电动汽车电池的加热方法、装置、电动汽车及电子设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电动汽车电池的加热方法、装置、电动汽车及电子设备。

背景技术

现有技术的电动汽车的电池，在充放电过程中存在很多问题，最常见的例如，由于电池温度过低，导致低温低SOC(电荷状态)，放电能力较弱，部分电池在温度过低时还会导致电池无充电能力。这也致使电池在一些恶劣环境或者天气下容易出现损毁或者无法使用的状况。

现有技术对于此类状况通常采用的方式是在正温度系数很大的半导体材料或元器件中(Positive Temperature Coefficient，PTC)加热水，通过水温加热电池，然而，由于水的温度下降较快，导致这种方法加热效率低，且使用起来不够方便，费时费力。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电动汽车电池的加热方法、装置、电动汽车及电子设备，可以提高电动汽车电池的加热效率，使得加热电池的温度持久性更高，保证电动汽车电池在加热过程中的安全性，使用起来更加方便。

第一方面，本申请实施例提供了一种电动汽车电池的加热方法，所述方法包括：

获取所述电动汽车电池的运行状态和加热需求；

根据所述运行状态和所述加热需求闭合继电器，得到通过所述电动汽车电池的加热片的加热片电流；

根据所述通过所述电动汽车电池的加热片的加热片电流获得所述加热片的工作状态；

根据所述加热片的工作状态开启负载，得到负载电流；

根据所述加热片电流和所述负载电流断开所述继电器，完成加热。

在上述实现过程中，通过加热片对电动汽车电池进行加热，并根据加热片的工作状态控制负载，可以提高电动汽车电池的加热效率，使得加热电池的温度持久性更高，保证电动汽车电池在加热过程中的安全性，使用起来更加方便。

进一步地，所述根据所述加热片电流获得所述加热片的工作状态的步骤，包括：

获取所述加热片的加热片阻值；

根据所述加热片阻值和所述加热片电流获得所述加热片断路时的电流；

根据所述加热片断路时的电流判断所述加热片的工作状态；

若所述加热片断路时的电流小于等于第一阈值，所述加热片的工作状态为无法正常工作；

若所述加热片断路时的电流大于第一阈值，所述加热片的工作状态为正常工作。

在上述实现过程中，根据加热片的加热片阻值和加热片电流获得加热片断路时的电流，根据加热片断路时的电流判断加热片的工作状态，使得加热片的工作状态更加稳定，不易发生差错导致电动汽车电池无法加热。

进一步地，所述根据所述工作状态开启负载，得到负载电流的步骤，包括：

若所述加热片的工作状态正常工作，在第一预设时间开启所述负载，得到所述负载电流；

若所述加热片的工作状态为无法正常工作，不开启负载，生成故障信号，并将所述故障信号进行上报。

在上述实现过程中，根据加热片的工作状态及时开启负载，并在加热片无法正常工作时及时上报，避免加热片出现故障影响电动汽车电池的加热，有效提高电池的加热效率，保证加热片的安全性。

进一步地，所述根据所述加热片电流和所述负载电流断开所述继电器，完成加热的步骤，包括：

若所述电动汽车电池的运行状态为行车状态，根据所述加热片电流和所述负载电流获得所述电动汽车电池的放电电流，当所述放电电流达到第二阈值时，断开所述继电器，完成加热；

若所述电动汽车电池的运行状态为快充状态，根据所述加热片电流和所述负载电流获得充电桩的充电电流，当所述充电电流达到第三阈值时，断开所述继电器，完成加热。

在上述实现过程中，通过电动汽车电池的运行状态对电动汽车电池进行加热，可以避免电动汽车电池在加热过程中发生故障，提高加热过程中的安全性能，减少热能和电池能量的损失，提高加热速度。

进一步地，所述根据所述加热片电流和所述负载电流断开所述继电器，完成加热的步骤，还包括：

若所述电动汽车电池的运行状态为快充状态，加热结束后，降低所述充电桩的充电电流至所述加热片电流之下，在第二预设时间关闭所述加热片。

在上述实现过程中，加热结束后，降低充电桩的充电电流后再关闭加热片，可以减少电量的损失，同时保证电动汽车电池可以充分加热。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电动汽车电池的加热装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述电动汽车电池的运行状态和加热需求；

