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动力电池加热控制方法、系统、车辆和存储介质

文献发布时间:2023-06-19 16:09:34



技术领域

本发明涉及车辆技术领域,尤其涉及一种动力电池加热控制方法、系统、车辆和存储介质。

背景技术

由于低温环境下,锂离子电池充电困难,需要用户需提前40~60min通过钥匙启动车辆,为动力电池进行加热。对于客车,乘员舱加热功能开启后,也需要30min左右才能达到人体的舒适温度(18℃以上)。因此设置了智能自加热系统,设置自动启动车辆的动力电池和乘员舱自动加热,无需用户提前通过钥匙启动。

目前车辆自动启动加热的方式是通过设定发车时间,距离发车时间提前40min以上自动启动车辆乘员舱和动力电池。然而,当动力电池的最低温度Tmin小于第一预设温度TA时,使用动力电池的能量为电池加热,当电池的最低温度Tmin大于第二预设温度或电池最高温度Tmax大于第三预设温度时,则电池会停止加热。而加热停止后,若还未到发车时间,动力电池的温度在环境中存放会继续降低,车辆乘员舱内的温度也会降低。由此可见,目前虽然车辆能够自动提前启动加热,但是能源的利用率低,导致资源浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种动力电池加热控制方法、系统、车辆和存储介质,旨在解决动力电池加热控制方法划分的光伏汇流区域使得电缆成本高,施工困难的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供一种动力电池加热控制方法,所述动力电池加热控制方法包括以下步骤:

获取待加热部件的当前温度,所述待加热部件包括动力电池和/或乘员舱;

根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间;

当时间到达所述加热开启时间时,对所述待加热部件进行加热。

可选地,所述获取待加热部件的当前温度的步骤之后,还包括:

根据所述待加热部件的当前温度以及所述待加热部件的加热温升速率计算待加热时长;

在所述待加热时长大于或等于当前时间距离发车时间的发车时长时,对所述待加热部件进行加热;

在所述加热时长小于所述发车时长时,执行所述根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间的步骤。

可选地,所述根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间的步骤包括:

根据所述当前温度以及所述待加热部件的保温降温速率确定从当前时间到预设开启时间时所述待加热部件的下降后温度;

根据所述下降后温度、目标加热温度以及所述待加热部件的加热温升速率计算目标加热时长;

根据所述目标加热时长和所述预设加热开启时间距离发车时间的发车时长确定所述加热开启时间;其中,所述预设开启时间与所述加热开启时间相同,所述目标加热时长和所述发车时长的差值小于或等于预设差值。

可选地,所述待加热部件包括所述动力电池和所述乘员舱时,所述根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间的步骤包括:

分别根据所述待加热部件的当前温度、目标加热温度、加热温升速率以及保温降温速率确定对应的待加热部件的加热开启时间;

将时间最早的所述待加热部件的加热开启时间作为所述加热开启时间。

可选地,所述对所述待加热部件进行加热的步骤包括:

检测所述动力电池的状态;

在所述动力电池处于与充电桩连接的状态时,控制所述充电桩对所述待加热部件进行加热;

在所述动力电池处于与所述充电桩不连接的状态时,控制所述动力电池加热。

可选地,所述在所述动力电池处于与所述充电桩不连接的状态,控制所述动力电池加热的步骤包括:

在所述动力电池处于与所述充电桩不连接的状态时,获取所述动力电池的电池剩余容量值;

在所述电池剩余容量值大于预设阈值时,控制所述动力电池加热;

在所述电池剩余容量值小于或等于预设阈值时,停止控制所述动力电池加热。

可选地,所述当时间达到所述加热开启时间,对所述待加热部件进行加热的步骤之后,还包括:

获取待加热部件的温度;

在所述待加热部件的温度大于或等于预设温度时,停止对所述待加热部件加热。

本发明还提供一种动力电池加热控制系统,所述电池加热控制系统包括:车辆,所述车辆包括:

待加热部件,所述待加热部件包括动力电池和/或乘员舱电加热件;

热管理控制器,所述热管理控制器连接温度监控装置,以获取所述动力电池的温度;

动力电池管理模块,所述动力电池管理模块与所述动力电池和所述热管理控制器连接,所述动力电池管理模块用于控制所述动力电池加热或控制充电桩充电加热。

可选地,所述动力电池管理模块包括:

