CN104044580A - 用于在充电时控制电动车辆的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在充电时控制电动车辆的方法和系统，所述车辆包括：具有热回路的牵引电池以及控制器。所述控制器被配置为：（i）在牵引电池连接到充电器的同时，利用由最低单元温度限定的最大充电电流来对牵引电池充电；（ii）如果所述最低单元温度低于预定温度，则在对牵引电池充电的同时加热牵引电池。一种用于在电动车辆连接到充电器的同时控制电动车辆的方法包括：响应于牵引电池的低单元温度，利用来自充电器的第一部分电功率对电池充电，同时利用来自充电器的第二部分电功率来加热电池。

Description

用于在充电时控制电动车辆的方法和系统
技术领域
各种实施例涉及一种用于在电动车辆连接到外部电源的同时控制该电动车辆的方法和系统。
背景技术
诸如电池电动车辆（BEV）和混合动力电动车辆的车辆包括作为车辆的能量源的牵引电池（例如，高压电池）。电池的化学性质和性能会根据电池的温度而变化。例如，当电池温度减小或降低至给定温度之下时，电池会具有有限的或受限的充电速率和/或降低的容量。该温度可取决于电池的化学性质或技术，并且许多电池在车用环境下（例如，在北美洲或欧洲的寒冬环境温度下）可能会遭遇到该温度。如果电池的容量降低，则电池的荷电状态（SOC）也会降低，并且车辆可行驶里程降低。此外，由于充电速率受限，所以对电池充电的时间会长。这些对电池的温度限制可能会导致车辆不能满足用户的期望。
发明内容
在实施例中，提供了一种车辆，所述车辆具有牵引电池、热回路和控制器，所述牵引电池具有多个单元，所述热回路连接到牵引电池。热回路具有热源和散热器。控制器连接到牵引电池和热回路。控制器被配置为：（i）在牵引电池连接到充电器和外部电源的同时，利用基于最低单元温度的最大充电电流来对牵引电池充电；（ii）如果所述最低单元温度低于预定温度，则在对牵引电池充电的同时加热牵引电池。
牵引电池具有第一电池包和与所述第一电池包分开的第二电池包。
热回路具有阀系统，控制器还被配置为：控制阀系统，以仅加热具有最低单元温度的电池包。
控制器被配置为：从充电器和外部电源接收最大可用电流。
最大充电电流小于来自充电器和外部电源的最大可用电流。
控制器被配置为：使用与最大可用电流和最大充电电流之间的差相等的电流来加热牵引电池。
热回路的热源包括电加热器。
在另一实施例中，提供了一种控制电动车辆的方法。所述方法检测牵引电池是否连接到充电器和外部电源。测量电池中的单元的温度，以确定最低单元温度。在牵引电池连接到充电器和外部电源的同时，利用与最低单元温度相关联的最大充电电流对牵引电池充电。如果最低单元温度低于预定温度，则在对牵引电池充电的同时，利用与来自充电器的最大可用电流和最大充电电流之间的差相等的电流来加热牵引电池。
与最低单元温度相关联的最大充电电流是针对最低单元温度的最大电流和来自充电器的可用电流的一定百分比中的最小值。
如果最低温度低于预定温度，则最大充电电流小于来自充电器和外部电源的最大可用电流。
对电池充电和加热电池同时进行。
所述方法还包括：在加热电池且具有最低温度的单元的温度升高时，调节最大充电电流。
与最低单元温度相关联的最大充电电流是来自充电器的可用电流的一定百分比。
所述百分比基于单元的温度。
最低单元温度位于一系列温度范围中的一个范围内，其中，每个温度范围均具有相关联的百分比。
所述百分比随着温度范围的减小而减小。
在又一实施例中，提供了一种用于在电动车辆连接到充电器的同时控制该电动车辆的方法。响应于牵引电池的低单元温度，利用来自充电器的功率的第一部分对电池充电，同时利用来自充电器的功率的第二部分加热电池。第一部分和第二部分响应于低单元温度而改变。
所述方法还包括：测量电池中的每个单元的温度，以确定低单元温度。
所述方法还包括：估计电池中的每个单元的温度，以确定低单元温度。
所述功率的第一部分是来自充电器的功率的基于单元温度的一定百分比。
