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CN102457082B - 过量电流检测控制方法 - Google Patents

过量电流检测控制方法 Download PDF

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CN102457082B CN201110311305.0A CN201110311305A CN102457082B CN 102457082 B CN102457082 B CN 102457082B CN 201110311305 A CN201110311305 A CN 201110311305A CN 102457082 B CN102457082 B CN 102457082B
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Abstract

过量电流检测控制方法。一种用于控制电动车辆或混合动力车辆的蓄电池组的充电和放电以防止过热损害的方法。监测流入或流出蓄电池组的电流，且均方根（RMS）电流在时间窗内积分并与阈值进行比较以确定功率是否需要调节，以便防止对蓄电池组中的单元的损害。如果时间积分RMS电流超过阈值，那么起用闭环比例-积分（PI）控制器以调节功率输入或输出。控制器将继续调节功率，直到时间积分RMS电流下降低于阈值。对于不同时间窗能够定义不同阈值。PI控制器中使用的增益也能够调节以缩放功率调节量。

Description

过量电流检测控制方法
技术领域
本发明总体上涉及用于控制进出蓄电池组的功率的方法，且更具体地涉及控制进入电动车辆或混合动力车辆的蓄电池组的充电功率和离开蓄电池组的放电功率的方法，所述方法监测在一定时间内积分的均方根电流且在超过电流阈值时调节功率。
背景技术
电动车辆和汽油/电动混合动力车辆在当今机动车市场中快速流行。电动车辆和混合动力车辆提供多个期望特征，例如减少排放物，减少石油基燃料的使用且可能降低操作成本。电动车辆和混合动力车辆的关键部件是蓄电池组。这些车辆中的蓄电池组通常包括多个互连单元，其可以根据需要传输大量功率。蓄电池组还表示车辆成本的显著部分。为了最大化车辆驾驶里程和最大化蓄电池组寿命，往返蓄电池组的电流必须被控制，使得蓄电池组不会过快地充电或放电，这可能导致过热损害和其它问题。
已经开发和实施监测蓄电池组以防止过热的多种方法。这些方法包括：监测蓄电池组的温度以检测温度过高状况；以及监测蓄电池组的荷电状态以确定蓄电池组是否过快地充电或放电。然而，这些方法均具有缺陷。蓄电池组中的温度可以仅仅在蓄电池组内的若干分立位置经济地监测；因而，在蓄电池组中可能存在比温度传感器所指示更热的地方，在该情况下，在检测到高温时蓄电池组中的一些单元可能已经损坏。而且，蓄电池组的加热中涉及时间滞后，这产生仅仅在一些损害已经完成之后采取功率调节动作的风险。荷电状态监测通常对蓄电池组中的每个单元进行，但是荷电状态测量可能具有累积误差，这使之难以准确地确定一些蓄电池组单元是否将要经受损害。如温度那样，荷电状态也是事后指示。
为了更有效地保护蓄电池组不受损害，需要闭环预测监测和控制方法。可以使用在一定时间窗内监测充电和放电电流的方法，以提前确定功率是否需要调节，以便防止蓄电池组单元的损害，从而克服现有方法的限制。这种方法还能够以改进车辆驾驶性能同时还保持蓄电池组耐用性的方式实施。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种用于控制电动车辆或混合动力车辆的蓄电池组的充电和放电的方法。监测流入或流出蓄电池组的电流，且均方根（RMS）电流在时间窗内积分并与阈值进行比较以确定功率是否需要调节，以便防止对蓄电池组中的单元的损害。如果时间积分RMS电流超过阈值，那么起用闭环比例-积分（PI）控制器以调节功率输入或输出。控制器将继续调节功率，直到时间积分RMS电流下降低于阈值。对于不同时间窗能够定义不同阈值。PI控制器中使用的增益也能够调节以缩放功率调节量。
