CN107196017A - 一种铁锂启动电源的加热系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁锂启动电源的加热系统及其控制方法，所述加热系统包括判断模块、温度获取模块、加热控制模块、电压获取模块、保护电路模块及检测模块。所述判断模块用于判断所述电池是否处于充电状态。所述温度获取模块用于获取所述温度传感器的温度信号，并对所述温度信号进行判断。所述加热控制模块用于控制所述加热元件的开启或关闭。所述电压获取模块用于获取所述保护电路的电压信号并对所述电压信号进行判断。所述保护电路模块，用于发送断开电路指令给所述保护电路断开电路；所述检测模块用于检测所述加热开关是否开启。本发明提供的铁锂启动电源的加热系统及其控制方法增加启动电源的放电能力。
Description
【技术领域】
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种铁锂启动电源的加热系统及其控制方法。
【背景技术】
磷酸铁锂启动电源的可用容量与温度及放电倍率息息相关，由于其在低温情况下的欧姆内阻以及极化内阻远远大于其在常温情况下的欧姆内阻以及极化内阻，进而导致磷酸铁锂电池在低温情况下的可用容量受温度及放电倍率的影响较为严重。特别是低温情况下其充电容量只有常温下的70％，甚至小于70％。同理，电池在不同温度下的放电也是一样的状况，低温下的可放容量远远小于常温下的可放容量。然而，减少的容量中有部分容量会随着电池温度的回升而恢复。
鉴于此，实有必要提供一种铁锂启动电源的加热系统及其控制方法，以克服现有技术存在的不足之处。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种铁锂启动电源的加热系统及其控制方法，能在低温下完成加热，从而增加启动电源的放电能力，同时能在低温时，自动加热完以实现更多电量充入，适应更大范围的电压平台。
为了实现上述目的，本发明提供一种铁锂启动电源的加热系统，所述加热系统分别与启动电源内的电池、所述电池上的温度传感器、所述电池间的加热元件、保护电路及加热开关相连；所述加热系统包括判断模块、温度获取模块、加热控制模块、电压获取模块、保护电路模块及检测模块；所述判断模块用于判断所述电池是否处于充电状态；所述温度获取模块用于获取所述温度传感器的温度信号，并对所述温度信号进行判断；所述加热控制模块用于控制所述加热元件的开启或关闭；所述电压获取模块用于获取所述保护电路的电压信号并对所述电压信号进行判断；所述保护电路模块用于发送断开电路指令给所述保护电路断开电路；所述检测模块用于检测所述加热开关是否开启。
本发明还提供所述铁锂启动电源的加热系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S21，判断所述电池是否处于充电状态，当所述电池11处于充电状态时执行步骤S22；
步骤S22，获取所述温度传感器的温度信号，并判断温度是否小于第一限定温度，当温度小于第一限定温度时执行步骤S23；
步骤S23，发送开启加热指令给所述加热元件开启加热至第二限定温度，然后执行步骤S24；
步骤S24，发送关闭加热指令给所述加热元件停止加热，然后执行步骤S25；
步骤S25，获取所述保护电路的电压信号，并判断所述电压是否大于第一限定电压，当所述电池的电压大于或等于第一限定电压时执行步骤S26；
步骤S26，发送断开电路指令给所述保护电路断开电路，停止充电。
优选地，所述步骤S21还包括：当所述电池处于非充电状态时，执行步骤S27；
步骤S27，检测所述加热开关是否开启，当所述加热开关开启时执行步骤S28；
步骤S28，获取所述温度传感器的温度信号，并判断温度是否小于第一限定温度，当温度小于第一限定温度时执行步骤S29；
步骤S29，发送开启加热指令给所述加热元件开启加热至第二限定温度，然后执行步骤S30；
步骤S30，发送关闭加热指令给所述加热元件停止加热，然后执行步骤S31；
步骤S31，获取所述保护电路的电压信号，并判断所述电池的电压是否小于所述第二限定电压。当所述电池的电压小于或等于所述第二限定电压时执行步骤S32；
步骤S32，发送断开电路指令给所述保护电路断开电路，停止放电。
优选地，所述步骤S22还包括：当温度大于或等于第一限定温度时执行步骤S25。
优选地，所述步骤S25还包括：当所述电池的电压小于第一限定电压时返回步骤S22。
