一种电动汽车用可预热充电装置及采用该充电装置对电池组进行预热、充电的方法制造方法及图纸

一种电动汽车用可预热充电装置及采用该充电装置对电池组进行预热、充电的方法，涉及电动汽车充电及控制领域。解决了现有电动汽车充电装置先恒流再恒压的充电方式，使缩短充电时间受到了限制，及其低温条件下充电效率低的问题。充电装置包括DC/DC变换器、控制器、电池管理系统和预热装置；预热装置，用于对电池组进行预热；电池管理系统，用于采集电池组的温度T和SOC信息SOCB，以及预热装置中供电电源的SOC信息SOCSC，并发出控制指令至控制器；控制器，根据接收的控制指令对DC/DC变换器进行控制，从而实现电池组和预热装置之间的能量转换；控制器，还用于对预热装置的通、断进行控制。用于对电动汽车电池进行预热。

A preheating charging device for electric vehicles and a method for preheating and charging the battery pack using the charging device.

A preheating charging device for an electric vehicle and a method for preheating and charging of a battery pack by using the charging device, which relate to the field of charging and controlling the electric vehicle. The current charging mode of the current electric vehicle charging device with constant current and constant pressure is solved, which reduces the charging time and the low charging efficiency under the low temperature condition. The charging device includes the DC/DC converter, the controller, the battery management system and the preheating device; the preheating device is used to preheat the battery group; the battery management system is used to collect the temperature T and SOC information of the battery group and the SOC information SOCB, and the SOC information of the power supply in the preheating device, and sends out the control instructions to the controller; The DC/DC converter is controlled according to the received control instruction to realize the energy conversion between the battery group and the preheating device, and the controller is also used to control the pass and break of the preheating device. It is used to preheat the battery of electric vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车用可预热充电装置及采用该充电装置对电池组进行预热、充电的方法
本专利技术涉及电动汽车充电及控制领域。
技术介绍
随着电动汽车的普及，电动汽车充电技术也日益发展。当前不管是充电桩还是一些便携式充电器，采用最广泛的是先恒流再恒压的充电方法。该方法具有较好的充电效果，但是由于恒压阶段的存在，使其充电时间的缩短大大地受到了限制。此外，由于电动汽车电池组充电对电池温度有一定要求，而在低温条件下，由于场地等原因限制，一些充电场所无法为电动车提供合适的温度条件。而对于低温条件下电池充电的温度问题，需要等电池温度上升，再相应地施加充电电流，这种情况下大功率快充充电装置无法发挥其快速充电的作用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有电动汽车充电装置先恒流再恒压的充电方式，使缩短充电时间受到了限制，及其低温条件下充电效率低的问题，本专利技术提供了一种电动汽车用可预热充电装置及采用该充电装置对电池组进行预热、充电的方法。