各个实施例具有相关联的、非限制性的优点。例如，控制器基于可用的输入电荷和电池的状态而针对加热电池和对电池充电进行仲裁。控制器基于电池温度来确定用于对电池充电的那部分电能和用于加热电池的那部分电能。控制算法可优化用于对单元充电的电能和用于加热单元的电能之间的平衡，以使充入电池的单元的电能最大。随着电池被加热，由于电池的最大充电速率和容量增大，所以来自充电器的电能中的更大部分可用于对电池充电，且更少的电能可用于加热电池。
附图说明
图1是根据实施例的示意性的电池电动车辆；
图2是根据实施例的示意性的电池热管理系统；
图3是示出了根据实施例的控制算法的流程图；
图4是根据实施例的图3的控制算法所使用的温度补偿的电流调度的流程图。
具体实施方式
根据需要，在此公开本公开的具体实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例，且这些实施例可以以各种和可选的形式实施。附图不一定按照比例绘制；可夸大或最小化一些特征，以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能性细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员多样化地使用所要求保护的主题的代表性基础。
参照图1，示出了根据一个或更多个实施例的诸如电池电动车辆（BEV）的电动车辆20。图2仅代表BEV构造中的一种类型，并不意在限制。本公开可应用于任何适当的BEV。在其他实施例中，本公开可用于如现有技术所已知的其他电动车辆，例如，具有牵引电池的混合动力电动车辆（例如，插电式混合动力电动车辆（PHEV）），所述牵引电池被构造为利用外部电源进行充电。
车辆20或BEV是通过电功率（例如，通过电动机24）推进而无需来自内燃发动机的协助的纯电动车辆。电动机24接收电功率并提供机械旋转的输出动力。电动机24连接到齿轮箱38，齿轮箱38用于通过预定传动比来调节电动机24的输出扭矩和转速。齿轮箱38通过输出轴42而连接到驱动轮组40。车辆20的其他实施例包括用于推进车辆20的多个电动机（未示出）。电动机24还可作为用于将机械动力转换成电功率的发电机。高压总线44经逆变器48将电动机24电连接到储能系统46。
根据一个或更多个实施例，储能系统46包括主电池50和电池能量控制模块（BCEM）52。主电池50是可输出电功率以使电动机24操作的高压电池或牵引电池。主电池50是由一个或更多个电池模块（未示出）组成的电池包。在一个实施例中，电池50具有单个包或模块。在其他实施例中，电池50是具有两个或更多个包或模块的分开式包设计。分开式包电池可具有被布置在车辆的暴露于车厢温度的区域中的第一包以及被布置在车辆的暴露于外部环境温度的区域中并与第一包分开的第二包。电池50可以是锂系列电池（锂离子电池、锂离子聚合物电池、磷酸锂铁电池等）、镍镉电池、镍金属氢化物电池、锌空气电池、铅酸电池等。每个电池模块均可包括一个电池单元或多个电池单元。使用流体系统、空气系统或如现有技术所已知的其他方法或系统来加热和冷却电池单元。
BECM52用作用于主电池50的控制器。BECM52包括管理每个电池单元的荷电状态和温度的电子监测系统。电池50具有至少一个温度传感器51，例如，热敏电阻器等。传感器51与BECM52通信，以提供关于电池50的温度数据。
电动机24、传动系控制模块（TCM）30、齿轮箱38和逆变器48可统称为传动系54。车辆控制器26与传动系54通信，以使传动系54的功能与其他车辆系统相协调。控制器26、BECM52和TCM30被示出为单独的控制器模块。用于车辆20的控制系统可包括任何数量的控制器，并可被集成到单个控制器中，或具有多个模块。所有的控制器或控制器中的一些控制器可通过控制器局域网（CAN）或其他系统连接。控制系统可被配置成在多个不同状况中的任何状况下控制电池50和传动系54的多个组件的操作，包括热管理电池50的温度以及管理电池50的充电和放电操作的方式。
TCM30被配置成控制传动系54内的特定组件（例如，电动机24和/或逆变器48）。车辆控制器26监测电动机24的温度并从驾驶员接收节气门请求（或期望的电动机扭矩请求）。车辆控制器26使用这种信息向TCM30提供电动机扭矩请求。TCM30和逆变器48响应于电动机扭矩请求而将由主电池50供应的直流（DC）电压转换成用于控制电动机24的信号。
