CN107181017A - 一种电动汽车动力电池温控系统和方法 - Google Patents

一种电动汽车动力电池温控系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车动力电池温控系统和方法，其是在电动汽车动力电池的工作温度区间内依据输出\输入功率的变化划分为若干区域，由设定的阈值确定动力电池当前所处温度区域，若当前温度不在最佳工作温度区间时，结合当前电动汽车的工况采用提高或者降低动力电池的温度策略，通过开启和/或关闭相应的加热、制冷装置的对应高压接触器，使动力电池逐渐向最佳工作温度区间靠近并进入最佳工作温度区间，进而实现对动力电池温度的控制。本发明充分考虑了电动汽车的驻车、充电、行驶工况，实现了电动汽车在任何温度条件下、任何工况情况下的动力电池温度调节。本发明提高了动力电池的可靠性、便利性，延长了动力电池的使用寿命。

Description

一种电动汽车动力电池温控系统和方法
技术领域
本发明涉及动力电池温度控制领域，特别涉及一种电动汽车动力电池温控系统和电动汽车动力电池温控方法。
背景技术
当前电动车动力电池温控系统，是基于电池模组内部温度进行降温和加热，目的是使动力电池工作在最佳工作温度区间，以使得功率能量可进行最大输出/输入(放电/充电)，应用于行车和充电过程中。
图1为现有的电动汽车动力电池的控制参考示意图。其中，T100表示电动汽车动力电池可输出/输入功率为其最大输出/输入功率的100％的最低温度值，T100’表示电动汽车动力电池可输出/输入功率为其最大输出/输入功率的100％的最高温度值，温度在T100～T100’范围内时，动力电池的可输出/输入功率均可达到其最大输出/输入功率的100％，即满功率输出/输入，T100～T100’是动力电池的最佳工作温度区间。在电动汽车动力电池控制中，参考图1，当温度位于T100～T100’时，电动汽车满功率运行，而当温度位于T100～T100’以外的区间时，将采用降功率运行策略，这些控制主要由电动汽车BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)系统和运行控制系统等进行协助实现。
现有的电动汽车动力电池温度控制如图1所示，其只考虑车辆行驶或充电过程中的温度控制，而针对驻车时的温控考虑不足。如此会对动力电池在实际使用中的使用可靠性、便利性造成影响，使用不当更会缩短动力电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车动力电池温控系统和方法，以实现电动汽车动力电池在驻车、行车和充电的全过程的实时温度控制，以弥补现有汽车动力电池热管理系统的不足。
本发明提供了一种电动汽车动力电池温控系统，包括：
加热装置，所述加热装置通过第三高压接触器连接于动力电池，以在所述第三高压接触器接通的情况下给所述动力电池加热；
制冷装置，所述制冷装置通过第四高压接触器连接于所述动力电池，以在所述第四高压接触器接通的情况下给所述动力电池制冷；
电机控制器，所述电机控制器通过第二高压接触器连接于所述动力电池，以在所述第二高压接触器接通的情况下驱动电动汽车主电机；
充电接口，所述充电接口通过第五高压接触器连接于所述动力电池，以在所述第五高压接触器接通的情况下向所述动力电池充电；
温度传感器，所述温度传感器安装于所述动力电池，以采集所述动力电池的温度值；
控制单元，所述控制单元电连接于所述第三高压接触器的控制端、第四高压接触器的控制端、第二高压接触器的控制端、和第五高压接触器的控制端，并电连接于所述温度传感器，以根据所述温度传感器所采集的动力电池的温度值，在不同工况下，分别控制各个高压接触器的通断。
进一步，所述第三高压接触器的一个连接端、第四高压接触器的一个连接端、第二高压接触器的一个连接端和第五高压接触器的一个连接端共同通过一正极接触器连接于所述动力电池的正极端；
所述第三高压接触器的另一个连接端通过第三熔断器连接于所述加热装置的正极接入端；
所述第四高压接触器的另一个连接端通过第四熔断器连接于所述制冷装置的正极接入端；
所述第二高压接触器的另一个连接端通过第二熔断器连接于所述电机控制器的正极接入端；
所述第五高压接触器的另一个连接端通过第五熔断器连接于所述充电接口的正极接入端；
所述加热装置的负极接入端、制冷装置的负极接入端、电机控制器的负极接入端和充电接口的负极接入端共同通过一负极接触器连接于所述动力电池的负极端。
进一步，所述电动汽车动力电池温控系统还包括：
预充电电路，所述预充电电路与所述第二高压接触器并联。
进一步，所述预充电电路包括：
预充电阻，所述预充电阻的一端连接于所述第二高压接触器的一个连接端；
第一高压接触器，所述第一高压接触器的一个连接端连接于所述预充电阻的另一端，所述第一高压接触器的另一个连接端连接于所述第二高压接触器的另一个连接端；
所述控制单元还电连接于所述第一高压接触器的控制端。
本发明还提供了一种电动汽车动力电池温控方法，该方法采用如上任一项所述电动汽车动力电池温控系统，所述方法包括：
根据所述动力电池输出输入功率百分比随温度变化的关系，制定温控阈值；
根据所述温控阈值，分别制定各种工况下的动力电池的温控策略；
当所述电动汽车处于某一工况下，根据该工况的动力电池的温控策略，通过控制所述电动汽车动力电池温控系统中的各个高压接触器的通断，以调整所述动力电池的温度。