方案1. 一种用于控制蓄电池组中的充电和放电功率的方法，所述方法包括：
用电流传感器测量流入或流出蓄电池组的电流；
根据所测量电流计算时间窗的均方根电流；
将均方根电流与该时间窗的阈值进行比较；和
基于均方根电流与该阈值的比较来控制充电或放电功率。
方案2. 根据方案1所述的方法，其中，计算时间窗的均方根电流包括使用指数加权移动平均滤波器。
方案3. 根据方案1所述的方法，其中，基于均方根电流与该阈值的比较来控制充电或放电功率包括：如果均方根电流超过该阈值，那么减少充电或放电功率。
方案4. 根据方案1所述的方法，其中，基于均方根电流与该阈值的比较来控制充电或放电功率包括：计算误差函数；以及使用比例积分控制算法来计算功率设定值。
方案5. 根据方案4所述的方法，其中，使用比例积分控制算法来计算功率设定值包括：
基于误差函数计算比例项；
基于误差函数计算积分项；
如果需要，限幅积分项以使之处于最大值和最小值之间；
将比例项和积分项相加；以及
将功率极限值与比例项和积分项的总和相加以获得功率设定值。
方案6. 根据方案5所述的方法，其中，限幅积分项包括允许充电功率的最大值和最小值不同于放电功率的最大值和最小值。
方案7. 根据方案5所述的方法，其中，增加功率极限值包括允许充电功率的功率极限值不同于放电功率的功率极限值。
方案8. 根据方案1所述的方法，其中，蓄电池组是锂离子蓄电池组。
方案9. 根据方案1所述的方法，其中，蓄电池组用于电动车辆或混合动力车辆。
方案10. 一种用于控制电动车辆内的锂离子蓄电池组中的充电和放电功率的方法，所述方法包括：
用电流传感器测量流入或流出蓄电池组的电流；
根据所测量电流计算时间窗的滚动平均均方根电流；
将滚动平均均方根电流与该时间窗的阈值进行比较；和
基于滚动平均均方根电流与该阈值的比较来控制充电或放电功率，其中，如果滚动平均均方根电流超过该阈值，那么减少充电或放电功率。
方案11. 根据方案10所述的方法，其中，计算时间窗的滚动平均均方根电流包括使用指数加权移动平均滤波器。
方案12. 根据方案10所述的方法，其中，基于滚动平均均方根电流与该阈值的比较来控制充电或放电功率包括：计算误差函数；以及使用比例积分控制算法来计算功率设定值。
方案13. 根据方案12所述的方法，其中，使用比例积分控制算法来计算功率设定值包括：
基于误差函数计算比例项；
基于误差函数计算积分项；
如果需要，限幅积分项以使之处于最大值和最小值之间；
将比例项和积分项相加；以及
将功率极限值与比例项和积分项的总和相加以获得功率设定值。
方案14. 根据方案13所述的方法，其中，限幅积分项包括允许充电功率的最大值和最小值不同于放电功率的最大值和最小值。
方案15. 一种用于蓄电池组的功率管理系统，所述蓄电池组将电能提供给设备，所述功率管理系统包括：
电流传感器，用于测量流入或流出蓄电池组的电流；
控制器，用于管理蓄电池组中的充电和放电功率，所述控制器响应于来自于电流传感器的测量信号且配置成在时间窗内平均的电流超过阈值时限制功率以防止对蓄电池组的损害；以及
响应于来自于控制器的信号限制蓄电池组中的充电和放电功率的装置。
方案16. 根据方案15所述的功率管理系统，其中，所述控制器包括系统误差计算模块和比例积分控制模块。
方案17. 根据方案16所述的功率管理系统，其中，所述控制器中的系统误差计算模块配置成：使用指数加权移动平均滤波器来计算时间窗的滚动平均均方根电流；计算滚动平均均方根电流和阈值之间的差；以及基于所述差来计算系统误差函数。
方案18. 根据方案16所述的功率管理系统，其中，所述控制器中的比例积分控制模块配置成：基于系统误差计算模块的输出来计算比例项和积分项；如果需要，限幅积分项以使之处于最大值和最小值之间；将比例项和积分项相加；以及将功率极限值与比例项和积分项的总和相加以获得功率设定值。
方案19. 根据方案18所述的功率管理系统，其中，充电功率的最大值、最小值和功率极限值均不同于放电功率。
