CN109841928B - 电池加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池加热方法，涉及车载电池应用领域,电池管理系统包括电池加热系统、电池包回路系统和电池冷却系统；电池加热系统包括发动机加热回路，发动机加热回路和电池包回路系统通过第一换热器实现换热以对电池包加热；发动机加热回路包括发动机和第一加热管路，电池包回路系统包括电池包、第二加热管路和第一泵体,电池包进液端和出液端分别通过第二加热管路与第一换热器的换热端连通,第一泵体连通在第二加热管路上；电池冷却系统分别与电池包进液端和出液端之间的第二加热管路连通,用以对电池包冷却。利用该电池管理系统能够实现对电池加热以及降温的目的,满足电池温度控制的要求。

Description

电池加热方法

技术领域

本发明涉及车载电池应用领域，具体涉及一种电池加热方法。

背景技术

锂离子动力电池理想工作温度范围是20-35℃，温度过低会降低电池容量和放电平台电压。所以电池热管理就要求不论车辆处于任何工作模式、负荷和特定环境温度下电池温度都能保持在理想范围内。同时，发展混合动力乃至纯电动力汽车的初衷都是为了减少能源消耗，降低污染排放。所以，对于拥有2个内燃机和1套电池系统，能实现纯电行驶的增程式混合动力车辆来说，设计节能高效的电池管理系统，使用最少的能量投入将电池温度控制在理想的范围内，就显的非常必要。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种电池管理系统，以解决现有技术存在的上述技术问题，能够利用发动机加热回路和电池包回路系统实现换热，从而达到对电池温度管理的目的。

本发明的第二目的在于提供一种电池加热系统方法，可以实现对合理调控多种不同加热方式，满足电池加热需求。

本发明的第三目的在于提供一种电池冷却方法，可以实现对合理调控多种不同冷却方式，满足电池冷却需求。

基于上述第一目的，本发明提供的电池管理系统，包括电池加热系统、电池包回路系统和电池冷却系统；

所述电池加热系统包括发动机加热回路，所述发动机加热回路和电池包回路系统通过第一换热器实现换热以对电池包加热；

所述发动机加热回路包括发动机和第一加热管路，所述发动机的进液端和出液端分别通过所述第一加热管路与所述第一换热器的加热端连通；

所述电池包回路系统包括电池包、第二加热管路和第一泵体，所述电池包的进液端和出液端分别通过所述第二加热管路与所述第一换热器的换热端连通，所述第一泵体连通在所述第二加热管路上；

所述电池冷却系统分别与所述电池包进液端和出液端之间的第二加热管路连通，所述电池冷却系统用以对电池包冷却。

进一步的，所述电池加热系统包括增程发动机，所述增程发动机的进液端和出液端分别经第三加热管路与所述第一加热管路上的第一电磁阀和第二电磁阀相连通；其中，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别位于所述发动机的进液端和出液端；

所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的ab路导通时，所述发动机的进液端和出液端分别与第一加热管路导通，所述第三加热管路封闭；

所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的ac路导通时，所述增程发动机的进液端和出液端分别通过第三加热管路与第一加热管路导通，以组成增程发动机加热回路，同时，所述发动机的进液端和出液端封闭。

进一步的，所述电池加热系统包括第四加热管路和第二泵体，所述第四加热管路的两端分别通过第一阀体和第二阀体与所述第一加热管路连通，并且第一阀体位于第一电磁阀与所述第一换热器的加热端之间的第一加热管路上，第二阀体位于第二电磁阀与所述第一换热器的加热端之间的第一加热管路上；

所述第二泵体连通在所述第一加热管路上；

所述第四加热管路上设置第一截止阀；

所述第四加热管路与所述第一加热管路导通时，同时，所述第三加热管路以及所述发动机的进液端和出液端封闭时形成加热端自循环回路。

进一步的，所述电池加热系统包括加热器，所述加热器连通在所述第四加热管路与所述第一换热器的加热端之间的所述第一加热管路上，所述加热器开启状态下，与所述加热端自循环回路形成加热器加热回路。

进一步的，还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一加热管路上，所述第一温度传感器用以检测所述第一加热管路的水温，所述第二温度传感器设置在所述第二加热管路上，所述第二温度传感器用以检测所述第二加热管路的水温。