进一步，所述温控阈值包括所述动力电池能够进行功率输出输入的温度范围内的多个温度值。
进一步，所述温控阈值包括：
温度由低到高依次设定的最低极限温度TL，第一温控值T1，第二温控值T2，第三温控值T3，第四温控值T4，第五温控值T5、第六温控值T6和最高极限温度TH；其中，
最低极限温度TL，表示动力电池能够进行功率输出输入的最低温度，动力电池的温度若低于所述最低极限温度TL，则动力电池无法进行充放电；
第一温控值T1，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第一百分比时的最低温度；
第二温控值T2，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第二百分比时的最低温度；
第三温控值T3，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第三百分比时的最低温度；
第四温控值T4，表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最低温度；
第五温控值T5，表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最高温度；
第六温控值T6，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第三百分比时的最高温度；
最高极限温度TH，表示动力电池能够进行功率输出输入的最高温度，动力电池的温度若高于所述最低极限温度TH，则动力电池无法进行充放电。
进一步，所述第一百分比为30％～50％，所述第二百分比为50％～70％，所述第三百分比为70％～90％。
进一步，所述各种工况包括驻车、充电、行驶。
进一步，在驻车工况下，动力电池的温控策略包括：
通过电动汽车BMS系统获得所述动力电池的电池容量；
若所述动力电池的温度小于第二温控值T2，并且所述电池容量小于第一阈值容量，则断开所有高压接触器；
若所述动力电池的温度大于等于第一温控值T1并小于第二温控值T2，并且所述电池容量大于等于所述第一阈值容量，则仅接通所述动力电池向所述加热装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于第二温控值T2且小于第六温控值T6，则断开所有高压接触器；
若所述动力电池的温度大于等于第六温控值T6，并且所述电池容量大于等于第二阈值容量，则仅接通所述动力电池向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷。
进一步，所述第一阈值容量为所述动力电池总容量的70％～80％，所述第二阈值容量为所述动力电池总容量的70％～80％。
进一步，在充电工况下，动力电池的温控策略包括：
若所述动力电池的温度小于所述最低极限温度TL，则仅接通所述充电接口向所述加热装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述最低极限温度TL，且所述动力电池的温度小于所述第四温控值T4，则接通所述充电接口向所述动力电池充电以及所述充电接口向所述加热装置供电的相关高压接触器，以对所述动力电池进行充电并启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述第四温控值T4，且所述动力电池的温度小于等于第五温控值T5，则仅接通所述充电接口向所述动力电池充电的相关高压接触器，以仅对所述动力电池进行充电；
若所述动力电池的温度大于所述第五温控值T5，且所述动力电池的温度小于等于所述第六温控值T6，则接通所述充电接口向所述动力电池充电以及所述充电接口向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以对所述动力电池进行充电并启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷；
若所述动力电池的温度大于所述第六温控值T6，则仅接通所述充电接口向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷。
进一步，在行驶工况下，动力电池的温控策略包括：
若所述动力电池的温度小于所述最低极限温度TL，则断开所述第三高压接触器、第四高压接触器和第二高压接触器，以停止所述动力电池向加热装置、制冷装置、电机控制器的供电；
若所述动力电池的温度大于等于所述最低极限温度TL，且所述动力电池的温度小于所述第四温控值T4，则接通所述动力电池向所述电机控制器供电以及所述动力电池向所述加热装置供电的相关高压接触器，以驱动所述电动汽车行驶的同时对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述第四温控值T4，且所述动力电池的温度小于等于第五温控值T5，则仅接通所述动力电池向所述电机控制器供电的相关高压接触器，以仅驱动所述电动汽车行驶；
若所述动力电池的温度大于第五温控值T5，且所述动力电池的温度小于第六温控值T6，则接通所述动力电池向所述电机控制器供电以及所述动力电池向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以驱动所述电动汽车行驶的同时对所述动力电池进行制冷；