一种电动汽车用可预热充电装置，包括DC/DC变换器、控制器、电池管理系统，还包括预热装置；预热装置，用于对电池组进行预热；电池管理系统，用于采集电池组的温度T和SOC信息SOCB，以及预热装置中供电电源的SOC信息SOCSC，并发出控制指令至控制器；控制器，根据接收的控制指令对DC/DC变换器进行控制，从而实现电池组和预热装置之间的能量转换；控制器，还用于对预热装置的通、断进行控制。优选的是，所述预热装置包括风扇、加热电阻、超级电容和开关K1；风扇和加热电阻固定在电池组所在的箱体内；超级电容通过开关K1对风扇和加热电阻进行供电；风扇，用于使加热电阻产生热量均匀扩散到电池组所在的箱体内；控制器对开关K1进行控制；其中，超级电容作为预热装置的供电电源。优选的是，还包括AC/DC变换器；充电站的交流电源依次通过AC/DC变换器和DC/DC变换器对电池组进行充电；控制器，还用于对AC/DC变换器的供电方式进行控制。采用所述的一种电动汽车用可预热充电装置对电池组进行预热的方法，该方法包括如下过程：步骤一一：电池管理系统采集超级电容的SOCSC值，并判断SOCSC值是否小于阈值λ1，结果为是，则执行步骤一二，结果为否，则执行步骤一六；步骤一二：使K1处于断开状态，执行步骤一三；步骤一三：电池管理系统采集电池组的SOCB值，并判断SOCB值是否大于等于阈值λ2，结果为是，则执行步骤一四，结果为否，则执行步骤一七；步骤一四：通过控制器控制DC/DC变换器工作，使电池组通过DC/DC变换器对预热装置中供电电源进行充电10秒；步骤一五：再次通过电池管理系统采集预热装置中供电电源的SOCSC值，并判断SOCSC值是否大于等于λ1，结果为是，DC/DC变换器停止工作，执行步骤一六，结果为否，执行步骤一四；步骤一六：电池管理系统采集电池组的温度T，并判断温度T的值是否大于等于温度阈值T1，结果为是，执行步骤一七，结果为否，K1闭合，预热装置开始工作，并对电池组进行预热10秒，然后返回执行步骤一一；步骤一七：K1断开，预热装置保持非工作状态，预热结束。优选的是，所述λ1的取值为0.7，λ2的取值为0.4，T1的取值为0℃。采用所述一种电动汽车用可预热充电装置对电池组进行充电的方法，该方法包括如下步骤：首先，通过预热装置对电池组进行预热；其次，预热完成后，充电站交流电源依次通过AC/DC变换器和DC/DC变换器对电池组进行充电。优选的是，通过预热装置对电池组进行预热的具体过程为：步骤二一：电池管理系统采集超级电容的SOCSC值，并判断SOCSC值是否小于阈值λ1，结果为是，则执行步骤二二，结果为否，则执行步骤二六；步骤二二：使K1处于断开状态，执行步骤二三；步骤二三：电池管理系统采集电池组的SOCB值，并判断SOCB值是否大于等于阈值λ2，结果为是，则执行步骤二四，结果为否，则执行步骤二七；步骤二四：通过控制器控制DC/DC变换器工作，使电池组通过DC/DC变换器对预热装置中供电电源进行充电10秒，执行步骤二五；步骤二五：再次通过电池管理系统采集预热装置中供电电源的SOCSC值，并判断SOCSC值是否大于等于λ1，结果为是，DC/DC变换器停止工作，执行步骤二六，结果为否，执行步骤二四；步骤二六：电池管理系统采集电池组的温度T，并判断温度T的值是否大于等于温度阈值T1，结果为是，K1断开，预热装置保持非工作状态，预热结束，结果为否，K1闭合，预热装置开始工作，并对电池组进行预热10秒，执行步骤二一；步骤二七：控制器控制AC/DC变换器工作，使充电站交流电源经AC/DC变换器进行交、直流转换后对预热装置中供电电源进行供电，至充电完成，执行步骤二八；步骤二八：控制器控制AC/DC变换器停止工作后，执行步骤二六。优选的是，所述λ1的取值为0.7，λ2的取值为0.4，T1的取值为0℃。本专利技术带来的有益效果是，本专利技术提供了一种电动汽车用可预热充电装置及采用该充电装置对电池组进行预热、充电的方法，能够智能地根据电池当前状态参数优化出当前阶段最优充电电流，缩短充电时间的同时，尽可能的控制衰减量。同时本专利技术还能够实现低温下电池组的预热功能，在对电池组进行充电之前，可先将电池温度提升到适宜温度，再以优化后的电流对电池组进行充电，大大节省了充电时间，同时，解决了充电装置低温条件下的使用局限性，先对电池组进行预热，再进行充电，使充电效率提高了20％以上。本专利技术所述电动汽车用可预热充电装置，结构简单，可以使用动态规划算法来优化充电策略，能够有效缩短充电时间，提高循环寿命；同时增加了低温预热功能，使得该充电装置在低温条件下也有很好的适用性。附图说明图1是本专利技术所述的一种电动汽车用可预热充电装置的原理框图；图2为具体实施方式四中，采用本专利技术所述一种电动汽车用可预热充电装置对电池组进行预热的方法流程图；图3为具体实施方式五中，采用本专利技术所述一种电动汽车用可预热充电装置对电池组进行充电的方法流程图；图4为具体实施方式六中，通过预热装置2对电池组1进行预热的流程图。