一种车载电池的加热系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种车载电池的加热系统及其控制方法，包括：电池模块、加热装置、两个温度传感器、控制器以及直流电源；第一温度传感器用于采集电池模块的电池温度；第二温度传感器用于采集环境温度；控制器用于当充电状态信号为正在充电，当电池温度小于第一预设温度阈值，查询环境温度对应的第一目标加热功率；控制直流电源输出充电电压以及第一目标加热功率对应的供电电压；当充电状态信号为未在充电，当电池温度小于第三预设温度阈值，查询环境温度对应的第二目标加热功率和计算电池的发热功率，计算电池模块加热到第二预设温度阈值时所需的第一实际功率；控制直流电源输出第一实际功率的供电电压。该技术可以避免了电池加热频次过高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池热管理，尤其是涉及一种车载电池的加热系统及其控制方法。

技术介绍

1、全球靠近赤道地区全年气温较高，适合磷酸铁锂电池使用，而越是靠近南北极地区，冬季气温越低，磷酸铁锂电池的使用率越低。为保持电池在低温情况下的性能，需要对电池进行加热处理。

2、然而，现有的车载电池的加热系统一般以预设较高功率对电池进行加热，从而可以很快达到预设温度，进而停止加热，又会很快降温。这样会造成，当车载电池处于极寒地区时的加热次数频繁，导致能源的浪费。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种车载电池的加热系统及其控制方法，以缓解了当车载电池处于极寒地区时的加热次数频繁，导致能源的浪费的技术问题，以降低电池的加热次数，提升能源的利用效率。

2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种车载电池的加热系统，包括：电池模块、设置在电池模块上的加热装置、设置在电池模块上的第一温度传感器、与上述加热装置相连的控制器、与上述控制器相连的第二温度传感器，以及与上述电池模块、上述加热装置均相连的直流电源；上述直流电源与上述控制器相连；上述控制器与车辆的整车控制器相连；上述第一温度传感器用于采集上述电池模块的电池温度，将上述电池温度传输给上述控制器；上述第二温度传感器用于采集环境温度，将上述环境温度传输给上述控制器；上述控制器用于获取上述整车控制器发送的上述电池模块的充电状态信号；当上述充电状态信号为正在充电，判断上述电池温度是否小于第一预设温度阈值；当上述电池温度小于上述第一预设温度阈值，从预设的第一功率曲线中，查询上述环境温度对应的第一目标加热功率；控制上述直流电源输出上述电池模块的充电电压以及上述第一目标加热功率对应的第一供电电压，以通过上述充电电压为上述电池模块充电，并通过第一供电电压为上述加热装置供电，直到上述电池温度大于或等于第二预设温度阈值；控制上述直流电源停止供电；当上述充电状态信号为未在充电，判断上述电池温度是否小于第三预设温度阈值；上述第三预设温度阈值大于上述第一预设温度阈值；当上述电池温度小于上述第三预设温度阈值，从预设的第二功率曲线中，查询上述环境温度对应的第二目标加热功率；并获取上述电池模块的当前电池电压；根据上述当前电池电压，计算上述电池模块的第一发热功率；基于上述第一发热功率以及上述第二目标加热功率，计算上述加热装置将上述电池模块加热到上述第二预设温度阈值时所需的第一实际功率；控制上述直流电源输出上述第一实际功率的第二供电电压，以通过上述第二供电电压为上述加热装置供电，直到上述电池温度大于或等于上述第二预设温度阈值；控制上述直流电源停止供电；其中，上述第一功率曲线基于历史环境温度以及第一实验加热功率构建得到；上述第一实验加热功率为上述历史环境温度对应的上述加热装置将上述电池模块从上述第一预设温度阈值加热到上述第二预设温度阈值所需的功率；上述第二功率曲线基于上述历史环境温度以及第二实验加热功率构建得到；上述第二实验加热功率为上述历史环境温度对应的上述加热装置将上述电池模块从上述电池温度加热到上述第二预设温度阈值所需的功率。