进一步的，还包括暖风芯体，所述暖风芯体与所述第一加热管路连通。

进一步的，还包括溢水罐，所述溢水罐用以通过补液管路向第一加热管路和/或第二加热管路中注入液体。

进一步的，所述电池冷却系统包括风冷冷却回路系统，所述风冷冷却回路系统包括低温散热器和风冷冷却管路，所述低温散热器连通在所述风冷冷却管路上，所述风冷冷却管路的一端通过第三阀体与所述电池包进液端的第二加热管路连通，所述风冷冷却管路的另一端通过第四阀体与所述电池包进液端的第二加热管路连通。

进一步的，所述电池冷却系统包括制冷剂冷却单回路系统，所述制冷剂冷却单回路系统包括冷凝器、压缩机、第二换热器、制冷剂冷却管路、换热管路；

所述冷凝器、第二换热器的制冷端、压缩机通过制冷剂冷却管路依次连通；

所述第二换热器的换热端连通在所述换热管路上，所述换热管路一端通过第四电磁阀与所述低温散热器和所述第三阀体之间的风冷冷却管路连通，所述换热管路另一端通过第四阀体与所述低温散热器和所述第三电磁阀之间的风冷冷却管路连通。

进一步的，所述电池冷却系统包括蒸发器和制冷剂冷却支路，所述蒸发器接通在所述制冷剂冷却支路上，所述制冷剂冷却支路一端通过第五阀体与所述冷凝器和所述第二换热器的制冷端之间的制冷剂冷却管路连通，所述制冷剂冷却支路另一端通过第六阀体与所述压缩机和所述第二换热器的制冷端之间的制冷剂冷却管路连通，所述蒸发器和制冷剂冷却支路与所述制冷剂冷却单回路系统组成制冷剂冷却双回路系统。

进一步的，还包括第一膨胀阀，所述第一膨胀阀连通在所述制冷剂冷却管路中。

进一步的，还包括第二膨胀阀，所述第二膨胀阀连通在所述制冷剂冷却支路中。

进一步的，还包括第二截止阀和第三截止阀，所述第二截止阀设置在所述制冷剂冷却管路上，所述第三截止阀设置在所述制冷剂冷却支路上。

进一步的，还包括第三温度传感器所述第三温度传感器连接在所述制冷剂冷却管路上。

进一步的，还包括压力传感器，所述压力传感器连接在所述制冷剂冷却管路上。

采用上述技术方案，本发明提供的电池管理系统的技术效果有：

本发明提供的电池管理系统，能够利用发动机加热回路和电池包回路系统实现换热，从而达到对电池加热的目的，实在对发动机的余热进行充分的利用，同时，还能够通过电池冷却系统对电池包进行冷却降温，满足电池温度控制的要求。

基于上述第二目的，本发明提供的一种电池加热方法，应用于上述的电池管理系统，包括以下步骤：

S1.VCU根据电池加热请求检测发动机是否处于工作状态，若发动机处于工作状态，VCU检测发动机水温t2是否高于设定值t，若发动机水温高于设定值t，VCU仅控制发动机加热回路和电池包回路系统开启，若发动机未处于工作状态或者发动机水温t2不高于设定值t，VCU检测增程发动机是否处于工作状态；

S2.若增程发动机处于工作状态，VCU检测增程发动机水温t3是否高于设定值t，若增程发动机水温t3高于设定值t，VCU仅控制增程发动机加热回路和电池包回路系统开启，若增程发动机未处于工作状态或者增程发动机水温t2不高于设定值t，VCU分别控制加热器加热回路和电池包回路系统开启；

S3.若VCU接收到停止加热请求，VCU检测加热器是否处于工作状态，若第一加热器处于工作状态则VCU控制加热器关闭，若第一加热器未工作，VCU控制第一泵体关闭。

进一步的，加热器加热回路开启过程中，若发动机或者增程发动机处于工作状态，VCU检测加热器出口的水温t4与工作状态的发动机的水温t2或者增程发动机的水温t3的差值是否小于设定值t1，若差值小于t1,VCU仅开启仅发动机加热回路或者增程发动机加热回路；若差值大于t1，VCU仅开启自循环回路和电池包回路系统。

本发明提供的电池加热方法的技术效果有：

1、余热加热，降低能耗。某一发动机工作时，系统通过控制相关元件动作，使用该发动机余热加热电池，同时切断与另一发动机的水路联系；2台发动机同时工作时，系统通过控制相关元件动作，使用水流量大(水温高)者发动机余热加热电池，同时切断与另一发动机的水路联系；发动机都不工作时，系统控制相关元件动作，切断与发动机水路联系，第一加热器和第二泵体工作进行加热。