车辆控制器26接收指示车辆系统的当前运转状况的输入信号。例如，车辆控制器26可从BECM52接收表示电池50的状况的输入信号，并可从传动系54接收表示电动机24和逆变器48的状况的输入信号。
车辆20包括热控制系统62，该热控制系统62用于加热和冷却各种车辆组件（包括电池50）。根据一个或更多个实施例，热控制系统62包括高压正温度系数（PTC）电加热器64和高压电压缩机66。PTC64和压缩机66两者均直接消耗来自主电池50的电能。热控制系统62可包括用于经CAN总线56与车辆控制器26通信的控制器（未示出），或者可被集成到控制器26中。热控制系统62的开/关状态被传送到车辆控制器26，并且热控制系统62的开/关状态可基于例如由操作者致动的开关的状态或者可基于气候控制系统62基于诸如车窗除霜的相关功能而进行的自动控制。
根据一个实施例，车辆20包括诸如12伏电池的副电池68。副电池68可用于为在此被统称为附件70的各种车辆附件（例如，前灯等）提供电力。DC-DC转换器72可电力地设置在主电池50和副电池68之间。DC-DC转换器72调节电压电平或使电压电平阶跃式下降，以允许主电池50对副电池68充电。低压总线74将DC-DC转换器72电连接到副电池68和附件70。
车辆20包括用于对主电池50充电的交流电（AC）充电器76。电连接器78将AC充电器76连接到外部电源80，以接收AC功率。AC充电器76包括用于将从外部电源接收的AC功率转换或“整流”成用于对主电池50充电的DC功率的功率电子器件。AC充电器76被构造成适应来自外部电源80的一个或更多个传统的电压源（例如，110伏、220伏、两相、三相、1级、2级等）。车辆系统控制器（VSC）26可被配置成从BECM52或充电器76接收与所连接的外部电源80的电流、电压源和功率相关的信息。在一个或更多个实施例中，外部电源80包括产生可再生能量的装置，例如，光伏（PV）太阳能电池板或风力涡轮机（未示出）。
在一个实施例中，电池50和充电系统80在SAE2级标准下操作（SAE2级标准被限定为大约208伏至240伏之间的具有32安的最大持续电流的单相交流电（AC））。当然，可预期其他电标准。在另一实施例中，电池50和充电系统80在2+级标准下操作（2+级标准在208-240伏下将最大电流增大到了80安）。这种电流的增大允许更高的充电速率，从而更快地对电池50充电，但却潜在地使能量用量更高。
图1中还示出了驾驶员控制系统84和动力转向系统86的简化示意性表示。驾驶员控制系统84包括制动系统、加速系统和齿轮选择（换档）系统。制动系统包括制动踏板、位置传感器、压力传感器或它们的组合、以及连接到诸如主驱动轮40的车轮的机械连接件，以实现摩擦制动。制动系统还可被构造成进行再生制动，其中，可捕获制动能量并可将制动能量作为电能存储在主电池50中。加速系统包括加速踏板，该加速踏板具有与制动系统中的传感器类似的一个或更多个传感器，并且加速系统向车辆控制器26提供诸如节气门请求的信息。齿轮选择系统包括用于手动地选择齿轮箱38的齿轮设置的换档杆。齿轮选择系统可包括用于向车辆控制器26提供换档杆选择信息（例如，PRNDL）的换档位置传感器。
图2示出了图1所示的车辆20所使用的热回路100。当然，车辆20或本公开的各个实施例可使用现有技术所已知的其他热系统。电池热回路100可加热和冷却牵引电池102。电池102可以是车辆20中的主电池50。牵引电池102由一个或更多个电池包或模块组成，且在图2中示出了具有两个包103、104的电池102。每个电池包103、104均可具有多个单元105。虽然图2中的电池102在每个包103、104中均具有三个单元105，但是如现有技术所已知的，电池包103或104或者电池102可使用任何数量的单元。
控制器106可以是与BECM52通信或者与BECM52集成的车辆控制器，控制器106监测电池102，以确定电池102的荷电状态和容量。电池的荷电状态通常是基于百分点的，并且为用户表示电池“满”或“空”的程度。可使用多种方法（例如，通过基于电压、电流整合的补偿校准曲线）来计算荷电状态。电池容量是电池所能够存储的荷电量，即，安培小时值。电池容量取决于温度，在低电池温度下，电池容量会减小，从而电池存储的荷电量减少。电池的充电速率是能够对电池进行充电的速率，例如，安培每小时。随着电池温度的降低，电池的最大充电速率也降低。