闭合模块，用于根据所述运行状态和所述加热需求闭合继电器，得到通过所述电动汽车电池的加热片的加热片电流；

数据获得模块，用于根据所述通过所述电动汽车电池的加热片的加热片电流获得所述加热片的工作状态；

负载开启模块，用于根据所述加热片的工作状态开启负载，得到负载电流；

加热模块，用于根据所述加热片电流和所述负载电流断开所述继电器，完成加热。

在上述实现过程中，通过加热片对电动汽车电池进行加热，并根据加热片的工作状态控制负载，可以提高电动汽车电池的加热效率，使得加热电池的温度持久性更高，保证电动汽车电池在加热过程中的安全性，使用起来更加方便。

进一步地，所述数据获得模块还用于：

获取所述加热片的加热片阻值；

根据所述加热片阻值和所述加热片电流获得所述加热片断路时的电流；

根据所述加热片断路时的电流判断所述加热片的工作状态；

若所述加热片断路时的电流小于等于第一阈值，所述加热片的工作状态为无法正常工作；

若所述加热片断路时的电流大于第一阈值，所述加热片的工作状态为正常工作。

在上述实现过程中，根据加热片的加热片阻值和加热片电流获得加热片断路时的电流，根据加热片断路时的电流判断加热片的工作状态，使得加热片的工作状态更加稳定，不易发生差错导致电动汽车电池无法加热。

进一步地，所述负载开启模块还用于：

若所述加热片的工作状态正常工作，在第一预设时间开启所述负载，得到所述负载电流；

若所述加热片的工作状态为无法正常工作，不开启负载，生成故障信号，并将所述故障信号进行上报。

在上述实现过程中，根据加热片的工作状态及时开启负载，并在加热片无法正常工作时及时上报，避免加热片出现故障影响电动汽车电池的加热，有效提高电池的加热效率，保证加热片的安全性。

第三方面，本申请实施例提供的一种电动汽车，包括第二方面的电动汽车电池的加热装置。

第四方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围值的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电动汽车电池的加热方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的电动汽车电池的加热装置的结构组成示意图；

图3为本申请实施例提供的电子设备的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围值。

实施例一

图1是本申请实施例提供的电动汽车电池的加热方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

S1，获取电动汽车电池的运行状态和加热需求；

S2，根据运行状态和加热需求闭合继电器，得到通过电动汽车电池的加热片的加热片电流；

S3，根据通过所述电动汽车电池的加热片的加热片电流获得加热片的工作状态；

S4，根据加热片的工作状态开启负载，得到负载电流；

S5，根据加热片电流和负载电流断开继电器，完成加热。

在上述实现过程中，通过加热片对电动汽车电池进行加热，并根据加热片的工作状态控制负载，可以提高电动汽车电池的加热效率，使得加热电池的温度持久性更高，保证电动汽车电池在加热过程中的安全性，使用起来更加方便。

可选地，本申请实施例可以通过电池管理系统BMS来实现，电池管理系统包括高压动力蓄电池的控制器，用于检测高压动力蓄电池内部各组件的状态，包括电池单体电压、模组的电压、电池总电压，电流、温度，电池绝缘等参数。同时也可以控制和协调高压动力蓄电池内部组件的各项工作。

在S1中，电动汽车电池的运行状态分为快充状态和行车状态，电池管理系统在识别运行状态后判断是否需要加热，若有加热需求，先上电完成开启加热。

在S2中，当需要加热时闭合继电器，可选地，继电器为加热继电器，此时得到通过电动汽车电池的加热片的加热片电流，加热片阻值固定，根据加热片电流判断加热片的工作状态。

进一步地，S3包括：

获取加热片的加热片阻值；

根据加热片阻值和加热片电流获得加热片断路时的电流；

根据加热片断路时的电流判断加热片的工作状态；

若加热片断路时的电流小于等于第一阈值，加热片的工作状态为无法正常工作；

若加热片断路时的电流大于第一阈值，加热片的工作状态为正常工作。

在上述实现过程中，根据加热片的加热片阻值和加热片电流获得加热片断路时的电流，根据加热片断路时的电流判断加热片的工作状态，使得加热片的工作状态更加稳定，不易发生差错导致电动汽车电池无法加热。