2、间接对电池加热，控制电池温度在合理范围。避免直接对电池加热，电池温度改变速率可控的同时最大程度避免过高温度对电池的冲击。

基于上述第三目的，本发明提供的一种电池冷却方法，应用于上述的电池管理系统，包括以下步骤：

VCU根据电池冷却请求检测环境温度是否低于设定温度t5，若环境温度低于设定温度t5，VCU控制风冷冷却回路系统开启对电池包降温；

若环境温度不低于设定温度t5，VCU查询是否有空调开启请求，若是则VCU控制制冷剂冷却双回路系统开启，若否则VCU控制制冷剂冷却单回路系统开启。

本发明提供的电池冷却方法的技术效果有：

根据电池冷却需求负荷选用不同，VCU能够分别切换风冷冷却回路系统、制冷剂冷却单回路系统以及制冷剂冷却双回路系统对电池包降温，减少能耗同时满足电池温度要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明实施例提供的电池管理系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的发动机加热回路的示意图；

图3是本发明实施例提供的增程发动机加热回路的示意图；

图4是本发明实施例提供的加热端自循环回路的示意图；

图5是本发明实施例提供的加热器加热回路的示意图；

图6是本发明实施例提供的风冷冷却回路的示意图；

图7是本发明实施例提供的制冷剂冷却单回路系统的示意图；

图8是本发明实施例提供的制冷剂冷却双回路系统的示意图；

图9是本发明提供的电池加热方法的控制原理图；

图10是本发明提供的电池冷却方法的控制原理图。

附图标记：1-增程发动机；2-发动机；3-补液管路；4-第一电磁阀；5、-溢水罐；6-第一阀体，7-加热器；8-第一加热管路；9-第二加热管路；10-第一温度传感器；11-第一换热器；12-暖风芯体，14-第二泵体；15-第一截止阀，16-第二阀体；17-第二电磁阀；18-第四阀体；19-第四电磁阀；20-第一泵体；21-电池包；22-低温散热器；23-第二温度传感器；24-第三阀体；25-第三电磁阀；26-第三加热管路；27-第二换热器；28-冷凝器；29-第五阀体；30-第二截止阀；31-第三截止阀；32-第二膨胀阀；33-第一膨胀阀；34-压缩机；35-第三温度传感器；36-蒸发器；37-压力传感器；38-第六阀体,39-第四加热管路；40-风冷冷却管路；41-制冷剂冷却管路；42-换热管路；43-制冷剂冷却支路；44-第七阀体；45-第八阀体；49-第四温度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图示1出了本发明实施例提供的电池管理系统的示意图；

如图1所示，本发明实施例中提供的电池管理系统，包括电池加热系统、电池包回路系统和电池冷却系统；

电池加热系统，包括发动机加热回路，发动机加热回路和电池包回路系统通过第一换热器11实现换热；从而使发动机2工作时产生的热量传递给电池包21，利用电池包21对车载电池进行加热，保障电池温度在相应的范围内。

具体的，发动机加热回路包括发动机2和第一加热管路8，发动机2的进液端和出液端分别通过第一加热管路8与第一换热器11的加热端连通；发动机2的出液端输出的液体依次通过第一加热管路8、第一换热器11的加热端，再经第一加热管路8回流至发动机2的进液端，形成循环回路。

电池包回路系统包括电池包21、第二加热管路9和第一泵体20，电池包21的进液端和出液端分别通过第二加热管路9与第一换热器11的换热端连通，第一泵体20连通在第二加热管路9上，第一泵体20优选采用电子水泵，用以对第二加热管路9中液体提供流动力；

第一换热器11的换热端出水依次经第二加热管路9、电池包21的进液端、出液端、第一泵体20、回流至第一换热器11的换热端，形成循环回路。

本实施例中，第一换热器11优选采用板式第一换热器11。

上述两个独立的发动机加热回路和电池包回路系统通过第一换热器11能够实现换热作用，从而实现利用发动机2的余热对车载电池加热的目的，对发动机2的余热进行充分的利用，降低能耗，避免现有技术中直接对车载电池加热的方式导致的耗能大的问题；同时，还能够利用电池冷却系统对电池包21进行冷却降温，满足电池温度控制的要求。