每个单元105均可具有相关联的温度传感器108，该温度传感器108被配置为测量各自的单元105的温度。温度传感器108与控制器106通信，从而控制器106还可通过监测每个单元105的温度来监测电池102的温度。控制器106通过测量或估计各个电池单元105的温度来确定电池102的温度。可选地，控制器106可使用最大限制的单元的温度作为电池温度。
控制器106还与车辆上的环境温度传感器110通信。环境温度传感器110被配置成测量周围环境（即，外部空气）的温度。车厢温度传感器112还与控制器106通信，并测量车辆20的乘客车厢的温度，以便为HVAC系统（加热、通风和空气调节系统）提供反馈，从而对车厢进行气候控制。
电池102可使用由控制器106控制的热回路100来主动地调节其自身温度。电池102和每个单元105的温度确定电池102可接受的荷电量、存储在电池中并适于使用的荷电量以及可对电池进行充电的速率。
热回路100对电池102进行热管理，以调节单元105的温度，从而维护电池102的使用寿命，允许进行适当的充电并满足车辆的性能属性。热回路100通过与电池102进行液体热交换而提供主动加热或主动冷却。电池热回路100可集成到具有气候控制加热和冷却元件以及动力传动系统冷却元件两者的车辆热系统中。
热回路100包含流体，该流体循环通过与电池中的单元105邻近的冷却通道，以利用传导换热和对流换热来加热或冷却电池102。泵114控制流体在回路100中的流动。诸如阀115的一个或更多个阀可用于控制流向第一包103和第二包104的流体的比例，这进而可以为各个包103、104提供热管理并为各个包103、104提供受控的加热或冷却。加热元件116用作用于流体的热源，以加热流体，从而主动加热电池102。加热元件可以是与车辆中的另一热系统进行热交换以回收废热的换热器，或者可以是独立的加热器，诸如包括正温度系数（PTC）加热器的电加热器。加热元件116可以是如图1中示出的加热器64。
电池热回路110还具有使流体冷却进而可主动冷却电池50的冷却器元件118或散热器。冷却器可以是蒸汽压缩或吸收循环的一部分、与车辆热系统中的另一元件换热的换热器或者如现有技术已知的其他散热器。系统中的换热器可以是并流式换热器、逆流式换热器或现有技术中所已知的其他换热器，以适当地加热或冷却回路110中的流体。
回路100具有脱气瓶120，以从包括回路100和任何其他车辆热系统的车辆热回路中的流体除去空气，并提高回路100的热效率。脱气瓶120可以是放气阀、分离器、或如现有技术所已知的其他装置。脱气瓶120还可用作在需要时（例如，在服务事件期间）向回路100添加额外的流体的填充位置。
电池热回路100还可流经电池充电器122，以主动加热或冷却充电器122和充电组件。电池充电器122可以是如图1所示的车辆20中的充电器76。
用于车辆的HVAC系统或者用于车辆乘客车厢的气候控制系统的空气调节回路124被示出为具有与电池回路100共用的冷却器118。当然，空气调节回路124可与电池回路100分离，或者可进一步地与电池回路100整合，或者可具有其他系统架构。空气调节回路124可具有这样的流体回路，该流体回路具有压缩机126、冷凝器128、节气门130和冷却器118，以便为HVAC空气返回系统132提供冷却流体，从而为车厢通风孔提供冷空气。空气从风扇134流过冷凝器128。压缩机126可以是如图1所示的压缩机66。
还提供了用于车厢HVAC系统132的加热系统136。加热回路136可与空气调节回路124、电池热回路100整合在一起，或者可以是单独的系统。加热回路136可以是流体系统。在一个实施例中，热回路136具有加热元件140，该加热元件140加热回路136中的流体，然后将暖流体提供给HVAC系统的换热器132。加热系统可具有用于重新加热车厢空气的返回回路，并且还可具有新鲜空气入口，以向车厢添加额外的外部空气。在一个实施例中，加热元件140是PTC加热器，并且可以是如图1所示的加热器64。
