一种动力电池加热装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种动力电池加热装置及控制方法，其中动力电池加热装置中，控制器根据每个单体电池的表面温度来控制每个可控开关部件的通断，并通过控制功率调节部件对对应的加热部件的加热功率进行调节，进而使各个单体电池的表面温度的差值低于预设温度阈值，克服了现有技术中单体电池加热过程中温差较大的缺陷。

Power battery heating device and control method

The embodiment of the invention provides a battery heating device and control method, the power battery heating device, controller to control each controllable switch components according to the surface temperature of each single battery on-off, heating power and heating power control by adjusting the components of the corresponding adjustment, so that the surface temperature difference each single battery is lower than the preset temperature threshold, overcome the defects of thermoelectric heating process in the existing technology in large single battery.

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池加热装置及控制方法
本专利技术涉及动力电池加热
，具体涉及一种动力电池加热装置及控制方法。
技术介绍
开发和利用新能源是当今世界解决能源危机和环境问题的核心因素，电动汽车的推广应用则是新能源利用的一个重要环节。动力电池作为电动汽车的动力源，对电动汽车的使用性能有直接的影响。动力电池以其良好的综合性能，在电动汽车上得到了广泛应用。但是，在零下10℃以下的低温环境时，由于动力电池正负极材料和电解液活性下降，其充放电性能会大幅下降。为了解决这一问题，通常需要对动力电池加热来保证电动汽车在寒冷条件下的正常使用。电动汽车动力电池的加热方法主要包括两大类：内部加热法和外部加热法。内部加热法是在电池正、负极充入交流电来实现对动力电池的加热，其特点是加热时间短，热损失小，但是低频交流电加热会影响动力电池寿命，高频交流电加热影响动力电池的充放电性能。外部加热法是在动力电池的外部进行加热，采用的措施主要有液体或气体加热、加热板加热、加热套加热以及珀尔贴效应加热等。液体或气体加热方法是通过将加热后的液体或气体充入电池箱对电池进行加热，但液体加热对电池箱的密封和绝缘要求较高，而气体加热存在加热速度慢和加热能耗较高的缺点。利用珀尔贴效应制作的加热装置本质上仍然是气体加热方式，具有气体加热相同的优点和缺点。加热板、加热套虽然能克服液体、气体加热时的存在的上述缺陷，但加热过程中常使得动力电池中的单体电池温度分布不均匀，温差较大。
技术实现思路
因此，本专利技术实施例要解决的技术问题在于克服现有技术中动力电池加热的上述缺陷，从而提供一种动力电池加热装置及控制方法。为此，本专利技术实施例提供了如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种动力电池加热装置，包括：控制器；若干加热部件，每个所述加热部件对应动力电池中的一个单体电池，用于在通电时对其对应的所述单体电池进行加热；若干第一测温部件，每个所述第一测温部件对应一个所述单体电池，用于采集其对应的所述单体电池的表面温度；若干可控开关部件，每个所述可控开关部件对应一个所述加热部件，用于导通或者断开其对应的所述加热部件与电源间的连接；若干功率调节部件，每个所述功率调节部件对应一个所述加热部件；所述控制器，根据接收的所述单体电池的表面温度控制每个所述可控开关部件的通断，并通过控制所述功率调节部件对该功率调节部件对应的加热部件的加热功率进行调节，使每个所述单体电池的表面温度间的差值低于预设温度阈值。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热装置，所述加热部件包括：两个加热单元，分别设置于其对应的所述单体电池的两个侧面；每个所述加热单元包括散热板材，所述散热板材的两个外侧面覆盖有金属膜，所述金属膜的外侧面覆盖有绝缘层；且所述金属膜通过引出的金属线与电源、对应的所述可控开关部件以及对应的所述功率调节部件间形成回路。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热装置，所述功率调节部件包括：若干并联连接的电阻，且每个并联支路上的所述电阻串联有一个第一可控开关；所述第一可控开关的控制端与所述控制器通信连接，根据所述控制器发出的控制信号导通或者关闭。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热装置，还包括：第二测温部件，用于采集外部环境温度；所述控制器，根据所述外部环境温度判断是否需要启动所述加热部件，并在判断需要启动所述加热部件时控制所述可控开关部件导通，以及根据所述外部环境温度确定所述外部环境温度对应的所述加热部件的加热功率范围，并通过控制所述功率调节部件使每个所述加热部件的加热功率位于所述加热功率范围内。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热装置，还包括：电源切换部件；车辆运行状态监测部件，用于监测电动车的车辆运行状态；所述控制器，根据所述车辆运行状态确定与当前车辆运行状态相匹配的电源，并控制所述电源切换部件切换至与当前车辆运行状态相匹配的所述电源。