本实施例中，电池加热系统还包括增程发动机1，增程发动机1的进液端和出液端分别经第三加热管路26与第一加热管路8上的第一电磁阀4和第二电磁阀17相连通；其中，第一电磁阀4和第二电磁阀17分别位于发动机2的进液端和出液端；

上述的第一电磁阀4和第二电磁阀17以三通电池阀为例：

当第一电磁阀4和第二电磁阀17的ab路分别导通时，发动机2的进液端和出液端分别与第一加热管路8导通，发动机加热回路开始工作，发动机加热回路的工作原理请参照上述实施例一中记载的方案，这里不再赘述。此时，第三加热管路26处于封闭状态，增程发动机1不参与换热；

当第一电磁阀4和第二电磁阀17的ac路分别导通时，增程发动机1的进液端和出液端分别通过第三加热管路26与第一加热管路8导通，以组成增程发动机加热回路；增程发动机1出液端输出的液体依次经第三加热管路26、第一电磁阀4的ca方向、第一加热管路8、第一换热器11的加热端、第二电磁阀17的ac方向，再经由第三加热管路26返回至增程发动机1的进液端，从而形成循环回路，达到利用增程发动机1热量对电池包回路系统的换热的作用，同时，发动机2的进液端和出液端处于封闭状态，发动机2不参与换热。

本实施例中提供的电池加热系统，能够根据增程发动机1和发动机2的使用状况，通过第一电磁阀4和第二电磁阀17切换为发动机加热回路或者增程发动机加热回路，灵活应用增程发动机1和发动机2产生的热量对电池包加热回路进行加热。

本实施例中，电池加热系统还包括第四加热管路39和第二泵体14，第四加热管路39的两端分别通过第一阀体6和第二阀体16与第一加热管路8连通，并且第一阀体6和第二阀体16分别位于两个第一电磁阀4和第二电磁阀17与第一换热器11的加热端之间的第一加热管路8上；第一阀体6和第二阀体16优选为三通阀。

第二泵体14连通在所述第一加热管路8上；

在第四加热管路39上设置第一截止阀15；第一截止阀15的作用是用于控制第四加热管路39的通断；

当第四加热管路39与第一加热管路8导通(第一截止阀15处于开启状态)时，同时，第三加热管路26以及发动机2的进液端和出液端封闭时(相当于两个第一电磁阀4和第二电磁阀17的ac路和ab路均处于关闭状态)，形成加热端自循环回路。

此时，第四加热管路39中液体经过第一阀体6、第一加热管路8、第一换热器11的加热端、工作状态的第二泵体14、第二阀体16返回值第四加热管路39，形成自循环过程，该回路主要作用是防止不同热源切换时对电池温度产生影响。

本实施例中，电池加热系统还包括加热器7，加热器7连通在第四加热管路39与第一换热器11的加热端之间的第一加热管路8上，加热器7开启状态下，对流经的液体进行加热，加热器7与上述加热端自循环回路形成加热器加热回路。加热器加热回路用于发动机加热回路和增程发动机加热回路均不工作或者两个加热回路内液体温度均未达到指定温度条件下对电池包加热回路进行加热。

本申请的一个优选方案中，上述的电池管理系统还包括第一温度传感器10，第一温度传感器10连接在第一加热管路8上，第一温度传感器10用以检测第一加热管路8的水温。

本申请的一个优选方案中，该电池管理系统还包括第二温度传感器23，第二温度传感器23设置在第二加热管路9上，第二温度传感器23用以检测第二加热管路9的水温。

本申请的一个优选方案中，上述的电池管理系统还包括暖风芯体12，暖风芯体12设置在暖风管路上，暖风管路两端分别通过第七阀体44和第八阀体45与第一加热管路8连通，另外，还设置有第四温度传感器46，第四温度传感器46用于采集加热器7的出口处温度。

本申请的一个优选方案中，上述的电池加热系统还包括溢水罐5，溢水罐5用以通过补液管路3向第一加热管路8和/或第二加热管路9中注入液体。溢水罐5可以设置一个或者多个，本申请中以设置两个为例，其中一个溢水罐5用于通过补液管路3向第二加热管路9中注入液体，另一个溢水罐5用于通过补液管路3向第一加热管路8中注入液体。另外，该溢水罐5还可以通过补液管路3分别向发动机2和增程发动机1中分别注入液体。