电池加热继电器,所述电池加热继电器连接于所述动力电池的高压加热回路和电池高压回路之间,用于控制所述电池高压回路和所述高压加热回路之间的通断;

和/或,乘员舱电加热件和乘员舱电加热继电器,所述乘员舱电加热件连接于所述电池高压回路,所述乘员舱电加热继电器连接于所述乘员舱电加热件和所述电池高压回路之间,用于控制所述乘员舱电加热件与所述电池高压回路之间的通断。

可选地,所述电池管理模块还包括充电继电器,所述充电继电器包括输入端和至少两个输出端,所述输入端用于与充电桩连接,其中一个所述输出端与所述电池加热继电器连接,另一个所述输出端与所述乘员舱电加热件连接。

可选地,所述控制系统还包括:

应用端,所述应用端与所述车辆通信连接,所述应用端用于预约所述车辆的发车时间和/或,用于显示或支付充电桩的充电信息,其中,所述应用端包括预约APP端和/或充电平台端。

本发明还提供一种车辆,所述车辆包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的动力电池加热控制程序,所述动力电池加热控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的动力电池加热控制方法的步骤。

本发明还提供一种存储介质,所述存储介质存储有动力电池加热控制程序,所述动力电池加热控制程序被处理器执行时实现如上所述的动力电池加热控制方法的步骤。

本发明提供的动力电池加热控制方法、系统、车辆和存储介质,车辆在低温环境中使用时,基于提前预约发车时间,而车辆通过获取待加热部件的当前温度,所述待加热部件包括动力电池和/或乘员舱;然后根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间;当时间到达所述加热开启时间时,对所述待加热部件进行加热。如此,车辆可以根据待加热部件的实际温度来计算合适的加热开启时间,到该加热开启时间后再启动对待加热部件的加热,使得待加热部件加热到目标加热温度时,达到发车时间,或者离发车时间较近,待加热部件上的热量不会流失,从而减少能量的浪费,使得能量利用率高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的动力电池加热控制方法涉及的硬件架构示意图;

图2本发明实施例提供的动力电池加热控制方法的第一实施例流程示意图;

图3为图2中步骤S20的进一步细化流程示意图;

图4为本发明实施例提供的动力电池加热控制方法的第二实施例流程示意图;

图5为本发明实施例提供的动力电池加热控制方法的第三实施例流程示意图;

图6为本发明实施例提供的动力电池加热控制系统的示意图;

图7为本发明实施例提供的动力电池加热控制方法的一细化实施例示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

附图标号:100-动力电池;200-热管理控制器;300-动力电池管理模块;400-温度监控装置;301-电池加热继电器;600-乘员舱电加热件;302-乘员舱电加热继电器;303-充电继电器;500-应用端。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

由于低温环境下,锂离子电池充电困难,如充电时其负极表面易产生堆积形成金属锂,锂枝晶的生长会刺穿电池隔膜,造成电池内部短路,不仅对电池造成永久性损伤,极端情况甚至会诱发电池热失控;低温导致动力电池内阻增大,充放电功率特性变差及充放电库伦效率下降,导致冬季整车动力性下降、充电时间延长、整车续驶里程衰减,特别是混动车型,如动力电池温度无法达到0℃以上,无法启动混动系统为电池充电,仅能使用纯电动模式放电,需要用户需提前通过钥匙启动车辆(如提前40~60min启动),为动力电池进行加热。对于客车,乘员舱加热功能开启后,也需要如30min左右才能达到人体的舒适温度(18℃以上)。因此设置了智能自加热系统,设置自动启动车辆的动力电池和乘员舱自动加热,无需用户提前通过钥匙启动。

目前车辆自动启动加热的方式是通过设定发车时间,距离发车时间提前如40min以上自动启动车辆乘员舱和动力电池。然而,当动力电池的最低温度Tmin小于第一预设温度TA时,使用动力电池的能量为电池加热,当电池的最低温度Tmin大于第二预设温度或电池最高温度Tmax大于第三预设温度时,则电池会停止加热。而加热停止后,延迟一定时间后,整车下电休眠,若还未到发车时间,动力电池的温度在环境中存放会继续降低,车辆乘员舱内的温度也会降低,且仅能消耗电池电量进行加热,影响整车的续驶里程。由此可见,目前虽然车辆能够自动提前启动加热,但是能源的利用率低,导致资源浪费。