3、在本专利技术较佳的实施方式中，上述控制器还用于在获取上述整车控制器发送的上述电池模块的充电状态信号之前，获取上述历史环境温度以及上述历史环境温度对应的上述第一实验加热功率并获取上述历史环境温度以及上述历史环境温度对应的上述第二实验加热功率；根据上述历史环境温度以及上述历史环境温度对应的上述第一实验加热功率，绘制上述第一功率曲线；根据上述历史环境温度以及上述历史环境温度对应的上述第二实验加热功率，绘制上述第二功率曲线。

4、在本专利技术较佳的实施方式中，上述加热装置为加热膜；上述加热膜正极和负极分别通过第一继电器以及第二继电器与上述直流电源的正负极相连。

5、在本专利技术较佳的实施方式中，上述控制器还用于判断上述电池温度是否大于或等于上述第二预设温度阈值；如果是，控制上述第一继电器以及第二继电器断开，并控制上述直流电源停止输出电流。

6、在本专利技术较佳的实施方式中，上述控制器还用于判断上述电池温度是否大于或等于上述第一预设温度阈值，且小于上述第二预设温度阈值；如果是，根据上述当前电池电压计算上述电池模块的第二发热功率；基于上述第二预设温度阈值、上述第二发热功率，计算上述加热装置将上述电池模块加热到上述第二预设温度阈值时所需的第二实际功率；控制上述直流电源输出上述第二实际功率的第三供电电压，以通过上述第三供电电压为上述加热装置供电，直到上述电池温度大于或等于上述第二预设温度阈值。

7、在本专利技术较佳的实施方式中，上述第一预设温度阈值为5摄氏度；上述第二预设温度阈值为10摄氏度；上述第三预设温度阈值为8摄氏度。

8、在本专利技术较佳的实施方式中，上述电池模块以及上述加热装置与电流检测传感器相连；上述电流检测传感器与上述控制器相连；上述电流检测传感器用于检测通过上述电池模块以及上述加热装置在预设时间段的平均实时电流；上述控制器还用于基于上述平均实时电流以及上述第一供电电压，调整通过上述电池模块以及上述加热装置的电流值，以调整后的电流值为上述电池模块以及上述加热装置供电。

9、在本专利技术较佳的实施方式中，上述电流检测传感器的类型为霍尔传感器。

10、在本专利技术较佳的实施方式中，上述控制器还用于当上述充电状态信号为放电信号，判断上述电池温度是否小于上述第三预设温度阈值，如果否，控制上述电池模块进行放电操作。

11、在本专利技术较佳的实施方式中，上述控制器通过串行总线分别与上述直流电源以及上述电池模块通讯连接。

12、在本专利技术较佳的实施方式中，上述控制器还用于获取上述电池模块的内阻；根据上述内阻以及上述当前电池电压，计算上述电池模块的第一发热功率。

13、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种车载电池的加热系统的控制方法，应用于上述车载电池的加热系统；上述方法包括：通过第一温度传感器采集电池模块的电池温度，将上述电池温度传输给上述控制器；通过第二温度传感器采集环境温度，将上述环境温度传输给上述控制器；获取上述整车控制器发送的上述电池模块的充电状态信号；当上述充电状态信号为正在充电，判断上述电池温度是否小于第一预设温度阈值；当上述电池温度小于上述第一预设温度阈值，从预设的第一功率曲线中，查询上述环境温度对应的第一目标加热功率；控制上述直流电源输出上述电池模块的充电电压以及上述第一目标加热功率对应的第一供电电压，以通过上述充电电压为上述电池模块充电，并通过第一供电电压为上述加热装置供电，直到上述电池温度大于或等于第二预设温度阈值；控制上述直流电源停止供电；当上述充电状态信号为未在充电，判断上述电池温度是否小于第三预设温度阈值；上述第三预设温度阈值大于上述第一预设温度阈值；当上述电池温度小于上述第三预设温度阈值，从预设的第二功率曲线中，查询上述环境温度对应的第二目标加热功率；并获取上述电池模块的当前电池电压；根据上述当前电池电压，计算上述电池模块的第一发热功率；基于上述第一发热功率以及上述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种车载电池的加热系统，其特征在于，包括：电池模块、设置在电池模块上的加热装置、设置在电池模块上的第一温度传感器、与所述加热装置相连的控制器、与所述控制器相连的第二温度传感器，以及与所述电池模块、所述加热装置均相连的直流电源；所述直流电源与所述控制器相连；所述控制器与车辆的整车控制器相连；

