CN112002962A - 一种汽车动力电池预加热方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种汽车动力电池预加热方法：根据操作指令执行预加热请求；执行预约加热模式或即刻加热模式；若执行预约加热：判断是否满足预约加热设置条件，若是则执行预约加热，若否，则设置失败并向用户反馈设置失败的提示信息；若执行即刻加热：判断当前电池温度是否低于设定最低温度阈值，若是，则执行加热，若否，则设置失败并向用户反馈设置失败的提示信息。本发明的优点在于可通过充电桩供电对电池包进行加热，加热方式多样化，能够在不使用动力电池的情况下，维持电池温度；加热模式具有即刻加热与预约加热两种模式，并且能够远程终端或车载大屏均可进行控制，加热控制更加方便。

Description

一种汽车动力电池预加热方法和系统
技术领域
本发明涉及车载电池领域，具体而言，属于一种电池热管理技术。
背景技术
随着新能源行业的发展，电动汽车数量逐年增长，动力电池作为电动汽车核心装置，其状态对整车行驶起着至关重要的作用，但受于现有电池技术的限制，在低温环境下，电池的温度会受到较大影响，温度过低，电池活性也会降低，最终导致电池放电能力降低，汽车续航受到限制，并且可能导致电池加速老化，降低使用寿命。
目前也有针对电动汽车电池进行预加热处理的系统和方法，但是类似方法仍存在控制不够科学智能问题，导致能量损耗，加热无法达到预定效果的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种预先对动力电池进行加热的控制方法和系统，使在用车时动力电池处于正常放电温度范围，保护电池。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车动力电池预加热方法：
根据操作指令执行预加热请求；
执行预约加热模式或即刻加热模式；
若执行预约加热：判断是否满足预约加热设置条件，若是则执行预约加热，若否，则设置失败并向用户反馈设置失败的提示信息；
若执行即刻加热：判断当前电池温度是否低于设定最低温度阈值，若是，则执行加热，若否，则设置失败并向用户反馈设置失败的提示信息。
所述判断是否满足预约加热设置条件包括：
当前电池电量大于设定最低电量阈值；
未出现被标记为影响预热安全的整车故障报警信号；
若满足预约加热设置条件，电池管理系统储存预加热结束时间，电池管理系统向用户反馈设置成功的提示信息。
电池管理系统在预加热结束时间前N小时开始每隔设定时间完成一次自检，若自检正常则继续计时，若自检异常则停止预约加热并向用户反馈停止预约加热的提示信息，所述自检为完成一次电池温度和整车电源档位的检测。
若执行预约加热开始执行预加热操作时，或者执行即刻加热时，首先获取是否连接充电枪、电池温度和档位状态；
若已经连接充电枪的情况下，判断是否满足条件1，若是，则利用利用充电桩供能加热，若否则预加热失败并向用户反馈预加热失败的提示信息；
若未连接充电枪的情况下，判断是否满足条件2，若是，则利用利用动力电池供能加热，若否则预加热失败并向用户反馈预加热失败的提示信息；
所述条件1：整车无安全问题、当前电池温度低于设定最低温度阈值、车辆处于非充电状态、整车处于非READY档；
所述条件2：整车无安全问题、当前电池电量大于设定最低电量阈值、当前电池温度低于设定最低温度阈值、整车处于非READY档。
利用充电桩供能加热时，电池管理系统导通充电桩与加热模块高压回路，利用动力电池供能加热时，电池管理系统导通动力电池与加热模块高压回路；
当加热相应的回路导通，则电池管理系统与加热模块进入加热模式；
加热模式中进行计时并实时获取动力电池当前温度。
若预约时间未到达，则判断是否电池最低温度是否大于最高温度阈值，若是，则停止加热并进入保温模式，若否，则保持加热，直至预约结束时间到达或电池最低温度大于最高温度阈值；所述保温模式采用循环间歇式加热模式实现。
若预约结束时间到达，则立即禁止电压电流输出并断开高压回路，电池管理系统反馈预加热结束至用户。
所述操作指令通过车载大屏和远程终端向电池管理系统发送所述操作指令包括预加热请求信号和预加热结束时间。