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热装置，所述电源切换部件包括：若干并联连接的第二可控开关，每个所述第二可控开关的一端对应一个不同的电源，另一端作为电源的输出端；所述第二可控开关的控制端与所述控制器通信连接；所述控制器，根据所述车辆运行状态确定与当前车辆运行状态相匹配的电源，并控制该电源对应的所述第二可控开关导通。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热装置，其特征在于，所述控制器，根据与当前车辆运行状态相匹配的所述电源确定动力电池中的所述单体电池需要加热至的温度，并根据每个所述单体电池当前的温度以及需要加热至的温度控制所述功率调节部件对该功率调节部件对应的加热部件的加热功率进行调节，使每个所述单体电池的表面温度达到其需要加热至的温度。本专利技术实施例还提供了一种动力电池加热控制方法，包括：获取动力电池中的每个单体电池的表面温度；根据每个所述单体电池的表面温度对该单体电池对应的加热部件的加热功率进行调节，使每个所述单体电池的表面温度间的差值低于预设温度阈值。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热控制方法，还包括：获取外部环境温度；根据所述外部环境温度判断是否需要启动所述加热部件；若需要，根据所述外部环境温度确定所述外部环境温度对应的所述加热部件的加热功率范围，并控制每个所述加热部件的加热功率位于所述加热功率范围内。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热控制方法，还包括：获取电动车的车辆运行状态；根据所述车辆运行状态确定与当前车辆运行状态相匹配的电源，并切换至与当前车辆运行状态相匹配的所述电源。可选地，本专利技术实施例所述的动力电池加热控制方法，还包括：根据与当前车辆运行状态相匹配的所述电源确定动力电池中的所述单体电池需要加热至的温度，并根据每个所述单体电池当前的温度以及需要加热至的温度控制所述功率调节部件对该功率调节部件对应的加热部件的加热功率进行调节，使每个所述单体电池的表面温度达到其需要加热至的温度。本专利技术实施例技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例中的动力电池加热装置，其控制器根据每个单体电池的表面温度来控制每个可控开关部件的通断，并通过控制功率调节部件对对应的加热部件的加热功率进行调节，进而使各个单体电池的表面温度的差值低于预设温度阈值，克服了现有技术中单体电池加热过程中温差较大的缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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中动力电池加热装置的一个具体实例的结构框图；图2为本专利技术实施例中动力电池加热装置的第二个具体实例的结构框图；图3为本专利技术实施例中动力电池加热装置的第三个具体实例的结构框图；图4为本专利技术实施例中动力电池加热装置的第四个具体实例的结构框图；图5为本专利技术实施例中动力电池加热装置的第五个具体实例的结构框图；图6为本专利技术实施例中动力电池加热控制方法的一个具体实例的流程图；图7为本专利技术实施例中动力电池加热控制方法的第二个具体实例的流程图；图8为本专利技术实施例中动力电池加热控制方法的第三个具体实例的流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池加热装置，其特征在于，包括：控制器；若干加热部件，每个所述加热部件对应动力电池中的一个单体电池，用于在通电时对其对应的所述单体电池进行加热；若干第一测温部件，每个所述第一测温部件对应一个所述单体电池，用于采集其对应的所述单体电池的表面温度；若干可控开关部件，每个所述可控开关部件对应一个所述加热部件，用于导通或者断开其对应的所述加热部件与电源间的连接；若干功率调节部件，每个所述功率调节部件对应一个所述加热部件；所述控制器，根据接收的所述单体电池的表面温度控制每个所述可控开关部件的通断，并通过控制所述功率调节部件对该功率调节部件对应的加热部件的加热功率进行调节，使每个所述单体电池的表面温度间的差值低于预设温度阈值。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池加热装置，其特征在于，包括：控制器；若干加热部件，每个所述加热部件对应动力电池中的一个单体电池，用于在通电时对其对应的所述单体电池进行加热；若干第一测温部件，每个所述第一测温部件对应一个所述单体电池，用于采集其对应的所述单体电池的表面温度；若干可控开关部件，每个所述可控开关部件对应一个所述加热部件，用于导通或者断开其对应的所述加热部件与电源间的连接；若干功率调节部件，每个所述功率调节部件对应一个所述加热部件；所述控制器，根据接收的所述单体电池的表面温度控制每个所述可控开关部件的通断，并通过控制所述功率调节部件对该功率调节部件对应的加热部件的加热功率进行调节，使每个所述单体电池的表面温度间的差值低于预设温度阈值。2.根据权利要求1所述的动力电池加热装置，其特征在于，所述加热部件包括：两个加热单元，分别设置于其对应的所述单体电池的两个侧面；每个所述加热单元包括散热板材，所述散热板材的两个外侧面覆盖有金属膜，所述金属膜的外侧面覆盖有绝缘层；且所述金属膜通过引出的金属线与电源、对应的所述可控开关部件以及对应的所述功率调节部件间形成回路。3.根据权利要求1所述的动力电池加热装置，其特征在于，所述功率调节部件包括：若干并联连接的电阻，且每个并联支路上的所述电阻串联有一个第一可控开关；所述第一可控开关的控制端与所述控制器通信连接，根据所述控制器发出的控制信号导通或者关闭。4.根据权利要求1-3任一项所述的动力电池加热装置，其特征在于，还包括：第二测温部件，用于采集外部环境温度；所述控制器，根据所述外部环境温度判断是否需要启动所述加热部件，并在判断需要启动所述加热部件时控制所述可控开关部件导通，以及根据所述外部环境温度确定所述外部环境温度对应的所述加热部件的加热功率范围，并通过控制所述功率调节部件使每个所述加热部件的加热功率位于所述加热功率范围内。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华波，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37