CN112421074B - 氢能车辆燃料电池保温系统、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氢能车辆燃料电池保温系统、方法、电子设备及存储介质，在整车下电后，整车控制器向电池管理系统发送进入休眠状态并定时自唤醒指令；电池管理系统处于唤醒状态时获取电池温度传感器检测的电池包温度，当电池包温度低于预设温度时，电池管理系统比较电池包SOC值和预设SOC值；当电池包SOC值大于或等于预设SOC值时，电池管理系统向PTC加热单元发送加热指令；当电池包温度大于或等于预设温度时，电池管理系统进入休眠状态。本发明提出的技术方案的有益效果是：在对电池包进行保温的同时考虑了电池包的剩余电量，在保证电池包温度在可接受范围的同时，保证电池包剩余电量不至于过低，方便用户快速进行再次用车。

Description

氢能车辆燃料电池保温系统、方法、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及新能源车辆技术领域，尤其涉及一种氢能车辆燃料电池保温系统、方法、电子设备及存储介质。
背景技术
随着全球能源结构的多元化以及环境污染问题的日益凸显，新能源汽车技术得到了快速发展，同时也面临着巨大挑战。随着新能源汽车的普及，车辆使用环境温度范围越来越大，特别是在我国北方冬天，车辆长时间停放后，电池包温度非常低，这给再次使用车辆带来困扰。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种氢能车辆燃料电池保温系统、方法、电子设备及存储介质。
本发明的实施例提供一种氢能车辆燃料电池保温系统、方法、电子设备及存储介质，包括以下步骤：
S1在整车下电后，整车控制器VCU向电池管理系统BMS发送进入休眠状态并定时自唤醒指令；
S2所述电池管理系统BMS处于唤醒状态时获取电池温度传感器检测的电池包温度，将电池包温度与预设温度进行比较；
S3当电池包温度低于所述预设温度时，所述电池管理系统BMS将电池包SOC值和预设SOC值进行比较；
S4当电池包SOC值大于或等于所述预设SOC值时，所述电池管理系统BMS向PTC加热单元发送加热指令；所述PTC加热单元包括PTC加热器、电阻、第一继电器和第二继电器，所述PTC加热器一端与所述电池包一端电连接，第二继电器与电阻串联形成支路，与第一继电器并联连接至所述PTC加热器另一端和所述电池包另一端之间；“所述电池管理系统BMS向PTC加热单元发送加热指令”具体为：所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器闭合和所述第一继电器断开，预设时间后，所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器断开和所述第一继电器闭合；
S5当电池包温度大于或等于所述预设温度时，所述电池管理系统BMS进入休眠状态。
进一步地，步骤S3之后，还包括，S6当电池包SOC值小于所述预设SOC值时，所述电池管理系统BMS进入休眠状态。
进一步地，所述PTC加热器一端与所述电池包一端通过第三继电器电连接，所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器、第三继电器闭合和所述第一继电器断开，预设时间后，所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器断开和所述第一继电器、第三继电器闭合。
本发明的实施例还提供一种氢能车辆燃料电池保温系统，包括整车控制器VCU、电池管理系统BMS、电池温度传感器、PTC加热单元以及电池包；
所述整车控制器VCU与所述电池管理系统BMS、所述电池温度传感器通信，所述电池温度传感器与所述电池管理系统BMS连接，用于检测所述电池包的温度，并在电池管理系统BMS处于唤醒状态时将检测的温度发送至所述电池管理系统BMS，所述电池管理系统BMS与所述电池包连接，用于获取电池包SOC值；所述电池管理系统BMS与所述PTC加热单元连接，用于控制所述PTC加热单元的开启；所述整车控制器VCU用于执行如上所述的氢能车辆燃料电池保温方法。
本发明的实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上所述的氢能车辆燃料电池保温方法。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的氢能车辆燃料电池保温方法。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：电池管理系统BMS每隔预设时间自唤醒，利用电池温度传感器检测电池包的温度，通过将电池包的温度与预设温度比较，当电池包温度过低时，则判定可对电池包进行保温，再利用电池管理系统BMS将电池包SOC值与预设SOC值进行比较，当电池包剩余电量较多时，则判定可对电池包进行保温，在对电池包进行保温的同时考虑了电池包的剩余电量，在保证电池包温度在可接受范围的同时，保证电池包剩余电量不至于过低，方便用户快速进行再次用车。在进行电池包停车保温时无需除电池包控制器外其他控制器参与，可节省停车期间低压电量消耗。
附图说明
图1是本发明提供的氢能车辆燃料电池保温系统一实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的氢能车辆燃料电池保温方法一实施例的流程示意图；
图3是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图。
