CN110712563A - 电动车启动装置和方法、控制器及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动车启动装置和方法、控制器及介质，所述装置包括A电池，电池系统和热交换器，其中，所述A电池用于在第一预设温度范围之外启动电动汽车时，连接所述热交换器，为所述热交换器供电；所述热交换器设于所述电池系统一侧，用于为所述电池系统制冷或加热，控制所述电池系统的温度；所述电池系统，用于在第一预设温度范围中启动电动汽车时，连接所述热交换器，为所述热交换器供电，以及，在A电池为所述热交换器供电过程中，当所述电池系统温度在第二预设温度范围内时，切换为所述电池系统，连接所述热交换器，为所述热交换器供电。本发明能够保证电动汽车在低温或高温的环境下依然可以正常启动。

Description

电动车启动装置和方法、控制器及介质

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动车启动装置和方法、控制器及介质。

背景技术

近年来，电动汽车飞速发展，现有的电动汽车的电池系统大多采用三元电池或磷酸铁锂电池等，这些电池的主要优点是，能量密度高，缺点是，在低温或高温的环境下，电池的放电电流会非常小，甚至无法正常输出电流。目前大多启动装置中会使用热交换器等来加热或冷却电池系统，使电池系统内部的温度维持在一个适宜的范围。

但是，启动热交换器所使用的电能，通常直接由电池系统内的电池提供。但由于电池系统的电池在外界温度较低或较高时，放电电流会非常小，甚至无法输出电流，所以，在温度过低或过高的环境下，通过电池系统内部的电池放电来加热或冷却电池系统，会经历较长的时间，甚至无法起到加热或冷却功能，从而影响电动车的正常启动，且在电池系统在高温环境下放电会牺牲电池系统的循环寿命，从而增加用户的使用成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电动车启动装置和方法、控制器及介质，保证电动汽车在低温或高温的环境下依然可以正常启动。

为了解决上述技术问题，根据本发明实施例第一方面，提供了一种电动车启动装置，包括:

A电池，电池系统和热交换器，其中，

所述A电池为在高温或低温环境下，可正常充放电的电池，用于在第一预设温度范围之外启动电动汽车时，连接所述热交换器，为所述热交换器供电，其中，低于第一预设温度的最低温度的温度为所述低温，高于所述第一预设温度的最高温度的温度为所述高温；

所述热交换器设于所述电池系统一侧，用于为所述电池系统制冷或加热，控制所述电池系统的温度；

所述电池系统，用于在第一预设温度范围中启动电动汽车时，连接所述热交换器，为所述热交换器供电，以及，在A电池为所述热交换器供电过程中，当所述电池系统温度在第二预设温度范围内时，切换为所述电池系统，连接所述热交换器，为所述热交换器供电，所述第二预设温度范围和所述第一预设温度范围相同，或者在所述第一预设温度范围之内。

进一步的，所述装置还包括DC/DC转换器，连接所述电池系统，在所述电池系统温度在第三预设范围内时，连接所述A电池，并将所述电池系统输出的电压转换为A电池的充电电压，为所述A电池充电，所述第三预设温度范围包含在所述第二预设范围内。

进一步的，所述装置的各个组成部件之间通过设置一个或多个开关来控制各个组成部件之间的连接或断开。

进一步的，所述装置还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中，

所述A电池的一端分别连接热交换器的一端、电池系统的一端和DC/DC转换器的一端；所述A电池的另一端分别与所述第一开关的一端和第四开关的一端相连接；所述热交换器的另一端与所述第二开关的一端相连接；所述第二开关的另一端分别与所述第一开关的另一端以及第三开关的一端连接；所述第一开关的另一端与所述第三开关的一端连接；所述第三开关的另一端分别与所述电池系统的另一端和所述DC/DC变换器的另一端相连接；所述第四开关的另一端与所述DC/DC变换器的另一端相连接。

进一步的，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均包括一个或多个继电器。

进一步的，所述A电池为钛酸锂电池。

根据本发明实施例第二方面，提供了一种电动车启动方法，包括：

获取电池系统的温度；

若所述电池系统的温度在第一预设温度范围内，则启动所述电池系统直接为所述热交换器供电，所述热交换器为所述电池系统制冷或加热，控制所述电池系统的温度；

否则，启动A电池为所述热交换器供电，所述热交换器为所述电池系统制冷或加热，控制所述电池系统的温度，当所述电池系统的温度在所述第二预设温度范围时，切换为所述电池系统为所述热交换器供电，其中，所述第二预设温度范围和所述第一预设温度范围相同，或者在所述第一预设温度范围之内。