本申请的一个优选方案中，电池加热系统中的第一泵体20和/或第二泵体14采用电子水泵。

本申请的一个优选方案中，电池冷却系统包括风冷冷却回路系统，风冷冷却回路系统包括低温散热器22和风冷冷却管路40，低温散热器22连通在风冷冷却管路40上，风冷冷却管路40的一端通过第三阀体24与电池包21进液端的第二加热管路9连通，风冷冷却管路40的另一端通过第四阀体18与电池包21的出液端的第二加热管路9连通。

低温散热器22用于不同温度的冷却液体和环境空气间换热；

上述技术方案中，当外界环境温度低于设定的温度值时，低温散热器22的冷却液体通过管道依次经过第三阀体24，第二加热管路9、进入电池包21、工作状态的第一泵体20、第四阀体18，然后返回低温散热器22。利用冷却液体和电池包21进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能。

本申请的一个优选方案中，电池冷却系统包括制冷剂冷却单回路系统，制冷剂冷却单回路系统包括冷凝器28、压缩机34、第二换热器27、制冷剂冷却管路41、换热管路42；

冷凝器28、第二换热器27的制冷端、压缩机34通过制冷剂冷却管路41依次连通；

第二换热器27的换热端连通在换热管路42上，换热管路42一端通过第三电磁阀25与低温散热器22和第三阀体24之间的风冷冷却管路40连通，换热管路42另一端通过第四电磁阀19与低温散热器22和第四阀体18之间的风冷冷却管路40连通。

当电池有冷却请求的工况下，冷凝器28流出的制冷剂依次经第二换热器27的冷却端、压缩机34之后，返回冷凝器28，利用第二换热器27实现制冷剂与冷却液体的热量交换，对冷却液体降温，冷却液体通过第二加热管路9依次经过进入电池包21，从而实现对电池冷却的功能。

此外，电池冷却系统还包括第一膨胀阀33，第一膨胀阀33连通在制冷剂冷却管路41中，用以调节制冷剂的流量。

电池冷却系统还包括第二截止阀30，第二截止阀30设置在制冷剂冷却管路41上，用以控制制冷剂冷却管路41的通断。

电池冷却系统还包括第三温度传感器35，其连接在制冷剂冷却管路41上，用以检测制冷剂冷却管路41中的液体温度。

电池冷却系统还包括压力传感器37，压力传感器37连接在制冷剂冷却管路41上。

本申请的一个优选方案中，电池冷却系统还包括蒸发器36和制冷剂冷却支路43，蒸发器36接通在制冷剂冷却支路43上，制冷剂冷却支路43一端通过第五阀体29与冷凝器28和第二换热器27的制冷端之间的制冷剂冷却管路41连通，制冷剂冷却支路43另一端通过第六阀体38与压缩机34和第二换热器27的制冷端之间的制冷剂冷却管路41连通，蒸发器36和制冷剂冷却支路43与制冷剂冷却单回路系统组成制冷剂冷却双回路系统。

还包括第二膨胀阀32，第二膨胀阀32连通在制冷剂冷却支路43中。

第三截止阀31设置在制冷剂冷却支路43上。

电池和乘员舱同时有降温请求的工况下，冷凝器28流出的制冷剂经第五阀体29(三通阀)分成两条支路，一条支路流经第二截止阀30、第一膨胀阀33、第二换热器27的冷却端；另一条流经第二截止阀30、第二膨胀阀32、蒸发器36；两条支路在第六阀体38(三通阀)处汇合，后经过压缩机34返回冷凝器28，形成闭路循环系统；从而实现对电池冷却的功能，利用第二膨胀阀32和蒸发器36实现对乘员舱降温的功能。

请参照图9，为了对本申请中的电池加热系统进行合理控制，本申请提供的一种电池加热方法，该加热方法包括以下步骤：

S1.VCU根据电池加热请求检测发动机2是否处于工作状态，若发动机2处于工作状态，VCU检测发动机2水温t是否高于设定值t，若发动机2水温高于设定值t，VCU仅控制发动机加热回路和电池包加热回路开启，若发动机2未处于工作状态或者发动机2的水温t不高于设定值t，VCU检测增程发动机1是否处于工作状态；

其中，发动机加热回路如图2所示，图中明显线条构成。发动机2出水经第一个电磁阀的ba方向、第一阀体6、非工作状态的加热器7、第一换热器11的加热端、非工作状态的第二泵体14、第二阀体16、第二电磁阀17的ab方向，返回至发动机2，形成发动机加热回路。电池包加热回路则是第一换热器11的换热侧出水流入电池包21、工作状态的第一泵体20、返回加热器7的换热侧，实现电池加热功能。

