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一种电池加热控制方法、装置、存储介质和车辆

文献发布时间:2024-05-31 01:29:11


一种电池加热控制方法、装置、存储介质和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域,特别是涉及一种电池加热控制方法、装置、存储介质和车辆。

背景技术

目前电动车辆的高压电池一般都是锂离子电池,然而锂离子电池在低温环境下进行大电流充电时可能会导致负极析锂,造成电池容量下降,析出的金属锂还有可能导致电池内部短路。

在相关技术中,电动车辆在冬季寒区进行直流快充时,通常是利用充电桩驱动加热器加热高压电池,然后再对高压电池进行充电。然而,在加热过程中,充电桩输出的电流可能流进高压电池内,导致电池负极结晶析锂,从而损伤电芯隔膜,影响电池的使用寿命。

发明内容

本申请提供一种电池加热控制方法、装置、存储介质和车辆,以解决在利用充电桩加热高压电池时容易导致电池负极析锂的问题。

为了解决上述问题,本申请采用了以下的技术方案:

第一方面,本申请实施例提供了一种电池加热控制方法,运用于电池加热系统,所述电池加热系统包括高压电池、加热装置和开关模块,所述开关模块的输出端和所述加热装置分别与所述高压电池并联,所述开关模块的输入端用于连接充电桩;

所述方法包括:

在所述高压电池的电池温度小于或者等于温度阈值的情况下,基于所述高压电池的当前电池电压,确定所述充电桩的输出电压为第一桩电压;其中,所述第一桩电压小于所述当前电池电压;

控制所述加热装置开启,所述开关模块闭合,并将所述第一桩电压发送给所述充电桩,以使所述充电桩按照所述第一桩电压给所述加热装置供电。

在本申请一实施例中,控制所述加热装置开启,所述开关模块闭合,并将所述第一桩电压发送给所述充电桩,以使所述充电桩按照所述第一桩电压给所述加热装置供电的步骤之后,所述方法还包括:

在所述高压电池的电池温度大于所述温度阈值的情况下,基于所述高压电池的当前电池电压,确定所述充电桩的输出电压为第二桩电压;

控制所述加热装置关闭,保持所述开关模块闭合,并将所述第二桩电压发送给所述充电桩,以使所述充电桩按照所述第二桩电压给所述高压电池充电;其中,所述第二桩电压大于所述当前电池电压。

在本申请一实施例中,所述电池加热系统还包括蓄电池和电压转换单元;所述蓄电池与所述电压转换单元的输入端连接,所述电压转换单元的输出端与所述高压电池并联连接;

所述方法还包括:

在确定蓄电池存在充电需求的情况下,控制所述电压转换单元进行降压操作,以使所述充电桩和所述高压电池通过所述电压转换单元降压后给所述蓄电池充电。

在本申请一实施例中,所述方法还包括:

在确定蓄电池不存在充电需求的情况下,控制所述开关模块断开,并控制所述电压转换单元进行升压操作,以使所述蓄电池通过所述电压转换单元升压后按照目标供电电压给所述加热装置供电;其中,所述目标供电电压小于所述高压电池的当前电池电压。

在本申请一实施例中,控制所述电压转换单元进行降压操作,以使所述充电桩和所述高压电池通过所述电压转换单元降压后给所述蓄电池充电的步骤,包括:

基于所述蓄电池的当前电池电压,确定所述蓄电池的需求充电功率;

基于所述需求充电功率和预设的功率衰减比例,确定所述蓄电池的初始充电功率;其中,所述初始充电功率小于所述需求充电功率;

控制所述电压转换单元按照所述初始充电功率给所述蓄电池充电。

在本申请一实施例中,控制所述电压转换单元按照所述初始充电功率给所述蓄电池充电的步骤之后,所述方法还包括:

基于所述高压电池的电池温度,确定所述加热装置的需求加热功率;

基于所述需求加热功率和所述高压电池的当前加热功率,对所述初始充电功率进行调整,得到所述蓄电池的目标充电功率以及所述加热装置的目标加热功率;

控制所述电压转换单元按照所述目标充电功率给所述蓄电池充电,以使所述加热装置按照所述目标加热功率运行。

在本申请一实施例中,基于所述需求加热功率和所述高压电池的当前加热功率,对所述初始充电功率进行调整,得到所述蓄电池的目标充电功率以及所述加热装置的目标加热功率的步骤,包括:

确定所述加热装置的当前加热功率与所述需求加热功率之间的第一功率差值;

基于所述第一功率差值、所述初始充电功率和所述需求充电功率,确定所述蓄电池的目标充电功率;

基于所述目标充电功率和所述初始充电功率之间的第二功率差值,确定所述加热装置的补偿功率;

