CN105742758B - 用于车载电池的升温装置和升温方法 - Google Patents

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Abstract

用于车载电池的升温装置，包括：电池温度采集单元，其配置为采集安装在车辆中的电池的温度；环境温度采集单元，其配置为采集环境温度；加热器，其配置为提升所述电池的温度；以及控制器，其配置为：i)基于所述电池温度采集单元所采集的所述电池温度与预设阈值之间的比较结果，开启或关闭所述加热器；和ii)根据环境温度采集单元所采集的所述环境温度的降低，降低所述阈值。

Description

用于车载电池的升温装置和升温方法
发明背景
1.技术领域
本发明涉及用于提高车载电池温度的升温装置和升温方法。
2.背景技术
在相关技术中，使用旋转电机作为动力源的电动车辆是众所周知的，其例子包括混合动力汽车和电动汽车。在电动车辆中，安装电池来向旋转电机提供电力。该车载电池是可以充电和放电的二次电池。车载电池可以用旋转电机产生的电力和外部电源供给的电力充电。车载电池在低温下充电容量低，且所需要的充电时间增加，这是由于充电容许电流的降低。此外，车载电池不能在车载电池温度降低到冰点的情形下进行充电或放电。
在一些情形下，电动车辆处于插电连接状态，其中，该车载电池和外部电源彼此连接，以在停车后进行充电。在这种情形下，若环境温度低，则电池温度随时间降低，出现的问题在于，使用外部电源无法适当进行充电。对此而言，已有建议通过使用加热器提高车载电池的温度，从而使得车载电池温度变得等于或高于插电连接状态中的参照值。此外，已有建议在考虑环境温度的前提下计算电池温度提高时间。例如，日本专利申请公开2012-191781中，公开了从当前时间点的电池温度和环境温度预测电池温度转变，以及预测电池升温时间和电力消耗。根据该技术，可以高效进行电池充电等等。
发明内容
与此同时，世界上存在着室外温度极低的区域。例如，费尔班克斯(Fairbanks)在某些月份的平均最低温度低于-20℃。在此类严寒区域中，要进行与其他区域类似的车载电池升温操作，加热器用于加热目的的工作时间显著增加，由此可能出现问题，例如电力消耗增加，以及加热器相关电组件的寿命缩短。
本发明提供一种升温装置和升温方法，用于在即使严寒的环境中抑制车载电池加热器寿命的缩短。
根据本发明的一个方面，提供用于车载电池的升温装置，所述升温装置包括：电池温度采集单元，其配置为采集安装在车辆中的电池的温度；环境温度采集单元，其配置为采集环境温度；加热器，其配置为提升所述电池的温度；以及控制器，其配置为：i)基于所述电池温度采集单元所采集的所述电池温度与预设阈值之间的比较结果，开启或关闭所述加热器；ii)根据环境温度采集单元所采集的所述环境温度的降低，降低所述阈值。
所述控制器可以配置为：i)在所述环境温度采集单元所采集的所述环境温度等于或高于预先规定的参照环境温度的情形中，将所述阈值设定为预先规定的标准值；和ii)在所述环境温度采集单元所采集的所述环境温度低于所述参照环境温度的情形中，将所述阈值设定为低于所述标准值的值。
所述电池温度采集单元可以具有围绕所述车载电池安装的温度传感器，且所述环境温度采集单元可以配置为基于所述温度传感器检测到的电池温度来估计所述环境温度。所述环境温度采集单元可以配置为：i)基于当前时间点上的估计环境温度和当前时间点上所述温度传感器检测到的所述电池温度，估计经过预设时长后的电池温度；以及ii)根据所述温度传感器检测到的所述电池温度与经过预设时长后的估计电池温度之间的误差，校正所述估计电池温度。
所述控制器可以配置为，在所述车载电池电连接至外部电源的插电状态下，对所述车载电池执行升温操作。