进一步的，若所述电池系统的温度在第一预设温度范围内，则启动所述电池系统直接为所述热交换器供电，包括以下步骤；

所述电池系统的温度在第一预设温度范围内,控制闭合第二开关和第三开关，将所述电池系统和热交换器相连接，由所述电池系统为热交换器供电。

进一步的，所述否则，启动A电池为所述热交换器供电，包括以下步骤：

所述电池系统的温度不在第一预设温度范围内，控制闭合第一开关和第二开关，将A电池和热交换器相连接，由A电池为热交换器供电。

进一步的，所述当所述电池系统的温度在所述第二预设温度范围时，切换为所述电池系统为所述热交换器供电，包括以下步骤：

当所述电池系统的温度在所述第二预设温度范围时，控制断开第一开关，使A电池和热交换器断开连接，并闭合第三开关，使所述电池系统和热交换器相连接，从而切换为由所述电池系统为热交换器供电。

进一步的，所述方法还包括：

当所述电池系统温度在第三预设范围内时，控制所述电池系统为所述A电池充电，所述第三预设温度范围包含在所述第二预设范围内。

进一步的，当所述电池系统温度在第三预设范围内时，控制所述电池系统为所述A电池充电，包括以下步骤；

当所述电池系统温度在第三预设范围内时，控制闭合第四开关，DC/DC转换器连接所述A电池，所述DC/DC转换器连接所述电池系统，所述DC/DC转换器将所述电池系统输出的电压转换为所述A电池的充电电压，为所述A电池充电。

进一步的，所述方法还包括，当所述A电池的SOC达到100％时，控制断开第四开关，停止为A电池充电。

根据本发明实施例第三方面，提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述方法的步骤。

根据本发明实施例第四方面，提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现所述方法的步骤。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种电动车启动装置和方法、控制器及介质可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明实施例通过设置独立于电池系统的A电池，在低温和高温环境下启动电动车时，通过A电池为热交换器供电，使电动汽车在低温和高温下仍可正常启动。通过A电池启动热交换器，使电池系统的温度迅速达到适宜工作的温度范围，提高了在低温和高温环境下，电动汽车的启动效率。此外，在电池系统在工作温度范围内，从A电池切换为电池系统为热交换器供电，并可为A电池充电以备后续循环使用，充分保护电池系统和A电池，大大延长了电池系统和A电池的使用寿命。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例提供电动车启动装置示意图；

图2为本发明又一实施例提供的电动车启动装置示意图；

图3为本发明一实施例提供的电动车启动方法示意图。

【符号说明】

1：A电池 2：电池系统

3：热交换器 4：DC/DC转换器

5：第一开关 6：第二开关

7:第三开关 8:第四开关

11：第一继电器 12：第二继电器

13：第三继电器 14：第四继电器

15：第五继电器

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种电动车启动装置和方法、控制器及介质的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种电动车启动装置，如图1所示，包括:A电池1，电池系统2和热交换器3，其中，A电池1独立于电池系统2设置，A电池1可在高温或低温环境下正常充放电的电池，作为一种实施例，A电池1可为钛酸锂电池。A电池1用于在第一预设温度范围之外启动电动汽车时，连接热交换器3，为所述热交换器3供电，其中，低于第一预设温度的最低温度的温度为所述低温，高于所述第一预设温度的最高温度的温度为所述高温。热交换器3设于所述电池系统2一侧，用于为电池系统2制冷或加热，控制电池系统2的温度。电池系统2即为电动汽车供电的系统，包括动力电池。电池系统2用于在第一预设温度范围中启动电动汽车时，连接热交换器3，为热交换器3供电，以及，在A电池1为热交换器3供电过程中，当电池系统2温度在第二预设温度范围内时，切换为所述电池系统2，连接所述热交换器3，为所述热交换器3供电，第二预设温度范围和第一预设温度范围相同，或者在第一预设温度范围之内。但可以理解的是，第一预设温度范围为电池系统2可正常启动的温度范围，具体温度值，根据每个电动汽车对应的电池系统的具体参数来设定。此外，结合温度因素采用A电池1和电池系统2切换的方式为热交换器供电，既可以保证电动汽车在高温或低温下也可正常启动，也保证了A电池1和电池系统2的循环使用，可延长A电池1和电池系统2的使用寿命。