而且,在动力电池外部加热的温升速率为0.5℃/min左右时,动力电池从-20℃加热至10℃,需要40min以上,在此过程中动力电池的充放电功率受限,影响整车的动力性和能量回收率。

低温条件下动力电池的内阻较大,充放电功率受限,为了确保整车的动力性和续驶里程,由于用户无法实时监控电池的温度及加热时间,通常需要提前40min通过钥匙或设定固定时间启动车辆,消耗动力电池电量为电池加热,如加热需求时间较短,加热停止后,动力电池温度会重新下降,能量利用率低,且消耗动力电池的能量,影响整车续驶里程,用户使用体验较差。

寒区的车辆在室外存放时,乘员舱内的温度一般会下降至-20℃以下,启动乘员舱加热加热,温度从-20℃上升至18℃需要20min以上,用户无法实时监控乘员舱温度,需要提前一定时间通过钥匙或APP启动车辆加热功能,如设定时间过长,加热消耗的电量过大。需要说明的是,提前加热时间可以基于加热方式不同而不同,而不仅限定于需要提前加热40min或者20min。

基于此,本发明提出一种可以降低动力电池能耗,且提高能量利用率,减少能量浪费的方式,如下各个实施例。

作为一种实现方式,所述动力电池加热控制方法涉及的硬件环境架构可以如图1所示。

具体地,动力电池加热控制方法涉及的硬件架构可以包括车辆,也可以是终端,如所述终端为移动终端等。

作为一种实现方式,所述车辆或终端包括:处理器101,如CPU,存储器102,通信总线103。其中,通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。所述处理器102用于调用应用程序来执行控制操作。

存储器102可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatilememory),如磁盘存储器。

可选地,作为一种实现方法,实现所述动力电池加热控制方法的控制程序可以存储在存储介质中,所述存储介质存储有动力电池加热控制程序,所述动力电池加热控制程序被处理器执行时实现所述的动力电池加热控制方法的各个步骤。

基于上述架构,本发明提出动力电池加热控制方法的各个实施例。

第一实施例

请参照图2,所述动力电池加热控制方法包括以下步骤:

步骤S10,获取待加热部件的当前温度,所述待加热部件包括动力电池和/或乘员舱;

步骤S20,根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间;

步骤S30,当时间到达所述加热开启时间时,对所述待加热部件进行加热。

本实施例可应用于车辆的热管理控制器,也可以应用于终端,如移动终端等,所述移动终端设有预约系统,所述预约系统可执行所述动力电池加热控制过程。以下以应用于车辆的热管理控制器进行举例说明。

本实施例中,所述车辆内设有温度监控装置,所述温度监控装置用于检测车辆的动力电池的温度。可选地,在一些实施例中,所述温度监控装置可以实时或定时监测所述动力电池或所述乘员舱的温度。或者,在另一些实施例中,所述车辆在接收到用户预约发车时,唤醒所述温度监控装置对动力电池或所述乘员舱的温度进行监测,或者车辆根据用户发车习惯,定时唤醒所述温度监控装置对动力电池或所述乘员舱的温度进行监测。或者所述车辆在接收到用户预约发车时,根据预约的发车时间确定温度监控装置的唤醒时间,达到所述唤醒时间时,唤醒所述温度监控装置对所述动力电池或所述乘员舱的温度进行监测,如此,可以降低温度监控装置的能耗。可选地,所述温度监控装置于发车时间前60分钟内唤醒,60分钟内加热所述动力电池或所述乘员舱,可以满足发车前的电池需求温度或者乘员舱需求温度。

本实施例中,车辆的热管理控制器获取到所述待加热部件的当前温度后,可以根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间;然后当时间到达所述加热开启时间时,对所述待加热部件进行加热。

需要说明的是,所述当前温度为所述温度监控装置监测到的。所述目标加热温度为动力电池的加热停止温度,所述动力电池加热到一定温度时,需要停止加热,避免动力电池的温度过高,或者,在一些实施例中,所述目标加热温度为使得车辆在低温环境下能够启动的温度。所述加热温升速率为所述待加热部件加热时的温度升高速率。所述保温降温速率为所述待加热部件在环境中未被加热时的温度流失速率。所述加热开启时间为对所述待加热部件进行加热的时间,也即在所述加热开启时间启动对所述待加热部件进行加热。可选地,所述待加热部件不同时,对应的目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率不同,因此,对应得到的加热开启时间并不同。