具体实施方式具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述一种电动汽车用可预热充电装置，包括DC/DC变换器3、控制器4、电池管理系统5，还包括预热装置2；预热装置2，用于对电池组1进行预热；电池管理系统5，用于采集电池组1的温度T和SOC信息SOCB，以及预热装置2中供电电源的SOC信息SOCSC，并发出控制指令至控制器4；控制器4，根据接收的控制指令对DC/DC变换器3进行控制，从而实现电池组1和预热装置2之间的能量转换；控制器4，还用于对预热装置2的通、断进行控制。本实施方式中，电池管理系统5还可根据SOCB发出相应的控制指令至控制器，对电池组1的充电电流进行优化，电池管理系统5可以使用动态规划算法进行多目标优化，来确定充电策略，其中优化目标为电池损耗及充电时间。可以以电池寿命及充电时间为优化目标。本专利技术能够实现低温下电池组的预热，以及基于算法的充电控制策略的实施。具体实施方式二：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种电动汽车用可预热充电装置的区别在于，所述预热装置2包括风扇2-1、加热电阻2-2、超级电容2-3和开关K1；风扇2-1和加热电阻2-2固定在电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车用可预热充电装置，包括DC/DC变换器(3)、控制器(4)、电池管理系统(5)，其特征在于，还包括预热装置(2)；预热装置(2)，用于对电池组(1)进行预热；电池管理系统(5)，用于采集电池组(1)的温度T和SOC信息SOCB，以及预热装置(2)中供电电源的SOC信息SOCSC，并发出控制指令至控制器(4)；控制器(4)，根据接收的控制指令对DC/DC变换器(3)进行控制，从而实现电池组(1)和预热装置(2)之间的能量转换；控制器(4)，还用于对预热装置(2)的通、断进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用可预热充电装置，包括DC/DC变换器(3)、控制器(4)、电池管理系统(5)，其特征在于，还包括预热装置(2)；预热装置(2)，用于对电池组(1)进行预热；电池管理系统(5)，用于采集电池组(1)的温度T和SOC信息SOCB，以及预热装置(2)中供电电源的SOC信息SOCSC，并发出控制指令至控制器(4)；控制器(4)，根据接收的控制指令对DC/DC变换器(3)进行控制，从而实现电池组(1)和预热装置(2)之间的能量转换；控制器(4)，还用于对预热装置(2)的通、断进行控制。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用可预热充电装置，其特征在于，所述预热装置(2)包括风扇(2-1)、加热电阻(2-2)、超级电容(2-3)和开关K1；风扇(2-1)和加热电阻(2-2)固定在电池组(1)所在的箱体内；超级电容(2-3)通过开关K1对风扇(2-1)和加热电阻(2-2)进行供电；风扇(2-1)，用于使加热电阻(2-2)产生热量均匀扩散到电池组(1)所在的箱体内；控制器(4)对开关K1进行控制；其中，超级电容(2-3)作为预热装置(2)的供电电源。3.根据权利要求2所述的一种电动汽车用可预热充电装置，其特征在于，还包括AC/DC变换器(6)；充电站的交流电源依次通过AC/DC变换器(6)和DC/DC变换器(3)对电池组(1)进行充电；控制器(4)，还用于对AC/DC变换器(6)的供电方式进行控制。4.采用权利要求2所述的一种电动汽车用可预热充电装置对电池组进行预热的方法，其特征在于，该方法包括如下过程：步骤一一：电池管理系统(5)采集超级电容(2-3)的SOCSC值，并判断SOCSC值是否小于阈值λ1，结果为是，则执行步骤一二，结果为否，则执行步骤一六；步骤一二：使K1处于断开状态，执行步骤一三；步骤一三：电池管理系统(5)采集电池组(1)的SOCB值，并判断SOCB值是否大于等于阈值λ2，结果为是，则执行步骤一四，结果为否，则执行步骤一七；步骤一四：通过控制器(4)控制DC/DC变换器(3)工作，使电池组(1)通过DC/DC变换器(3)对预热装置(2)中供电电源进行充电10秒；步骤一五：再次通过电池管理系统(5)采集预热装置(2)中供电电源的SOCSC值，并判断SOCSC值是否大于等于λ1，结果为是，DC/DC变换器(3)停止工作，执行步骤一六，结果为否，执行步骤一四；步骤一六：电池管理系统(5)采集电池组(1)的温度T，并判断温度T的值是否大于等于温度阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓刚，王文博，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23