在A电池1为热交换器3供电启动电动汽车的过程中，可以将第二预设温度范围设置与第一预设温度范围相同，即，当热交换器3将电池系统2温度控制在第一预设范围内时，则直接切换为电池系统2为热交换器3供电。也可将第二预设温度范围设置在第一预设温度范围之内，即，当热交换器3将电池系统2的温度调整至第一预设温度范围的最低温度或第一预设温度范围的最高温度时，暂时不切换电池系统2为热交换器3供电，而是继续为电池系统2加热或冷却，将电池系统2的温度调整至更加适宜工作的温度范围，再切换为电池系统2为热交换器3供电，这样可以进一步加快电池系统2调整至适宜工作的温度的速度，从而加快电动汽车启动效率。

所述装置还可包括DC/DC转换器4，连接电池系统2，在述电池系统2温度在第三预设范围内时，连接A电池1，并将电池系统2输出的电压转换为A电池1的充电电压，为A电池1充电，所述第三预设温度范围包含在所述第二预设范围内。即第三温度范围为电池系统2进入工作状态后，适宜放电的温度范围，此时，可采用电池系统2为A电池1充电，当A电池的SOC(荷电状态)为100％时，停止为A电池1充电，以便在下次需要使用A电池1为热交换器3供电时，A电池1可直接使用，持续放电。

作为一种示例，所述装置的各个组成部件之间通过设置一个或多个开关来控制各个组成部件之间的连接或断开。所述开关可以设置为电子开关，即通过低压控制信号断开高压连接的方式来控制电子开关的通断，从而控制所述装置的各个组成部件之间的连接与断开。可通过整车控制器(VCU)，读取电池系统内部的温度，通过VCU向各个开关发送闭合或断开质量，来控制各个组成部件之间的连接或断开。

如图1所示示例，所述装置还可包括第一开关5、第二开关6、第三开关7和第四开关8，其中，A电池1的一端分别连接热交换器3的一端、电池系统2的一端和DC/DC转换器4的一端；A电池1的另一端分别与第一开关5的一端和第四开关8的一端相连接；热交换器3的另一端与第二开关6的一端相连接；第二开关6的另一端分别与第一开关5的另一端以及第三开关7的一端连接；第一开关5的另一端与第三开关7的一端连接；所述第三开关7的另一端分别与电池系统2的另一端和DC/DC转换器4的另一端相连接；第四开关8的另一端与DC/DC转换器4的另一端相连接。其中所述第一开关5、第二开关6、第三开关7和第四开关8均设置为继电器。且每个开关可设置为两个或多个继电器来控制对应线路的通断，以防止只设置一个继电器控制，当该继电器出现粘连时，无法断开该线路的状况，从而提高了启动装置的可靠性和安全性。

作为一种示例，如图2所示，可在热交换器3两端分别设置一个继电器，分别为第一继电器11和第二继电器12，两个继电器共同组成第二开关6，来控制热交换器3与其他部件的连接和断开，这样当其中一个继电器出现粘连时，另一继电器仍可正常控制热交换器3与其他部件的连接和断开，可靠性高。第一开关5设置一第三继电器13，第三开关7设置一第四继电器14，第四开关8设置一第五继电器15。

基于上述电动车启动装置，本发明实施例还提供了一种电动车启动方法，如图3所示，所述方法包括：

步骤S1、获取电池系统2的温度；

其中，可通过整车控制器(VCU)读取所述电池系统2的温度数据，从而获取所述电池系统2的温度。

步骤S2、若所述电池系统2的温度在第一预设温度范围内，则启动所述电池系统2直接为所述热交换器3供电，所述热交换器3为所述电池系统2制冷或加热，控制所述电池系统2的温度；

其中，若所述电池系统2的温度在第一预设温度范围内，则启动所述电池系统2直接为所述热交换器3供电，包括以下步骤；

所述电池系统2的温度在第一预设温度范围内,控制闭合第二开关6和第三开关7，将所述电池系统2和热交换器3相连接，由所述电池系统2为热交换器3供电。

步骤S3、否则，启动A电池1为所述热交换器3供电，所述热交换器3为所述电池系统2制冷或加热，控制所述电池系统2的温度，当所述电池系统2的温度在所述第二预设温度范围时，切换为所述电池系统2为所述热交换器3供电，其中，所述第二预设温度范围和所述第一预设温度范围相同，或者在所述第一预设温度范围之内。