加热片断路时电流会较小或者无电流，示例性地，可以根据第一阈值进行判断，若加热片断路时的电流小于等于第一阈值，无法实现加热功能，上报相关故障。若可以实现加热功能，则加热片的工作状态为正常工作。

进一步地，S4包括：

若加热片的工作状态正常工作，在第一预设时间开启所述负载，得到负载电流；

若加热片的工作状态为无法正常工作，不开启负载，生成故障信号，并将故障信号进行上报。

在上述实现过程中，根据加热片的工作状态及时开启负载，并在加热片无法正常工作时及时上报，避免加热片出现故障影响电动汽车电池的加热，有效提高电池的加热效率，保证加热片的安全性。

在第一预设时间(本申请实施例为5S)后控制必要的负载开启(由于电池低温放电能力弱，不能开启过多不必要负载，例如乘员舱PTC功能等)。

进一步地，S5包括：

若电动汽车电池的运行状态为行车状态，根据加热片电流和负载电流获得电动汽车电池的放电电流，当放电电流达到第二阈值时，断开所述继电器，完成加热；

若电动汽车电池的运行状态为快充状态，根据加热片电流和负载电流获得充电桩的充电电流，当充电电流达到第三阈值时，断开继电器，完成加热。

在上述实现过程中，通过电动汽车电池的运行状态对电动汽车电池进行加热，可以避免电动汽车电池在加热过程中发生故障，提高加热过程中的安全性能，减少热能和电池能量的损失，提高加热速度。

BMS在行车状态下先判断是否需要加热，当需要加热时BMS先上电完成开启加热，VCU(电控系统)先不开启负载，BMS判断加热片的工作状态。当加热片电流正常后，控制负载进行工作。

BMS在快充状态下先判断是否需要加热，当需要加热时BMS先上电完成开启加热，先不开启负载，判断加热片工作状态。此时，BMS同步和充电桩进行交互，当判断充电桩的充电电流正常后，即达到第三阈值时，VCU控制负载进行工作，BMS此时根据加热片电流和负载电流请求充电桩的充电电流，当负载电流和充电桩的充电电流平衡后断开继电器，此时VCU可以根据需要开启其它负载。

进一步地，根据加热片电流和负载电流断开继电器，完成加热的步骤，还包括：

若电动汽车电池的运行状态为快充状态，加热结束后，降低充电桩的充电电流至加热片电流之下，在第二预设时间关闭加热片。

在上述实现过程中，加热结束后，降低充电桩的充电电流后再关闭加热片，可以减少电量的损失，同时保证电动汽车电池可以充分加热。

BMS在快充状态中持续加热，当加热结束后，BMS先将充电桩的充电电流下降到加热片电流之下，第二预设时间(本申请实施例为10S，可根据实际工况进行确定)后关闭加热片。此目的是由于如果先关闭加热片，充电桩给的充电电流包含加热片消耗的电流，多余的电流由于无加热片消耗会导致电池过充，影响电池性能。同时，通过该工况可以同步判断加热继电器是否能够正常断开，如果加热片消耗的电流无明显加剧则判断加热继电器故障，停止充电。

实施例二

为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种电动汽车电池的加热装置，如图2所示，该装置包括：

获取模块1，用于获取电动汽车电池的运行状态和加热需求；

闭合模块2，用于根据运行状态和加热需求闭合继电器，得到通过电动汽车电池的加热片的加热片电流；

数据获得模块3，用于根据通过电动汽车电池的加热片的加热片电流获得加热片的工作状态；

负载开启模块4，用于根据加热片的工作状态开启负载，得到负载电流；

加热模块5，用于根据加热片电流和负载电流断开继电器，完成加热。

在上述实现过程中，通过加热片对电动汽车电池进行加热，并根据加热片的工作状态控制负载，可以提高电动汽车电池的加热效率，使得加热电池的温度持久性更高，保证电动汽车电池在加热过程中的安全性，使用起来更加方便。