若所述动力电池的温度大于等于第六温控值T6，则仅接通所述动力电池向所述电机控制器供电的相关高压接触器，以仅驱动所述电动汽车行驶，并由所述电动汽车的BMS系统执行电池高温限制处理流程。
从上述方案可以看出，本发明的电动汽车动力电池温控系统和方法，在电动汽车动力电池的工作温度区间内依据输出\输入功率的变化划分为若干区域，由设定的阈值确定动力电池当前所处温度区域，若当前温度低于最佳工作温度区间，即动力电池可100％功率输出的工作温度区间时，结合当前电动汽车的工况采用提高动力电池的温度策略，使之逐渐向最佳工作温度区间升温，若当前温度高于最佳工作温度区间时，则结合当前电动汽车的工况采用降低动力电池的温度策略，使之逐渐向最佳工作温度区间降温，进而实现对动力电池温度的控制，另外，本发明实施例中，电动汽车工况充分考虑了电动汽车的所有可能状态，包括了驻车、充电、行驶，因此，实现了电动汽车在任何温度条件下、任何工况情况下的动力电池温度调节。本发明在现有电动汽车温度控制系统的基础上进行实施，弥补了电动汽车温度控制系统的不足，提高了动力电池在实际使用中的可靠性、便利性，延长了动力电池的使用寿命。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为现有的电动汽车动力电池的控制参考示意图；
图2为本发明实施例的电动汽车动力电池温控系统示意图；
图3为本发明实施例的电动汽车动力电池温控方法示意图；
图4为本发明实施例的电动汽车动力电池的温控参考示意图；
图5为本发明实施例的电动汽车动力电池的温控参考示意图的一个具体实施例。
标号说明
1、加热装置
2、制冷装置
3、电机控制器
4、充电接口
5、温度传感器
6、控制单元
7、动力电池
K1、第一高压接触器
K2、第二高压接触器
K3、第三高压接触器
K4、第四高压接触器
K5、第五高压接触器
FU2、第二熔断器
FU3、第三熔断器
FU4、第四熔断器
FU5、第五熔断器
Kz、正极接触器
Kf、负极接触器
R1、预充电阻
K1、第一高压接触器
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
如图2所示，为本发明实施例的电动汽车动力电池温控系统示意图。所述电动汽车动力电池温控系统包括加热装置1、制冷装置2、电机控制器3、充电接口4、温度传感器5和控制单元6。其中，所述加热装置1通过第三高压接触器K3连接于动力电池7，以在所述第三高压接触器K3接通的情况下给所述动力电池7加热；所述制冷装置2通过第四高压接触器K4连接于所述动力电池，以在所述第四高压接触器K4接通的情况下给所述动力电池7制冷；所述电机控制器3通过第二高压接触器K2连接于所述动力电池7，以在所述第二高压接触器K2接通的情况下驱动电动汽车主电机；所述充电接口4通过第五高压接触器K5连接于所述动力电池7，以在所述第五高压接触器K5接通的情况下向所述动力电池7充电；所述温度传感器5安装于所述动力电池7，用以采集所述动力电池7的温度值；所述控制单元6电连接于所述第三高压接触器K3的控制端、第四高压接触器K4的控制端、第二高压接触器K2的控制端和第五高压接触器K5的控制端，并且，所述所述控制单元6电连接于所述温度传感器5，以根据所述温度传感器5所采集的动力电池7的温度值，在不同工况下，分别控制各个高压接触器的通断。
本发明实施例中，温度传感器5可借用现有的BMS系统中的温度传感器，控制单元6的功能可借用现有的BMS系统或者整车控制系统的核心控制器，通过编程的形式实现。
进一步地，所述第三高压接触器K3的一个连接端、第四高压接触器K4的一个连接端、第二高压接触器K2的一个连接端和第五高压接触器K5的一个连接端共同通过一正极接触器Kz连接于所述动力电池7的正极端；所述第三高压接触器K3的另一个连接端通过第三熔断器FU3连接于所述加热装置1的正极接入端；所述第四高压接触器K4的另一个连接端通过第四熔断器FU4连接于所述制冷装置2的正极接入端；所述第二高压接触器K2的另一个连接端通过第二熔断器FU2连接于所述电机控制器3的正极接入端；所述第五高压接触器K5的另一个连接端通过第五熔断器FU5连接于所述充电接口4的正极接入端；所述加热装置1的负极接入端、制冷装置2的负极接入端、电机控制器3的负极接入端和充电接口4的负极接入端共同通过一负极接触器Kf连接于所述动力电池7的负极端。
本发明实施例，可在电动汽车的高压配电箱中增加相应的电路设计而实现。例如，在高压配电箱中进行设计时，上述的正极接触器Kz和负极接触器Kf采用的是高压配电箱中的总正接触器和总负接触器，该总正接触器和总负接触器负责动力电池7的正负极与电动汽车上的所有用电设备之间的总电路的连接控制，当断开总正接触器和总负接触器时，即是断开了动力电池与整个电动汽车系统的电路连接。
继续参见图2所示，所述电动汽车动力电池温控系统还包括一预充电电路，所述预充电电路与所述第二高压接触器K2并联。该预充电路的作用是对电机控制器3加电时，先通过预充电路向电机控制器3进行相对较小电流的加电，之后再通过第二高压接触器K2向电机控制器3进行正常电流的加电，增加预充电路的目的是防止电机控制器3在加电的瞬间电流过大对电机控制器3造成的过载而烧毁电机控制器3。
