一种电池加热系统和电池加热控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池加热系统和电池加热控制方法。该电池加热系统包括加注液壶、水泵、加热器、电池加热管路、热管理模块控制器。该电池加热控制方法包括：热管理模块控制器接收VCU发送的工作模式信息，判断是否可以开启电池加热循环回路；如果可以开启，则通过VCU从BCU获取电池内部多个检测点取平均值得到的平均温度信息，并判断平均温度是否低于第一规定温度TI，若否，则令电池加热循环回路保持关闭，若是，则开启并控制电池加热循环回路中的加热器的加热功率，开启并控制电池加热循环回路中的水泵的转速。本发明专利技术能够实现对动力电池进行加热和加热管理的目的，可以保证电动汽车电池在低温环境中可以正常使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车
，特别涉及一种电池加热系统和一种电池加热控制方法。
技术介绍
为了解决石油能源紧缺及减轻城市空气污染的问题，制造电动汽车的任务事在必行，但是目前在电动汽车的制造阶段，有以下几个显著问题有待解决：1)电动汽车无法在冬季(低温环境)运行，原因是根据动力电池的特性，无法在0℃以下的低温环境中对电池进行充电；2)电动汽车处于低温环境时，放电能力大大减退，在环境温度-10℃以下，仅能发挥总电量的80％，减少续驶里程10km左右；现有技术中，电动汽车以电池组作为动力源，电池组必须在合适的温度范围内工作才能保证高效率、长寿命，而大多地区冬季较冷，甚至某些地区的环境温度长期处于低于0℃的低温状态，偏离了电池组最优的工作环境，无法保证电动汽车的正常使用。如果上述问题不能得到解决，将影响电动汽车的发展。因此，如何解决电动汽车动力电池在低温环境中无法正常使用这一问题，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种电池加热系统及其控制方法，用于对电动汽车的动力电池进行热管理，以保证动力电池在低温情况下正常充电及放电。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电池加热系统，包括：用于盛放防冻液的加注液壶；电池加热管路，所述电池加热管路靠近电池布置，用于对所述电池进行加热；水泵，所述水泵和所述电池加热管路连接且连通，构成电池加热循环回路，所述加注液壶与所述电池加热循环回路连通；布置于所述电池加热循环回路中用于加热所述防冻液的加热器；热管理模块控制器，所述水泵、所述加热器分别通过硬线与所述热管理模块控制器连接，所述热管理模块控制器控制所述水泵的开闭和转速，以及所述加热器的开闭和功率。优选地，在上述电池加热系统中，还包括：设置于所述加热器下游、所述电池加热管路上游的水温传感器；所述热管理模块控制器根据所述水温传感器测得的温度信息，控制所述加热器的开闭。优选地，在上述电池加热系统中，还包括三通控制阀，所述加热器位于所述水泵的下游，并且位于所述电池加热管路的上游，所述三通控制阀中的第一接口与所述加热器连通，第二接口与所述电池加热管路连通，第三接口与用于车内采暖的暖通芯体连通。优选地，在上述电池加热系统中，所述热管理模块控制器通过整车CAN与VCU连接，以接收工作模式信息、接收电池相关信息，和/或，向所述VCU发送故障信息，所述热管理模块控制器根据所述工作模式信息和所述电池相关信息控制所述水泵、所述加热器、三通控制阀；所述VCU通过动力CAN与BCU连接，以将所述故障信息传递给所述BCU，令所述BCU对所述电池实施保护措施。一种电池加热控制方法，包括：热管理模块控制器接收VCU发送的工作模式信息，判断是否可以开启电池加热循环回路；如果可以开启，则通过所述VCU从BCU获取电池内部多个检测点取平均值得到的平均温度信息，并判断所述平均温度是否低于第一规定温度TI，若否，则令电池加热循环回路保持关闭，若是，则开启并控制所述电池加热循环回路中的加热器的加热功率，开启并控制所述电池加热循环回路中的水泵的转速。