根据本发明的另一方面，提供用于安装在车辆中的电池的升温方法，所述车辆包括配置为采集所述电池的温度的温度传感器，以及控制器，该升温方法包括：由所述温度传感器采集所述安装在车辆中的电池的温度；由所述控制器基于所采集的电池温度与预设阈值之间的比较结果，开启或关闭令所述电池升温的加热器；由所述控制器采集所述车辆的环境温度；和由所述控制器根据所采集的环境温度的降低，降低所述阈值。
根据本发明的各方面，根据环境温度的降低，降低用于开启或关闭加热器的阈值，由此，可以抑制加热器工作时间的过度增加，并抑制加热器寿命的缩短，即使是在严寒环境中。
附图说明
下面将引用附图，描述本发明的示例实施例的特征、优点以及技术和工业意义，附图中以相似标号表示相似元素，其中：
图1是根据本发明的一个实施例所述的混合动力驱动系统的结构示意图；
图2是表示升温控制流程的流程图；
图3是表示升温操作流程的流程图；
图4是表示在设定了第一开启-关闭(ON-OFF)温度的情形下的电池温度和加热器操作时序图；
图5是表示在设定了第二ON-OFF温度的情形下的电池温度和加热器操作时序图；
图6是表示在设定了第一ON-OFF温度的情形下的电池温度和加热器操作时序图；
图7是表示环境温度估计流程的流程图；以及
图8是表示环境温度估计原理的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述本发明的一个实施例。图1是表示根据本发明的实施例所述的混合动力驱动系统10的结构示意图。在混合动力驱动系统10中，配置有两个旋转电机MG1、MG2和一个发动机12作为动力源。混合动力驱动系统10内设置有主电池20，其向所述旋转电机MG1、MG2供应电力，或存储由旋转电机MG1、MG2产生的电力。主电池20具有多个串联连接的电池。所述电池可以采用二次电池，例如镍氢电池和锂离子电池。此外，可以用双电层电容器来代替二次电池作为电池。主电池20内可以包括多个并联连接的电池。
主电池20的电压值VB由电压传感器22进行检测，并输入到控制器26。主电池20的电流的电流值IB由电流传感器23检测，并输入到控制器26。主电池20的附近设有温度传感器24，用于检测主电池20的温度(电池温度Tb)。所述温度传感器24充当采集电池温度Tb的电池温度采集单元。该温度传感器24检测到的电池温度Tb被输入到控制器26。温度传感器24的数量可以是一个或多个。在设有多个温度传感器24的情形下，宜为将温度传感器24设置在不同位置。
在升温操作(如下文所述)期间，主电池20安装位置处的环境温度，即环境温度α，也很重要。该环境温度α由控制器26计算得出。亦即，在本实施例中，环境温度α是从电池温度Tb估计得来的，如下文所述。因此，在本实施例中，控制器26是采集环境温度α的环境温度采集单元。环境温度α可以通过使用温度传感器实际检测得到，或者，可以将由例如设在乘客舱外的温度传感器和设在用于冷却主电池20的冷媒进风路径中的温度传感器所检测到的温度，用作环境温度α。
主电池20经由系统主继电器44连接到逆变器18。当车辆的点火开关从“断开”(OFF)切换到“接通”(ON)时，控制器26通过将系统主继电器44从OFF切换到ON，接通主电池20和逆变器18之间的电连接。当车辆的点火开关从ON切换到OFF时，控制器26通过将系统主继电器44从ON切换到OFF，断开主电池20和逆变器18之间的连接。
逆变器18将从主电池20供给的直流电力转换为交流电力，并将该交流电力输出到向第二旋转电机MG2。第二旋转电机MG2通过从逆变器18接收交流电力输出，产生供车辆行驶的动能。当所述第二旋转电机MG2产生的动能被传递到驱动轮时，车辆行驶。此外，第二旋转电机MG2将车辆制动期间产生的动能转换为电能。逆变器18将第二旋转电机MG2产生的交流电力转换为直流电力(再生电力)，并将该直流电力供给主电池20。通过这种方式，给主电池20充电。