该预充电电路包括预充电阻R1和第一高压接触器K1。其中，所述预充电阻R1的一端连接于所述第二高压接触器K2的一个连接端；所述第一高压接触器K1的一个连接端连接于所述预充电阻R1的另一端，所述第一高压接触器K1的另一个连接端连接于所述第二高压接触器K2的另一个连接端；所述控制单元6还电连接于所述第一高压接触器K1的控制端。
通过在上述的电动汽车动力电池温控系统中的控制单元6的设置，即可实现对电动汽车动力电池的温度控制。本发明实施例还提供了一种电动汽车动力电池温控方法，该方法基于上述电动汽车动力电池温控系统，如图3所示，该方法包括：
根据所述动力电池输出输入功率百分比随温度变化的关系，制定温控阈值；
根据所述温控阈值，分别制定各种工况下的动力电池的温控策略；
当所述电动汽车处于某一工况下，根据该工况的动力电池的温控策略，通过控制所述电动汽车动力电池温控系统中的各个高压接触器的通断，以调整所述动力电池的温度。
其中，如图4所示，所述温控阈值包括所述动力电池能够进行功率输出输入的温度范围内的多个温度值。所述温控阈值包括温度由低到高依次设定的最低极限温度TL，第一温控值T1，第二温控值T2，第三温控值T3，第四温控值T4，第五温控值T5、第六温控值T6和最高极限温度TH；其中，最低极限温度TL，表示动力电池能够进行功率输出输入的最低温度，动力电池的温度若低于所述最低极限温度TL，则动力电池无法进行充放电；第一温控值T1，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第一百分比时的最低温度；第二温控值T2，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第二百分比时的最低温度；第三温控值T3，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第三百分比时的最低温度；第四温控值T4，表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最低温度；第五温控值T5，表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最高温度；第六温控值T6，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第三百分比时的最高温度；最高极限温度TH，表示动力电池能够进行功率输出输入的最高温度，动力电池的温度若高于所述最低极限温度TH，则动力电池无法进行充放电。
其中，所述第一百分比可设定为30％～50％，所述第二百分比可设定为50％～70％，所述第三百分比可设定为70％～90％。
所述各种工况包括驻车、充电、行驶。
其中，在驻车工况下，动力电池的温控策略包括：
通过电动汽车BMS系统获得所述动力电池的电池容量；
若所述动力电池的温度小于第二温控值T2，并且所述电池容量小于第一阈值容量，则断开所有高压接触器；
若所述动力电池的温度大于等于第一温控值T1并小于第二温控值T2，并且所述电池容量大于等于所述第一阈值容量，则仅接通所述动力电池向所述加热装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于第二温控值T2且小于第六温控值T6，则断开所有高压接触器；
若所述动力电池的温度大于等于第六温控值T6，并且所述电池容量大于等于第二阈值容量，则仅接通所述动力电池向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷。
其中，所述第一阈值容量为所述动力电池总容量的70％～80％，所述第二阈值容量为所述动力电池总容量的70％～80％。
在充电工况下，动力电池的温控策略包括：
若所述动力电池的温度小于所述最低极限温度TL，则仅接通所述充电接口向所述加热装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述最低极限温度TL，且所述动力电池的温度小于所述第四温控值T4，则接通所述充电接口向所述动力电池充电以及所述充电接口向所述加热装置供电的相关高压接触器，以对所述动力电池进行充电并启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述第四温控值T4，且所述动力电池的温度小于等于第五温控值T5，则仅接通所述充电接口向所述动力电池充电的相关高压接触器，以仅对所述动力电池进行充电；
若所述动力电池的温度大于所述第五温控值T5，且所述动力电池的温度小于等于所述第六温控值T6，则接通所述充电接口向所述动力电池充电以及所述充电接口向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以对所述动力电池进行充电并启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷；
若所述动力电池的温度大于所述第六温控值T6，则仅接通所述充电接口向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷。
在行驶工况下，动力电池的温控策略包括：
若所述动力电池的温度小于所述最低极限温度TL，则断开所述第三高压接触器、第四高压接触器和第二高压接触器，以停止所述动力电池向加热装置、制冷装置、电机控制器的供电；