S2.若增程发动机1处于工作状态，VCU检测增程发动机1水温t是否高于设定值t，若增程发动机1水温t高于设定值t，VCU仅控制增程发动机加热回路和电池包加热回路开启，若增程发动机1未处于工作状态或者增程发动机1水温t不高于设定值t，VCU控制加热器加热回路开启和电池包加热回路开启；

其中，增程发动机加热回路如图3所示，图中明显线条构成。增程发动机1出水经第一电磁阀4的ca方向、第一阀体6、非工作状态的加热器7、第一换热器11的加热端、非工作状态的第二泵体14、第二个阀体、第二个电磁阀的ac方向，返回增程发动机1，形成增程发动机加热回路。电池包加热回路则是第一换热器11的换热侧出水流入电池包21、工作状态的第一泵体20、返回加热器7的换热侧，实现电池加热功能。

加热器加热回路如图5所示，图中明显线条构成。第一截止阀15处于导通状态，液体经过第一个阀体、工作状态的加热器7、第一换热器11的加热端、工作状态第二泵体14、第二个阀体、导通状态的第一截止阀15返回第一个阀体，形成加热器加热回路。电池包加热回路则是第一换热器11的换热侧出水流入电池包21、工作状态的第一泵体20、返回加热器7的换热侧，实现电池加热功能。

S3.若VCU接收到停止加热请求时检测加热器7是否处于工作状态，若加热器7处于工作状态则VCU关闭加热器7，若加热器7未工作则VCU关闭第二水泵。

为了降低能耗和避免热源切换对电池温度的影响，加热器加热回路开启过程中，若发动机2或者增程发动机1处于工作状态，VCU检测加热器7出口水温t与工作状态的发动机2的水温t或者增程发动机1的水温t的差值是否小于设定值t，若差值小于t,VCU仅开启仅发动机加热回路或者增程发动机加热回路，若差值大于t，VCU仅开启加热端自循环回路和电池包加热回路。

其中，加热端自循环回路工作如图4所示，图中明显线条构成。第一截止阀15处于导通状态，液体经过第一阀体6、非工作状态的加热器7、第一换热器11的加热端、工作状态第二泵体14、第二阀体16、导通状态的第一截止阀15返回第一阀体6，形成加热端自循环回路。电池包加热回路则是第一换热器11的换热侧出水流入电池包21、工作状态的第一泵体20、返回加热器7的换热侧，实现电池加热功能。

为了确保液体加注效果和顺畅排气，本申请提供的电池加热系统中，所有第一电磁阀4、第二电磁阀17和第一截止阀15的初始状态要求都处于导通状态。

本申请技术方案具有以下优点：

1、充分利用余热加热，降低能耗。某一发动机2工作时，通过控制相关元件动作，使用该发动机2余热加热电池，同时切断与另一发动机2的水路联系；台发动机2同时工作时，通过控制相关元件动作，使用水流量大(水温高)的发动机2余热加热电池，同时切断与另一发动机2的水路联系；发动机2都不工作时，系统控制相关元件动作，切断与发动机2水路联系，加热器7和第二泵体14工作进行加热。

2、间接对电池加热，控制电池温度在合理范围。避免直接对电池加热，电池温度改变速率可控的同时最大程度避免过高温度对电池的冲击。

为了对电池冷却系统进行合理应用，如图10所示，本申请提供了一种电池冷却方法，其包括以下步骤：

VCU根据电池冷却请求检测环境温度是否低于设定温度t，若环境温度低于设定温度t，VCU控制风冷冷却回路系统开启对电池包21降温；

若环境温度不低于设定温度t，VCU查询是否有空调开启请求，若是则VCU控制制冷剂冷却双回路系统开启，若否则VCU控制制冷剂冷却单回路系统开启。

其中，风冷冷却回路系统工作如图6所示，图中明显线条构成。

低温散热器22的水经过第三阀体24，第三电磁阀25的ba方向、电池包21、工作状态的第一泵体20，第四阀体18，第四电磁阀19的ac方向，返回低温散热器22。实现电池冷却功能。