功率分流机构14将发动机12的动力传递给驱动轮16，或将发动机12的动力传递给所述第一旋转电机MG1。所述第一旋转电机MG1通过接收发动机12的动力，产生电力。由第一旋转电机MG1产生的电力被供给第二旋转电机MG2，或经由逆变器18供给主电池20。利用供应给主电池20的该电力对主电池20进行充电。
升压电路(未示出)设置在主电池20和逆变器18之间的电流通路中。该升压电路对主电池20的输出电压进行升压，并将升压后的电力输出至逆变器18。此外，该升压电路降低逆变器18的输出电压，并将降压后的电力输出到主电池20。
主电池20还连接着直流(DC/DC)转换器30。DC/DC转换器30与逆变器18并联连接。辅机36、辅机电池34和加热器32连接着DC/DC转换器30。DC/DC转换器30降低主电池20的输出电压，并将逐步降压后的电力供应到辅机36和辅机电池34。然后，辅机36可以开始运转，或辅机电池34可以进行充电。DC/DC转换器30的操作由控制器26控制。
加热器32用于给主电池20升温。在图1中，加热器32设置在与主电池20间隔开的位置。但是，在实践中，加热器32设置在主电池20的附近。此外，加热器32的数量可以是一个或多个。DC/DC转换器30和加热器32之间的电流通路中设有开关46。该开关46响应于来自控制器26的控制信号，在接通(ON)和断开(OFF)之间切换。当开关46为ON时，预定电力从DC/DC转换器30供应给加热器32，并允许加热器32产生热量。当加热器32产热时，主电池20的温度升高。加热器32的驱动由控制器26控制。亦即，加热器32、温度传感器24、控制器26等，构成了提高主电池20温度的升温装置。
主电池20还连接充电器。主电池20和充电器38之间设有充电继电器42。充电继电器42响应于来自控制器26的控制信号，在接通(ON)和断开(OFF)之间切换。充电器38连接有连接器40(所谓的进口)。连接器40可以连接到外部电源100(例如商用电源)的连接器102(所谓的充电插头)。控制器26监控两个连接器40、102之间的连接状态，即两连接器40、102是否处于两个连接器40、102相互连接的插电状态，或处于两个连接器40、102彼此断开的拔出状态。
当连接器40连接到连接器102且充电继电器42为ON时，充电器38将来自外部电源100的交流电力转换为直流电力，并输出该直流电力。充电器38和充电继电器42的操作由控制器26控制。从充电器38输出的直流电力被供应给主电池20。由此，对主电池20进行充电。在下文描述中，主电池20使用来自外部电源100的电力充电将称为“外部充电”。
在插电状态下，来自充电器38的电力可以供应给DC/DC转换器30以及主电池20。在此状态下，当开关46为ON时，该DC/DC转换器30可以将来自充电器38的电力逐步降压，并将降压后的电力供应给加热器32。亦即，在插电状态下，可以通过利用来自外部电源100的部分电力驱动加热器32，进行主电池20升温。
在下文中，将说明混合动力驱动系统10中的主电池20的升温控制。主电池20的特征在于，当主电池20的温度降低时，由于充电容量和允许充电量的减少，导致充电时间过长。此外，在主电池20温度过低的情形下，可能无法进行主电池20的充电和放电。为此，在插电状态下，控制器26借助加热器32执行主电池20的升温操作，即使在车辆停止后亦是如此。