若所述动力电池的温度大于等于所述最低极限温度TL，且所述动力电池的温度小于所述第四温控值T4，则接通所述动力电池向所述电机控制器供电以及所述动力电池向所述加热装置供电的相关高压接触器，以驱动所述电动汽车行驶的同时对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述第四温控值T4，且所述动力电池的温度小于等于第五温控值T5，则仅接通所述动力电池向所述电机控制器供电的相关高压接触器，以仅驱动所述电动汽车行驶；
若所述动力电池的温度大于第五温控值T5，且所述动力电池的温度小于第六温控值T6，则接通所述动力电池向所述电机控制器供电以及所述动力电池向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以驱动所述电动汽车行驶的同时对所述动力电池进行制冷；
若所述动力电池的温度大于等于第六温控值T6，则仅接通所述动力电池向所述电机控制器供电的相关高压接触器，以仅驱动所述电动汽车行驶，并由所述电动汽车的BMS系统执行电池高温限制处理流程。
以下结合一个具体实施例，对上述方法进行进一步说明。
本实施例中，如图5所示，分别设定阈值T0、T40、T60、T85、T100、T100’、T85’和T0’。其中，T0表示动力电池能够进行功率输出输入的最低温度，即T0相当于上述最低极限温度TL；T40表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的40％时的最低温度，T40相当于第一温控值T1；T60表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的60％时的最低温度，T60相当于第二温控值T2；T85表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的85％时的最低温度，T85相当于第三温控值T3；T100表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最低温度，T100相当于第四温控值T4；T100’表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最高温度，T100’相当于第五温控值T5；T85’表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的85％时的最高温度，T85’相当于第六温控值T6；T0’表示动力电池能够进行功率输出输入的最高温度，即T0相当于上述最高极限温度TH。
图5中，横轴为电池温度，从左到右的温度值不断增大；纵轴为电池可输出/输入功率的百分比值，越向上值越大；T40表示此时电池可输出\输入的最大功率为电池可输出/输入功率的40％，即动力电池降功率运行，大于此温度值，可输出/输入功率逐渐变大；T85’表示此时电池可输出/输入的最大功率为电池可输出/输入功率的85％，即动力电池降功率运行，大于此温度值，可输出/输入功率变小。
同时参见图2、图5以及表1内容，为该实施例的温控方法的具体实现。
表1、控制策略
本发明的电动汽车动力电池温控系统和方法，在电动汽车动力电池的工作温度区间内依据输出\输入功率的变化划分为若干区域，由设定的阈值确定动力电池当前所处温度区域，若当前温度低于最佳工作温度区间，即动力电池可100％功率输出的工作温度区间时，结合当前电动汽车的工况采用提高动力电池的温度策略，使之逐渐向最佳工作温度区间升温，若当前温度高于最佳工作温度区间时，则结合当前电动汽车的工况采用降低动力电池的温度策略，使之逐渐向最佳工作温度区间降温，进而实现对动力电池温度的控制，另外，本发明实施例中，电动汽车工况充分考虑了电动汽车的所有可能状态，包括了驻车、充电、行驶，因此，实现了电动汽车在任何温度条件下、任何工况情况下的动力电池温度调节。本发明在现有电动汽车温度控制系统的基础上进行实施，弥补了电动汽车温度控制系统的不足，提高了动力电池在实际使用中的可靠性、便利性，延长了动力电池的使用寿命。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电动汽车动力电池温控系统，其特征在于，包括：
加热装置(1)，所述加热装置(1)通过第三高压接触器(K3)连接于动力电池(7)，以在所述第三高压接触器(K3)接通的情况下给所述动力电池(7)加热；
制冷装置(2)，所述制冷装置(2)通过第四高压接触器(K4)连接于所述动力电池(7)，以在所述第四高压接触器(K4)接通的情况下给所述动力电池(7)制冷；
电机控制器(3)，所述电机控制器(3)通过第二高压接触器(K2)连接于所述动力电池(7)，以在所述第二高压接触器(K2)接通的情况下驱动电动汽车主电机；
充电接口(4)，所述充电接口(4)通过第五高压接触器(K5)连接于所述动力电池(7)，以在所述第五高压接触器(K5)接通的情况下向所述动力电池(7)充电；
温度传感器(5)，所述温度传感器(5)安装于所述动力电池(7)，以采集所述动力电池(7)的温度值；
控制单元(6)，所述控制单元(6)电连接于所述第三高压接触器(K3)的控制端、第四高压接触器(K4)的控制端、第二高压接触器(K2)的控制端、和第五高压接触器(K5)的控制端，并电连接于所述温度传感器(5)，以根据所述温度传感器(5)所采集的动力电池(7)的温度值，在不同工况下，分别控制各个高压接触器的通断。