方案20. 根据方案15所述的功率管理系统，其中，蓄电池组是锂离子蓄电池组，所述设备是电动车辆。
本发明的附加特征将从以下说明和所附权利要求书结合附图显而易见。
附图说明
图1是电动车辆蓄电池组功率管理系统的示意图；
图2是蓄电池组电流对比时间的曲线图，示出了如何计算滚动平均RMS电流；
图3是根据持续时间而变的RMS电流阈值的曲线图；
图4是系统误差计算模块的框图，其可以用于计算“误差”功率量以用于比例积分（PI）控制模块；
图5是在图1的控制器中实施的PI控制模块的框图；和
图6是由图1的控制器用于监测和调节蓄电池组中的充电和放电功率的过程的流程图。
具体实施方式
涉及蓄电池组的电流监测和控制方法的本发明实施例的以下阐述本质上仅仅是示例性的且绝不旨在限制本发明或其应用或使用。例如，所公开方法按照其应用于电动车辆或混合动力车辆蓄电池组描述，但是所述方法可同样应用于多用途运载车辆（例如，铲车和高尔夫球车）中的蓄电池组以及基于非车辆的蓄电池组。
电动车辆和混合动力车辆中的蓄电池组通常足够大，使得其热管理成为问题。与计算机和电子器件中使用的小蓄电池不同，电动车辆和混合动力车辆蓄电池组包括紧密堆叠在一起的多个单元，这意味着每个单元没有足够的暴露表面面积来允许有效空气冷却。热管理问题由驾驶电动车辆或混合动力车辆所需的高电流构成，因为在充电和放电期间释放热量。已知高操作温度对蓄电池组是有害的，例如用于许多电动车辆和混合动力车辆中的类型的锂离子蓄电池组。
因而，需要保护蓄电池组中的单元不受充电或放电操作期间的过热影响。电动车辆蓄电池组通常具有整体冷却系统以根据需要从蓄电池组去除热量以便保持温度低于某一阈值。还开发了蓄电池组控制系统，其基于温度或荷电状态考虑来限制充电或放电电流量。这些现有控制方法和系统可能不总是完全保护蓄电池组不受损害，因为它们设计成对温度或荷电状态测量值做出反应，温度或荷电状态测量值可能包括误差和/或时间滞后。为了克服这些问题，本文公开了一种新型的蓄电池组控制方法，其使用充电或放电电流的时间历史作为功率调节的基础。
图1是电动车辆蓄电池组功率管理系统10的示意图。车辆12使用一个或多个电动马达（未示出）用于推进，马达的电能由蓄电池组14提供。蓄电池组14装配有多个电压和温度传感器16，其监测蓄电池组14内的电压（作为荷电状态的指示）和温度。其它参数也可以由电压和温度传感器16监测，且可以在蓄电池组14内的多个位置进行测量。功率电缆18将所有充电和放电电流传送进出蓄电池组14。充电电流来自于充电转换器（未示出），而放电电流到达电动马达。电流传感器20连续地测量充电或放电电流。
控制器22用于基于来自于电流传感器20的测量值监测和控制进出蓄电池组14的电流。控制器22经由连接件24与电压和温度传感器16通信且经由连接件26与电流传感器20通信。连接件24和26可以是有线或无线的。控制器22配置成在需要时限制充电或放电功率以防止蓄电池组14的过热损害，如下文详细所述。
本发明提出了监测进入（充电）或离开（放电）蓄电池组14的实际电流以及使用时间积分均方根（RMS）电流作为控制算法的基础。所述算法跟踪各种时间间隔内的RMS电流，将RMS电流与用于所述时间间隔的阈值进行比较。如果RMS电流超过阈值，那么在控制器22中实施的闭环比例-积分（PI）控制算法调节功率。控制器22中的PI控制算法继续调节功率，直到RMS电流下降低于阈值。