在混合动力车辆中，在车辆静止时，可以使用外部充电，且用户可以设置外部充电终止时间。此外，用户可以设定预空调开始时间，以在重新启动车辆前开启(ON)空调。在外部充电终止时间或预空调开始时间(以下将两者统称为“设定时间tc”)是由用户设定的情形下，控制器26驱动加热器32，使得主电池20在设定时间tc的温度等于或高于所设置的电池温度下限值Tbmin。加热器32被驱动后，在自开始驱动加热器32起的预定时间(例如72小时)内，或直至电源拔出之前，执行升温操作。
在不设置外部充电终止时间或预空调开始时间(设定时间tc)的情形下，在开始插电状态后经过预定时间(例如72小时)以前，驱动加热器32以使得主电池20的温度变得等于或高于电池温度下限值Tbmin。
图2是表示主电池20的升温控制的流程图。当车辆停止后，控制器26监控车辆是否处于插电状态(S10)。当从监控结果确定车辆处于插电状态之后，控制器26检查是否设置了设定时间tc(S12)。在没有设置设定时间tc的情形中，控制器26前进至S18，并且执行升温操作。
在设置了设定时间tc的情形中，控制器26计算升温操作开始时间ts(S14)。在计算该升温操作开始时间ts的第一步骤中，计算主电池20温度升高到规定的电池温度下限值Tbmin的时间长度，即升温时间tw。然后，计算从设定时间tc往回追溯该升温时间tw的时刻，作为升温操作开始时间ts。升温时间Tw可以从参数获得，例如电池温度下限值Tbmin(升温目标温度)，当前时间点的电池温度Tb，环境温度α，和当前时间点和设定时间tc之间的剩余时间tr。控制器26的存储器28中储存有表示所述参数和升温时间tw之间对应关系的映射或算术表达式。控制器26通过将所述参数的实际检测值应用到所述映射或算术表达式中，来计算升温时间tw。表示所述参数和升温时间tw之间对应关系的映射可以基于实验和模拟结果等来制定。此外，所述表示所述参数和升温时间tw之间对应关系的算术表达式可以采用下式1或诸如此类，其中B和C是预定常数。
[公式1]
允许计算升温开始时间ts之后，控制器26待机，直到升温开始时间ts(S16)。然后，到达升温开始时间ts之后，控制器26驱动加热器32，并执行升温操作(S18)。此外，控制器26在首次驱动加热器32的时间点上启动计数器，并计算自开始驱动加热器32起经过的时间长度。
然后，控制器26重复升温操作，直到执行拔出插头，其中将车辆的连接器40从外部电源100的连接器102上移除(S20中的“是”)，或直到从驱动加热器32(S22中的“是”)开始经过预定时间段。在执行拔出插头或从加热器32驱动开始经过预定时间段的情形下，控制器26停止升温操作。预定时间段没有特别的限制。在本实施例中，该预定时间段为3天(72小时)。
在下文中，将对升温操作进行说明。升温操作期间，控制器26根据电池温度Tb开启(ON)或关闭(OFF)加热器32的开关46。更具体地，控制器26的存储器28中储存有ON温度Ton和高于ON温度Ton的OFF温度。当温度传感器24所检测到的电池温度Tb低于ON温度Ton时，控制器26开启加热器32；当电池温度Tb高于OFF温度Toff时，则关闭加热器32。在此情形下，当允许ON温度等于电池温度下限值Tbmin时，主电池20的温度可以保持在电池温度下限值Tbmin(ON温度Ton)或更高温度。OFF温度Toff是给予了一定滞后程度的ON温度Ton。该滞后(ON温度Ton和OFF温度Toff之间的差值)没有特别的限制，只要该滞后能够防止加热器32的开关46等不颤动且防止加热器32的工作时间值过度延长即可。亦即，当滞后过小时，则加热器32在短时间内重复ON-OFF切换，这使得开关46和继电器42劣化。此外，当滞后过大时，加热器32开启之后再关闭所需的时间更长，最终导致加热器32工作时间的延长和加热器32的恶化。鉴于上述问题，本实施例中的滞后值为6℃。