其中，所述否则，启动A电池1为所述热交换器3供电，包括以下步骤：

所述电池系统2的温度不在第一预设温度范围内，控制闭合第一开关5和第二开关6，将A电池1和热交换器3相连接，由A电池1为热交换器3供电。

所述当所述电池系统2的温度在所述第二预设温度范围时，切换为所述电池系统2为所述热交换器3供电，包括以下步骤：

当电池系统2的温度在第二预设温度范围时，控制断开第一开关5，使A电池1和热交换器3断开连接，并闭合第三开关7，使电池系统2和热交换器3相连接，从而切换为由电池系统2为热交换器3供电。

作为一种示例，所述方法还包括步骤S4：

当电池系统2温度在第三预设范围内时，控制电池系统2为A电池1充电，第三预设温度范围包含在所述第二预设范围内。

所述步骤S4具体可包括以下步骤；

当电池系统2温度在第三预设范围内时，控制闭合第四开关8，DC/DC转换器4连接所述A电池1，DC/DC转换器4连接电池系统2，DC/DC转换器4将电池系统2输出的电压转换为A电池1的充电电压，为A电池1充电。

作为一种示例，所述方法还包括步骤S5，当A电池1的SOC达到100％时，控制断开第四开关8，停止为A电池1充电。

以下结合图2所示示例来进一步说明本发明实施例所述的电动汽车启动方法：

将在低于第一预设温度范围最低温度的温度情况下启动，称为低温启动模式；将在高于第一预设温度最高温度的温度情况下启动，成为高温启动模式；在第一预设温度范围内启动，称为正常启动模式，本示例中，第一预设温度范围为零下20度至40度，第二预设温度范围为零下10度至35度，第三预设温度范围设为25度-30度。

低温启动模式：

在低于零下20度启动电动汽车时，VCU发送指令关闭第一继电器11，第二继电器12和第三继电器13，其余继电器断开，此时，由A电池1为热交换器3供电；当电池系统2的内部的温度达到零下10度时，停止A电池1为热交换器3的供电，控制闭合第一继电器11，第二继电器12和第四继电器14，其余继电器断开，由电池系统2给热交换器3进行供电。当电池系统2的温度到达25度时，闭合第五继电器15，使电池系统2给A电池1充电，电A电池1的SOC到达100％时，断开第五继电器15。

高温启动模式：

在高于40度启动电动车时，VCU发送指令关闭第一继电器11，第二继电器12和第三继电器13，其余继电器断开，此时，由A电池1为热交换器3供电；当电池系统2的内部的温度到达35度时，停止A电池1为热交换器3的供电，控制闭合第一继电器11，第二继电器12和第四继电器14，其余继电器断开，由电池系统2给热交换器3进行供电。当电池系统2的温度到达30度时，闭合第五继电器15，使电池系统2给A电池1充电，当A电池1的SOC到达100％时，断开第五继电器15。

正常启动模式：

在高于零下20度到40度启动电动车时，控制闭合第一继电器11，第二继电器12和第四继电器14，其余继电器断开，由电池系统2直接给热交换器3供电；当电池系统2内部温度到在25度到30度时，闭合第五继电器15，电池系统2给A电池1供电，当A电池1的SOC到达100％时，断开第五继电器15。

本发明实施例还提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述电动汽车启动方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现所述电动汽车启动方法的步骤。

本发明实施例所述电动汽车启动装置和方法，通过设置独立于电池系统2的A电池1，在低温和高温环境下启动电动车时，通过A电池1为热交换器3供电，使电动汽车在低温和高温下仍可正常启动。通过A电池1启动热交换器3，使电池系统2的温度迅速达到适宜工作的温度范围，提高了在低温和高温环境下，电动汽车的启动效率。此外，在电池系统2在工作温度范围内，从A电池1切换为电池系统2为热交换器3供电，并可为A电池1充电以备后续循环使用，充分保护电池系统2和A电池1，大大延长了电池系统2和A电池1的使用寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种电动车启动装置，其特征在于：包括:

A电池，电池系统和热交换器，其中，

所述A电池为在高温或低温环境下，可正常充放电的电池，用于在第一预设温度范围之外启动电动汽车时，连接所述热交换器，为所述热交换器供电，其中，低于第一预设温度的最低温度的温度为所述低温，高于所述第一预设温度的最高温度的温度为所述高温；

所述热交换器设于所述电池系统一侧，用于为所述电池系统制冷或加热，控制所述电池系统的温度；

所述电池系统，用于在第一预设温度范围中启动电动汽车时，连接所述热交换器，为所述热交换器供电，以及，在A电池为所述热交换器供电过程中，当所述电池系统温度在第二预设温度范围内时，切换为所述电池系统，连接所述热交换器，为所述热交换器供电，所述第二预设温度范围和所述第一预设温度范围相同，或者在所述第一预设温度范围之内。