图2是曲线图30，示出了如何计算各种时间窗的滚动平均RMS电流。在曲线图30中，水平轴40表示时间，竖直轴50表示流入或流出蓄电池组14的电流平方。曲线60是对于车辆12中的蓄电池组14的典型操作而言根据时间而变的电流平方曲线。为了防止蓄电池组14中的过量充电或放电电流，需要监测各个时间窗的RMS电流，其中，时间窗从当前时间在时间上向后追溯。例如，假定散列符号42表示当前时间，散列符号44表示散列符号42之前30秒的时间，散列符号46表示散列符号42之前60秒的时间。那么线62表示过去30秒的均方电流，线62表示过去60秒的均方电流。在曲线图30上可以看出，线62是30秒滚动平均RMS电流且可以标识为                                                ，具有由散列符号52示出的电流平方值。类似地，线64是60秒滚动平均RMS电流且可以标识为，具有由散列符号54示出的电流平方值。任何时间窗的RMS电流可以通过进行该时间窗的均方电流的平方根来得到。滚动平均RMS电流可以针对认为相关的任何时间窗计算；例如，时间窗可包括过去30秒、过去60秒、过去2分钟和过去5分钟。
借助于上文定义用于计算各个时间窗的滚动平均RMS电流的方法，需要定义由控制器22使用的一个或多个阈值，以便确定功率限制是否必须在任何时间点应用。虽然RMS电流的单个阈值将是最简单实施的，但是车辆性能和蓄电池组寿命两者都可以通过使用多阈值模型来更好地优化。图3是示出可以如何定义多个RMS电流阈值的曲线图70。时间沿曲线图70的水平轴80绘制，而RMS电流沿竖直轴90绘制。阈值线102、104、106和108表示RMS电流阈值，其可以与上文定义且在曲线图30上示出的滚动平均RMS电流结合使用。在曲线图70上示出的示例中，散列符号82处于30秒时间处。因而，阈值线102表示30秒滚动平均RMS电流（如上文定义）的阈值，具有由散列符号92表示的RMS电流阈值。散列符号84处于60秒时间处。因而，阈值线104表示60秒滚动平均RMS电流的阈值，具有由散列符号94表示的RMS电流阈值。
多阈值模型之后的逻辑是蓄电池组14在短时间段内可以处理高充电或放电功率，而不承受损害，但是如果持续延长时间段，功率必须稍微减少。如果仅仅使用单个阈值，且阈值由阈值线102定义，那么在阈值电流被允许持续若干分钟时蓄电池组14将承受损害。另一方面，如果仅仅使用单个阈值，且阈值由阈值线108定义，那么由于在短时间段内不允许较高电流消耗，短期车辆性能将不必要地降低。多阈值模型允许优化蓄电池组耐用性和车辆性能两者。
以类似的方式，定义阈值线106和108，每一个与较长滚动平均时间窗相关且具有相继更低的阈值电流值。在曲线图70的示例中，阈值线106延伸至2分钟时间处的散列符号86，且具有由散列符号96表示的阈值电流值。阈值线108显示为没有时间限制的连续工作阈值，且具有由散列符号98表示的阈值电流值。可以定义比曲线图70上所示四个更多或更少的阈值。
上述图2和3图示了滚动平均RMS电流值和相关阈值电流值的构思。滚动平均RMS电流的计算和用于在需要时限制功率的控制算法的详细描述如下。
为了获取某一时间窗的均方电流，可以定义如下理论公式：
其中，I是电流，t是时间，t1和t2是时间窗的开始和结束时间。
根据方程（1），RMS电流可以定义如下：
为了在电子处理器（例如，控制器22）中实施控制算法，需要计算滚动平均RMS电流的分立方法。在时间步长下的电流的均方可以计算为：
其中，k是电流时间步长，n是样本数量，i是累积步长数，I是电流。
在样本n内的均方电流的滚动平均可以使用指数加权移动平均滤波器计算，具有表示定积分的标定权重，如下：
其中，，这意味着。
图4是系统误差计算模块120的框图，其可以用于计算“误差”功率量以用于PI控制模块。在线路130上，电流平方数据从电流传感器20输入。线路130上的电流平方信号具有由曲线图30上的曲线60表示的类型。在框132，应用指数加权移动平均滤波器，如方程（3）和（4）所述，以产生用于任何期望时间窗的滚动平均均方电流。滚动平均均方电流提供给乘积函数134，其中，其乘以来自于框136的时间，以产生值。值提供给求和点138，其中，减去来自于框140的时间窗的合适阈值。这得到框142处的函数u，表示“误差”或超过阈值的量，表示为电流平方-时间。函数u提供给乘积函数144，其中，其除以来自于框146的时间，得到误差值。在框148，进行平方根，这得到误差值。在乘积函数150，误差值乘以来自于框152的蓄电池组14的输出电压，在框154处得到根据时间而变的系统“误差”，表示为功率（单位，瓦）。框154处的误差值可以通过除以1000转换为千瓦。定义符号转换，使得如果在蓄电池组充电期间超过阈值那么系统误差函数e(t)为负，如果在蓄电池组放电（车辆驾驶）期间超过阈值那么e(t)为正。