图中：1-整车控制器VCU、2-电池管理系统BMS、3-电池温度传感器、4-PTC加热器、5-电池包、K1-第一继电器、K2-第二继电器、K3-第三继电器、R-电阻。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参见图1，本发明实施例提出一种氢能车辆燃料电池保温系统，该氢能车辆燃料电池保温系统包括整车控制器VCU1、电池管理系统BMS2、电池温度传感器3、PTC加热单元以及电池包5。所述整车控制器VCU1与所述电池管理系统BMS2通信，在整车下电后，整车控制器VCU1向电池管理系统BMS2发送进入休眠状态并定时自唤醒指令。所述电池温度传感器3与所述电池管理系统BMS2连接，用于检测所述电池包5的温度，并在电池管理系统BMS处于唤醒状态时将检测的温度发送至所述电池管理系统BMS2，所述电池管理系统BMS2与所述电池包5连接，用于获取电池包5SOC值，电池包5SOC值为电池包5的荷电状态，即电池包5剩余电量。所述电池管理系统BMS2与所述PTC加热单元连接，用于控制所述PTC加热单元的开启，所述整车控制器VCU1用于执行氢能车辆燃料电池保温方法。
具体的，所述PTC加热单元包括PTC加热器4、电阻R、第一继电器K1和第二继电器K2，所述PTC加热器4一端与所述电池包5一端电连接，第二继电器K2与电阻R串联形成支路，与第一继电器K1并联连接至所述PTC加热器4另一端和所述电池包5另一端之间，所述电池管理系统BMS2用于控制所述第一继电器K1和第二继电器K2的开闭，当需要对电池包5进行保温时，控制第二继电器K2闭合、第一继电器K1断开，一段时间后控制第二继电器K2断开、第一继电器K1闭合，可避免在电路连通时电流过大造成功率过大，对电池包5和PTC加热器4造成影响。在对电池包5进行保温时，在考虑电池包5剩余电量的同时还考虑动力电池包5功率，保证了动力电池包5在保温过程中的安全。进一步地，所述PTC加热器4一端与所述电池包5一端通过第三继电器K3电连接，所述电池管理系统BMS2用于控制所述第三继电器K3的开闭。
图2是本发明一实施例示出的氢能车辆燃料电池保温方法的流程示意图，氢能车辆燃料电池保温方法包括以下步骤：
S1在整车下电后，整车控制器VCU1向电池管理系统BMS2发送进入休眠状态并定时自唤醒指令；具体的，当整车下电停止运行后，整车控制器VCU1发送车辆休眠信号给电池管理系统BMS2，电池管理系统BMS2每隔两小时（间隔时间可根据实际情况调整）自唤醒。
S2所述电池管理系统BMS2处于唤醒状态时获取所述电池温度传感器3检测的电池包5温度，将电池包5温度与预设温度进行比较；
S3当电池包5温度低于所述预设温度时，所述电池管理系统BMS2将电池包5SOC值和预设SOC值进行比较；具体的，本实施例中，预设温度为0℃，预设温度也可以根据实际情况调整，当电池包5温度低于0℃时，则认定电池包5的温度过低，需要对其进行加热，电池包5温度处于可开启电池包5保温功能的温度。对电池包5温度进行判定之后，再对电池包5SOC值进行判定。
S4当电池包5SOC值大于或等于所述预设SOC值时，所述电池管理系统BMS2向PTC加热单元发送加热指令；具体的，本实施例中预设SOC值为40%，预设SOC值也可以根据电池包5容量进行合理标定，当预设SOC值大于或等于40%时，则认为电池包5剩余电量较多，可开启电池包5保温功能。
S5当电池包5温度大于或等于所述预设温度时，所述电池管理系统BMS2进入休眠状态。
本发明提供的技术方案，电池管理系统BMS2每隔预设时间自唤醒，利用电池温度传感器3检测电池包5的温度，通过将电池包5的温度与预设温度比较，当电池包5温度过低时，则判定可对电池包5进行保温，再利用电池管理系统BMS2将电池包5SOC值与预设SOC值进行比较，当电池包5剩余电量较多时，则判定可对电池包5进行保温，在对电池包5进行保温的同时考虑了电池包5的剩余电量，在保证电池包5温度在可接受范围的同时，保证电池包5剩余电量不至于过低，方便用户快速进行再次用车。在进行电池包5停车保温时无需除电池包5控制器外其他控制器参与，可节省停车期间低压电量消耗。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的氢能车辆燃料电池保温程序，还执行以下操作：
步骤S3之后，还包括，S6当电池包5SOC值小于所述预设SOC值时，所述电池管理系统BMS2进入休眠状态。当电池包5剩余电量较小时，若对电池包5进行保温功能，会导致电池包5剩余电量降低，当用户需要用车时，电池包5剩余电量过低，即使电池包5的温度处于适宜温度，用户也无法使用车辆。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的氢能车辆燃料电池保温程序，还执行以下操作：
步骤S2之后，还包括，S7当电池包5温度高于或等于所述预设温度时，所述电池管理系统BMS2进入休眠状态。当电池包5的温度过高时，则认定电池包5不需要开启保温功能。
进一步地，所述PTC加热单元包括PTC加热器4、电阻R、第一继电器K1和第二继电器K2，所述PTC加热器4一端与所述电池包5一端电连接，第二继电器K2与电阻R串联形成支路，与第一继电器K1并联连接至所述PTC加热器4另一端和所述电池包5另一端之间；步骤S4中“所述电池管理系统BMS2向PTC加热单元发送加热指令”具体为：所述电池管理系统BMS2控制所述第二继电器K2闭合和所述第一继电器K1断开，预设时间后，所述电池管理系统BMS2控制所述第二继电器K2断开和所述第一继电器K1闭合。电池包5温度非常低，电池包5允许的可充/放电功率也会非常低，在对电池包5进行保温时，先断开第一继电器K1，闭合第二继电器K2，可避免在电路连通时电流过大造成功率过大，对电池包5和PTC加热器4造成影响。在对电池包5进行保温时，在考虑电池包5剩余电量的同时还考虑动力电池包5功率，保证了动力电池包5在保温过程中的安全。