在本实施例中，ON温度Ton(电池温度下限值Tbmin)与OFF温度Toff根据环境温度α而改变。亦即，在环境温度α等于或高于规定的环境温度下限值αmin的情形下，ON温度Ton和OFF温度Toff设定为相对高的温度；在环境温度α低于环境温度下限值αmin的情形下，ON温度Ton和OFF温度Toff设定为相对低的温度。然后，基于如上所述设置的ON温度Ton和OFF温度Toff，开启或关闭加热器32。如此设置的原因如下。
根据相关技术，无论在何种环境温度α下，ON温度Ton(电池温度下限值Tbmin)与OFF温度Toff总是恒定的。例如，Ton为0℃且Toff为6℃。此处，0℃是保证该主电池20性能的温度下限值。根据相关技术，主电池20的温度宜为总是等于或大于0℃。但是，在车辆处于无人看管的低温环境中的情形中，该加热器32必须长时间保持ON，才能令主电池20的温度维持在0℃或更高温度，导致加热器32工作时间可能过度增加。
参照图4和图6对此进行说明。图4和图6所示为在Ton设为0℃和Toff设定为6℃的情形中，电池温度Tb的变化和加热器32的工作时间。图4所示为环境温度α为-20℃的情形，图6所示为环境温度α是-35℃的情形。图4和图6中的灰色阴影线代表加热器32正在工作的时期。
从图4和图6之间的比较可知，随着环境温度α的降低，加热器32的工作时间延长。这是因为，在环境温度α低的情形中，即使添加等量的热量，也不太可能提高温度，而在不添加热量的情形中，温度迅速降低。其结果是，在环境温度α为-35℃时，加热器32的工作时间比例增加到约85％，而在环境温度α为-20℃时，加热器32的工作时间比例为约50％。当加热器32的工作时间比例如上所述地增加时，加热器32的总工作时间增加，且加热器32需要相对早地更换。
在本实施例中，在环境温度α低于环境温度下限值αmin的情形下，ON温度Ton和OFF温度Toff的值降低，从而避免了上述问题。更具体地说，在该实施例中，控制器的存储器26存储了两种类型的ON温度Ton和两种类型的OFF温度Toff，即，第一ON温度Ton1，第二ON温度Ton2，第一OFF温度Toff1和第二OFF温度Toff2。第二ON温度Ton2低于第一ON温度Ton1(Ton2<Ton1)。在本实施例中，Ton1是0℃，Ton2是-15℃。此外，第二OFF温度Toff2低于第一OFF温度Toff1(Toff2<Toff1)。在本实施例中，Toff1是6℃且Toff2是-9c。
在环境温度α等于或高于环境温度下限值αmin的情形中，加热器32的驱动由设定为ON温度Ton和OFF温度Toff的第一ON温度Ton1和第一OFF温度Toff1控制；在环境温度α低于环境温度下限值αmin的情形中，加热器32的驱动由设定为ON温度Ton和OFF温度Toff的第二ON温度Ton2和第二OFF温度Toff2控制。车辆能够保证其性能的温度被设定为环境温度下限值αmin。在本实施例中，混合动力车辆具有性能保证的环境温度下限值αmin是-25℃。
图5所示为在环境温度α为-35℃，Ton设置为-15℃且Toff设置为-9℃的情形下的电池温度Tb的变化和加热器32的工作时间。图5和图6均展示了环境温度α为-35℃时的结果。但是，在图5中，ON温度Ton和OFF温度Toff的值降低，因此与图6的情形相比，加热器32的工作时间比例可以显著降低。作为结果，加热器32可以具有更短的总工作时间，并且可能延长加热器32的更换时间。
图3是表示根据本实施例所述的升温操作流程的流程图。如图3所示，控制器26在升温操作的第一步骤(S24)中采集环境温度α。下文中将详细说明环境温度α的采集流程。