图5是在控制器22中实施的比例积分（PI）控制模块160的框图。来自于模块120的误差函数e(t)在线路162上作为输入提供，其在接点164处分离到比例框166和积分框168。比例框166计算与误差函数成比例的控制项，即，框166中的比例项等于增益常数Kp乘以误差函数e(t)。积分框168计算控制项，其为误差信号积分的函数，即，框168处的积分项等于增益常数Ki乘以误差函数e(t)的时间积分。比例框166和积分框168的输出在求和点170处相加以产生总PI控制信号。
在框172，限幅函数应用于来自于框168的积分项。框172处的限幅函数用于限幅积分项，使得其落入最大值和最小值之间，其中，最大值和最小值取决于蓄电池组14是充电还是放电。在充电模式，积分项的最大值等于比例项的负数，而最小值等于充电功率极限值Pchlim的负数减去比例项。在放电模式，积分项的最大值等于放电功率极限值Pdchlim的负数减去比例项，而最小值等于比例项的负数。来自于框166的比例项不受框172处的限幅函数的影响。框172处的限幅函数的输出到达求和器174，其中，其添加到来自于框176的充电功率极限值Pchlim或放电功率极限值Pdchlim。PI控制模块160的输出是线路178上的针对过程的电流迭代的功率设定值。线路178上的功率设定值等于充电或放电功率极限值加上来自于框166的比例项和来自于框168的积分项的总和，其中，积分项可以在框172处限幅。符号转换使得从“误差”信号计算的比例和积分控制项对功率设定值具有减少的影响；即，在充电模式，当功率为正值时，比例控制项和积分控制项为负，从而减少功率设定值；对于放电模式，反之亦然。限幅函数的本质使得输出功率设定值将具有在零和合适功率极限值（Pchlim或Pdchlim）之间一定位置的值。
图6是由控制器22用于监测电流和调节蓄电池组14中的充电和放电功率的总过程的流程图200。流程图200描述在系统误差计算模块120和PI控制模块160中使用的过程。过程在启动椭圆202开始。在框204，根据模块120的框132计算滚动平均均方电流。在框206，根据乘积函数134，均方电流乘以时间，以获得值。在框208，根据求和点138，误差函数u通过从合适阈值减去值获得。同样，在框208，确定误差函数u的符号。定义符号转换，使得充电功率为正且在充电期间的系统误差为负，而放电功率为负且在放电期间的系统误差为正。在框210，系统误差函数e(t)通过将误差函数u除以时间、进行平方根、乘以系统电压且应用来自于框208的合适正号或负号来计算。框210的计算表示模块120的乘积函数140、框142、乘积函数144和框146。
在决策菱形块212，过程根据系统误差函数e(t)的符号分支。如果误差函数为负，那么过程前进到框214的充电支路。在框214，根据框166，计算PI控制模块160的比例项。在框216，根据框168，计算PI控制模块160的积分项。决策菱形块218和222用于限幅积分项，即，使之在某些极端值之间，如上所述。在决策菱形块218，来自于框216的积分项被检查以确定其是否大于来自于框214的比例项的值；如果是，那么积分项设定等于比例项；如果否，那么积分项保持不变且过程前进到决策菱形块222。在决策菱形块222，来自于框216的积分项被检查以确定其是否小于充电模式的最小值，其中，最小值定义为常数充电功率极限值Pchlim减去来自于框214的比例项；如果是，那么积分项设定等于充电模式的最小值；如果否，那么积分项保持不变且过程前进到框226。在框226，通过将来自于框214的比例项与积分项相加，计算充电的总PI控制信号，其中，积分项来自于框216且可以在框220或框224修正（限幅）。在框228，充电功率的值通过将来自于框226的总PI控制信号与充电功率极限值Pchlim相加来计算。过程的充电支路在终点椭圆230处结束。