优选地，所述步骤S27还包括：当所述加热开关关闭时，每20ms重复一次步骤S27。
优选地，所述步骤S28还包括：当温度大于或等于第一限定温度时执行步骤S31。
优选地，所述步骤S31还包括：当所述电池的电压大于所述第二限定电压时返回执行步骤S27。
优选地，所述第一限定温度为20度，所述第二限定温度为25度，所述第一限定电压为3.6V，所述第二限定电压为2.8V。
【附图说明】
图1为本发明提供的铁锂启动电源的加热系统的示意图。
图2为本发明提供的铁锂启动电源的加热系统的控制方法的一部分流程图。
图3为图2所示的铁锂启动电源的加热系统的控制方法的另一部分流程图。
图4为放电容量随温度变化曲线图。
图5为不同温度下的充电曲线图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的一种铁锂启动电源的加热系统10，所述加热系统10分别与启动电源内的电池11、所述电池11上的温度传感器12、所述电池11间的加热元件13、保护电路14及加热开关15相连。在本实施方式中，所述加热系统100可以被分割成多个模块且多个模块存储在储存器16种并配置一个处理器17来执行，多个模块包括但不仅限于：判断模块101、温度获取模块102、加热控制模块103、电压获取模块104、保护电路模块105及检测模块106。
所述判断模块101，用于判断所述电池11是否处于充电状态。
所述温度获取模块102，用于获取所述温度传感器12的温度信号，并对所述温度信号进行判断。
所述加热控制模块103，用于控制所述加热元件13的开启或关闭。
所述电压获取模块104，用于获取所述保护电路14的电压信号，并对所述电压信号进行判断。
所述保护电路模块105，用于发送断开电路指令给所述保护电路14断开电路。
所述检测模块106，用于检测所述加热开关15是否开启。
请参阅图2，本发明还提供的一种铁锂启动电源的加热系统10的控制方法20，包括以下步骤：
步骤S21，所述判断模块101判断所述电池11是否处于充电状态；当所述电池11处于充电状态时执行步骤S22，当所述电池11处于非充电状态时执行步骤S27。
步骤S22，所述温度获取模块102获取所述温度传感器12的温度信号，并判断温度是否小于第一限定温度，当温度小于第一限定温度时执行步骤S23，温度大于或等于第一限定温度时执行步骤S25。在本实施方式中，所述第一限定温度为20度。
步骤S23，所述加热控制模块103发送开启加热指令给所述加热元件13开启加热至第二限定温度，然后执行步骤S24。在本实施方式中，所述第二限定温度为25度。
步骤S24，所述加热控制模块103发送关闭加热指令给所述加热元件13停止加热，然后执行步骤S25。
步骤S25，所述电压获取模块104获取所述保护电路14的电压信号，并判断所述电压是否小于第一限定电压，当所述电池的电压大于或等于第一限定电压时执行步骤S26，当所述电池的电压小于第一限定电压时返回步骤S22。在本实施方式中，所述第一限定电压为3.6V。
步骤S26，所述保护电路模块105发送断开电路指令给所述保护电路14断开电路，停止充电。
请参阅图3，步骤S27，所述检测模块106检测所述加热开关15是否开启，当所述加热开关15开启时执行步骤S28；在本实施方式中，所述加热开关15关闭时每20ms重复一次步骤S27。
步骤S28，所述温度获取模块102获取所述温度传感器12的温度信号，并判断温度是否小于第一限定温度，当温度小于第一限定温度时执行步骤S29，温度大于或等于第一限定温度时执行步骤S31。在本实施方式中，所述第一限定温度为20度。
步骤S29，所述加热控制模块103发送开启加热指令给所述加热元件13开启加热至第二限定温度，然后执行步骤S30。
步骤S30，所述加热控制模块103发送关闭加热指令给所述加热元件13停止加热，然后执行步骤S31。
步骤S31，所述电压获取模块104获取所述保护电路14的电压信号，并判断所述电池的电压是否小于所述第二限定电压。当所述电池的电压小于或等于所述第二限定电压时执行步骤S32，当所述电池的电压大于所述第二限定电压时返回执行步骤S27。在本实施方式中，所述第二限定电压为2.8V。
步骤S32，所述保护电路模块105发送断开电路指令给所述保护电路14断开电路，停止放电。