制冷剂冷却单回路系统工作如图7所示，图中明显线条构成。

该情况指仅有电池有冷却请求的工况。冷凝器28流出的制冷剂经第五阀体29，第二截止阀30、第一膨胀阀33、第二换热器27的冷却端，第六阀体38、压缩机34，然后返回冷凝器28，为防止蒸发器36结霜，该制冷剂循环回路要求第三截止阀31处于截止状态；第二换热器27的换热侧流出的冷却液流经第三阀体24、第三电磁阀25的ba方向、电池包21、工作状态的第一泵体20，第四阀体18、第四电磁阀19的ab方向，返回第二换热器27的换热端。通过冷却液和制冷剂在第二换热器27内的换热实现电池冷却功能。

其中，制冷剂冷却双回路系统工作如图8所示，图中明显线条构成。

该情况指电池和乘员舱同时有降温请求的工况。工作回路如图所示，图中明显线条构成。冷凝器28流出的制冷剂经第五阀体29分成两条支路，一条流经第二截止阀30、第一膨胀阀33、第二换热器27的冷却端，另一条流经第三截止阀31、第二膨胀阀32、蒸发器36，两条支路在第六阀体38处汇合，后经过压缩机34返回冷凝器28，形成闭路循环系统；第二换热器27的换热侧流出的冷却液流经第三阀体24、第三电磁阀25的ba方向、电池包21、工作状态的第一泵体20，第四阀体18、第四电磁阀19的ab方向，返回第二换热器27的换热端。通过冷却液和制冷剂在第二换热器27内的换热实现电池冷却功能。

上述的冷却方法，具有的技术效果有：

1、利用外部环境降温，减少能耗。环境温度低于某设定值，当电池有散热请求时优先使用风冷冷却系统回路，减少因起动空调系统产生的能耗。

2、间接对电池加热或者冷却，控制电池温度在合理范围。避免直接对电池加热或冷却，电池温度改变速率可控的同时最大程度避免过高或过低温度对电池的冲击。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种电池加热方法，其特征在于，应用于电池管理系统，所述电池管理系统包括电池加热系统和电池包回路系统；

所述电池加热系统包括第一发动机加热回路，所述第一发动机加热回路和电池包回路系统通过第一换热器实现换热以对电池包加热；

所述第一发动机加热回路包括第一发动机和第一加热管路，所述第一发动机的进液端和出液端分别通过所述第一加热管路与所述第一换热器的加热端连通；

所述电池包回路系统包括电池包、第二加热管路和第一泵体，所述电池包的进液端和出液端分别通过所述第二加热管路与所述第一换热器的换热端连通，所述第一泵体连通在所述第二加热管路上；

所述电池加热系统包括增程发动机，所述增程发动机的进液端和出液端相对于所述第一发动机并联于所述第一加热管路；

所述增程发动机的进液端和出液端分别经第三加热管路与所述第一加热管路上的第一电磁阀和第二电磁阀相连通，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的ac路导通时，所述增程发动机的进液端和出液端分别通过第三加热管路与第一加热管路导通，以组成增程发动机加热回路，同时，所述第一发动机的进液端和出液端封闭；

所述电池加热系统还包括第四加热管路，所述第四加热管路相对于所述第一发动机并联于所述第一加热管路，在所述增程发动机的进液端和出液端、所述第一发动机的进液端和出液端均与所述第一加热管路断开导通的状态下，所述第四加热管路与所述第一加热管路形成为加热端自循环回路；

所述电池加热系统包括加热器，所述加热器连通在所述第四加热管路与所述第一换热器的加热端之间的所述第一加热管路上，所述加热器开启状态下，与所述加热端自循环回路形成加热器加热回路；

所述电池加热方法包括以下步骤：

S1.VCU根据电池加热请求检测所述第一发动机是否处于工作状态，若所述第一发动机处于工作状态，VCU检测第一发动机水温t2是否高于设定值t，若第一发动机水温高于设定值t，VCU仅控制所述第一发动机加热回路和所述电池包回路系统开启，若所述第一发动机未处于工作状态或者第一发动机水温t2不高于设定值t，VCU检测所述增程发动机是否处于工作状态；

S2.若所述增程发动机处于工作状态，VCU检测增程发动机水温t3是否高于设定值t，若增程发动机水温t3高于设定值t，VCU仅控制增程发动机加热回路和所述电池包回路系统开启，若所述增程发动机未处于工作状态或者增程发动机水温t3不高于设定值t，VCU分别控制所述加热器加热回路和所述电池包回路系统开启；