图3示出了用于在车辆20连接到外部电源或者“在充电”时控制车辆20的流程图，并且示出了用于对车辆20进行热管理的总体控制算法200。该方法还可由具有被构造成利用外部电源或供电装置进行充电的牵引电池的其它混合动力车辆实施。此外，在本公开的精神和范围内，流程图中的多个步骤可重新排列或省略，且可增加其他步骤。
控制器26在框202处开始该算法。在框204处，控制器26确定例如在车辆关闭事件之后车辆20是否连接到充电器和外部电源80。当车辆20在充电时，车辆20连接到充电站80，并可从充电站80接收功率。如果在框204处确定车辆未在充电，则在框206处算法结束。如果在框204处确定车辆在充电，则算法前进至框208。
在框208处，控制器26获取外部电源80和充电器76的状态。控制器26可确定能够从充电站80获得适于对车辆20充电的最大功率、最大电压和最大电流。
然后，在框210处，算法200例如从BECM52获取与电池50的状态相关的信息。可获取或推断多种电池状态，包括：电池的当前温度、电池50的当前容量、当前的SOC、目标SOC以及基于当前SOC对电池50充电所需要的电能。使用各个电池单元105中的温度传感器108来测量电池50的温度，或者可选地，可估计电池50的温度。控制器26可使用最大限制的单元105的温度（即，最冷的单元的温度）作为电池50的温度。
电池50具有充电温度范围。通常，对电池50充电的低温阈值或者充电温度范围的低端可以在10摄氏度到零下40摄氏度的范围内。当电池50的温度低于低温阈值时，电池能够接受的最大充电电流会减小。当任何单元105的温度低于低温阈值时，用于电池50的充电电流会受到具有最低温度的单元105的限制。电池50的充电温度范围的高温阈值在30摄氏度到60摄氏度的范围内。
在充电温度范围内，电池50可被充电至满容量。电池50的充电温度范围具有下限目标温度或阈值，在该下限目标温度或阈值下，可在寒冷环境温度下通过传递至车辆的正常操作性能来获得充满电的电池。当电池50或电池中的单元的温度低于该阈值时，电池容量会减小，并且还需要减小充电电流。例如，如果单元105中的一个单元具有低于电池50的低温阈值的温度，则控制器26可在控制策略和算法200中使用该温度。
算法200前进至框212，并确定从充电器获得的用于对电池50充电的电能的量以及用于加热电池50的电能的量。基于最低单元温度，电池50的充电速率可以是有限的或者被限制，电池50的荷电容量可减小。控制器26确定在当前状态下适用于电池的充电速率。控制器26可参考子程序、算法、校准表等，以进行这些确定和计算。控制器26基于能够从充电器获得的输入电荷以及电池50的电状态和热状态，对电池50的加热和充电进行仲裁。控制器26基于电池温度来确定用于对电池充电的那部分电能和用于加热电池的那部分电能。算法200可优化用于对单元充电的电能和用于加热单元的电能之间的平衡，以使充入电池单元的电能最大。
例如，当单元105是冷的和/或接近它们在给定温度下的最大SOC或容量时，单元所能接受的充电电能速率受限。假设充电器能够向单元提供X瓦，那么基于作为限制因素的单元温度和SOC，该单元仅能够接受Y瓦，其中，Y小于X。控制器26可计算来自充电器的适用于进行充电的电能与为加热电池以调节电池的最大SOC点（或者换句话说，增大最大电池容量）而转移的电能的总量。例如，给定3.3kW的充电器76，则处于-25摄氏度的电池50系统仅能够接受1.5kW的电能，这是因为温度导致电池的最大充电速率受限。算法200可利用1.8kW的电能来加热电池50，并可利用剩余的1.5kW的电能以按照针对当前状态的最大速率来对电池充电。随着电池加热的进行（比如加热到-15摄氏度），单元的容量和最大充电速率将增大，并且来自充电器的更多的电能可用于对电池充电，而更少的电能被转移用来加热电池。
在控制器26分别确定来自充电器的用于对电池充电的电能的量以及用于加热电池的电能的量之后，控制器26可同时加热电池50和对电池50充电。在框214处，控制器26命令充电器利用如在框212处所确定的来自充电器的电能的量开始对电池充电。在框216处，控制器26命令热系统100利用如在框212处所确定的来自充电器的电能的量开始加热电池。这些步骤214、216被示出为并行的，并可同时发生或者在大约相同的时间发生。虽然框214和216被示出为并行地发生，但是还可命令它们在其中任一个先发生的情况下顺序地发生。