基于此,当需要同时对动力电池和所述乘员舱进行加热时,也即所述待加热部件包括所述动力电池和所述乘员舱时,所述根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间的步骤包括:

分别根据所述待加热部件的当前温度、目标加热温度、加热温升速率以及保温降温速率确定对应的待加热部件的加热开启时间;

将时间最早的所述待加热部件的加热开启时间作为所述加热开启时间。

分别计算动力电池对应的加热开启时间和乘员舱对应的加热开启时间,然后在两个所述加热开启时间中,选择时间最早的加热开启时长作为最终的唯一加热开启时间,热管理控制器则按照所述加热开启时间同时启动对所述动力电池和所述乘员舱进行加热。

可选地,在本实施例中,所述加热开启时间通过目标加热时长确定,其中,所述目标加热时长与所述加热开启时间到发车时间的发车时长的差值小于或等于预设差值,所述发车时间由用户通过APP端进行预约设置,如此,可根据发车时间和目标加热时长确定加热开启时间。可选地,所述预设差值为使得所述目标加热时长接近或小于所述发车时长的一个阈值,也即所述目标加热时长和所述发车时长的差值小于或等于所述预设差值时,所述目标加热时长与所述发车时长相差不远,此时启动加热可以避免上述提出的待加热部件加热到达目标温度后仍未到达发车时间而导致能源的利用率低的问题。可选地,所述预设差值小于或等于1。

可选地,所述目标加热时长可以直接通过在所述热管理控制器内设置当前温度、目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率与目标加热时长的关联关系,在检测到所述当前温度时,则直接根据所述当前温度、目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率确定所述目标加热时长。

可选地,所述当前温度、目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率与目标加热时长的关联关系为:

t2=(T2-T1+t1*η1)/(η1+η2);

其中,t2为所述目标加热时长;T1为当前温度;T2为目标加热温度;t1为当前时间到发车时间的总时长;η1为保温降温速率;η2为加热温升速率。可选地,在一实施例中,所述t1为60分钟。

本实施例中,所述目标加热时长的关联关系是基于待加热部件从当前时间到加热开启时间的过程中,具有热量损失,也即温度会降低,然后令从降低后的温度升到目标加热温度的加热时长和从加热开启时间到发车时间的发车时长的差值小于预设差值,基于该原理推导上述关联关系。

可选地,上述关联关系是基于以下过程进行推导,请参照图3,所述根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间的步骤包括:

步骤S21,根据所述当前温度以及所述待加热部件的保温降温速率确定从当前时间到预设开启时间时所述待加热部件的下降后温度;

步骤S22,根据所述下降后温度、目标加热温度以及所述待加热部件的加热温升速率计算目标加热时长;

步骤S23,根据所述目标加热时长和所述预设加热开启时间距离发车时间的发车时长确定所述加热开启时间;其中,所述预设开启时间与所述加热开启时间相同,所述目标加热时长和所述发车时长的差值小于或等于预设差值。

可选地,假设加热开启时间为t2(也即预设开启时间为t2),从检测到当前温度的当前时间到所述预设开启时间后,待加热部件的下降温度值为保温降温速率和当前时间到预设开启时间之间的时长的乘积,而待加热部件的下降后温度为所述当前温度和所述下降温度值的差值。进而基于目标加热温度和所述下降后温度的差值确定待升高温度,然后根据待升高温度和加热温升速率的比值计算得到待加热时长,基于待加热时长和发车时长的关系确定加热开启时间。

可选地,t2=加热温升/加热温升速率={T2-【T1-(t1-t2)η1】}/η2;

经过等式运算获得,t2=(T2-T1+t1*η1)/(η1+η2);

也即本实施例可以基于当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间。其中,t2为所述目标加热时长;T2为目标加热温度;t1为当前时间到发车时间的总时长;η1为保温降温速率;η2为加热温升速率;T1为当前温度。可选地,在一实施例中,所述t1为60分钟,也即当接收到发车时间的预约信息时,提前60分钟唤醒温度监控装置,使得温度监控装置监测动力电池的温度或乘员舱的温度,进而进行加热开启时间计算以及加热控制。