优选地，上述电池加热控制方法，具体为：步骤a，所述热管理模块控制器接收所述VCU发送的工作模式信息，如果所述工作模式信息为充电模式信息，进行步骤b，如果所述工作模式信息为行驶模式信息或高压上电完成模式信息，进行步骤f；步骤b，所述热管理模块控制器被唤醒，接收所述平均温度信息，并判断电池内部平均温度是否低于第一规定温度TI，若否，则令所述电池加热循环回路保持关闭，若是，则进行步骤c；步骤c，开启所述电池加热循环回路，并进行步骤d和步骤e；步骤d，所述热管理模块控制器接收所述最低温度检测点所在地址的编号信息，并根据所述最低温度检测点所在地址与电池进水口之间的距离远近，控制所述水泵的转速；步骤e，所述热管理模块控制器接收所述最低温度信息，并判断第二规定温度T2与最低温度的差值，并根据所述差值调节所述加热器功率；步骤f，如果所述热管理模块控制器接收到电池加热需求信息以及控制面板提供的车内采暖需求信息，则开启车内采暖循环回路，并且开启电池加热循环回路，并根据所述控制面板提供的采暖档位和鼓风机的风量档位，调节水泵转速和加热器加热功率。优选地，在上述电池加热控制方法中，步骤d具体为：所述热管理模块控制器接收所述最低温度检测点所在地址的编号信息后，如果所述地址距离所述电池进水口最远，则令水泵以最大流量工作；如果所述地址距离所述电池进水口最近，则令所述水泵以20％占空比工作；如果所述地址在所述电池进水口最近位置和最远位置之间，则根据所述地址与所述电池进水口距离的远近，采用无极调速控制水泵的转速。优选地，在上述电池加热控制方法中，步骤e具体为：判断所述第二规定温度T2与所述电池内部最低温度的差值后，如果所述差值趋于零，则令所述加热器以2kw功率工作，然后，判断所述差值是否达到-2℃，若否，则保持所述加热器以2kw功率工作，若是，则关闭所述加热器；如果所述差值大于10℃，则令所述加热器以最大功率工作，然后，判断所述加热器下游的水温是否高于第三规定温度T3，若否，则保持所述加热器以最大功率工作，若是，则关闭所述加热器，并且每30秒启动一次所述水泵，并判断所述加热器下游的水温是否低于所述第三规定温度T3达到3℃，若否，则关闭所述加热器，若是，则启动所述加热器；如果所述差值在0℃至10℃之间，则根据所述差值的大小，对所述加热器进行无极调节。优选地，在上述电池加热控制方法中，步骤a中，如果所述工作模式信息为行驶模式信息或高压上电完成模式信息，并且，电池放电功率不足以支持乘员舱采暖和电池加热时，关闭电池加热管路所在支路。优选地，在上述电池加热控制方法中，还包括步骤h：在上述工作过程中，当所述VCU接收到所述热管理模块控制器发送的水温传感器故障信息、水泵故障信息或加热器故障信息时，通过动力CAN将信息传递给BCU，所述BCU对所述电池实施保护措施，根据电池内部温度及故障等级限制所述电池的电流输出及充电模式下的充电电流。从上述技术方案可以看出，本专利技术提供的电池加热系统及其控制方法，通过加注液壶、加热器以及水泵和电池加热管路构成的电池加热循环回路，实现对动力电池进行加热的目的，并通过热管理模块控制器进行加热管理，从而可以解决现有技术中电动汽车电池在低温环境中无法正常使用的这一技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的电池加热系统的连接结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的电池加热系统的信号传输示意图；图3为本专利技术实施例提供的电池加热控制方法的工作流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的电池加热控制方法在充电模式下的工作流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的电池加热控制方法在行驶模式或高压上电完成模式下的工作流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的电池加热控制方法中故障信息处理的工作流程示意图。