请参阅图4至图5，通过研究发现，铁锂电池的对温度比较敏感，特别是低温时候容量顺势变小，而且在高温情况下电池的曲线非常线性。在一般情况下，测试温度为25摄氏度时，电池的充放电曲线较好，故设置第一限定温度为20摄氏度，第二限定温度为25摄氏度。通过图5发现，电压2.8V时，电池容量很低几乎不能充入电量，而在3.6V时，电池容量较大，故设置第一限定电压为3.6V，第二限定电压为2.8V。
本发明提供的铁锂启动电源的加热系统及其控制方法，能在低温下完成加热，从而增加启动电源的放电能力，同时能在低温时，自动加热完以实现更多电量充入，适应更大范围的电压平台。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (9)
1.一种铁锂启动电源的加热系统，其特征在于：所述加热系统分别与启动电源内的电池、所述电池上的温度传感器、所述电池间的加热元件、保护电路及加热开关相连；所述加热系统包括判断模块、温度获取模块、加热控制模块、电压获取模块、保护电路模块及检测模块；所述判断模块用于判断所述电池是否处于充电状态；所述温度获取模块用于获取所述温度传感器的温度信号，并对所述温度信号进行判断；所述加热控制模块用于控制所述加热元件的开启或关闭；所述电压获取模块用于获取所述保护电路的电压信号并对所述电压信号进行判断；所述保护电路模块用于发送断开电路指令给所述保护电路断开电路；所述检测模块用于检测所述加热开关是否开启。
2.一种如权利要求1所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：
步骤S21，判断所述电池是否处于充电状态，当所述电池处于充电状态时执行步骤S22；
步骤S22，获取所述温度传感器的温度信号，并判断温度是否小于第一限定温度，当温度小于第一限定温度时执行步骤S23；
步骤S23，发送开启加热指令给所述加热元件开启加热至第二限定温度，然后执行步骤S24；
步骤S24，发送关闭加热指令给所述加热元件停止加热，然后执行步骤S25；
步骤S25，获取所述保护电路的电压信号，并判断所述电压是否大于第一限定电压，当所述电池的电压大于或等于第一限定电压时执行步骤S26；
步骤S26，发送断开电路指令给所述保护电路断开电路，停止充电。
3.如权利要求2所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：
所述步骤S21还包括：当所述电池处于非充电状态时，执行步骤S27；
步骤S27，检测所述加热开关是否开启，当所述加热开关开启时执行步骤S28；
步骤S28，获取所述温度传感器的温度信号，并判断温度是否小于第一限定温度，当温度小于第一限定温度时执行步骤S29；
步骤S29，发送开启加热指令给所述加热元件开启加热至第二限定温度，然后执行步骤S30；
步骤S30，发送关闭加热指令给所述加热元件停止加热，然后执行步骤S31；
步骤S31，获取所述保护电路的电压信号，并判断所述电池的电压是否小于所述第二限定电压；当所述电池的电压小于或等于所述第二限定电压时执行步骤S32；
步骤S32，发送断开电路指令给所述保护电路断开电路，停止放电。
4.如权利要求2所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S22还包括：当温度大于或等于第一限定温度时执行步骤S25。
5.如权利要求2所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S25还包括：当所述电池的电压小于第一限定电压时返回步骤S22。
6.如权利要求3所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S27还包括：当所述加热开关关闭时，每20ms重复一次步骤S27。
7.如权利要求3所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S28还包括：当温度大于或等于第一限定温度时执行步骤S31。
8.如权利要求3所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S31还包括：当所述电池的电压大于所述第二限定电压时返回执行步骤S27。
9.如权利要求2所述的铁锂启动电源的加热系统的控制方法，其特征在于：所述第一限定温度为20摄氏度，所述第二限定温度为25摄氏度，所述第一限定电压为3.6V，所述第二限定电压为2.8V。
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