在决策菱形块212，如果误差函数为正，那么过程前进到框234处的放电支路。在框234，根据框166，计算PI控制模块160的比例项。在框236，根据框168，计算PI控制模块160的积分项。决策菱形块238和242用于限幅积分项，即，使之在某些极端值之间。在决策菱形块238，来自于框236的积分项被检查以确定其是否小于放电模式的最大值，其中，最大值定义为常数（负）放电功率极限值Pdchlim减去来自于框234的比例项；如果是，那么积分项设定等于放电模式的最大值；如果否，那么积分项保持不变且过程前进到决策菱形块242。在决策菱形块242，来自于框236的积分项被检查以确定其是否大于来自于框234的比例项的负数；如果是，那么积分项设定等于比例项的负数；如果否，那么积分项保持不变且过程前进到框246。在框246，通过将来自于框234的比例项与积分项相加，计算放电的总PI控制信号，其中，积分项来自于框236且可以在框240或框244修正（限幅）。在框248，放电功率的值通过从放电功率极限值Pdchlim减去来自于框246的总PI控制信号来计算。过程的充电支路在终点椭圆230处结束。
流程图200中示出的过程的净效果在于，当第一次超过阈值时，控制器22开始以基于PI控制模块160中的增益常数Kp和Ki的速率斜变降低充电或放电功率。如果随着更多时间经过，滚动平均RMS电流继续超过阈值，那么功率将进一步斜变降低，直到在一些情况下充电或放电功率等于零。在很少或没有电流流动的情况下，滚动平均电流在一定时间量之后最终下降低于阈值，且功率将增加。功率实际上可以在滚动平均电流下降低于阈值之前开始往回斜变增加，这是PI控制模块160的性质，且可以借助于选择增益常数Kp和Ki以及功率极限值Pchlim和Pdchlim来定制。
当控制器22由于超过阈值而限制功率时，实际功率限制能够以多种方式实施——包括管理马达或充电转换器和蓄电池组14之间的电压差，通过增加沿功率电缆18的电阻而减少电流，或者其它方法。实际功率限制器的位置和机制可以根据成本、可靠性、包装考虑或其它因素决策。在任何情况下，通过监测各个时间窗的实际电流，上述控制方法提供蓄电池组充电和放电功率的鲁棒控制，从而防止蓄电池组14的损害，同时为车辆驾驶员提供最佳性能。
前述说明仅仅公开和描述本发明的示例性实施例。本领域技术人员从这种说明和附图以及权利要求书将容易认识到，能够对本发明进行各种变化、修改和变型，而不偏离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于控制蓄电池组的充电和放电功率的方法，所述方法包括：
建立多个时间窗中的每个时间窗的阈值，其中时间窗越长，阈值越低；
用电流传感器测量流入或流出蓄电池组的电流；
根据所测量电流计算多个时间窗中的每个时间窗的均方根电流；
将多个时间窗中的每个时间窗的均方根电流与该时间窗的阈值进行比较；和
如果多个时间窗中的任何一个时间窗的均方根电流超过该时间窗的阈值，控制充电或放电功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算时间窗的均方根电流包括使用指数加权移动平均滤波器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，控制充电或放电功率包括：如果多个时间窗的任何一个时间窗的均方根电流超过该时间窗的阈值，那么减少充电或放电功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，控制充电或放电功率包括：计算误差函数；以及使用比例积分控制算法来计算功率设定值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，使用比例积分控制算法来计算功率设定值包括：
基于误差函数计算比例项；
基于误差函数计算积分项；