S3.若VCU接收到停止加热请求，VCU检测所述加热器是否处于工作状态，若所述加热器处于工作状态则VCU控制所述加热器关闭，若所述加热器未工作，VCU控制第一泵体关闭。

2.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述加热器加热回路开启过程中，若所述第一发动机或者所述增程发动机处于工作状态，VCU检测加热器出口的水温t4与工作状态的第一发动机的水温t2或者增程发动机的水温t3的差值是否小于设定值t1，若差值小于t1，VCU仅开启所述第一发动机加热回路或者所述增程发动机加热回路；若差值大于t1，VCU仅开启所述自循环回路和所述电池包回路系统。

3.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池管理系统包括电池冷却系统，所述电池冷却系统分别与所述电池包进液端和出液端之间的第二加热管路连通，所述电池冷却系统用以对电池包冷却。

4.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别位于所述第一发动机的进液端和出液端；

所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的ab路导通时，所述第一发动机的进液端和出液端分别与第一加热管路导通，所述第三加热管路封闭。

5.根据权利要求4所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池加热系统包括第二泵体，所述第四加热管路的两端分别通过第一阀体和第二阀体与所述第一加热管路连通，并且第一阀体位于第一电磁阀与所述第一换热器的加热端之间的第一加热管路上，第二阀体位于第二电磁阀与所述第一换热器的加热端之间的第一加热管路上；

所述第二泵体连通在所述第一加热管路上；

所述第四加热管路上设置第一截止阀；所述第四加热管路与所述第一加热管路导通时，同时，所述第三加热管路以及所述第一发动机的进液端和出液端封闭时形成加热端自循环回路。

6.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池管理系统还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一加热管路上，所述第一温度传感器用以检测所述第一加热管路的水温，所述第二温度传感器设置在所述第二加热管路上，所述第二温度传感器用以检测所述第二加热管路的水温。

7.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池加热系统还包括暖风芯体，所述暖风芯体与所述第一加热管路连通。

8.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池加热系统还包括溢水罐，所述溢水罐用以通过补液管路向第一加热管路和/或第二加热管路中注入液体。

9.根据权利要求3所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统包括风冷冷却回路系统，所述风冷冷却回路系统包括低温散热器和风冷冷却管路，所述低温散热器连通在所述风冷冷却管路上，所述风冷冷却管路的一端通过第三阀体与所述电池包进液端的第二加热管路连通，所述风冷冷却管路的另一端通过第四阀体与所述电池包出液端的第二加热管路连通。

10.根据权利要求9所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统包括制冷剂冷却单回路系统，所述制冷剂冷却单回路系统包括冷凝器、压缩机、第二换热器、制冷剂冷却管路、换热管路；

所述冷凝器、第二换热器的制冷端、压缩机通过制冷剂冷却管路依次连通；

所述第二换热器的换热端连通在所述换热管路上，所述换热管路一端通过第三电磁阀与所述低温散热器和所述第三阀体之间的风冷冷却管路连通，所述换热管路另一端通过第四电磁阀与所述低温散热器和所述第四阀体之间的风冷冷却管路连通。

11.根据权利要求10所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统包括蒸发器和制冷剂冷却支路，所述蒸发器接通在所述制冷剂冷却支路上，所述制冷剂冷却支路一端通过第五阀体与所述冷凝器和所述第二换热器的制冷端之间的制冷剂冷却管路连通，所述制冷剂冷却支路另一端通过第六阀体与所述压缩机和所述第二换热器的制冷端之间的制冷剂冷却管路连通，所述蒸发器和制冷剂冷却支路与所述制冷剂冷却单回路系统组成制冷剂冷却双回路系统。

12.根据权利要求10所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统还包括第一膨胀阀，所述第一膨胀阀连通在所述制冷剂冷却管路中。

13.根据权利要求11所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统还包括第二膨胀阀，所述第二膨胀阀连通在所述制冷剂冷却支路中。

14.根据权利要求11所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统还包括第二截止阀和第三截止阀，所述第二截止阀设置在所述制冷剂冷却管路上，所述第三截止阀设置在所述制冷剂冷却支路上。

15.根据权利要求10所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器连接在所述制冷剂冷却管路上。

16.根据权利要求10所述的电池加热方法，其特征在于，所述电池冷却系统还包括压力传感器，所述压力传感器连接在所述制冷剂冷却管路上。

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