通过本发明动态调整计算(优化)电池长时功率边界，可以解决大部分工况下(例如加速和制动)电池过充过放的问题以及驾驶抖动的问题。
61.步骤s3、当电池实际功率接近短时功率边界初始值时，根据所述电池预测功率变化情况，通过比例积分调节器快速调整电池短时功率边界，避免电池过充过放。图7为加速过程中电池短时放电功率边界动态变化示意图。图8为加速过程中短时放电功率边界动态变化逻辑示意图。图10为制动过程中电池短时充电功率闭环示意图。
62.如图7、图8和图10所示，在某些特殊工况下，整车需要有更多的能力实现瞬态的快速响应，比如车身稳定控制系统(electronic stability program，esp)干涉、启动发动机、退并联等，因此，电机扭矩边界计算需要用到电池短时功率边界。不同于电池长时功率边界动态调整方法，由于这些工况持续时间比较短，同时需要提供足够大的功率来实现工况的调节，不需要根据需求扭矩变化提前预留功率边界。短时功率闭环激活时，优先避免电池过充或过放，需要使短时功率边界的绝对值快速减小，此时由于电池实际功率已经被长时功率边界限制过，电池实际功率变化趋于平缓，整车驾驶感受优于只有短时功率闭环调节。
63.所述动态调整计算短时功率边界包括汽车加速过程动态调整短时放电功率边界以避免电池过放，或者汽车制动过程动态调整短时充电功率边界以避免电池过充。
64.所述短时(放电或充电)功率闭环控制包括：所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述电池预测功率与短时(放电或充电)功率边界初始值的第二差值的绝对值小于第一预设值a时，激活短时功率闭环控制，使所述短时(放电或充电)功率边界的绝对值快速减小，所述电池预测功率的绝对值随之逐步减小直至所述第二差值的绝对值大于第二预设值b时，退出短时功率闭环控制；所述第一预设值a小于所述第二预设值b。
65.所述短时功率闭环控制采用比例积分(pi)调节器调节短时功率边界；激活短时功率闭环控制之后，退出短时功率闭环控制之前，所述短时功率边界的调整计算方法包括：根据所述电池预测功率与所述短时(放电或充电)功率边界初始值的所述第二差值的变化量，
通过比例积分调节器调节计算修正偏移功率大小，快速将短时功率边界下拉；所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述第二差值的绝对值越小，修正调整后得到的所述短时功率边界与所述短时功率边界初始值的差值的绝对值越大；反之，所述电池预测功率的绝对值减小的过程中，所述第二差值的绝对值越大，修正调整后得到的所述短时功率边界与所述短时功率边界初始值的差值的绝对值越小。
66.具体可通过斜坡发生器(ramp)调空短时功率限制量，使短时功率边界按照一定变化速率逐渐恢复，避免短时功率边界连续抖动。短时充电功率边界动态变化原理与短时放电功率边界动态变化原理相同。
67.激活短时功率闭环控制后，长时可用功率边界受到短时可用功率边界限制，将限制后电池可用短时和长时功率边界转换成扭矩边界，用于限制电机的目标扭矩，达到避免电池过流和驾驶抖动的目的。本发明实施例的电池长短时功率闭环方案从根本上解决电池过充过放问题，也满足驾驶员在低温环境下舒适性要求，从而解决新能源汽车当前面临驾驶性需求与电池功率保护相互矛盾的问题。
68.本电力系统可用功率边界计算方法不一定必须是计算电池可用功率边界，只要是通过计算系统功率边界方式来保护高压部件，都可以适用此方案。
69.本专利提出的电池功率保护和驾驶性优化方案，不同于预留电池功率边界方法，适用于市场上主流的新能源车型，能够有效避免低温电池过流，并且改善低温工况下的整车驾驶性。通过预测电池实际功率变化量，动态调整电池长时功率边界，使前后电机需求扭矩在功率边界上平滑稳定变化，避免前后电机无法准确响应边界限制带来的过充过放以及驾驶抖动问题。通过预测电池实际功率变化趋势，提前预测到电池要发生过流，快速调整电池短时功率边界，避免电池实际功率超过短时功率边界，进一步减少电池过流的发生。
70.本发明实施例的电池功率调整方法兼顾电池功率保护和驾驶性。为了避免电池出现长时间过充过放，本发明通过预测电池实际功率变化趋势，激活短时功率闭环控制，提前将所述短时(放电或充电)功率边界的绝对值快速减小，亦即提前将电池短时功率边界快速收窄，达到限制驾驶员需求功率的目的。为了避免电池短时功率快速变化影响用户驾驶感受，根据驾驶员需求功率变化趋势，平滑缓慢调节电池长时功率边界，使前后电机需求功率在边界上平稳变化，改善短时功率闭环对驾驶性影响。最后，在扭矩结构中，通过长时功率边界限制驾驶员需求扭矩，使电池实际功率在接近短时功率边界时不会快速变化，从而实现驾驶员在加速和制动过程中无电池过流并改善驾驶性。
71.本发明在保护电池的前提下，满足整车不同工况下的功率需求，提升驾驶体验，减缓电池老化，延长车辆使用寿命。适用于纯电动、混合动力等不同类型新能源车辆的整车功率计算控制策略，满足不同工况下的整车功率需求。
72.本发明还提供一种电池功率调整装置，包括：
73.测量单元，用于测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；
