一种电动汽车电源系统充电加热控制方法技术方案

技术编号:15511986 阅读:228 留言:0更新日期:2017-06-04 04:48
本发明专利技术提供了一种电动汽车电源系统充电加热控制方法,在电池充电开始前,首先检测电池模块的温度,当电池模块的最低温度低于设定值时,由充电机输出电流流经加热装置对电池模块进行加热,加热过程中实时计算加热装置的电流,将此电流作为请求电流再次发送给充电机,继续对电池加热,当电池模块最低温度高于设定值时,停止加热,进入充电模式。通过在电池模块内增设加热装置,解决了低温环境下电池的容量衰减严重和充放电能力下降的问题。通过本发明专利技术实现了低温环境下的电池充电合理和充电安全。

Charging heating control method for electric automobile power supply system

The invention provides a power supply system of electric vehicle charging heating control method, charging of the battery before the start of the first test of the battery module temperature, the lowest temperature when the battery module is lower than the set value, the charger output current flowing through the heating device for heating a battery module, current real-time calculation of heating device in the heating process, the this current is sent to the current request again to the battery charger, the battery module when heating, the lowest temperature is higher than the set value, stop heating, enter the charging mode. A heating device is added in the battery module to solve the problem that the capacity attenuation of the battery is serious and the capacity of charging and discharging is low in a low temperature environment. The invention realizes the reasonable charging and the safe charging of the battery under the low temperature environment.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车电源系统充电加热控制方法
本专利技术属于电动汽车
,特别涉及一种电动汽车电源系统充电加热控制方法。
技术介绍
电动汽车有着节能、环保等诸多优点,并且是诸多高新技术结合的产物,锁着能源的日趋减少和政府的大力倡导,在不久的将来必然拥有广阔的市场。目前我国已经将电动汽车产业化列为新能源汽车产业规划。影响电动棒给汽车产业化的关键瓶颈是动力电池。市场上的电动汽车大多采用锂电池作为动力电池,电动汽车的行驶里程与环境温度密切相关,在低温下的导电性能比较差,锂离子扩散的速度比较慢,这就要求在低温的状态下不能够对电池直接进行充电,必须等电池的温度上升之后,才能对电池进行充电,否则对电池的寿命影响很大,例如锂电池温度为0度时,其电量容量只有电池额定容量的90%左右;在温度为-20度时,其电量容量只有电池额定容量的70%左右。因此,如果电动汽车的动力电池模块长时间工作在低温环境下,电池容量衰减严重和充放电能力下降,直接影响电动汽车的续航里程和行车安全。现有技术中,通常采用加热装置对低温环境下的电池先加热到一定温度,再对电池充电,但是未充分考虑电池的充放电电流和加热装置的电流的大小,只考虑电池的温度和加热装置的温度的大小,来设置加热充电方式,这将造成对电池的充电不合理,影响充电安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车电源系统充电加热控制方法,用于解决低温环境下电池充电不合理和充电不安全的问题。为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种电动汽车电源系统充电加热控制方法,方法方案一,包括如下步骤:1)检测电池模块的温度,当电池模块的最低温度低于第一设定值时,对电池模块预加热;2)采集电池模块的充放电流Ih、充电机的输出电流Ic,若电池处于充电状态,则流入加热模块的电流Iq=Ic-Ih;若电池处于放电状态,则流入加热模块的电流Iq=Ic+Ih,以流入加热模块的电流Iq作为请求电流,由电池管理系统发送给充电机,调整充电机的输出电流,对电池模块加热;3)当电池模块的最低温度高于第二设定值时,停止加热,进行充电。方法方案二,在方法方案一的基础上,若充电机输出电流不能满足加热电流需求,则电池模块放电补充加热电流,当电池模块最低单体电压小于设定的第一保护值时,则停止放电。方法方案三,在方法方案二的基础上,当电池模块的最高温度大于设定的第二保护值时,停止充电。方法方案四,在方法方案三的基础上,当加热模块自身温度高于设定的第三保护值时,停止加热。方法方案五,在方法方案一的基础上,电池管理系统通过电流采集模块获得电池模块的电流,通过CAN总线获得充电机的输出电流。本专利技术的有益效果是:本专利技术在电池充电开始前,首先检测电池模块的温度,当电池模块的最低温度低于设定值时,由充电机输出电流流经加热装置对电池模块进行加热,加热过程中实时计算加热装置的电流,将此电流作为请求电流再次发送给充电机,继续对电池加热,当电池模块最低温度高于设定值时,停止加热,进入充电模式。本专利技术实现了低温环境下的电池充电合理和充电安全。附图说明图1为本专利技术的电动汽车电源充电系统结构图;图2为本专利技术的充电加热控制流程图;图3为本专利技术的闭环加热控制流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明:本专利技术的电动汽车电池充电系统由电池模块、电气模块、电池管理系统、PTC加热器和相关线束等组成,在电源系统之外,包括充电机,负责对电源模块进行充电。电池模块由单体电池通过一定的串并联成组方式组成,电气模块由熔断器、充电接触器、加热接触器和主负接触器组成,电池管理系统负责采集单体电池数据、充放电电流数据、总电压数据及对电气模块进行监测和控制,线束负责将电池模块、电气模块、电池管理系统通过通讯线连接起来,在电池管理系统的管理下,控制电源系统之外的充电机对电动汽车电源系统进行充电。其中,电池管理系统架构采用主从式架构,包括主控管理单元和从控管理单元,还可以采用分布式设计或一体式设计。进一步地,根据低温环境下电池温升需求,选择一定功率的PTC加热器。进一步地,根据PTC加热器的功率选择对应规格的熔断器和接触器。进一步地,根据电源的相关特性,选择一定规格的主负接触器和充电接触器。由于电动汽车的电池在低温环境下,电池的容量衰减严重,充放电能力下降,影响电动车电动汽车行驶里程和驾驶舒适性,为解决低温环境下电池的容量衰减严重和充放电能力下降的问题,在电池模块内设计加热装置,本专利技术采用的电池模块加热材料是动力电池陶瓷PTC加热器,其发热功率随环境温度的变化而变化,因此需要实时计算流经PTC加热器的电流,并将此电流作为请求电流再次发送给充电机,实现加热系统的闭环控制。当电池模块温度低于一定值时,电池管理系统控制加热装置和充电机首先对电池模块进行加热,电池管理系统通过CAN总线向充电机发送请求电流,充电机的输出电流流经加热装置,从而实现对电池模块加热,当电池模块温度高于一定值后,关闭加热装置,再按正常充电流程对电池充电,对电动汽车电源系统充电加热控制方法,如图1和图2所示,具体的控制过程为:一种电动汽车电源系统充电加热控制方法,步骤如下:1、插上充电枪,BMS上电,完成自检,若自检未完成,则判断为BMS硬件故障,若电池状态正常,则闭合充电接触器。检测电池模块的温度,若电池模块的最低温度低于第一设定值,即Tmin<Tsetmin,则闭合加热充电器,对电池模块预加热,其加热控制采用闭环控制。2、电池管理系统的主控单元通过霍尔传感器采集电池的充放电电流Ih,定义为流入电池的电流为负,流出电池的电流为正;且充电机的输出电流Ic以数据帧的方式通过CAN总线发送给电池管理系统;流入加热装置PTC的电流Iq=Ic+Ih,本实施例的充电机为交流充电机。若霍尔传感器检测的电流Ih小于0,有一部分充电机电流流入了电池模块,则说明电池处于充电状态,此时充电机的输出电流较大,调整加热需求电流为Iq=Ic-Ih,即流入PTC的电流为Iq=Ic-Ih,将电流Iq作为请求电流由电池管理系统通过CAN总线发送给充电机,该请求电流为充电闭环控制的电流指令值,充电机按Iq调整输出电流,那么此次请求的充电机电流将降低;若霍尔传感器检测的电流Ih大于0,有一部分充电机电流流出了电池模块,则说明电池处于放电状态,此时充电机的输出电流较小,调整加热需求电流为Iq=Ic+Ih,即流入PTC的电流为Iq=Ic+Ih,将电流Iq作为请求电流由电池管理系统通过CAN总线发送给充电机,充电机按Iq调整输出电流,那么此次请求的充电机电流将增大。电池管理系统与充电机之间的CAN总线速率为10KBPS~1MBPS。需要说明的是,加热过程中,若充电机输出电流不能满足加热电流需求,则电池模块放电补充加热电流,当电池模块最低单体电压小于设定的第一保护值时,即Vmin<Vp时,为了保护电池的性能,电池管理系统断开主负接触器,停止电池的放电。3、加热过程中,不断按步骤2中的方法计算流入PTC的电流,以调整充电机的输出电流;电池管理系统的从控管理单元采集电池模块的温度,若电池模块最低温度高于第二设定值后,即Tmin>Tsetmax,断开加热接触器,进行正常充电,本实施例采用交流充电方式对电池模块充电;同时,电池管理系本文档来自技高网...
一种电动汽车电源系统充电加热控制方法