限幅积分项以使之处于最大值和最小值之间；
将比例项和积分项相加；以及
将功率极限值与比例项和积分项的总和相加以获得功率设定值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，限幅积分项包括允许充电功率的最大值和最小值不同于放电功率的最大值和最小值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，增加功率极限值包括允许充电功率的功率极限值不同于放电功率的功率极限值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，蓄电池组是锂离子蓄电池组。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，蓄电池组用于电动车辆或混合动力车辆。
10.一种用于控制电动车辆内的锂离子蓄电池组的充电和放电功率的方法，所述方法包括：
建立多个时间窗中的每个时间窗的阈值，其中时间窗越长，阈值越低；
用电流传感器测量流入或流出蓄电池组的电流；
根据所测量电流计算多个时间窗中的每个时间窗的滚动平均均方根电流；
将多个时间窗中的每个时间窗的滚动平均均方根电流与该时间窗的阈值进行比较；和
控制充电或放电功率，其中，如果多个时间窗的任何一个时间窗的滚动平均均方根电流超过该时间窗的阈值，那么减少充电或放电功率。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，计算时间窗的滚动平均均方根电流包括使用指数加权移动平均滤波器。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，控制充电或放电功率包括：计算误差函数；以及使用比例积分控制算法来计算功率设定值。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，使用比例积分控制算法来计算功率设定值包括：
基于误差函数计算比例项；
基于误差函数计算积分项；
限幅积分项以使之处于最大值和最小值之间；
将比例项和积分项相加；以及
将功率极限值与比例项和积分项的总和相加以获得功率设定值。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，限幅积分项包括允许充电功率的最大值和最小值不同于放电功率的最大值和最小值。
15.一种用于蓄电池组的功率管理系统，所述蓄电池组将电能提供给设备，所述功率管理系统包括：
电流传感器，用于测量流入或流出蓄电池组的电流；
控制器，用于管理蓄电池组中的充电和放电功率，所述控制器响应于来自于电流传感器的测量信号且配置成在多个时间窗中的每个时间窗内平均的电流超过该时间窗的阈值时限制功率以防止对蓄电池组的损害，其中时间窗越长，阈值越低；以及
响应于来自于控制器的信号限制蓄电池组中的充电和放电功率的装置。
16.根据权利要求15所述的功率管理系统，其中，所述控制器包括系统误差计算模块和比例积分控制模块。
17.根据权利要求16所述的功率管理系统，其中，所述控制器中的系统误差计算模块配置成：使用指数加权移动平均滤波器来计算多个时间窗中的每个时间窗的滚动平均均方根电流；计算滚动平均均方根电流和该时间窗的阈值之间的差；以及基于所述差来计算系统误差函数。
18.根据权利要求16所述的功率管理系统，其中，所述控制器中的比例积分控制模块配置成：基于系统误差计算模块的输出来计算比例项和积分项；限幅积分项以使之处于最大值和最小值之间；将比例项和积分项相加；以及将功率极限值与比例项和积分项的总和相加以获得功率设定值。
19.根据权利要求18所述的功率管理系统，其中，充电功率的最大值、最小值和功率极限值均不同于放电功率。
20.根据权利要求15所述的功率管理系统，其中，蓄电池组是锂离子蓄电池组，所述设备是电动车辆。
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