然后，将所采集的环境温度α与预先限定的环境温度下限值αmin相互比较，并且检查环境温度α是否等于或高于环境温度下限值αmin(S26)。在结果为α等于或大于αmin的情形下，将第一ON温度Ton1(0℃)和第一OFF温度Toff1(6℃)设定为ON温度Ton和OFF温度Toff(S28)。在α低于αmin的情形下，将第二ON温度Ton2(-15℃)和第二OFF温度Toff2(-9℃)设定为ON温度Ton和OFF温度Toff(S30)。
然后，控制器26采集由温度传感器24检测出的电池温度Tb(S32)。在设置有多个温度传感器24的情形下，可以采集由温度传感器24之一检测的温度作为电池温度Tb。可选地，可以采集统计值，例如所述多个温度传感器24检测到的多个温度的平均值和最小值，作为电池温度Tb。
在采集电池温度Tb后，比较电池温度Tb与设定温度Ton(S34)。在比较结果为电池温度Tb等于或高于ON温度Ton的情形下，该流程终止，且不开启加热器32。在电池温度Tb低于ON温度Ton的情形下，开启加热器32(S36)。以这种方式，开始提高主电池20的温度。
然后，控制器26再次采集电池温度(S38)并将电池温度Tb与OFF温度Toff进行比较(S40)。在比较结果为电池温度Tb高于OFF温度Toff的情形下，关闭加热器32且该流程终止(S42)。在电池温度Tb等于或低于OFF温度Toff的情形下，重复步骤S38和S40，直到Tb变得高于Toff为止。
从上文描述中可以理解，ON温度Ton和OFF温度Toff，是用于开启或关闭加热器32的阈值，在本实施例中根据环境温度α而变化。其结果是，可以防止加热器32在低温环境中的工作时间延长，从而可以最终防止加热器32的寿命过早耗尽。同时，在加热温度被降低(设定为第二ON-OFF温度)的情形下，预见会发生的问题表现为，由于充电容量降低和允许充电量降低，导致充电时间延长。但是，所述表现为稍微延长充电时间的问题，与加热器32必须频繁更换所带来的问题相比，从用户角度来看，可认为是负担较小的问题。亦即，根据本实施例，尽管充电时间有所延长，但可以减少对用户而言负担更大的加热器32相关更换数量。
在下文中，对用于采集环境温度α的方法进行说明。环境温度α可以由设置在车体上、主电池20进气口或类似位置的温度传感器24来检测。在本实施例中，从电池温度Tb估计环境温度α。参照图7和图8对此进行说明。图7所示为从电池温度Tb推定环境温度α的流程图。图8所示为估计环境温度α的原理。
在估计环境温度α的第一步骤中，在当前的时间点(时刻t0)采集电池温度Tb_t0(S44)。该电池温度Tb_t0是由设置在主电池20上的温度传感器24所检测的温度。
然后，基于当前的时间点的电池温度Tb_t0和当前时间点上的估计环境温度α，计算在时刻t1(即当前时间点(时刻t0)之后的预定时间段Tw)时的电池温度Tb_es(S46)。亦即，可以在例如控制器26的存储器28中存储表示估计电池温度Tb_es与当前时间点上的电池温度Tb_t0和估计环境温度α之间的对应关系的映射，且可以使用该映射得到估计温度Tb_es。可选地，可以在控制器26的存储器28中存储表示估计电池温度Tb_es与当前时间点上的电池温度Tb_t0和估计环境温度α之间的对应关系的数学表达式，并可以通过将当前Tb_t0和α应用到算术表达式中，来计算估计温度Tb_es。下面的式2等可以用作所述算术表达式，其中D是指定常数。
[公式2]
Tb_eS＝(Tb_t0-α)e-D·tw+α