2.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池温控系统，其特征在于：
所述第三高压接触器(K3)的一个连接端、第四高压接触器(K4)的一个连接端、第二高压接触器(K2)的一个连接端和第五高压接触器(K5)的一个连接端共同通过一正极接触器(Kz)连接于所述动力电池(7)的正极端；
所述第三高压接触器(K3)的另一个连接端通过第三熔断器(FU3)连接于所述加热装置(1)的正极接入端；
所述第四高压接触器(K4)的另一个连接端通过第四熔断器(FU4)连接于所述制冷装置(2)的正极接入端；
所述第二高压接触器(K2)的另一个连接端通过第二熔断器(FU2)连接于所述电机控制器(3)的正极接入端；
所述第五高压接触器(K5)的另一个连接端通过第五熔断器(FU5)连接于所述充电接口(4)的正极接入端；
所述加热装置(1)的负极接入端、制冷装置(2)的负极接入端、电机控制器(3)的负极接入端和充电接口(4)的负极接入端共同通过一负极接触器(Kf)连接于所述动力电池(7)的负极端。
3.根据权利要求2所述的电动汽车动力电池温控系统，其特征在于，所述电动汽车动力电池温控系统还包括：
预充电电路，所述预充电电路与所述第二高压接触器(K2)并联。
4.根据权利要求3所述的电动汽车动力电池温控系统，其特征在于，所述预充电电路包括：
预充电阻(R1)，所述预充电阻(R1)的一端连接于所述第二高压接触器(K2)的一个连接端；
第一高压接触器(K1)，所述第一高压接触器(K1)的一个连接端连接于所述预充电阻(R1)的另一端，所述第一高压接触器(K1)的另一个连接端连接于所述第二高压接触器(K2)的另一个连接端；
所述控制单元(6)还电连接于所述第一高压接触器(K1)的控制端。
5.一种电动汽车动力电池温控方法，采用如权利要求1至4任一项所述电动汽车动力电池温控系统，所述方法包括：
根据所述动力电池输出输入功率百分比随温度变化的关系，制定温控阈值；
根据所述温控阈值，分别制定各种工况下的动力电池的温控策略；
当所述电动汽车处于某一工况下，根据该工况的动力电池的温控策略，通过控制所述电动汽车动力电池温控系统中的各个高压接触器的通断，以调整所述动力电池的温度。
6.根据权利要求5所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于：
所述温控阈值包括所述动力电池能够进行功率输出输入的温度范围内的多个温度值。
7.根据权利要求6所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于，所述温控阈值包括：
温度由低到高依次设定的最低极限温度TL，第一温控值T1，第二温控值T2，第三温控值T3，第四温控值T4，第五温控值T5、第六温控值T6和最高极限温度TH；其中，
最低极限温度TL，表示动力电池能够进行功率输出输入的最低温度，动力电池的温度若低于所述最低极限温度TL，则动力电池无法进行充放电；
第一温控值T1，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第一百分比时的最低温度；
第二温控值T2，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第二百分比时的最低温度；
第三温控值T3，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第三百分比时的最低温度；
第四温控值T4，表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最低温度；
第五温控值T5，表示动力电池能够进行满功率输出输入时的最高温度；
第六温控值T6，表示动力电池输出输入功率达到其满功率输出输入的第三百分比时的最高温度；
最高极限温度TH，表示动力电池能够进行功率输出输入的最高温度，动力电池的温度若高于所述最低极限温度TH，则动力电池无法进行充放电。
8.根据权利要求7所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于：
所述第一百分比为30％～50％，所述第二百分比为50％～70％，所述第三百分比为70％～90％。
9.根据权利要求7所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于：
所述各种工况包括驻车、充电、行驶。
10.根据权利要求9所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于，在驻车工况下，动力电池的温控策略包括：
通过电动汽车BMS系统获得所述动力电池的电池容量；
若所述动力电池的温度小于第二温控值T2，并且所述电池容量小于第一阈值容量，则断开所有高压接触器；
若所述动力电池的温度大于等于第一温控值T1并小于第二温控值T2，并且所述电池容量大于等于所述第一阈值容量，则仅接通所述动力电池向所述加热装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于第二温控值T2且小于第六温控值T6，则断开所有高压接触器；