74.计算单元，用于根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；
75.调节单元，通过所述电池预测功率的变化量动态调整计算长时功率边界和/或短时功率边界，避免电池过充或过放。
76.具体的，电池功率调整装置还包括：滤波单元，用于对所述长时功率边界的变化量进行滤波处理，使所述长时功率边界平滑缓慢变化；比例积分调节器，用于对短时功率边界
的变化量进行调节。
77.本发明还提供一种整车控制器，包括：处理器以及存储器；
78.所述存储器用于存储程序；
79.所述处理器用于根据所述程序执行上述的电池功率调整方法调整电池的功率。
80.整车控制器可以安装在电动车辆或混动车辆上。处理器与存储器直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互，例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。上述电池功率调整方法包括至少一个可以软件或固件的形式存储在存储器中或固化在整车控制器中的软件模块。处理器用于执行存储器中存储的可执行模块。整车控制器与电池管理系统(bms)、微控制单元(mcu)等控制器进行交互。处理器与电池或电池组件连接，在接收到执行指令后，执行电池功率调整方法的计算机程序调整电池的功率。
81.该实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。处理器也可以是通用处理器，例如，可以是数字信号处理器、专用集成电路、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。此外，通用处理器可以是微处理器或者任何常规处理器等。存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行该程序。
82.在一实施例中，整车控制器可以安装在智能车载设备上。在另一实施例中，整车控制器也可以装载于服务器中，服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。服务器上可以安装整车控制器的服务端，通过该服务端可以与车载管理设备进行交互，车载管理设备与电池连接，例如服务端上安装对应的软件，软件可以是实现动态调整功率的方法的应用等，但并不局限于以上形式。车载管理设备与服务器之间可以通过蓝牙、usb或者网络等通讯连接方式进行连接，本实施例在此不做限制。
83.本技术实施例提供的整车控制器还可以具有更多的组件，各组件可以通过软件、硬件或其组合实现。
84.综上所述，本发明提供一种电池功率调整方法及装置、整车控制器。调整方法包括：测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；当驾驶员需求扭矩快速变化时，通过所述电池预测功率变化量以及长时剩余可用功率大小，动态平滑调整计算长时功率边界，避免电池过充或过放和驾驶性抖动。当电池实际功率接近短时功率边界初始值时，根据所述电池预测功率变化情况，通过比例积分调节器快速调整电池短时功率边界，避免电池过充过放；调整后的所述长时功率边界与调整后的所述短时功率边界二者中取绝对值较小的一个作为电机驱动最终可用功率边界。通过预测电池实际功率变化量，动态调整电池长时功率边界和短时功率边界，使前后电机需求扭矩在功率边界上平滑稳定变化，避免前后电机无法准确响应边界限制带来的过充过放以及驾驶抖动问题。
85.进一步的，在整车需要实现瞬态快速响应时，激活短时功率闭环控制，通过所述电池预测功率变化量动态调整计算短时功率边界。本发明通过预测电池实际功率变化趋势，激活短时功率闭环控制，提前将所述短时(放电或充电)功率边界的绝对值快速减小，通过
积分比例调节器快速调节短时功率边界，避免电池过流，当电池实际功率变化缓慢时，可以根据积分比例调节器，将短时功率边界放开，为车辆提供更多的后备功率。亦即提前将电池短时功率边界快速收窄，避免电池发生过流。实现驾驶员在加速和制动过程中无电池过流并改善驾驶性。
86.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。对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的器件相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