【技术保护点】
一种电动汽车电源系统充电加热控制方法,其特征在于,包括如下步骤:1)检测电池模块的温度,当电池模块的最低温度低于第一设定值时,对电池模块预加热;2)采集电池模块的充放电流Ih、充电机的输出电流Ic,若电池处于充电状态,则流入加热模块的电流Iq=Ic‑Ih;若电池处于放电状态,则流入加热模块的电流Iq=Ic+Ih,以流入加热模块的电流Iq作为请求电流,由电池管理系统发送给充电机,调整充电机的输出电流,对电池模块加热;3)当电池模块的最低温度高于第二设定值时,停止加热,进行充电。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电源系统充电加热控制方法,其特征在于,包括如下步骤:1)检测电池模块的温度,当电池模块的最低温度低于第一设定值时,对电池模块预加热;2)采集电池模块的充放电流Ih、充电机的输出电流Ic,若电池处于充电状态,则流入加热模块的电流Iq=Ic-Ih;若电池处于放电状态,则流入加热模块的电流Iq=Ic+Ih,以流入加热模块的电流Iq作为请求电流,由电池管理系统发送给充电机,调整充电机的输出电流,对电池模块加热;3)当电池模块的最低温度高于第二设定值时,停止加热,进行充电。2.根据权利要求1所述的电动汽车电源系统充电加热控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员:田云芳吕少锋孙君起王文武李若帆
申请(专利权)人:洛阳宝盈智控科技有限公司
类型:发明
国别省市:河南,41

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