若所述动力电池的温度大于等于第六温控值T6，并且所述电池容量大于等于第二阈值容量，则仅接通所述动力电池向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷。
11.根据权利要求10所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于，所述第一阈值容量为所述动力电池总容量的70％～80％，所述第二阈值容量为所述动力电池总容量的70％～80％。
12.根据权利要求9所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于，在充电工况下，动力电池的温控策略包括：
若所述动力电池的温度小于所述最低极限温度TL，则仅接通所述充电接口向所述加热装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述最低极限温度TL，且所述动力电池的温度小于所述第四温控值T4，则接通所述充电接口向所述动力电池充电以及所述充电接口向所述加热装置供电的相关高压接触器，以对所述动力电池进行充电并启动所述加热装置对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述第四温控值T4，且所述动力电池的温度小于等于第五温控值T5，则仅接通所述充电接口向所述动力电池充电的相关高压接触器，以仅对所述动力电池进行充电；
若所述动力电池的温度大于所述第五温控值T5，且所述动力电池的温度小于等于所述第六温控值T6，则接通所述充电接口向所述动力电池充电以及所述充电接口向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以对所述动力电池进行充电并启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷；
若所述动力电池的温度大于所述第六温控值T6，则仅接通所述充电接口向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以仅启动所述制冷装置对所述动力电池进行制冷。
13.根据权利要求9所述的电动汽车动力电池温控方法，其特征在于，在行驶工况下，动力电池的温控策略包括：
若所述动力电池的温度小于所述最低极限温度TL，则断开所述第三高压接触器、第四高压接触器和第二高压接触器，以停止所述动力电池向加热装置、制冷装置、电机控制器的供电；
若所述动力电池的温度大于等于所述最低极限温度TL，且所述动力电池的温度小于所述第四温控值T4，则接通所述动力电池向所述电机控制器供电以及所述动力电池向所述加热装置供电的相关高压接触器，以驱动所述电动汽车行驶的同时对所述动力电池进行加热；
若所述动力电池的温度大于等于所述第四温控值T4，且所述动力电池的温度小于等于第五温控值T5，则仅接通所述动力电池向所述电机控制器供电的相关高压接触器，以仅驱动所述电动汽车行驶；
若所述动力电池的温度大于第五温控值T5，且所述动力电池的温度小于第六温控值T6，则接通所述动力电池向所述电机控制器供电以及所述动力电池向所述制冷装置供电的相关高压接触器，以驱动所述电动汽车行驶的同时对所述动力电池进行制冷；
若所述动力电池的温度大于等于第六温控值T6，则仅接通所述动力电池向所述电机控制器供电的相关高压接触器，以仅驱动所述电动汽车行驶，并由所述电动汽车的BMS系统执行电池高温限制处理流程。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107887660A (zh) * 2017-10-18 2018-04-06 湖北美洋汽车工业有限公司 一种自适应调节动力电池系统
CN108258758A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 知豆电动汽车有限公司 一种通过dc/dc变换器为12v蓄电池智能充电的系统及方法
CN108390420A (zh) * 2018-01-16 2018-08-10 知豆电动汽车有限公司 通过电机控制器实现动力电池交流快充的装置及方法
CN110323519A (zh) * 2019-06-28 2019-10-11 蜂巢能源科技有限公司 电池包加热控制方法及系统
CN110600831A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 爱驰汽车有限公司 电池包的温度控制方法、系统、电子设备和存储介质
CN110768326A (zh) * 2019-10-12 2020-02-07 深圳易马达科技有限公司 一种充电控制装置、充电控制方法及充电柜
CN111391719A (zh) * 2020-06-04 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN113401008A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种动力电池加热的控制方法、装置及汽车
CN114865153A (zh) * 2022-06-07 2022-08-05 中国第一汽车股份有限公司 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质