基于所述补偿功率,对当前加热功率进行功率补偿,得到所述加热装置的目标加热功率。

第二方面,基于相同发明构思,本申请实施例提供了一种电池加热控制装置,运用于电池加热系统,所述电池加热系统包括高压电池、加热装置和开关模块,所述开关模块的输出端和所述加热装置分别与所述高压电池并联,所述开关模块的输入端用于连接充电桩;所述装置包括:

电压确定模块,用于在所述高压电池的电池温度小于或者等于温度阈值的情况下,基于所述高压电池的当前电池电压,确定所述充电桩的输出电压为第一桩电压;其中,所述第一桩电压小于所述当前电池电压;

加热控制模块,用于控制所述加热装置开启,所述开关模块闭合,并将所述第一桩电压发送给所述充电桩,以使所述充电桩按照所述第一桩电压给所述加热装置供电。

在本申请一实施例中,所述电池加热控制装置还包括:

桩电压确定模块,用于在所述高压电池的电池温度大于所述温度阈值的情况下,基于所述高压电池的当前电池电压,确定所述充电桩的输出电压为第二桩电压;

充电控制模块,用于控制所述加热装置关闭,保持所述开关模块闭合,并将所述第二桩电压发送给所述充电桩,以使所述充电桩按照所述第二桩电压给所述高压电池充电;其中,所述第二桩电压大于所述当前电池电压。

在本申请一实施例中,所述电池加热系统还包括蓄电池和电压转换单元;所述蓄电池与所述电压转换单元的输入端连接,所述电压转换单元的输出端与所述高压电池并联连接;所述电池加热控制装置还包括:

蓄电池充电模块,用于在确定蓄电池存在充电需求的情况下,控制所述电压转换单元进行降压操作,以使所述充电桩和所述高压电池通过所述电压转换单元降压后给所述蓄电池充电。

在本申请一实施例中,所述电池加热控制装置还包括:

升压模块,用于在确定蓄电池不存在充电需求的情况下,控制所述开关模块断开,并控制所述电压转换单元进行升压操作,以使所述蓄电池通过所述电压转换单元升压后按照目标供电电压给所述加热装置供电;其中,所述目标供电电压小于所述高压电池的当前电池电压。

在本申请一实施例中,所述蓄电池充电模块包括:

需求充电功率确定子模块,用于基于所述蓄电池的当前电池电压,确定所述蓄电池的需求充电功率;

初始充电功确定子模块,用于基于所述需求充电功率和预设的功率衰减比例,确定所述蓄电池的初始充电功率;其中,所述初始充电功率小于所述需求充电功率;

蓄电池充电子模块,用于控制所述电压转换单元按照所述初始充电功率给所述蓄电池充电。

在本申请一实施例中,所述电池加热控制装置还包括:

需求加热功率确定模块,用于基于所述高压电池的电池温度,确定所述加热装置的需求加热功率;

功率调整模块,用于基于所述需求加热功率和所述高压电池的当前加热功率,对所述初始充电功率进行调整,得到所述蓄电池的目标充电功率以及所述加热装置的目标加热功率;

功率控制模块,用于控制所述电压转换单元按照所述目标充电功率给所述蓄电池充电,以使所述加热装置按照所述目标加热功率运行。

在本申请一实施例中,所述功率调整模块包括:

第一功率差值确定子模块,用于确定所述加热装置的当前加热功率与所述需求加热功率之间的第一功率差值;

目标充电功率确定子模块,用于基于所述第一功率差值、所述初始充电功率和所述需求充电功率,确定所述蓄电池的目标充电功率;

补偿功率确定子模块,用于基于所述目标充电功率和所述初始充电功率之间的第二功率差值,确定所述加热装置的补偿功率;

目标加热功率确定子模块,用于基于所述补偿功率,对当前加热功率进行功率补偿,得到所述加热装置的目标加热功率。

第三方面,基于相同发明构思,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行程序,所述可执行程序被处理器执行时实现本申请第一方面提出的电池加热控制方法。

第四方面,基于相同发明构思,本申请实施例提供了一种车辆,包括:

存储器,用于存储有可执行程序;

处理器;

当所述可执行程序被所述处理器执行时,实现本申请第一方面提出的电池加热控制方法。

与现有技术相比,本申请包括以下优点:

本申请实施例提供的一种电池加热控制方法,在高压电池的电池温度小于或者等于温度阈值的情况下,基于高压电池的当前电池电压,确定充电桩的输出电压为第一桩电压;其中,第一桩电压小于当前电池电压;进而控制加热装置开启,开关模块闭合,并将第一桩电压发送给充电桩,以使充电桩按照第一桩电压给加热装置供电。本申请实施例通过限制充电桩的输出电压小于高压电池的当前电池电压,能够在充电桩给加热装置供电的过程中,确保不会有电流流进高压电池内。如此,能够在加热高压电池的过程中,有效避免高压电池出现析锂现象,进而有效提高高压电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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是本申请一实施例中一种电池加热系统的结构示意图。