其中：1-加注液壶，2-注液三通，3-水泵，4-加热器，5-水温传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池加热系统，其特征在于，包括：用于盛放防冻液的加注液壶(1)；电池加热管路(7)，所述电池加热管路(7)靠近电池布置，用于对所述电池进行加热；水泵(3)，所述水泵(3)和所述电池加热管路(7)连接且连通，构成电池加热循环回路，所述加注液壶(1)与所述电池加热循环回路连通；布置于所述电池加热循环回路中用于加热所述防冻液的加热器(4)；热管理模块控制器(10)，所述水泵(3)、所述加热器(4)分别通过硬线与所述热管理模块控制器(10)连接，所述热管理模块控制器(10)控制所述水泵(3)的开闭和转速，以及所述加热器(4)的开闭和功率。

【技术特征摘要】
1.一种电池加热系统，其特征在于，包括：用于盛放防冻液的加注液壶(1)；电池加热管路(7)，所述电池加热管路(7)靠近电池布置，用于对所述电池进行加热；水泵(3)，所述水泵(3)和所述电池加热管路(7)连接且连通，构成电池加热循环回路，所述加注液壶(1)与所述电池加热循环回路连通；布置于所述电池加热循环回路中用于加热所述防冻液的加热器(4)；热管理模块控制器(10)，所述水泵(3)、所述加热器(4)分别通过硬线与所述热管理模块控制器(10)连接，所述热管理模块控制器(10)控制所述水泵(3)的开闭和转速，以及所述加热器(4)的开闭和功率。2.根据权利要求1所述的电池加热系统，其特征在于，还包括：设置于所述加热器(4)下游、所述电池加热管路(7)上游的水温传感器(5)；所述热管理模块控制器(10)根据所述水温传感器(5)测得的温度信息，控制所述加热器(4)的开闭。3.根据权利要求1所述的电池加热系统，其特征在于，还包括三通控制阀(6)，所述加热器(4)位于所述水泵(3)的下游，并且位于所述电池加热管路(7)的上游，所述三通控制阀(6)中的第一接口与所述加热器(4)连通，第二接口与所述电池加热管路(7)连通，第三接口与用于车内采暖的暖通芯体(8)连通。4.根据权利要求1至3任一项所述的电池加热系统，其特征在于，所述热管理模块控制器(10)通过整车CAN与VCU连接，以接收工作模式信息、接收电池相关信息，和/或，向所述VCU发送故障信息，所述热管理模块控制器(10)根据所述工作模式信息和所述电池相关信息控制所述水泵(3)、所述加热器(4)、三通控制阀(6)；所述VCU通过动力CAN与BCU连接，以将所述故障信息传递给所述BCU，令所述BCU对所述电池实施保护措施。5.一种电池加热控制方法，其特征在于，包括：热管理模块控制器(10)接收VCU发送的工作模式信息，判断是否可以开启电池加热循环回路；如果可以开启，则通过所述VCU从BCU获取电池内部多个检测点取平均值得到的平均温度信息，并判断所述平均温度是否低于第一规定温度TI，若否，则令电池加热循环回路保持关闭，若是，则开启并控制所述电池加热循环回路中的加热器(4)的加热功率，开启并控制所述电池加热循环回路中的水泵(3)的转速。6.根据权利要求5所述的电池加热控制方法，其特征在于，具体为：步骤a，所述热管理模块控制器(10)接收所述VCU发送的工作模式信息，如果所述工作模式信息为充电模式信息，进行步骤b，如果所述工作模式信息为行驶模式信息或高压上电完成模式信息，进行步骤f；步骤b，所述热管理模块控制器(10)被唤醒，接收所述平均温度信息，并判断电池内部平均温度是否低于第一规定温度TI，若否，则令所述电池加热循环回路保持关闭，若是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲，冀俊明，王清海，薛强，
申请(专利权)人：北京长安汽车工程技术研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11