进一步地，所述PTC加热器4一端与所述电池包5一端通过第三继电器K3电连接，所述电池管理系统BMS2控制所述第二继电器K2、第三继电器K3闭合和所述第一继电器K1断开，预设时间后，所述电池管理系统BMS2控制所述第二继电器K2断开和所述第一继电器K1、第三继电器K3闭合，可以直接通过控制第三继电器K3的开闭，来控制对电池包5的保温功能。
请参见图3，图3为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备结构示意图。
如图3所示，该电子设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（WIreless-FIdelity，WI-FI）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM），也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图3所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及氢能车辆燃料电池保温程序。
在图3所示的电子设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明电子设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电子设备中，所述电子设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的氢能车辆燃料电池保温程序，并执行本发明实施例提供的氢能车辆燃料电池保温方法。
本发明还提出一种可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述氢能车辆燃料电池保温方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为名称。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器镜像（Read Only Memory image，ROM）/随机存取存储器（Random AccessMemory，RAM）、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种氢能车辆燃料电池保温方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1在整车下电后，整车控制器VCU向电池管理系统BMS发送进入休眠状态并定时自唤醒指令；
S2所述电池管理系统BMS处于唤醒状态时获取电池温度传感器检测的电池包温度，将电池包温度与预设温度进行比较；
S3当电池包温度低于所述预设温度时，所述电池管理系统BMS将电池包SOC值和预设SOC值进行比较；
S4当电池包SOC值大于或等于所述预设SOC值时，所述电池管理系统BMS向PTC加热单元发送加热指令；所述PTC加热单元包括PTC加热器、电阻、第一继电器和第二继电器，所述PTC加热器一端与所述电池包一端电连接，第二继电器与电阻串联形成支路，与第一继电器并联连接至所述PTC加热器另一端和所述电池包另一端之间；“所述电池管理系统BMS向PTC加热单元发送加热指令”具体为：所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器闭合和所述第一继电器断开，预设时间后，所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器断开和所述第一继电器闭合；
S5当电池包温度大于或等于所述预设温度时，所述电池管理系统BMS进入休眠状态。
2.如权利要求1所述的氢能车辆燃料电池保温方法，其特征在于，步骤S3之后，还包括，S6当电池包SOC值小于所述预设SOC值时，所述电池管理系统BMS进入休眠状态。
3.如权利要求1所述的氢能车辆燃料电池保温方法，其特征在于，所述PTC加热器一端与所述电池包一端通过第三继电器电连接，所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器、第三继电器闭合和所述第一继电器断开，预设时间后，所述电池管理系统BMS控制所述第二继电器断开和所述第一继电器、第三继电器闭合。
4.一种氢能车辆燃料电池保温系统，其特征在于，包括整车控制器VCU、电池管理系统BMS、电池温度传感器、PTC加热单元以及电池包；
所述整车控制器VCU与所述电池管理系统BMS通信，所述电池温度传感器与所述电池管理系统BMS连接，用于检测所述电池包的温度，并在电池管理系统BMS处于唤醒状态时将检测的温度发送至所述电池管理系统BMS，所述电池管理系统BMS与所述电池包连接，用于获取电池包SOC值；所述电池管理系统BMS与所述PTC加热单元连接，用于控制所述PTC加热单元的开启；所述整车控制器VCU用于执行如权利要求1至3任一项所述的氢能车辆燃料电池保温方法。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至3任一项所述的氢能车辆燃料电池保温方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至3任一项所述的氢能车辆燃料电池保温方法。
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