2.根据权利要求1所述的电动车启动装置，其特征在于：

所述装置还包括DC/DC转换器，连接所述电池系统，在所述电池系统温度在第三预设范围内时，连接所述A电池，并将所述电池系统输出的电压转换为A电池的充电电压，为所述A电池充电，所述第三预设温度范围包含在所述第二预设范围内。

3.根据权利要求1或2所述的电动车启动装置，其特征在于：

所述装置的各个组成部件之间通过设置一个或多个开关来控制各个组成部件之间的连接或断开。

4.根据权利要求3所述的电动车启动装置，其特征在于：

所述装置还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其中，

所述A电池的一端分别连接热交换器的一端、电池系统的一端和DC/DC转换器的一端；所述A电池的另一端分别与所述第一开关的一端和第四开关的一端相连接；所述热交换器的另一端与所述第二开关的一端相连接；所述第二开关的另一端分别与所述第一开关的另一端以及第三开关的一端连接；所述第一开关的另一端与所述第三开关的一端连接；所述第三开关的另一端分别与所述电池系统的另一端和所述DC/DC变换器的另一端相连接；所述第四开关的另一端与所述DC/DC变换器的另一端相连接。

5.根据权利要求4所述的电动车启动装置，其特征在于：

所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均包括一个或多个继电器。

6.根据权利要求1所述的电动车启动装置，其特征在于：

所述A电池为钛酸锂电池。

7.一种电动车启动方法，其特征在于：包括：

获取电池系统的温度；

若所述电池系统的温度在第一预设温度范围内，则启动所述电池系统直接为所述热交换器供电，所述热交换器为所述电池系统制冷或加热，控制所述电池系统的温度；

否则，启动A电池为所述热交换器供电，所述热交换器为所述电池系统制冷或加热，控制所述电池系统的温度，当所述电池系统的温度在所述第二预设温度范围时，切换为所述电池系统为所述热交换器供电，其中，所述第二预设温度范围和所述第一预设温度范围相同，或者在所述第一预设温度范围之内。

8.根据权利要求7所述的电动车启动方法，其特征在于：

若所述电池系统的温度在第一预设温度范围内，则启动所述电池系统直接为所述热交换器供电，包括以下步骤；

所述电池系统的温度在第一预设温度范围内,控制闭合第二开关和第三开关，将所述电池系统和热交换器相连接，由所述电池系统为热交换器供电。

9.根据权利要求7所述的电动车启动方法，其特征在于：

所述否则，启动A电池为所述热交换器供电，包括以下步骤：

所述电池系统的温度不在第一预设温度范围内，控制闭合第一开关和第二开关，将A电池和热交换器相连接，由A电池为热交换器供电。

10.根据权利要求9所述的电动车启动方法，其特征在于：

所述当所述电池系统的温度在所述第二预设温度范围时，切换为所述电池系统为所述热交换器供电，包括以下步骤：

当所述电池系统的温度在所述第二预设温度范围时，控制断开第一开关，使A电池和热交换器断开连接，并闭合第三开关，使所述电池系统和热交换器相连接，从而切换为由所述电池系统为热交换器供电。

11.根据权利要求7所述的电动车启动方法，其特征在于：

所述方法还包括：

当所述电池系统温度在第三预设范围内时，控制所述电池系统为所述A电池充电，所述第三预设温度范围包含在所述第二预设范围内。

12.根据权利要求11所述的电动车启动方法，其特征在于：

当所述电池系统温度在第三预设范围内时，控制所述电池系统为所述A电池充电，包括以下步骤；

当所述电池系统温度在第三预设范围内时，控制闭合第四开关，DC/DC转换器连接所述A电池，所述DC/DC转换器连接所述电池系统，所述DC/DC转换器将所述电池系统输出的电压转换为所述A电池的充电电压，为所述A电池充电。

13.根据权利要求11或12所述的电动车启动方法，其特征在于：

所述方法还包括，当所述A电池的SOC达到100％时，控制断开第四开关，停止为A电池充电。

14.一种控制器，其包括存储器与处理器，其特征在于：所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现权利要求7至13中任意一项权利要求所述的方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，其特征在于：所述指令在由一计算机或处理器执行时实现如权利要求7至13中任意一项权利要求所述的方法的步骤。

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