图2是本申请一实施例中电池加热系统的一个优选实施例的结构示意图。

图3是本申请一实施例中一种电池加热控制方法的步骤流程图。

图4是本申请一实施例中电池加热系统的另外一个优选实施例的结构示意图。

图5是本申请一实施例中一种电池加热控制装置的功能模块示意图。

图6是本申请一实施例中一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,目前在充电桩与车辆连接好之后,充电桩不会立即向高压电池充电,而是与车辆进行报文通信,确定出充电桩的输出电压,然后充电桩才能进入工作状态。充电桩在进入工作状态后,为实现对高压电池的充电,充电桩的输出电压通常大于高压电池的当前电池电压。而车辆在检测到高压电池的电池温度较低时,将会在充电桩连接后启动加热装置,如此,便可利用充电桩给加热装置供电,以使加热装置加热高压电池。

然而,在加热过程中,充电桩虽然主要用于给加热装置供电,但由于高压电池的充电特征,电压较高的充电桩输出的电流仍可能流进电压较低的高压电池内,导致高压电池出现负极析锂的现象,从而损伤电芯隔膜,影响电池的使用寿命。

针对目前在利用充电桩加热高压电池时容易导致电池负极析锂的问题。本申请旨在提供一种电池加热控制方法,通过在高压电池的电池温度小于或者等于温度阈值时,限制充电桩的输出电压小于高压电池的当前电池电压,能够在充电桩给加热装置供电的过程中,确保不会有电流流进高压电池内。在加热高压电池的过程中,有效避免高压电池出现析锂现象,进而有效提高高压电池的使用寿命。

参照图1,示出了本申请提供的一种电池加热系统的结构示意图。电池加热系统包括高压电池100、加热装置200和开关模块300,开关模块300的输出端和加热装置200分别与高压电池100并联,开关模块300的输入端用于连接充电桩。

在本实施方式中,在充电桩与车辆的充电端口连接好之后,通过控制开关模块300闭合,可控制充电桩向车辆输出电能;或者,通过控制开关模块300断开,可以控制充电桩停止向车辆输出电能。

在本实施方式中,由于加热装置200与开关模块300并联,因此,在开关模块300处于闭合状态时,充电桩输出的电压可直接施加在加热装置200的两侧。在高压电池100存在加热需求时,通过启动加热装置200或者闭合启动加热装置200内部的控制开关,使得充电桩能够驱动加热装置200运行,以加热高压电池100。

在具体实现中,加热装置200可以是空调系统,也可以是正温度系数加热器(Positive Temperature Coefficient,PTC)等发热元件。

在具体实现中,参照图2,示出了电池加热系统的一个优选实施例的结构示意图,开关模块300可以包括主正继电器S1、主负继电器S2和预充继电器S0;开关模块300的输出端包括正极输出端和负极输出端,开关模块300的输入端包括正极输入端和负极输入端。

具体而言,主正继电器S1的第一端与开关模块300的正极输入端连接,主正继电器S1的第二端与开关模块300的正极输出端连接;主负继电器S2的第一端与开关模块300的负极输入端连接,主负继电器S2的第二端与开关模块300的负极输出端连接;预充开关的第一端与主正继电器S1的第一端连接,预充开关的第二端与主正继电器S1的第二端连接。

需要说明的是,在整车高压上电时,由于存在电容元件,若直接加载直流电压,会导致瞬时电流冲击太大,在主正继电器S1和主负继电器S2闭合的瞬间,电容元件相当于短路,容易造成电路损坏,因此,将会通过增加一个预充继电器S0,使得预充继电器S0与电容元件构成预充回路,在整车上电瞬间,先闭合预充继电器S0,高压电池100的电压通过预充继电器S0施加到电路中的电容元件上,当电容元件完成充能后,例如两端电压接近高压电池100的电池电压时,再断开预充继电器S0,并闭合主正继电器S1和主负继电器S2,如此,在充电桩接入车辆后,可有效避免大电流对电路的冲击。

具体而言,继续参照图2,电池加热系统还包括预充电阻R1和预充电容C1。

在本实施方式中,预充电阻R1的第一端与预充继电器S0的第一端连接,预充电阻R1的第二端与主正继电器S1的第一端连接;预充电容C1的第一端与主正继电器S1的第二端连接,预充电容C1的第二端与主负继电器S2的第二端连接。