CN115202413A (zh) * 2022-08-31 2022-10-18 月立集团有限公司 一种干烫设备的温控方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011028987A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステムおよび電動車両
CN102044718A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 上海空间电源研究所 电动汽车用动力磷酸铁锂电池组管理系统及其工作方法
CN103475041A (zh) * 2013-08-16 2013-12-25 浙江吉利汽车研究院有限公司 电动汽车的电池充电控制系统及方法
CN204425003U (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 长城汽车股份有限公司 一种预充电电路及混合动力汽车

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011028987A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステムおよび電動車両
CN102044718A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 上海空间电源研究所 电动汽车用动力磷酸铁锂电池组管理系统及其工作方法
CN103475041A (zh) * 2013-08-16 2013-12-25 浙江吉利汽车研究院有限公司 电动汽车的电池充电控制系统及方法
CN204425003U (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 长城汽车股份有限公司 一种预充电电路及混合动力汽车

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107887660A (zh) * 2017-10-18 2018-04-06 湖北美洋汽车工业有限公司 一种自适应调节动力电池系统
CN108258758A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 知豆电动汽车有限公司 一种通过dc/dc变换器为12v蓄电池智能充电的系统及方法
CN108390420A (zh) * 2018-01-16 2018-08-10 知豆电动汽车有限公司 通过电机控制器实现动力电池交流快充的装置及方法
CN110323519A (zh) * 2019-06-28 2019-10-11 蜂巢能源科技有限公司 电池包加热控制方法及系统
CN110600831B (zh) * 2019-09-20 2021-07-16 爱驰汽车有限公司 电池包的温度控制方法、系统、电子设备和存储介质
CN110600831A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 爱驰汽车有限公司 电池包的温度控制方法、系统、电子设备和存储介质
CN110768326A (zh) * 2019-10-12 2020-02-07 深圳易马达科技有限公司 一种充电控制装置、充电控制方法及充电柜
CN113401008A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种动力电池加热的控制方法、装置及汽车
CN113401008B (zh) * 2020-03-16 2024-03-22 北京新能源汽车股份有限公司 一种动力电池加热的控制方法、装置及汽车
CN111391719B (zh) * 2020-06-04 2020-10-20 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN111391719A (zh) * 2020-06-04 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN114865153A (zh) * 2022-06-07 2022-08-05 中国第一汽车股份有限公司 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质
WO2023236892A1 (zh) * 2022-06-07 2023-12-14 中国第一汽车股份有限公司 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质
CN114865153B (zh) * 2022-06-07 2024-05-03 中国第一汽车股份有限公司 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质
CN115202413A (zh) * 2022-08-31 2022-10-18 月立集团有限公司 一种干烫设备的温控方法及装置

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