本实施例中,车辆在低温环境中使用时,基于提前预约发车时间,而车辆通过获取待加热部件的当前温度,所述待加热部件包括动力电池和/或乘员舱;然后根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间;当时间到达所述加热开启时间时,对所述待加热部件进行加热。如此,车辆可以根据待加热部件的实际温度来计算合适的加热开启时间,到该加热开启时间后再启动对待加热部件的加热,使得待加热部件加热到目标加热温度时,达到发车时间,或者离发车时间较近,待加热部件上的热量不会流失,从而减少能量的浪费,使得能量利用率高。

可选地,所述当时间达到所述加热开启时间,对所述待加热部件进行加热的步骤之后,还包括:获取待加热部件的温度;在所述待加热部件的温度大于或等于预设温度时,停止对所述待加热部件加热。

也即当待加热部件加热后的温度大于或等于预设温度时,停止加热,避免动力电池温度过高,或者乘员舱内温度过高,引起乘员不适。

可以理解的是,在一些实施例中,可以直接在所述热管理控制器内设置当前温度、目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率与加热开启时间的关联关系,在检测到所述当前温度时,则直接根据所述当前温度、目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率确定所述加热开启时间。或者,在一些实施例中,还需要结合当前温度下加热到目标加热温度的加热时长与发车时长的大小确定是马上进行加热,还是待确定加热开启时间后再进行加热。如以下第二实施例。

第二实施例

本实施例基于上述第一实施例。可选地,请参照图4,所述获取待加热部件的当前温度的步骤之后,还包括:

步骤S40,根据所述待加热部件的当前温度以及所述待加热部件的加热温升速率计算待加热时长;

步骤S50,在所述待加热时长大于或等于当前时间距离发车时间的发车时长时,对所述待加热部件进行加热;

步骤S20,在所述加热时长小于所述发车时长时,根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间。

在本实施例中,热管理控制器在唤醒温度监控装置后,获取待加热部件的当前温度,然后根据当前温度和目标加热温度确定目标升温温度,基于所述目标升温温度以及加热升温速率的比值确定待加热部件的待加热时长。然后比对所述待加热时长和当前时间距离预约的发车时间的发车时长。若所述待加热时长大于或等于所述发车时长,则判定待加热部件还未加热到目标加热温度则到了发车时间,此时直接对待加热部件进行加热,不会出现停止加热了还未发车的情况,因此不会出现热量流失的情况,故而可以直接对待加热部件进行加热控制。若所述待加热时长小于所述发车时长,也即当前时间距离发车时间的时长比较长,若现在对待加热部件进行加热控制,则加热停止后仍未到发车时间,此时会存在待加热部件的热量流失的情况,基于此,在这种情况下,根据所述当前温度、所述待加热部件的目标加热温度、所述待加热部件的加热温升速率以及确所述待加热部件的保温降温速率确定所述待加热部件的加热开启时间,然后时间到达该加热开启时间后再对待加热部件进行加热,达到更精准的控制,提高能量利用率。

本实施例先通过当前温度和加热温升速率来确定加热到该目标加热温度对应所需的待加热时长与发车时长的大小,来选择确定加热开启时间的方式,可以减少加热开启时间的运算,提高运行速度。

第三实施例

本实施例基于上述所有实施例。

本实施例基于示例性技术中,对待加热部件进行加热过程中,都是采用动力电池进行加热,消耗动力电池电量为电池加热,消耗动力电池的能量,则会影响整车辆续航行驶里程。基于此,本实施例在车辆中设置了动力电池管理模块,所述动力电池管理模块可以对待加热部件的加热方式进行选择控制。

请参照图5,所述对所述待加热部件进行加热的步骤包括:

步骤S31,检测所述动力电池的状态;

步骤S32,在所述动力电池处于与充电桩连接的状态时,控制所述充电桩对所述待加热部件进行加热;

步骤S33,在所述动力电池处于与所述充电桩不连接的状态时,控制所述动力电池加热。

也即在确定加热开启时间后,或者时间达到所述加热开启时间后,车辆的动力电池管理模块监测所述动力电池的状态,若动力电池与充电桩连接,则在对所述待加热部件进行加热的控制中,采用充电桩对所述待加热部件进行加热。若所述动力电池与充电桩不连接,则采用动力电池对待加热部件进行加热。如此,在与充电桩连接的情况下,优先采用充电桩向加热部件加热,以对待加热部件进行加热,无需消耗动力电池的能量,可以减小对续航的影响。