87.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明权利范围的任何限定，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种电池功率调整方法，其特征在于，包括：测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；当驾驶员需求扭矩快速变化时，通过所述电池预测功率变化量以及长时剩余可用功率大小，动态平滑调整长时功率边界，避免电池过充过放和驾驶性抖动；当电池实际功率接近短时功率边界初始值时，根据所述电池预测功率变化情况，通过比例积分调节器快速调整电池短时功率边界，避免电池过充过放；调整后的所述长时功率边界与调整后的所述短时功率边界二者中取绝对值较小的一个作为电机驱动最终可用功率边界。2.如权利要求1所述的电池功率调整方法，其特征在于，所述长时功率边界的动态调整计算方法包括：根据所述电池预测功率与长时功率边界初始值的第一差值计算长时功率限制系数；所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述第一差值的绝对值越小，长时剩余可用功率的绝对值越小时，所述长时功率限制系数越大；反之，所述电池预测功率的绝对值减小的过程中，所述第一差值的绝对值越大，所述长时剩余可用功率的绝对值越大时，所述长时功率限制系数越小；所述长时功率边界初始值与所述长时功率限制系数的乘积为长时功率限制量，所述长时功率边界初始值与所述长时功率限制量的差值为所述长时功率边界。3.如权利要求1所述的电池功率调整方法，其特征在于，在整车需要实现瞬态快速响应时，激活短时功率闭环控制，通过所述电池预测功率变化量动态调整计算所述短时功率边界；所述整车需要实现瞬态快速响应的工况包括：车身稳定控制系统干涉、启动发动机以及退并联中的一种或两种以上的工况组合。4.如权利要求3所述的电池功率调整方法，其特征在于，所述短时功率闭环控制包括：所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述电池预测功率与短时功率边界初始值的第二差值的绝对值小于第一预设值时，激活短时功率闭环控制，使所述短时功率边界的绝对值快速减小，所述电池预测功率的绝对值随之逐步减小直至所述第二差值的绝对值大于第二预设值时，退出短时功率闭环控制；所述第一预设值小于所述第二预设值。5.如权利要求4所述的电池功率调整方法，其特征在于，激活短时功率闭环控制之后，退出短时功率闭环控制之前，所述短时功率边界的调整计算方法包括：根据所述电池预测功率与所述短时功率边界初始值的所述第二差值的变化量，通过比例积分调节器调节计算修正偏移功率大小，快速将所述短时功率边界下拉；所述电池预测功率的绝对值增大的过程中，所述第二差值的绝对值越小，修正调整后得到的所述短时功率边界与所述短时功率边界初始值的差值的绝对值越大；反之，所述电池预测功率的绝对值减小的过程中，所述第二差值的绝对值越大，修正调整后得到的所述短时功率边界与所述短时功率边界初始值的差值的绝对值越小。6.如权利要求1所述的电池功率调整方法，其特征在于，所述短时的时间范围为：1s～5s，所述长时的时间范围为：5s～10s。7.如权利要求1所述的电池功率调整方法，其特征在于，所述动态调整计算短时功率边界包括动态调整短时放电功率边界以避免电池过放，或
者动态调整短时充电功率边界以避免电池过充。8.如权利要求1所述的电池功率调整方法，其特征在于，所述动态调整计算长时功率边界包括动态调整长时放电功率边界以避免电池过放，或者动态调整长时充电功率边界以避免电池过充。9.如权利要求1所述的电池功率调整方法，其特征在于，所述调整方法还包括：对所述长时功率边界的变化量进行滤波处理，使所述长时功率边界平滑缓慢变化。10.如权利要求1所述的电池功率调整方法，其特征在于，所述电池预测功率的计算具体包括：根据所述电池实际功率变化趋势采用滑动平均的方式计算所述电池预测功率。11.一种电池功率调整装置，其特征在于，包括：测量单元，用于测量电池的特征信息，所述特征信息包括电池实际功率；计算单元，用于根据所述电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；调节单元，通过所述电池预测功率的变化量动态调整计算长时功率边界和/或短时功率边界，避免电池过充或过放。12.如权利要求11所述的电池功率调整装置，其特征在于，还包括：滤波单元，用于对所述长时功率边界的变化量进行滤波处理，使所述长时功率边界平滑缓慢变化；比例积分调节器，用于对短时功率边界的变化量进行调节。13.一种整车控制器，其特征在于，包括：处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器用于根据所述程序执行如权利要求1至11中任意一项所述的电池功率调整方法调整电池的功率。

技术总结
本发明提供一种电池功率调整方法及装置、整车控制器。根据电池实际功率的变化趋势计算出电池预测功率；当驾驶员需求扭矩快速变化时，通过电池预测功率变化量以及长时剩余可用功率大小，动态调整长时功率边界，避免电池过充过放和驾驶性抖动。当电池实际功率接近短时功率边界初始值时，根据电池预测功率变化情况，通过比例积分调节器快速调整电池短时功率边界，避免电池过充过放；调整后的长时功率边界与短时功率边界二者中取绝对值较小的一个作为电机驱动最终可用功率边界。通过动态调整电池长时功率边界和短时功率边界，使前后电机需求扭矩在功率边界上平滑稳定变化，避免前后电机无法准确响应边界限制带来的过充过放以及驾驶抖动问题。及驾驶抖动问题。及驾驶抖动问题。


技术研发人员：路栋栋 李磊 韩佳君 程玉佼 李乐 丁锋
受保护的技术使用者：联合汽车电子有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/4