CN111775733A - 电池充电方法、系统、汽车和计算机可读存储介质 - Google Patents

电池充电方法、系统、汽车和计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供了一种电池充电方法、系统、汽车及计算机可读存储介质，涉及电池技术领域。通过该电池充电方法，可以在电池温度处于预设的可充电区间时，判定温度满足充电要求，将充电系统的可利用功率中的至少部分用来对电池充电。当电池的温度过高和过低时，将所有的可利用功率用于冷却电池或加热电池，进而可以保证后续的充电效率，减少电量的浪费，也降低了在温度条件不合适的情况下充电的风险。因此该电池充电方法对环境温度适应性强。本申请实施例提供的充电系统、汽车能够实现上述的电池充电方法，因此也具有对环境适应性强的特点。本申请的计算机可读存储介质包含了用于实现上述充电方法的可执行程序。

Description

电池充电方法、系统、汽车和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池充电方法、系统、汽车和计算机可读存储介质。
背景技术
在高温酷热或者极寒低温的条件下，温度超过电池电芯正常工作的温度范围，会使得充电难以进行，充电电流过大可能会带来安全隐患。因此现有技术中的混动汽车的充电系统在高温或低温条件下适应性差的缺点，表现为充电效率低(电量浪费大)或者安全性不佳。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种电池充电方法、充电系统、汽车和计算机可读存储介质，其能够改善电池在充电时，对环境温度适应性差的问题。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，实施例提供一种电池充电方法，应用于充电系统，电池充电方法包括：
接收充电指令；
获取电池的温度；
判断电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)；
若判定电池的温度在可充电区间(T1，T2)，则将充电系统的可利用功率中的至少部分用于对电池充电；
若判定电池的温度不在可充电区间(T1，T2)，则根据电池的温度，将充电系统的全部可利用功率用于对电池加热或冷却。
在可选的实施方式中，若判定电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)，则将充电系统的可利用功率中的至少部分用于对电池充电，具体包括：
若电池的温度在第一子区间(T1，T3)，则将充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对电池加热；
若电池的温度在第二子区间(T4，T2)，则将充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对电池冷却；
若电池的温度在第三子区间[T3，T4]，则将充电系统的全部可利用功率用来对电池进行充电。
在可选的实施方式中，T1取-35～-25℃，T2取53～57℃，T3取-20～-10℃，T4取48～52℃。
在可选的实施方式中，将充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对电池加热，具体包括：
将充电系统的可利用功率中的第一预设功率用于对电池加热，剩余可利用功率用于对电池充电；
或者，将充电系统的可利用功率的一部分用于对电池充电，其余可利用功率用于对电池加热，其中，用于对电池充电的功率与电池的温度呈正相关。
在可选的实施方式中，将充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对电池冷却，具体包括：
将充电系统的可利用功率中的第二预设功率用于对电池冷却，剩余可利用功率用于对电池充电；
或者，将充电系统的可利用功率的一部分用于对电池充电，其余可利用功率用于对电池冷却，其中，用于对电池充电的功率与电池的温度呈负相关。
在可选的实施方式中，若判定电池的温度不在可充电区间(T1，T2)，则根据电池的温度，将充电系统的全部可利用功率用于对电池加热或冷却，具体包括：
若电池的温度不大于T1，则将充电系统的全部可利用功率用于对电池加热；
若电池的温度不小于T2，则将充电系统的全部可利用功率用于对电池冷却。
在可选的实施方式中，根据电池的温度，将充电系统的全部可利用功率用于对电池加热或冷却的步骤之后，电池充电方法还包括：
持续获取电池的温度，当电池的温度进入可充电区间(T1，T2)后，将充电系统的可利用功率中的至少部分用于对电池充电。
第二方面，实施例提供一种充电系统，包括控制器以及与控制器电连接的加热装置、冷却装置、充电装置、温度传感器，控制器被设置为：