进一步地，数据获得模块3还用于：

获取加热片的加热片阻值；

根据加热片阻值和加热片电流获得加热片断路时的电流；

根据加热片断路时的电流判断加热片的工作状态；

若加热片断路时的电流小于等于第一阈值，加热片的工作状态为无法正常工作；

若加热片断路时的电流大于第一阈值，加热片的工作状态为正常工作。

在上述实现过程中，根据加热片的加热片阻值和加热片电流获得加热片断路时的电流，根据加热片断路时的电流判断加热片的工作状态，使得加热片的工作状态更加稳定，不易发生差错导致电动汽车电池无法加热。

进一步地，负载开启模块4还用于：

若加热片的工作状态正常工作，在第一预设时间开启负载，得到负载电流；

若加热片的工作状态为无法正常工作，不开启负载，生成故障信号，并将故障信号进行上报。

在上述实现过程中，根据加热片的工作状态及时开启负载，并在加热片无法正常工作时及时上报，避免加热片出现故障影响电动汽车电池的加热，有效提高电池的加热效率，保证加热片的安全性。

进一步地，加热模块5还用于：

若电动汽车电池的运行状态为行车状态，根据加热片电流和负载电流获得电动汽车电池的放电电流，当放电电流达到第二阈值时，断开继电器，完成加热；

若电动汽车电池的运行状态为快充状态，根据加热片电流和负载电流获得充电桩的充电电流，当充电电流达到第三阈值时，断开继电器，完成加热。

在上述实现过程中，通过电动汽车电池的运行状态对电动汽车电池进行加热，可以避免电动汽车电池在加热过程中发生故障，提高加热过程中的安全性能，减少热能和电池能量的损失，提高加热速度。

进一步地，加热模块5还用于：

若电动汽车电池的运行状态为快充状态，加热结束后，降低充电桩的充电电流至加热片电流之下，在第二预设时间关闭加热片。

在上述实现过程中，加热结束后，降低充电桩的充电电流后再关闭加热片，可以减少电量的损失，同时保证电动汽车电池可以充分加热。

上述的电动汽车电池的加热装置可实施上述实施例一的方法。上述实施例一中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。

本申请实施例的其余内容可参照上述实施例一的内容，在本实施例中，不再进行赘述。

实施例三

本申请实施例提供一种电动汽车，包括实施例二的电动汽车电池的加热装置。

实施例四

本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，该存储器用于存储计算机程序，该处理器运行计算机程序以使电子设备执行实施例一的电动汽车电池的加热方法。

可选地，上述电子设备可以是服务器。

请参见图3，图3为本申请实施例提供的电子设备的结构组成示意图。该电子设备可以包括处理器31、通信接口32、存储器33和至少一个通信总线34。其中，通信总线34用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口32用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。处理器31可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。

上述的处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器31也可以是任何常规的处理器等。

存储器33可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。存储器33中存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由所述处理器31执行时，设备可以执行上述图1方法实施例涉及的各个步骤。

可选地，电子设备还可以包括存储控制器、输入输出单元。存储器33、存储控制器、处理器31、外设接口、输入输出单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线34实现电性连接。处理器31用于执行存储器33中存储的可执行模块，例如设备包括的软件功能模块或计算机程序。

输入输出单元用于提供给用户创建任务以及为该任务创建启动可选时段或预设执行时间以实现用户与服务器的交互。输入输出单元可以是，但不限于，鼠标和键盘等。

可以理解，图3所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

另外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现实施例一的电动汽车电池的加热方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行方法实施例所述的方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的装置来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围值，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围值之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围值并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围值内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围值之内。因此，本申请的保护范围值应所述以权利要求的保护范围值为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。