然后，算法200从框214和216前进至框218，在框218处，控制器26确定电池50是否处于目标SOC。目标SOC可以是最大SOC或者是对于电池而言的满容量。目标SOC还可以是在用于车辆的另一控制策略中由用户或控制器设定的值。如果电池已经达到目标SOC，则在框206处，算法200结束。
如果在框218处确定电池未达到目标SOC，则算法200返回框210或更早的框。算法200重新获得更新后的电池和单元温度以及电池状态，并可调节或修改用于进行充电的电能的量以及用于加热电池的电能的量。随着电池被加热，由于电池的最大充电速率和容量增大，所以来自充电器的更大一部分电能可用于对电池充电，且更少的电能可用于加热电池。
图4示出了算法200在图3的框212处所使用的算法300，例如，该算法300为子程序。算法300参考多个温度阈值。这些温度阈值是根据示例的，且是非限制性的。在其他实施例中可使用其他温度阈值。例如，可基于电池化学性质以及电池或车辆的其他特性来选择温度阈值。算法300在框302处开始。在框304处，控制器26确定所有的单元105的温度是否均在被示出为零摄氏度的第一阈值T1之上。可将该第一阈值设定为电池的充电温度范围的低温阈值。如果在电池50中不存在温度低于T1的单元105，则算法300前进至框306，在该框306处，控制器26设定IchrgMod和IhtrMod。IchrgMod和IhtrMod是用于在对电池充电和加热电池之间分配来自充电器的电能的系数。图4中所使用的系数值是根据一个实施例的，且在其他实施例中可使用其他值。因为在框306处电池温度位于充电温度范围内，所以来自充电器的电能不必用来加热电池，从而IchrgMod被设定为1，且IhtrMod被设定为零。
如果电池中的某个单元105的温度低于T1，则算法300前进至框308，在该框308处确定是否存在其温度低于被示出为-5摄氏度的第二阈值T2的任何单元105。如果不存在温度低于T2的单元105，则算法300如所示出地前进至框310，并设定IchrgMod和IhtrMod。这里，最冷的单元105的温度位于T1和T2之间的区间内，所以电池50的温度刚好低于充电温度范围的低温阈值。由于电池50的温度非常靠近充电温度范围，所以大部分的电能可用于进行充电，并且少量的电能需用于加热电池。在框310处，IchrgMod被设定为0.9，且IhtrMod被设定为0.1，从而两个系数之和为1。
如果电池中的某个单元105的温度低于T2，则算法300从框308前进至框312，在该框312处，确定是否存在其温度低于被示出为-10摄氏度的第三阈值T3的任何单元105。如果不存在温度低于T3的单元105，则算法300如所示出地前进至框314，并设定IchrgMod为0.6，IhtrMod为0.4。
如果电池中的某个单元105的温度低于T3，则算法300从框312前进至框316，在该框316处，确定是否存在其温度低于被示出为-15摄氏度的第四阈值T4的任何单元105。如果不存在温度低于T4的单元105，则算法如所示出地前进至框318，并设定IchrgMod为0.4，IhtrMod为0.6。注意，在框318处，用于加热电池50的电能的系数现在大于用于对电池充电的电能的系数。
如果电池50中的某个单元105的温度低于T4，则算法300从框316前进至框320，在该框320处，确定是否存在其温度低于被示出为-20摄氏度的第五阈值T5的任何单元105。如果不存在温度低于T5的单元105，则算法如所示出地前进至框322，并设定IchrgMod为0.1，IhtrMod为0.9，以使来自充电器的更多电能用于加热电池。
如果电池中的某个单元105的温度低于T5，则算法300从框320前进至框324，在该框324处，如所示出地设定IchrgMod为0，IhtrMod为1，以使来自充电器的所有电能都用来加热电池，这是由于现在电池太冷而不能以实际的方式进行充电。