接收充电指令；通过温度传感器获取电池的温度；判断电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)；若判定电池的温度在可充电区间(T1，T2)，则将充电系统的可利用功率中的至少部分用于控制充电装置对电池充电；若判定电池的温度不在可充电区间(T1，T2)，则根据电池的温度，将充电系统的全部可利用功率用于控制加热装置对电池加热或控制冷却装置对电池冷却。
第三方面，实施例提供一种汽车，包括用于提供动力的电池以及前述实施方式的充电系统。
第四方面，实施例提供一种计算机可读存储介质，包括可执行程序，当可执行程序被执行时，能够实现前述实施方式中任一项的电池充电方法。
本发明实施例的有益效果包括：
通过本申请的电池充电方法，可以在电池温度处于预设的可充电区间时，判定温度满足充电要求，将充电系统的可利用功率中的至少部分用来对电池充电。当电池的温度过高和过低(可充电区间以外)时，将所有的可利用功率用于冷却电池或加热电池，进而可以保证后续的充电效率，减少电量的浪费，也降低了在温度条件不合适的情况下充电的风险。因此该电池充电方法对环境温度适应性强。本申请实施例提供的充电系统、汽车能够实现上述的电池充电方法，因此也具有对环境适应性强的特点。本申请实施例提供的计算机可读存储介质包含了用于实现上述充电方法的可执行程序，因此也具有相应的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例中充电系统的组成框图；
图2为本申请实施例中电池充电方法的流程图；
图3为本申请一种实施例中电池系统的功率与电池的温度的关系图。
图标：010-充电系统；100-控制器；200-加热装置；300-冷却装置；400-温度传感器；500-充电装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
当前，混动汽车在充电系统设计上一方面由于成本方面的限制，不能够像纯电动汽车可以从各方面保证充电的效率与时间，另一方面由于车上布置空间的限制。比如：混动汽车的成本要求比燃油汽车更严格，布置空间更狭小等。混动汽车与纯电动汽车相比设计上不能以三电系统为核心，不能够充足保证三电系统的充电效率等。所以在成本与布置空间有限的情况下，必须尽可能的提高能量的转换效率，尽可能的提高充电系统的使用效率。并且在酷热或者极寒的情况下，充电可能对电芯产生损害。因此现有技术中的电池充电方法以及充电系统存在对环境适应性差的问题。
为了改善上述的问题，本申请实施例提供一种电池充电方法、充电系统、汽车以及计算机可读存储介质。为了方便理解，首先对充电系统进行介绍。图1为本申请实施例中充电系统的组成框图。请参考图1，本实施例提供的充电系统010，包括控制器100、加热装置200、冷却装置300、温度传感器400以及充电装置500。加热装置200、冷却装置300、温度传感器400以及充电装置500均与控制器100电连接，受控制器100的控制执行相关动作或者向控制器100反馈数据信息。可以理解，充电系统010的功率主要用于控制加热装置200对电池加热、控制冷却装置300对电池冷却或者控制充电装置500对电池充电；另外也有部分功率用于其他附件(包括低压附件)的消耗。在此，将附件所需的功率除开，剩余的为充电系统010的可利用功率。
本申请实施例的控制器100被设置为：
接收充电指令，通过温度传感器400获取电池的温度，判断电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)；若判定电池的温度在可充电区间(T1，T2)，则将充电系统010的可利用功率中的至少部分用于控制充电装置500对电池充电；若判定电池的温度不在可充电区间(T1，T2)，则根据电池的温度，将充电系统010的全部可利用功率用于控制加热装置200对电池加热或控制冷却装置300对电池冷却。
通过本申请实施例充电系统010，可以在环境温度很高或者很低时(可充电区间以外)，控制冷却装置300或加热装置200调整电池的温度，使其满足充电的条件，在满足充电条件的情况下进行充电，效率和安全都得到了保证。因此，本申请实施例的充电系统010对环境的适应性强。该充电系统010可以适用于混动汽车。
图2为本申请实施例中电池充电方法的流程图；图3为本申请一种实施例中电池系统的功率与电池的温度的关系图。请参照图2和图3，本申请实施例的电池充电方法包括：
步骤S100，接收充电指令。
以本申请实施例提供的充电系统010为例，控制器100接收来自用户的充电指令，或者其他模块发送的充电指令。
步骤S200，获取电池的温度。
以本申请实施例提供的充电系统010为例，控制器100通过温度传感器400采集电池的温度。
步骤S300，判断电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)。
控制器100判断电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)。若判定电池的温度在可充电区间(T1，T2)，则执行步骤S410：将充电系统010的可利用功率中的至少部分用于对电池充电。具体的，控制器100将充电系统010的可利用功率中的至少部分用于控制充电装置500对电池充电。