可选地,在一些实施例中,所述在所述动力电池处于与所述充电桩不连接的状态,控制所述动力电池加热的步骤包括:在所述动力电池处于与所述充电桩不连接的状态时,获取所述动力电池的电池剩余容量值;在所述电池剩余容量值大于预设阈值时,控制所述动力电池加热;在所述电池剩余容量值小于或等于预设阈值时,停止控制所述动力电池加热。

也即在采用动力电池进行加热时,需要检测动力电池的剩余电池容量,当动力电池的SOC(电池剩余容量)或者最低单体电压低于预设阈值时,停止消耗动力电池能量进行加热,防止动力电池过放,防止损坏动力电池。

请参照图6,本发明实施例还提供一种动力电池加热控制系统,所述电池加热控制系统包括:车辆,所述车辆包括:

待加热部件,所述待加热部件包括动力电池100和/或乘员舱电加热件600;

热管理控制器200,所述热管理控制器200连接温度监控装置400,以获取所述动力电池100的温度;

动力电池管理模块300,所述动力电池管理模块300与所述动力电池100和所述热管理控制器300连接,所述动力电池管理模块300用于控制所述动力电池100加热或控制充电桩充电加热。

所述动力电池100还与所述乘员舱电加热件600连通,所述动力电池100加热时,也可以向所述乘员舱电加热件600供电,以启动所述乘员舱电加热件600加热乘员舱。

所述动力电池加热控制系统,基于温度监控装置400监测到动力电池100和/或乘员舱内的当前温度后,发送至所述热管理控制器200,所述热管理控制器200根据所述当前温度以及预设设置的目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率计算动力电池和/或乘员舱的加热开启时间。

所述热管理控制器200计算到所述加热开启时间后,基于所述加热开启时间,发送控制指令至所述动力电池管理模块300,所述动力电池管理模块300基于所述控制指令控制所述动力电池100加热,或者所述充电桩加热。其中,所述热管理控制器200基于所述动力电池管理模块300中的充电继电器303的通断判断所述动力电池100与充电桩的连接状态,若处于连接状态(充电继电器303连通),则控制所述动力电池管理模块300触发所述充电桩对所述动力电池100和/或所述乘员舱进行加热。若处于不连接状态,则控制所述动力电池管理模块300触发所述动力电池100对所述动力电池100和/或所述乘员舱进行加热。

可选地,所述动力电池管理模块300包括:

电池加热继电器301,所述电池加热继电器301连接于所述动力电池100的高压加热回路和电池高压回路之间,用于控制所述电池高压回路和所述高压加热回路之间的通断;

和/或,乘员舱电加热继电器302,所述乘员舱电加热件600连接于所述电池高压回路,所述乘员舱电加热继电器302连接于所述乘员舱电加热件600和所述电池高压回路之间,用于控制所述乘员舱电加热件600与所述电池高压回路之间的通断;

充电继电器303,所述充电继电器303包括输入端和至少两个输出端,所述输入端用于与充电桩连接,其中一个所述输出端与所述电池加热继电器301连接,另一个所述输出端与所述乘员舱电加热件600连接。

其中,所述电池加热继电器301导通所述电池高压回路和所述高压加热回路时,所述动力电池100对自身进行放电加热,所述乘员舱电加热继电器导302通时,所述动力电池100的高压电路向所述乘员舱电加热件600充电,使得乘员舱电加热件600加热乘员舱。而所述充电继电器303导通时,所述充电桩与所述动力电池100连通,向所述动力电池100充电,使得动力电池100加热,同时,所述充电桩还向所述乘员舱电加热件600充电,使得所述乘员舱电加热件600加热所述乘员舱。反之,所述电池加热继电器301、所述乘员舱电加热继电器302和所述充电继电器303断开时,则所述动力电池100以及所述乘员舱电加热件600停止加热,停止对动力电池100和乘员舱进行加热。

可选地,在一可选实施例中,所述控制系统还包括:

应用端500,所述应用端500与所述车辆通信连接,所述应用端500用于预约所述车辆的发车时间和/或,用于显示或支付充电桩的充电信息,其中,所述应用端500包括预约APP端和/或充电平台端。

也即用户可以通过预约APP端对发车时间进行预约,所述车辆接收到预约的发车时间时,基于发车时间提前唤醒所述温度监控装置400对所述动力电池100或乘员舱的当前温度进行检测,然后根据检测到的当前温度以及预设设置的目标加热温度、加热温升速率和保温降温速率计算动力电池和/或乘员舱的加热开启时间后,将所述当前温度和/或所述加热开启时间发送至所述APP端,供所述APP端显示,向用户展示所述当前温度和所述加热开启时间。