然后，算法300从框306、310、314、318、322和324中的一个前进至框326。在框326处，控制器利用作为框328的输入的来自充电器的最大可用电流IchrgrMax。在框326处，控制器26计算将用于对电池充电的电流，该电流为：
Ichrg=min(IChrgrMaxCurrent×IchrgMod,IBattMax)
其中，充电电流Ichrg是IBattMax（电池在其当前状态下所能够接受的最大电流）和IChrgrMaxCurrent×IchrgMod（充电系数与来自充电器的最大可用电流的乘积）中的最小值。
控制器计算将用于加热电池的电流，该电流为：
Ihtr=IchrgrMax×IhtrMod
其中，加热电流Ihtr是加热系数与来自充电器的最大可用电流的乘积。
然后，控制器确定需要从充电器获得的电流Ireq，该电流为充电电流与加热电流之和，或者：
Ireq=Ichrg+Ihtr
算法从框326前进至框330以请求来自充电器的Ireq，并前进至框332以命令热回路100提供Ihtr。
各个实施例具有相关联的、非限制性的优点。例如，控制器基于可用的输入电荷和电池的状态而针对加热电池和对电池充电进行仲裁。控制器基于电池温度来确定用于对电池充电的那部分电能和用于加热电池的那部分电能。控制算法可优化用于对单元充电的电能和用于加热单元的电能之间的平衡，以使充入电池的单元的电能最大。随着电池被加热，由于电池的最大充电速率和容量增大，所以来自充电器的电能中的更大部分可用于对电池充电，且更少的电能可用于加热电池。
虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。相反，说明书中使用的词语为描述性词语而非限定，并且应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变。此外，可组合多个实施的实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。虽然一个或更多个实施例已经描述为提供优点或在一个或多个期望特性方面优于其它实施例，但是本领域中的普通技术人员将明白，可以对一个或多个特性进行折衷以实现期望的系统属性，该属性取决于具体的应用和实施方式。这些属性包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、装配的便利性等。因此，被描述为在一个或多个特性方面不如其它实施例的任何实施例并不在所要求保护的主题的范围之外。

Claims (7)

1.一种车辆，包括：
牵引电池，具有多个单元；
热回路，连接到牵引电池，并具有热源和散热器；
控制器，连接到牵引电池和热回路，所述控制器被配置为：（i）在牵引电池连接到充电器和外部电源的同时，利用基于最低单元温度的最大充电电流来对牵引电池充电；（ii）如果所述最低单元温度低于预定温度，则在对牵引电池充电的同时加热牵引电池。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，牵引电池具有第一包和与所述第一包分开的第二包。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，热回路具有阀系统，
其中，控制器还被配置为：控制车辆系统，以仅加热具有最低单元温度的包。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，控制器被配置为：从充电器和外部电源接收最大可用电流。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，最大充电电流小于来自充电器和外部电源的最大电流。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中，控制器被配置为：使用与最大可用电流和最大充电电流之间的差相等的电流来加热牵引电池。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中，热回路的热源包括电加热器。
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