若控制器100判定电池的温度不在可充电区间(T1，T2)，则执行步骤S420：根据电池的温度，将充电系统010的全部可利用功率用于对电池加热或冷却。具体的，控制器100将将充电系统010的全部可利用功率用于控制加热装置200对电池加热或控制冷却装置300对电池冷却。
进一步的，在可选的实施方式中，步骤S410，具体还可以包括：
若电池的温度在第一子区间(T1，T3)，则将充电系统010的可利用功率中的其中一部分用于对电池加热；
若电池的温度在第二子区间(T4，T2)，则将充电系统010的可利用功率中的其中一部分用于对电池冷却；
若电池的温度在第三子区间[T3，T4]，则将充电系统010的全部可利用功率用来对电池进行充电。
在可选的实施方式中，T1取-35～-25℃，T2取53～57℃，T3取-20～-10℃，T4取48～52℃。比如，T1为-30℃，T2为55℃，T3为-15℃，T4为50℃。
进一步的，步骤S410中，当电池的温度在第一子区间(T1，T3)时，将充电系统010的可利用功率中的其中一部分用于对电池加热，具体可以通过以下方式实现：
将充电系统010的可利用功率中的第一预设功率用于对电池加热，剩余可利用功率用于对电池充电。比如，充电系统010总功率为3.3KW，除去附件消耗0.4KW，可利用功率为2.9KW，那么分给加热装置200的功率为第一预设功率，第一预设功率可取1KW，剩余的1.9KW分配给充电装置500对电池充电。从而实现充电和加热同时进行。
将充电系统010的可利用功率中的其中一部分用于对电池加热，具体还可以通过以下方式实现：
将充电系统010的可利用功率的一部分用于对电池充电，其余可利用功率用于对电池加热，其中，用于对电池充电的功率与电池的温度呈正相关。具体的，如图3所示，在第一子区间(T1，T3)中，电池的温度越高，充电系统010的可利用功率分配给充电装置500进行充电的比例越高，比如图3中的线性关系；而随电池的温度越高，分配给加热装置200的功率则越低。
同理，步骤S410中，将充电系统010的可利用功率中的其中一部分用于对电池冷却，具体可以通过以下方式实现：
将充电系统010的可利用功率中的第二预设功率用于对电池冷却，剩余可利用功率用于对电池充电。比如，充电系统010总功率为3.3KW，除去附件消耗0.4KW，可利用功率为2.9KW，那么分给冷却装置300的功率为第二预设功率，第二预设功率可取1KW，剩余的1.9KW分配给充电装置500对电池充电。从而实现充电和冷却同时进行。
将充电系统010的可利用功率中的其中一部分用于对电池冷却，具体还可以通过以下方式实现：
将充电系统010的可利用功率的一部分用于对电池充电，其余可利用功率用于对电池冷却，其中，用于对电池充电的功率与电池的温度呈负相关。具体的，在第二子区间(T4，T2)中，电池的温度越高，充电系统010的可利用功率分配给充电装置500进行充电的比例越低，比如图3中的线性关系；而随电池的温度越高，分配给冷却装置300的功率则越高。
若判定电池的温度不在可充电区间(T1，T2)，执行步骤S420，具体可以包括：
若电池的温度不大于T1，则将充电系统010的全部可利用功率用于对电池加热；若电池的温度不小于T2，则将充电系统010的全部可利用功率用于对电池冷却。具体的，当电池的温度不大于T1，则将2.9KW的全部可利用功率用来控制加热装置200对电池加热；当电池的温度不小于T2，则将2.9KW的全部可利用功率用来控制冷却装置300对电池冷却。
应理解，在图3中，充电功率曲线所展示的为充电装置500的实际功率，调温功率曲线所展示的为加热装置200和冷却装置300的实际功率。
进一步的，当电池的温度不在可充电区间(T1，T2)，执行步骤S420之后，电池充电方法还包括：
持续获取电池的温度，当电池的温度进入可充电区间(T1，T2)后，将充电系统010的可利用功率中的至少部分用于对电池充电。也即，当电池的温度被加热或者冷却到合适的温度(位于可充电区间)时，则按照步骤S410的方式对电池进行充电。
本申请实施例提供的汽车包含了电池和上述的充电系统010，因此可以实现上述的电池充电方法。本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中包含可执行程序，当可执行程序被执行时能够实现上述的电池充电方法。
综上所述，通过本申请的电池充电方法，可以在电池温度处于预设的可充电区间时，判定温度满足充电要求，将充电系统的可利用功率中的至少部分用来对电池充电。当电池的温度过高和过低(可充电区间以外)时，将所有的可利用功率用于冷却电池或加热电池，进而可以保证后续的充电效率，减少电量的浪费，也降低了在温度条件不合适的情况下充电的风险。因此该电池充电方法对环境温度适应性强。本申请实施例提供的充电系统、汽车能够实现上述的电池充电方法，因此也具有对环境适应性强的特点。本申请实施例提供的计算机可读存储介质包含了用于实现上述充电方法的可执行程序，因此也具有相应的有益效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池充电方法，应用于充电系统，其特征在于，所述电池充电方法包括：