获取时刻t1的电池温度Tb的估计温度Tb_es后，控制器26待机，直到时刻t1(S48)。然后，在时刻t1，控制器26采集由温度传感器24检测到的电池温度Tb_t1(S50)。采集电池温度Tb_t1后，计算电池温度Tb_t1和估计温度Tb_es之间的偏差，且环境温度α基于所得偏差量改变。亦即，控制器26通过从电池温度Tb_t1减去估计温度Tb_es，来计算ΔT＝Tb_t1-Tb_es，并检查差值ΔT是否等于或高于指定阈值ΔST(S52)。在ΔT等于或大于ΔST的情形下，认为当前时间点的估计环境温度α低于实际环境温度α，因此通过向当前估计环境温度α添加预定常数来得到一个值，并将该值看作新的估计环境温度α(S54)。在ΔT低于ΔST的情形下，检查该差值ΔT是否等于或低于预定阈值-ΔST(S56)。在ΔT是等于或小于-ΔST下的情形下，认为当前时间点的估计环境温度α高于实际环境温度α，因此通过从当前估计环境温度α减去指定常数Δα来得到一个值，并将该值看作新的估计环境温度α(S58)。在ΔT超过-ΔST的情形下，认为当前时间点的估计环境温度α和实际环境温度α之间没有显著差异，因此，原样使用当前时间点的估计环境温度α。然后，通过重复同一流程，来获得估计环境温度α。
可以考虑阈值ΔST是1℃，Tb_t1是5℃，Tb_es是2℃，且ΔT是3℃的情形来作为具体举例说明。在这种情形下，可以想到，实际电池温度Tb_t1高于估计温度Tb_es，因为实际环境温度高于估计环境温度α。因此，在这种情形下，宜为提高估计环境温度α，从而使得估计环境温度α变得接近实际环境温度。相应地，在Tb_t1是5℃，Tb_es是2℃，且ΔT是3℃的情形中，步骤S52中判定为“是(Yes)”，流程前进至步骤S54，并且提高估计环境温度α。还可以假设Tb_t1是0℃，Tb_es是2℃，而ΔT是-2℃。在这种情形下，可以想到实际电池温度Tb_t1低于估计温度Tb_es，因为实际环境温度低于估计环境温度α。相应地，在这种情形下，宜为降低估计环境温度α，使得估计环境温度α变得接近实际环境温度。相应地，在Tb_t1是0℃，Tb_es是2℃，并且ΔT是-2℃的情形中，步骤S56中判定为“是”，流程前进到步骤S58，并且降低估计环境温度α。还可以假设Tb_t1是2.5℃，Tb_es是2℃，而ΔT是0.5℃的情形。在这种情形下，实际电池温度Tb_t1和估计温度Tb_es之间的偏差小于允许值ΔST＝1℃。在这种情形下，同样认为估计环境温度α与实际环境温度之间的偏差小。相应地，在这种情形下，宜为将估计环境温度α保持在当前值而不加改变。相应地，在这种情形下，步骤S52和S56判定为“否(No)”，且不改变估计环境温度α。当基于上述的电池温度Tb来估计环境温度α时，不必要使用专门的温度传感器24来检测环境温度，并由此可以降低成本。
上述每种配置均仅为举例，并且可以适当修改，只要用作用于开启或关闭加热器32的基准的阈值根据环境温度α的降低而降低即可。例如，ON温度Ton和OFF温度Toff可以分三个或更多阶段变化，但本实施例中，ON温度Ton和OFF温度Toff根据环境温度α分两个阶段变化。此外，ON温度Ton和OFF温度Toff可以根据环境温度α连续变化，而不是阶段性变化。例如，ON温度Ton和OFF温度Toff可以基于使用环境温度α作为变量的算术表达式来计算。
在本实施例中，ON温度Ton和OFF温度Toff具有恒定差值(即滞后)。但是，该滞后也可根据环境温度α改变。此外，可以仅改变ON温度Ton和OFF温度Toff中的一个，而不改变ON温度Ton和OFF温度Toff中的另一个。例如，当环境温度α降低时，ON温度Ton可以降低，而OFF温度Toff保持不变。
在本实施例中，ON温度Ton和OFF温度Toff均用于加热器32的驱动控制。但是，也可以仅用两者之一来达成此目的。例如，可以在低于ON温度Ton时，控制加热器32开启，然后在经过预定时间后关闭。在这种情形下，可以根据环境温度α仅改变ON温度Ton。