在本实施方式中,在充电桩与车辆的充电端口连接好之后,将首先进行预充操作,在控制充电桩输出电能。具体而言,在进行预充操作时,将控制预充继电器S0和主负继电器S2依次闭合,直到预充电容C1两端电压接近高压电池100的电池电压,完成预充操作。在预充完成后,控制主正继电器S1闭合,预充继电器S0断开,此时,开关模块300处于闭合状态,充电桩便可输出电能。需要说明的是,在预充完成后,由于主正继电器S1和预充继电器S0的电压接近,所以闭合主正继电器S1时不会产生瞬态高电压/高电流。

在本实施方式中,预充继电器S0、预充电阻R1与预充电容C1共同构成预充回路,由于预充电阻R1的存在,使得高压电池100的电压在施加到预充电阻R1两端之后,可以减小启动电流,一定程度上减小预充回路的损坏风险。同时,通过会对预充继电器S0和主负继电器S2的控制时序进行优化,即先闭合预充继电器S0,再闭合主负继电器S2,一方面,能够避免开关闭合瞬间时产生的瞬态高电压/高电流出现在预充电阻R1,另一方面,由于主负继电器S2分别连接高压电池100和预充电容C1,即使主负继电器S2产生瞬态高电压/高电流,所产生的瞬态高电压/高电流也会别高压电池100和预充电容C1所吸收,无法对预充电阻R1造成损坏,进而能够在不改变电路结构和增加成本的前提下,有效提高预充过程的安全性。

参照图3,示出了本申请一种电池加热控制方法,运用于上述电池加热系统,方法包括:

S301:在高压电池100的电池温度小于或者等于温度阈值的情况下,基于高压电池100的当前电池电压,确定充电桩的输出电压为第一桩电压。

在本实施方式中,在检测到充电枪与车辆连接成功的情况下,将会获取高压电池100的电池温度,若检测到电池温度小于或者等于温度阈值,则确定高压电池100存在加热需求。其中,温度阈值表示高压电池100存在加热需求时的最大电池温度。

在具体实现中,为充分满足高压电池100的加热需求,可以分别获取高压电池100中多个单体电池各自对应的单体电池温度,进而数值最小的单体电池温度确定为高压电池100的当前电池电压。

在本实施方式中,在采集得到高压电池100的当前电池电压之后,将设置充电桩的输出电压为第一桩电压,该第一桩电压小于当前电池电压。由于高压电池100的当前电池电压大于充电桩的输出电压,因此,能够在加热装置200加热高压电池100的过程中,保证充电桩输出的电流不会流入高压电池100内,进而避免高压电池100被充电而出现负极析锂的现象。

S302:控制加热装置200开启,开关模块300闭合,并将第一桩电压发送给充电桩,以使充电桩按照第一桩电压给加热装置200供电。

在具体实现中,在确定充电桩的输出电压为第一桩电压之后,会将包含第一桩电压的第一通信报文通过独立的通信链路发送给充电桩。充电桩在接收到该第一通信报文后,便可解析得到第一桩电压,并按照第一桩电压进行输出。

在本实施方式中,由于在充电桩与车辆的充电端口连接时,以及预先完成了预充操作。因此,通过控制开关模块300闭合,加热装置200开启后,充电桩便可直接输出电能至加热装置200。

需要说明的是,在充电桩按照第一桩电压给加热装置200供电的同时,高压电池100还可以按照当前电池电压给加热装置200供电。具体而言,在高压电池100大于或者等于目标温度的情况下,高压电池100可同步对给加热装置200供电;在高压电池100小于目标温度的情况下,将由充电桩单独给加热装置200供电,直到加热装置200将电池温度加热至目标温度时,高压电池100和充电桩同时给加热装置200供电。其中,目标温度表示高压电池100具备放电能力的最低温度。

在本实施方式中,还可以设置高压电池100的当前电池电压与第一桩电压之间的电压差值小于电压阈值,该电压阈值表示充电桩和高压电池100共同供电时允许的最大电压误差。如此,能够在确保充电桩输出的电流不会流入高压电池100的同时,保证充电桩和高压电池100的电压一致性良好,进而保证充电桩和高压电池100的充电安全,并提高加热装置200的加热稳定性。

本申请实施例提供的一种电池加热控制方法,一方面,通过在高压电池100的电池温度小于或者等于温度阈值时,限制充电桩的输出电压小于高压电池100的当前电池电压,能够在充电桩给加热装置200供电的过程中,确保不会有电流流进高压电池100内;另一方面,利用高压电池100给加热装置200供电,使得高压电池100在供电过程中能够自身产热,在此基础上,叠加加热装置200所提供的外部热源,能够进一步提高高压电池100的加热效率,缩短电池加热时间。如此,在实现高压电池100快速加热的同时,能够有效避免高压电池100出现析锂现象而损伤电芯隔膜,进而有效提高高压电池100的使用寿命。

在一个可行的实施方式中,S302之后,电池加热控制方法还可以包括以下步骤:

S303:在高压电池100的电池温度大于温度阈值的情况下,基于高压电池100的当前电池电压,确定充电桩的输出电压为第二桩电压。

在本实施方式中,在加热装置200对高压电池100的加热过程中,将按照预设周期,循环执行判断高压电池100的电池温度是否大于温度阈值的步骤,若检测到高压电池100的电池温度大于温度阈值,则说明高压电池100已经不存在加热需求。此时,将控制充电桩对高压电池100进行充电。

在本实施方式中,在确定高压电池100存在充电需求之后,将基于高压电池100的当前电池电压,设置充电桩的输出电压为第二桩电压,该第二桩电压大于当前电池电压。由于高压电池100的当前电池电压小于充电桩的输出电压,因此,充电桩可顺利对高压电池100进行充电。

S304:控制加热装置200关闭,保持开关模块300闭合,并将第二桩电压发送给充电桩,以使充电桩按照第二桩电压给高压电池100充电。

在本实施方式中,通过控制加热装置200关闭,并保持开关模块300为闭合状态,便可在无需切断充电桩电源的情况下,实现充电桩对高压电池100的充电操作。

在具体实现中,在确定充电桩的输出电压为第二桩电压之后,会将包含第二桩电压的第二通信报文通过通信链路发送给充电桩。充电桩在接收到该第二通信报文后,便可解析得到第二桩电压,并按照第二桩电压进行输出。

在本实施方式中,通过对电池温度进行实时监测,可以实现电池加热阶段到电池充电阶段的快速切换,进而满足高压电池100的充电需求。

在一个可行的实施方式中,参照图4,示出了本申请电池加热系统的另外一个优选实施例的结构示意图,该电池加热系统还包括蓄电池201和电压转换单元202;蓄电池201与电压转换单元202的输入端连接,电压转换单元202的输出端与高压电池100并联连接。

具体而言,电压转换单元202包括输入端和输出端,其中,电压转换单元202的输入端包括正极输入端和负极输入端,电压转换单元202的输出端包括正极输出端和负极输出端,蓄电池201的正极与电压转换单元202的正极输入端连接,蓄电池201的负极与电压转换单元202的负极输入端连接,电压转换单元202的正极输出端通过与高压电池100的正极连接,电压转换单元202的负极输出端与高压电池100的负极连接。需要说明的是,蓄电池201为低压电池,即蓄电池201的工作电压小于高压电池100的工作电压,例如可以是12V蓄电池。

在本实施方式中,电压转换单元202能够实现蓄电池201和高压电池100之间的双向充电。即高压电池100可以通过电压转换单元202降压后对蓄电池201充电,蓄电池201可以通过电压转换单元202升压后对高压电池100和充电桩充电。

具体而言,在蓄电池201需要升压向加热装置200供电时,电压转换单元202可以作为升压电路对蓄电池201输出的电压进行升压操作之后向加热装置200供电;在蓄电池201存在充电需求时,电压转换单元202可以作为降压电路对高压电池100和/或充电桩输出的电压进行降压操作之后对蓄电池201充电。

基于上述电池加热系统,电池加热控制方法还可以包括以下步骤:

S401:在确定蓄电池201存在充电需求的情况下,控制电压转换单元202进行降压操作,以使充电桩和高压电池100通过电压转换单元202降压后给蓄电池201充电。

在具体实现中,可以在蓄电池201的电池电压小于电压阈值的情况下,和/或,在蓄电池201的当前剩余电量小于电量阈值的情况下,确定蓄电池201存在充电需求。

在本实施方式中,考虑到蓄电池201通常具有较好的低温特性,即相较于高压电池100,其能够在更低的温度下进行充放电操作。因此,在充电桩连接车辆之后,若检测到蓄电池201存在充电需求,将会控制充电桩和高压电池100给蓄电池201充电。

在本实施方式中,通过控制电压转换单元202进行降压操作,使得充电桩和高压电池100能够通过电压转换单元202实现对蓄电池201的充电。

需要说明的是,充电桩和高压电池100通过电压转换单元202对蓄电池201充电的过程中,还会持续给加热装置200供电,以满足高压电池100的加热需求。此时,蓄电池201与加热装置200均相当于负载,由于负载的增加,将导致高压电池100输出的电流增加,进而导致高压电池100的产热效率提高,可进一步提高高压电池100的加热效率。

在本实施方式中,通过充分利用蓄电池201的低温特性,控制充电桩和高压电池100同时给蓄电池201充电并给加热装置200供电,不仅能够满足蓄电池201充电需求,还能进一步提高高压电池100的加热效率。

S402:在确定蓄电池201不存在充电需求的情况下,控制开关模块300断开,并控制电压转换单元202进行升压操作,以使蓄电池201通过电压转换单元202升压后按照目标供电电压给加热装置200供电。