一种汽车动力电池预加热系统，系统包括动力电池、电池管理系统、以及包裹在动力电池外的加热机构，所述电池管理系统连接CAN总线获取车辆参数信息，并输出控制信号至加热机构，系统执行所述的汽车动力电池预加热方法。
所述电池管理系统与载大屏、远程终端通信。
本发明的优点在于可通过充电桩供电对电池包进行加热，加热方式多样化，能够在不使用动力电池的情况下，维持电池温度；加热模式具有即刻加热与预约加热两种模式，并且能够远程终端或车载大屏均可进行控制，加热控制更加方便。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为汽车动力电池预加热方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
系统包括车载大屏、远程终端、电池管理系统、加热模块及可能的外部充电桩；加热模块为包裹在动力电池外的加热机构，远程终端一般为用户手机，通过网络与汽车通信，实现对汽车的远程控制，车载大屏为汽车的中控屏，系统通过电池管理系统进行控制，用户在车内可以通过车载大屏进行操控，若未在车内则可以通过远程终端实现操控。
其中车载大屏与远程终端均为预加热功能设置端，以下统称用户终端，用户可根据需求自由选择，在配置预约信息时可分为预约加热与即刻加热，加热能量来源分为电池包供能与充电桩供能；
如图1所示，具体的控制方法如下：
用户在用户终端设置预加热信息，并由用户终端发送至电池管理系统；
电池管理系统判断用户设置的加热模式，若为预约加热，则判断是否满足预约加热条件；
预约加热条件包括整车无影响安全的故障，电池电量大于设定的最低阈值，其中该阈值可由用户设置，整车无影响安全的故障是通过对所有的故障码进行标记，标记为对预加热有影响的故障，以及对预加热无影响的故障，当现有的汽车故障中存在有标记为对预加热有影响的故障，则判断为整车存在影响安全的故障；电池电量大于设定的最低阈值是依据电池特性、环境因素与使用场景应设定一个最低值；
若为即刻加热，判断当前电池温度是否低于设定最低温度阈值，若是，则流程跳转下面执行加热的步骤，若否，则设置失败并反馈至用户终端；
若不满足预约加热设置条件中任意一个条件，则预加热设置失败，电池管理系统反馈预加热设置失败信息至用户终端；
若满足预约加热条件中所有条件，则反馈预约成功信息至用户终端；
电池管理系统储存预加热信息并等待加热开始，若先前设定过预加热信息，电池管理系统则以新设置信息覆盖旧设置信息；
应当说明的是，当电池管理系统接收到取消预加热信号时，若处于预约加热设置成功但未开始加热，电池管理系统则清除设存储的预加热时长及预加热结束时间，并反馈取消成功信号至用户终端，若已经进入加热模式，加热模块已经工作，则电池管理系统请求动力电池或充电桩禁止输出电压和电流，并断开相应的高压回路，反馈加热结束至用户终端；
预约加热设置成功，若时间到达预加热结束时间的前N小时，电池管理系统每隔设定时间(如30分钟)检测一次电池温度及整车电源档位，若当前距预加热结束时间小于N小时(即准备开始进行预加热操作了)，则立即开始检测；
应当说明的是，N小时是根据电池特性、环境因素及使用场景共同计算得出；
以下步骤为执行加热的步骤，无论即刻加热，还是预约加热计时结束后开始执行加热，均采用以下操控逻辑；
若当前电池温度低于设定最低温度阈值，整车处于非READY档，电池管理系统判断是否来连接充电桩，若是，则利用充电桩供能加热并判断是否满足加热条件1，若否，则利用动力电池供能加热并判断是否满足加热条件2；
加热条件1：整车无安全问题(整车无安全问题的定义与预约加热条件中相同)、当前电池温度低于设定最低温度阈值、车辆处于非充电状态、整车处于非READY档；
加热条件2：整车无安全问题、当前电池电量大于设定最低电量阈值、当前电池温度低于设定最低温度阈值、整车处于非READY档；
若不满足加热条件1或加热条件2，则预加热失败并反馈至用户终端；
若满足加热条件1，则电池管理系统导通充电桩与加热模块高压回路，若满足加热条件2，则电池管理系统导通动力电池与加热模块高压回路；
加热模块开始工作，电池管理系统进入加热模式，持续加热；
应当说明的是，此时当车辆接收到取消预加热信号时，电池管理系统则指令禁止输出电压和电流，并断开相应的高压回路；