2.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器还用于在获取所述整车控制器发送的所述电池模块的充电状态信号之前，获取所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第一实验加热功率并获取所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第二实验加热功率；根据所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第一实验加热功率，绘制所述第一功率曲线；根据所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第二实验加热功率，绘制所述第二功率曲线。

3.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述加热装置为加热膜；所述加热膜的正极和负极分别通过第一继电器以及第二继电器与所述直流电源的正负极相连。

4.根据权利要求3所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器还用于判断所述电池温度是否大于或等于所述第二预设温度阈值；如果是，控制所述第一继电器以及第二继电器断开，并控制所述直流电源停止输出电流。

5.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器还用于判断所述电池温度是否大于或等于所述第一预设温度阈值，且小于所述第二预设温度阈值；如果是，根据所述当前电池电压计算所述电池模块的第二发热功率；基于所述第二预设温度阈值、所述第二发热功率，计算所述加热装置将所述电池模块加热到所述第二预设温度阈值时所需的第二实际功率；控制所述直流电源输出所述第二实际功率的第三供电电压，以通过所述第三供电电压为所述加热装置供电，直到所述电池温度大于或等于所述第二预设温度阈值。

6.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述第一预设温度阈值为5摄氏度；所述第二预设温度阈值为10摄氏度；所述第三预设温度阈值为8摄氏度。

7.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述电池模块以及所述加热装置与电流检测传感器相连；所述电流检测传感器与所述控制器相连；

8.根据权利要求7所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述电流检测传感器的类型为霍尔传感器。

9.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，其特征在于， 所述控制器还用于当所述充电状态信号为放电信号，判断所述电池温度是否小于所述第三预设温度阈值，如果否，控制所述电池模块进行放电操作。

10.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器通过串行总线分别与所述直流电源以及所述电池模块通讯连接。

11.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器还用于获取所述电池模块的内阻；根据所述内阻以及所述当前电池电压，计算所述电池模块的第一发热功率。

12.一种车载电池的加热系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至11任一项所述的车载电池的加热系统；所述方法包括：

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【技术特征摘要】

1.一种车载电池的加热系统，其特征在于，包括：电池模块、设置在电池模块上的加热装置、设置在电池模块上的第一温度传感器、与所述加热装置相连的控制器、与所述控制器相连的第二温度传感器，以及与所述电池模块、所述加热装置均相连的直流电源；所述直流电源与所述控制器相连；所述控制器与车辆的整车控制器相连；

2.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器还用于在获取所述整车控制器发送的所述电池模块的充电状态信号之前，获取所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第一实验加热功率并获取所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第二实验加热功率；根据所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第一实验加热功率，绘制所述第一功率曲线；根据所述历史环境温度以及所述历史环境温度对应的所述第二实验加热功率，绘制所述第二功率曲线。

3.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述加热装置为加热膜；所述加热膜的正极和负极分别通过第一继电器以及第二继电器与所述直流电源的正负极相连。

4.根据权利要求3所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器还用于判断所述电池温度是否大于或等于所述第二预设温度阈值；如果是，控制所述第一继电器以及第二继电器断开，并控制所述直流电源停止输出电流。

5.根据权利要求1所述的车载电池的加热系统，其特征在于，所述控制器还用于判断所述电池温度是否大于或等于所述第一预设温度阈值，且小于所述第二预设温度阈值；如果是，根据所述当前电池电压计算所述电池模块的第二发热功...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凡，刘军，黄斌超，陈瑞生，焦银芳，
申请(专利权)人：南京创源动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：