在具体实现中,可以在蓄电池201的电池电压大于或者等于电压阈值的情况下,和/或,在蓄电池201的当前剩余电量大于或者等于电量阈值的情况下,确定蓄电池201不存在充电需求。

在本实施方式中,考虑到蓄电池201通常具有较好的低温特性,即相较于高压电池100,其能够在更低的温度下进行充放电操作。因此,在充电桩连接车辆之后,若检测到蓄电池201电量充足,将会控制蓄电池201给加热装置200供电。需要说明的是,在蓄电池201给加热装置200供电时,高压电池100若具备发电能力,也将给加热装置200供电。

在具体实现中,考虑到可能存在电网波动或者充电桩充电性能不佳等情况而导致充电桩的输出功率不稳定,使得充电桩的输出电压大于高压电池100的当前电池电压,因此,为避免外部不稳定因素导致电流流进高压电池100内,在蓄电池201的电量充足时,将控制开关模块300断开,由蓄电池201代替充电桩驱动加热装置200运行。

在本实施方式中,同样为避免电流流进高压电池100内,在控制电压转换单元202进行升压操作时,将控制电压转换单元202按照目标供电电压给加热装置200供电,该目标供电电压小于高压电池100的当前电池电压。

在本实施方式中,一方面,通过控制开关模块断开,能够有效避免充电桩输出不稳定带来的不利影响;另一方面,通过在高压电池100的电池温度小于或者等于温度阈值且蓄电池201不存在充电需求时,利用蓄电池201通过给电压转换单元202升压后给加热装置200供电,并限制电压转换单元202输出的目标供电电压小于高压电池100的当前电池电压,能够在蓄电池201给加热装置200供电的过程中,确保不会有电流流进高压电池100内,进而避免高压电池100出现析锂现象而损伤电芯隔膜,有效提高高压电池100的使用寿命。

在一个可行的实施方式中,S401具体可以包括以下子步骤:

S401-1:基于蓄电池201的当前电池电压,确定蓄电池201的需求充电功率。

在具体实现中,在确定蓄电池201存在充电需求后,可以基于预先设置的第一映射关系,确定蓄电池201的当前电池电压对应的需求充电功率。其中,第一映射关系表征蓄电池201的电池电压与需求充电功率之间的对照关系。具体而言,蓄电池201的当前电池电压越低,其对应的需求充电功率越高。

需要说明的是,需求充电功率表示满足蓄电池201充电需求的最优功率。

S401-2:基于需求充电功率和预设的功率衰减比例,确定蓄电池201的初始充电功率。

在本实施方式中,由于高压电池100的加热需求的优先级大于蓄电池201的充电需求的优先级,因此,为优先满足高压电池100的加热需求,将控制蓄电池201的实际充电功率小于需求充电功率。

在具体实现中,可以基于需求充电功率和预设的功率衰减比例的乘积,确定蓄电池201的初始充电功率。其中,功率衰减比例为小于1的非零正数,相应地,计算得到的初始充电功率小于需求充电功率。

示例性的,功率衰减比例可以设置为0.5,即将需求充电功率的一半确定为蓄电池201的初始充电功率。

S401-3:控制电压转换单元202按照初始充电功率给蓄电池201充电。

在本实施方式中,在确定蓄电池201的充电功率之后,将控制电压转换单元202对充电桩和高压电池100进行降压操作,并根据该充电功率,调整其输出电流,以使蓄电池201按照初始充电功率进行充电操作。

在本实施方式中,通过降低蓄电池201的充电功率,能够为加热装置200提供更多的加热功率,进而充分满足高压电池100的加热需求。

在一个可行的实施方式中,S401-3步骤之后,电池加热控制方法还可以包括以下子步骤:

S401-4:基于高压电池100的电池温度,确定加热装置200的需求加热功率。

在本实施方式中,在加热装置200对高压电池100加热的过程中,将根据高压电池100的电池温度,实时计算出加热装置200的需求加热功率。

在具体实现中,可以基于预先设置的第二映射关系,确定高压电池100的电池温度对应的加热装置200的需求加热功率。其中,第二映射关系表征高压电池100的电池温度与加热装置200的需求加热功率之间的对照关系。具体而言,高压电池100的电池温度越低,其对应的加热装置200的需求加热功率越高。

需要说明的是,需求加热功率表示满足加热装置200满足高压电池100加热需求的最优功率。

S401-5:基于需求加热功率和高压电池100的当前加热功率,对初始充电功率进行调整,得到蓄电池201的目标充电功率以及加热装置200的目标加热功率。

在本实施方式中,为优先满足高压电池100的加热需求,将实时获取高压电池100的当前加热功率,并判断加热电池是否达到需求加热功率,进而在当前加热功率未达到需求加热功率时,对蓄电池201的初始充电功率进行调整,得到合适的目标充电功率和目标加热功率。