当车辆处于动力电池加热模式下，电池管理系统持续监测单体电池最低温度并判断是否到达预加热结束时间；
若预加热结束时间未到达，电池管理系统监测到电池最高温度大于等于最高温度阈值时，立即停止加热并进入保温模式，间歇式加热使电池处于最低温度阈值与最高温度阈值之间直至预加热结束时间到达，其中最高温度阈值由电池特性决定；
在动力电池加热期间，若预约的时长到达，电池管理系统应立即禁止输出电压和电流，断开相应的高压回路，并反馈预加热结束至用户终端；
若在加热期间出现故障或整车上至READY档则电池管理系统立即指令禁止输出电压和电流，断开相应的高压回路，并反馈预加热结束至用户终端。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车动力电池预加热方法，其特征在于：
根据操作指令执行预加热请求；
执行预约加热模式或即刻加热模式；
若执行预约加热：判断是否满足预约加热设置条件，若是则执行预约加热，若否，则设置失败并向用户反馈设置失败的提示信息；
若执行即刻加热：判断当前电池温度是否低于设定最低温度阈值，若是，则执行加热，若否，则设置失败并向用户反馈设置失败的提示信息。
2.根据权利要求1所述的汽车动力电池预加热方法，其特征在于：所述判断是否满足预约加热设置条件包括：
当前电池电量大于设定最低电量阈值；
未出现被标记为影响预热安全的整车故障报警信号；
若满足预约加热设置条件，电池管理系统储存预加热结束时间，电池管理系统向用户反馈设置成功的提示信息。
3.根据权利要求2所述的汽车动力电池预加热方法，其特征在于：电池管理系统在预加热结束时间前N小时开始每隔设定时间完成一次自检，若自检正常则继续计时，若自检异常则停止预约加热并向用户反馈停止预约加热的提示信息，所述自检为完成一次电池温度和整车电源档位的检测。
4.根据权利要求3所述的汽车动力电池预加热方法，其特征在于：若执行预约加热开始执行预加热操作时，或者执行即刻加热时，首先获取是否连接充电枪、电池温度和档位状态；
若已经连接充电枪的情况下，判断是否满足条件1，若是，则利用利用充电桩供能加热，若否则预加热失败并向用户反馈预加热失败的提示信息；
若未连接充电枪的情况下，判断是否满足条件2，若是，则利用利用动力电池供能加热，若否则预加热失败并向用户反馈预加热失败的提示信息；
所述条件1：整车无安全问题、当前电池温度低于设定最低温度阈值、车辆处于非充电状态、整车处于非READY档；
所述条件2：整车无安全问题、当前电池电量大于设定最低电量阈值、当前电池温度低于设定最低温度阈值、整车处于非READY档。
5.根据权利要求4所述的汽车动力电池预加热方法，其特征在于：利用充电桩供能加热时，电池管理系统导通充电桩与加热模块高压回路，利用动力电池供能加热时，电池管理系统导通动力电池与加热模块高压回路；
当加热相应的回路导通，则电池管理系统与加热模块进入加热模式；
加热模式中进行计时并实时获取动力电池当前温度。
6.根据权利要求5所述的汽车动力电池预加热方法，其特征在于：若预约时间未到达，则判断是否电池最低温度是否大于最高温度阈值，若是，则停止加热并进入保温模式，若否，则保持加热，直至预约结束时间到达或电池最低温度大于最高温度阈值；所述保温模式采用循环间歇式加热模式实现。
7.根据权利要求6所述的汽车动力电池预加热方法，其特征在于：若预约结束时间到达，则立即禁止电压电流输出并断开高压回路，电池管理系统反馈预加热结束至用户。
8.根据权利要求1-7中任一所述的汽车动力电池预加热方法，其特征在于：所述操作指令通过车载大屏和远程终端向电池管理系统发送所述操作指令包括预加热请求信号和预加热结束时间。
9.一种汽车动力电池预加热系统，系统包括动力电池、电池管理系统、以及包裹在动力电池外的加热机构，所述电池管理系统连接CAN总线获取车辆参数信息，并输出控制信号至加热机构，其特征在于：系统执行如权利要求1-8所述的汽车动力电池预加热方法。
10.根据权利要求9所述的汽车动力电池预加热系统，其特征在于：所述电池管理系统与载大屏、远程终端通信。
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