可选地,基于所述控制系统,还可以将采用充电桩对动力电池100和/或乘员舱进行加热时的充电信息发送至充电平台端,如此,用户可以基于充电平台端可以支付充电费用,进而实现自动充电。

可选地,本实施例中,所述温度监控装置400包括温度传感器和/或监控装置(监控动力电池显示的温度)以及24h直流电源DCDC,在整车低压断电后,基于24h直流电源DCDC仍可以设定定时自动唤醒,将动力电池温度、乘员舱温度、加热开启时间及整车故障的实时数据上传APP客户端或者监控平台。

基于上述所有实施例,本实施例列举其中一动力电池加热方法的具体实现方法,请参照图7。

应用端的监控平台APP设定用车时间,选择提前加热电池或乘员舱功能。当车辆接收到预约信息后,则通过24h定时唤醒监控系统,实时监控动力电池和乘员舱的温度,估算动力电池或乘员舱的加热剩余时间,上传远程监控平台,用户可以实时通过远程监控平台APP查看动力电池、乘员舱的温度、充电连接状态、剩余加热时间及故障信息。

当距离发车时间ta≤t2(动力电池剩余加热时长,或者乘员舱剩余加热时长),远程监控系统唤醒整车控制器、热管理控制器及电池管理系统,热管理控制器根据动力电池当前温度T1或乘员舱温度T2计算电池加热剩余时间是否满足:t2≤ta;如满足要求,且选择启动电池加热,热管理控制器闭合电池加热继电器,启动电池加热;如选择启动乘员舱加热,启动乘员舱加热);如以上的动力电池及乘员舱的加热剩余时间均未满足,热管理控制器根据动力电池当前温度T11、目标加热温度T21、动力电池温度保温温度下降速率η1及加热温度上升速率η2计算动力电池距离加热开启时间(目标加热时长)t21=(T21-T11+t1*η1)/(η1+η2);热管理控制器根据乘员舱温度T12、加热停止温度阈值T22、乘员舱温度保温温度下降速率η3及加热温度上升速率η4计算乘员舱距离加热开启时间t22=(T22-T12+t3*η4)/(η31+η4);并根据计算的加热开启时间t21和t22的最大值,自动设定最终的距离开启加热时间t2=Max(t21,t22)。

可选地,在进一步实施例中,当到达开启加热时间时,电池管理系统判定整车是否连接充电桩,并通过远程监控平台与充电桩APP交互,优先进入充电加热模式,使用充电桩为加热系统供电,当电池最低温度Tmin大于T2或Tmax大于TC时,断开充电及加热继电器,停止电池加热;当乘员舱温度T大于TD时,断开乘员舱电加热继电器,停止加热;所有加热功能停止后,如未检测到钥匙上电或充电信号,整车自动下电休眠。

电池管理系统判定整车如未连接充电桩,进入行车加热模式,闭合加热继电器,使用动力电池能量为加热系统供电,当电池最低温度Tmin大于T2或Tmax大于TC时,断开加热继电器,停止电池加热;当乘员舱温度T大于TD时,断开乘员舱加热继电器,停止加热;所有加热功能停止后,整车自动下电。

如在充电加热过程中,检测钥匙上电信号,整车保持充电加热模式,检测到停止充电加热功能后,退出所述充电加热模块,启动行车模式。

如在行车加热过程中,检测到钥匙上电或插枪充电信号,整车退出远程预约加热模式,根据以下优先级进入充电模式或行车上电模式(充电模式>行车模式)。

当动力电池的SOC及最低单体电压低于SOC1时,停止消耗动力电池能量进行加热,防止动力电池过放。

可选地,本发明实施例还提供一种车辆,所述车辆包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的动力电池加热控制程序,所述动力电池加热控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的动力电池加热控制方法的各个实施例。

可选地,本发明实施例还提供一种存储介质,所述存储介质存储有动力电池加热控制程序,所述动力电池加热控制程序被处理器执行时实现如上所述的动力电池加热控制方法的各个实施例。

需要说明的是,以上仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

相关技术
  • 动力电池加热控制方法、系统、车辆和存储介质
  • 一种动力电池智能温度控制方法、系统、车辆及存储介质
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06120114723301