在具体实现中,S401-5具体可以包括以下子步骤:

S401-5-1:确定加热装置200的当前加热功率与需求加热功率之间的第一功率差值。

在具体实现中,可以将当前加热功率减去需求加热功率得到的差值确定为第一功率差值。该一功率差值能够表征当前加热功率相较于需求加热功率的偏离程度。

具体而言,第一功率差值大于零时,说明加热装置200的加热功率过大;该第一功率差值小于零时,说明加热装置200的加热功率过小;该第一功率差值等于零时,说明无需对加热装置200的加热功率进行调整。

第S401-5-2:基于第一功率差值、初始充电功率和需求充电功率,确定蓄电池201的目标充电功率。

需要说明的是,理想情况下,通过蓄电池201对加热装置200进行功率补偿,可以使得加热装置200的目标充电功率达到需求加热功率。然而,受限于蓄电池201的可调节功率有限,加热装置200可能无法达到需求加热功率。

在本实施方式中,为尽可能地使加热装置200的加热功率靠近或者达到需求加热功率,将会根据基于第一功率差值、初始充电功率和需求充电功率,对蓄电池201的充电功率进行调整,确定出蓄电池201的目标充电功率。

需要说明的是,目标充电功率为零至需求充电功率之间(包括零和需求充电功率)的功率。也就是说,目标充电功率最小可以调整至零,最大可以调整至蓄电池201的需求充电功率。

在具体实现中,首先将第一功率差值和初始充电功率的功率之和,确定为蓄电池201的初始功率;若初始功率小于零,则将蓄电池201的目标充电功率确定为零;若初始功率大于零且小于或者等于需求充电功率,则将该初始功率确定为蓄电池201的目标充电功率;若初始功率大于需求充电功率,则将需求充电功率确定为蓄电池201的目标充电功率。

在一个例子中,若第一功率差值为500W,初始充电功率为600W,需求充电功率为1200W,则可计算得到初始功率为(600W+500W=)1100W,由于初始功率小于需求充电功率,则将初始功率(即1100W)确定蓄电池201的目标充电功率。

在另外一个例子中,若第一功率差值为500W,初始充电功率为400W,需求充电功率为800W,则可计算得到初始功率为(400W+500W=)900W,由于初始功率大于需求充电功率,则将需求充电功率(即800W)确定蓄电池201的目标充电功率。

在本实施方式中,通过需求充电功率对蓄电池201的蓄电池201的目标充电功率进行限制,可以有效避免蓄电池201出现过充现象,进而保证蓄电池201的充电安全。

S401-5-3:基于目标充电功率和初始充电功率之间的第二功率差值,确定加热装置200的补偿功率。

在本实施方式中,第二功率差值表示蓄电池201的充电功率的调整量。

在具体实现中,可以将目标充电功率减去初始充电功率的差值确定为该第二功率差值,并将第二功率差值的相反数确定为补偿功率。

在一个例子中,若初始充电功率为600W,蓄电池201的目标充电功率为1100W,则可计算得到第二功率差值为(1100W-600W=)500W,而补偿功率取第二功率差值的相反数,即-500W。

S401-5-4:基于补偿功率,对当前加热功率进行功率补偿,得到加热装置200的目标加热功率。

在具体实现中,可以将补偿功率与当前加热功率之和,确定为加热装置200的目标加热功率。

在一个例子中,加热装置200的需求加热功率为2000W,而当前加热功率仅为1500W,则第一功率差值为-500W;同时,蓄电池201的需求充电功率为1200W,功率衰减比例设置为0.5,则蓄电池201的初始充电功率为600W,由于初始充电功率和第一功率差值之和为100W,因此,可以直接将100W确定为蓄电池201的目标充电功率,并计算得到第二功率差值为(100W-600W=)-500W,取第二功率差值的相反数,便得到加热装置200的补偿功率为500W,通过对当前加热功率补偿500W,即可得到加热装置200的目标加热功率为2000W。

在另外一个例子中,加热装置200的需求加热功率为2000W,而当前加热功率仅为3000W,则第一功率差值为1000W;同时,蓄电池201的需求充电功率为1200W,功率衰减比例设置为0.5,则蓄电池201的初始充电功率为600W,由于初始充电功率和第一功率差值之和为1600W,由于1600W大于1200W,因此,将1200W确定为蓄电池201的目标充电功率,并计算得到第二功率差值为(1200W-600W=)600W,取第二功率差值的相反数,便得到加热装置200的补偿功率为-600W,通过对当前加热功率补偿-600W,即可得到加热装置200的目标加热功率为(3000W-600W=)2400W。