接收充电指令；
获取电池的温度；
判断所述电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)；
若判定所述电池的温度在所述可充电区间(T1，T2)，则将所述充电系统的可利用功率中的至少部分用于对所述电池充电；
若判定所述电池的温度不在所述可充电区间(T1，T2)，则根据所述电池的温度，将所述充电系统的全部可利用功率用于对所述电池加热或冷却。
2.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，若判定所述电池的温度是否在所述可充电区间(T1，T2)，则将所述充电系统的可利用功率中的至少部分用于对所述电池充电，具体包括：
若所述电池的温度在第一子区间(T1，T3)，则将所述充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对所述电池加热；
若所述电池的温度在第二子区间(T4，T2)，则将所述充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对所述电池冷却；
若所述电池的温度在第三子区间[T3，T4]，则将所述充电系统的全部可利用功率用来对所述电池进行充电。
3.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，所述T1取-35～-25℃，所述T2取53～57℃，所述T3取-20～-10℃，所述T4取48～52℃。
4.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，将所述充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对所述电池加热，具体包括：
将所述充电系统的可利用功率中的第一预设功率用于对所述电池加热，剩余可利用功率用于对所述电池充电；
或者，将所述充电系统的可利用功率的一部分用于对所述电池充电，其余可利用功率用于对所述电池加热，其中，用于对所述电池充电的功率与所述电池的温度呈正相关。
5.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，将所述充电系统的可利用功率中的其中一部分用于对所述电池冷却，具体包括：
将所述充电系统的可利用功率中的第二预设功率用于对所述电池冷却，剩余可利用功率用于对所述电池充电；
或者，将所述充电系统的可利用功率的一部分用于对所述电池充电，其余可利用功率用于对所述电池冷却，其中，用于对所述电池充电的功率与所述电池的温度呈负相关。
6.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，若判定所述电池的温度不在所述可充电区间(T1，T2)，则根据所述电池的温度，将所述充电系统的全部可利用功率用于对所述电池加热或冷却，具体包括：
若所述电池的温度不大于T1，则将所述充电系统的全部可利用功率用于对所述电池加热；
若所述电池的温度不小于T2，则将所述充电系统的全部可利用功率用于对所述电池冷却。
7.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，根据所述电池的温度，将所述充电系统的全部可利用功率用于对所述电池加热或冷却的步骤之后，所述电池充电方法还包括：
持续获取所述电池的温度，当所述电池的温度进入所述可充电区间(T1，T2)后，将所述充电系统的可利用功率中的至少部分用于对所述电池充电。
8.一种充电系统，其特征在于，包括控制器以及与所述控制器电连接的加热装置、冷却装置、充电装置、温度传感器，所述控制器被设置为：
接收充电指令；通过所述温度传感器获取电池的温度；判断所述电池的温度是否在可充电区间(T1，T2)；若判定所述电池的温度在所述可充电区间(T1，T2)，则将所述充电系统的可利用功率中的至少部分用于控制所述充电装置对所述电池充电；若判定所述电池的温度不在所述可充电区间(T1，T2)，则根据所述电池的温度，将所述充电系统的全部可利用功率用于控制所述加热装置对所述电池加热或控制所述冷却装置对所述电池冷却。
9.一种汽车，其特征在于，包括用于提供动力的电池以及权利要求8所述的充电系统。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括可执行程序，当所述可执行程序被执行时，能够实现权利要求1-7中任一项所述的电池充电方法。
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