还可以根据图7所示，适当改进用于估计环境温度α的方法。在此实施例中，当估计温度Tb_es和实际电池温度Tb_t1之间的误差ΔT至少是一特定值时，在环境温度值α上增加或减去恒定值Δα。但是，该增加或减去的值可以根据误差ΔT的大小而改变。此外，可以不估计环境温度α的具体数值，而仅估计当前环境温度α是否等于或高于环境温度下限值αmin。例如，在经过预定时间后实际检测到的电池温度Tb_t1低于估计温度Tb_es时，环境温度α可被确定为低于环境温度下限值αmin；在经过预定时间后实际检测到的电池温度Tb_t1等于或高于估计温度Tb_es时，环境温度α可被确定为等于或高于环境温度下限值αmin，其中，经过预定时间后的估计温度Tb_es是基于当前环境温度α相当于环境温度下限值αmin的假设来估计的。然后，根据该判定结果，可以确定采用第一ON-OFF温度和第二ON-OFF温度中的哪一组。在本实施例中，所述升温装置包含在混合动力车辆中。但是，所述升温装置可以包含在包括混合动力汽车在内的任何安装有电池(包括燃料电池)的车辆中，其例子包括电动车辆和燃料电池车辆。

Claims (6)

1.用于车载电池的升温装置，其特征在于，所述升温装置包括：
电池温度采集单元，其配置为采集安装在车辆中的电池的温度；
环境温度采集单元，其配置为采集环境温度；
加热器，其配置为提升所述电池的温度；以及
控制器，其配置为：
i)当所述电池温度采集单元所采集的所述电池的温度低于ON温度时，开启所述加热器，当所述电池温度采集单元所采集的所述电池的温度高于OFF温度时，关闭所述加热器，其中所述OFF温度高于所述ON温度；和
ii)根据环境温度采集单元所采集的所述环境温度的降低，降低所述ON温度和所述OFF温度。
2.根据权利要求1所述的升温装置，其特征在于，所述控制器被配置为：
i)在所述环境温度采集单元所采集的所述环境温度等于或高于预先规定的参照环境温度的情形中，将所述ON温度和所述OFF温度分别设定为预先规定的第一标准值和第二标准值；和
ii)在所述环境温度采集单元所采集的所述环境温度低于所述参照环境温度的情形中，将所述ON温度和所述OFF温度分别设定为低于所述第一标准值和所述第二标准值的值。
3.根据权利要求1所述的升温装置，其特征在于，
所述电池温度采集单元包括围绕所述车载电池安装的温度传感器；以及
其中，所述环境温度采集单元配置为基于所述温度传感器检测到的电池温度来估计所述环境温度。
4.根据权利要求3所述的升温装置，其特征在于，
所述环境温度采集单元配置为
i)基于当前时间点上的估计环境温度和当前时间点上所述温度传感器检测到的所述电池温度，估计经过预设时长后的电池温度；
ii)根据所述温度传感器检测到的所述电池温度与经过预设时长后的估计电池温度之间的误差，校正所述估计电池温度。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的升温装置，其特征在于，
所述控制器配置为，在所述车载电池电连接至外部电源的插电状态下，对所述车载电池执行升温操作。
6.用于安装在车辆中的电池的升温方法，所述车辆包括配置为采集所述电池的温度的温度传感器，以及控制器，其特征在于，该升温方法包括：
由所述温度传感器采集所述安装在车辆中的电池的温度；
当所述温度传感器所采集的所述电池的温度低于ON温度时，所述控制器开启令所述电池升温的加热器，当所述温度传感器所采集的所述电池的温度高于OFF温度时，所述控制器关闭所述加热器，其中所述OFF温度高于所述ON温度；
由所述控制器采集所述车辆的环境温度；和
由所述控制器根据所采集的环境温度的降低，降低所述ON温度和所述OFF温度。
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