S401-6:控制电压转换单元202按照目标充电功率给蓄电池201充电,以使加热装置200按照目标加热功率运行。

需要说明的是,电池加热装置200相当于电热丝,其发热功率通常并不稳定,因此,通过调整蓄电池201的充电功率,可实现对电池加热装置200加热功率的动态调节,使得加热装置200的加热功率能够靠近或者达到需求加热功率,并且相对稳定地工作在目标加热功率附近,充分满足高压电池100的加热需求。

第二方面,参照图5,基于相同发明构思,本申请实施例提供了一种电池加热控制装置500,运用于电池加热系统,电池加热系统包括高压电池100、加热装置200和开关模块300,开关模块300的输出端和加热装置200分别与高压电池100并联,开关模块300的输入端用于连接充电桩;电池加热控制装置500包括:

电压确定模块501,用于在高压电池100的电池温度小于或者等于温度阈值的情况下,基于高压电池100的当前电池电压,确定充电桩的输出电压为第一桩电压;其中,第一桩电压小于当前电池电压;

加热控制模块502,用于控制加热装置200开启,开关模块300闭合,并将第一桩电压发送给充电桩,以使充电桩按照第一桩电压给加热装置200供电。

在本申请一实施例中,电池加热控制装置500还包括:

桩电压确定模块,用于在高压电池100的电池温度大于温度阈值的情况下,基于高压电池100的当前电池电压,确定充电桩的输出电压为第二桩电压;

充电控制模块,用于控制加热装置200关闭,保持开关模块300闭合,并将第二桩电压发送给充电桩,以使充电桩按照第二桩电压给高压电池100充电;其中,第二桩电压大于当前电池电压。

在本申请一实施例中,电池加热系统还包括蓄电池201和电压转换单元202;蓄电池201与电压转换单元202的输入端连接,电压转换单元202的输出端与高压电池100并联连接;电池加热控制装置500还包括:

蓄电池充电模块,用于在确定蓄电池201存在充电需求的情况下,控制电压转换单元202进行降压操作,以使充电桩和高压电池100通过电压转换单元202降压后给蓄电池201充电。

在本申请一实施例中,电池加热控制装置500还包括:

升压模块,用于在确定蓄电池201不存在充电需求的情况下,控制开关模块300断开,并控制电压转换单元202进行升压操作,以使蓄电池201通过电压转换单元202升压后按照目标供电电压给加热装置200供电;其中,目标供电电压小于高压电池100的当前电池电压。

在本申请一实施例中,蓄电池充电模块包括:

需求充电功率确定子模块,用于基于蓄电池201的当前电池电压,确定蓄电池201的需求充电功率;

初始充电功确定子模块,用于基于需求充电功率和预设的功率衰减比例,确定蓄电池201的初始充电功率;其中,初始充电功率小于需求充电功率;

蓄电池充电子模块,用于控制电压转换单元202按照初始充电功率给蓄电池201充电。

在本申请一实施例中,电池加热控制装置500还包括:

需求加热功率确定模块,用于基于高压电池100的电池温度,确定加热装置200的需求加热功率;

功率调整模块,用于基于需求加热功率和高压电池100的当前加热功率,对初始充电功率进行调整,得到蓄电池201的目标充电功率以及加热装置200的目标加热功率;

功率控制模块,用于控制电压转换单元202按照目标充电功率给蓄电池201充电,以使加热装置200按照目标加热功率运行。

在本申请一实施例中,功率调整模块包括:

第一功率差值确定子模块,用于确定加热装置200的当前加热功率与需求加热功率之间的第一功率差值;

目标充电功率确定子模块,用于基于第一功率差值、初始充电功率和需求充电功率,确定蓄电池201的目标充电功率;

补偿功率确定子模块,用于基于目标充电功率和初始充电功率之间的第二功率差值,确定加热装置200的补偿功率;

目标加热功率确定子模块,用于基于补偿功率,对当前加热功率进行功率补偿,得到加热装置200的目标加热功率。

需要说明的是,本申请实施例的电池加热控制装置500的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的电池加热控制方法的具体实施方式,在此不再赘述。

第三方面,基于相同发明构思,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行程序,可执行程序被处理器执行时实现本申请第一方面提出的电池加热控制方法。

需要说明的是,本申请实施例的计算机可读存储介质的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的电池加热控制方法的具体实施方式,在此不再赘述。

第四方面,基于相同发明构思,参照图6,本申请实施例提供了一种车辆600,包括:

存储器601,用于存储有可执行程序;

处理器602;

当可执行程序被处理器602执行时,实现本申请第一方面提出的电池加热控制方法。

需要说明的是,本申请实施例的车辆600的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的电池加热控制方法的具体实施方式,在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种电池加热控制方法、装置、存储介质和车辆,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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