CN112440818A - 动力电池的充放电装置、控制方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种动力电池的充放电装置、控制方法和车辆，涉及电动汽车技术领域，该充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器，OBC的控制端与车辆的电池管理系统BMS连接，OBC的直流端与车辆的动力电池连接，OBC的交流端与交流电源连接，OBC的交流端与加热器连接，OBC用于将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池充电，加热器用于在动力电池的温度小于或等于预设温度阈值时，对动力电池进行加热。本公开直接利用交流电源为加热器供电，在不影响动力电池的充电功率的前提下，提高了动力电池的充电效率，缩短了充电时间。

Description

动力电池的充放电装置、控制方法和车辆

技术领域

本公开涉及电动汽车技术领域，具体地，涉及一种动力电池的充放电装置、控制方法和车辆。

背景技术

在注重可持续发展的当下，绿色环保的电动汽车得到了广泛的应用。目前，电动汽车主要由动力电池供电，而动力电池的充放电性能受温度的影响较大，在寒冷环境下动力电池的充放电显著变差，导致充电效率低甚至无法充电，这限制了电动汽车在寒冷地区的使用。现有技术中，为提高动力电池的充电效率，通常会采用直流PTC(英文：PositiveTemperature Coefficient，中文：正温度系数电阻)加热方式对动力电池进行加热。但是，在采用直流PTC加热方式对动力电池加热时，是通过电动汽车上的OBC(英文：On-BoardCharger，中文：车载充电机)的直流端向PTC加热器供电，OBC需要一边给动力电池充电，一边给PTC加热器供电，降低了动力电池的充电功率，从而导致动力电池的充电效率低，充电时间长，影响用户体验。

发明内容

本公开的目的是提供一种动力电池的充放电装置、控制方法和车辆，用以解决现有技术中对动力电池进行加热时，动力电池的充电效率低，充电时间长的问题。

为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种动力电池的充放电装置，应用于车辆，所述充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器；

所述OBC的控制端与所述车辆的电池管理系统BMS连接，所述OBC的直流端与所述车辆的动力电池连接，所述OBC的交流端与交流电源连接，所述OBC的交流端与所述加热器连接；

所述OBC用于将所述交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为所述动力电池充电；

所述加热器用于在所述动力电池的温度小于或等于预设的温度阈值时，对所述动力电池进行加热。

可选地，所述充放电装置还包括：第一交流继电器、第一接触器，第二接触器和第一电阻；

所述OBC的第一交流端通过所述第一接触器与所述交流电源的第一输出端连接，所述OBC的第二交流端通过所述第二接触器与所述交流电源的第二输出端连接，所述第一交流继电器的第一端与所述交流电源的第一输出端连接，所述第一交流继电器的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述OBC的第一交流端连接；

所述OBC的第一直流端与所述动力电池的第一端连接，所述OBC的第二直流端与所述动力电池的第二端连接。

可选地，所述加热器包括：第二交流继电器和正温度系数电阻PTC；

所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，所述第二交流继电器的第二端与所述PTC的第一端连接，所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接。

可选地，所述加热器包括：第一数量个所述第二交流继电器和第一数量个所述正温度系数电阻PTC，每个所述第二交流继电器对应一个所述PTC，所述第一数量为大于或等于2的正整数；

每个所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，每个所述第二交流继电器的第二端与每个所述第二交流继电器对应的所述PTC的第一端连接，每个所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种动力电池的充放电控制方法，应用于动力电池的充放电装置，所述充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器；

所述OBC的控制端与所述车辆的电池管理系统BMS连接，所述OBC的直流端与所述车辆的动力电池连接，所述OBC的交流端与交流电源连接，所述OBC的交流端与所述加热器连接；

所述控制方法包括：

通过所述BMS获取所述动力电池的状态信息，所述状态信息包括所述动力电池的实测温度；

若所述实测温度小于或等于预设的第一温度阈值，通过所述BMS向所述OBC发送加热指令；

在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值；

通过所述OBC将所述交流电源输出的交流电压转换为直流电压，以对所述动力电池进行充电。

可选地，所述充放电装置还包括：第一交流继电器、第一接触器，第二接触器和第一电阻；

所述OBC的第一交流端通过所述第一接触器与所述交流电源的第一输出端连接，所述OBC的第二交流端通过所述第二接触器与所述交流电源的第二输出端连接，所述第一交流继电器的第一端与所述交流电源的第一输出端连接，所述第一交流继电器的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述OBC的第一交流端连接；

所述OBC的第一直流端与所述动力电池的第一端连接，所述OBC的第二直流端与所述动力电池的第二端连接；

所述方法还包括：

在所述交流电源与所述充放电装置建立连接时，通过所述OBC控制所述第一交流继电器闭合，再控制所述第二接触器闭合，以对所述OBC进行预充；

在所述OBC完成预充后，通过所述OBC控制所述第一接触器闭合，再控制所述第一交流继电器断开。

可选地，所述加热器包括：第二交流继电器和正温度系数电阻PTC；

所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，所述第二交流继电器的第二端与所述PTC的第一端连接，所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接；

所述在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值，包括：

通过所述OBC控制所述第二交流继电器闭合，以给所述PTC供电；

通过所述PTC对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值。

可选地，所述加热器包括：第一数量个所述第二交流继电器和第一数量个所述正温度系数电阻PTC，每个所述第二交流继电器对应一个所述PTC，所述第一数量为大于或等于2的正整数；

每个所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，每个所述第二交流继电器的第二端与每个所述第二交流继电器对应的所述PTC的第一端连接，每个所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接；

所述若所述实测温度小于或等于预设的第一温度阈值，通过所述BMS向所述OBC发送加热指令，包括：

通过所述BMS根据所述实测温度，确定所述第二交流继电器和所述PTC的第二数量，第二数量小于或等于第一数量；

通过所述BMS向所述OBC发送所述加热指令，所述加热指令包括所述第二数量；

所述在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值，包括：

通过所述OBC控制第二数量个所述第二交流继电器闭合，以给第二数量个所述第二交流继电器对应的第二数量个所述PTC供电；

通过第二数量个所述第二交流继电器对应的第二数量个所述PTC对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值。

可选地，所述方法还包括：

若所述实测温度大于所述第一温度阈值，通过所述BMS向所述OBC发送停止加热指令；

在接收到所述停止加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器停止对所述动力电池进行加热。

可选地，在所述车辆行驶时，所述OBC与所述交流电源断开，所述OBC用于将所述动力电池的直流电压转换为交流电压，为所述加热器供电，所述方法还包括：

若所述实测温度小于或等于预设的第二温度阈值，通过所述BMS向所述OBC发送所述加热指令；

在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第二温度阈值。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆上设置有第一方面所述的动力电池的充放电装置。

通过上述技术方案，本公开中的动力电池的充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器，OBC的控制端与车辆的电池管理系统BMS连接，OBC的直流端与车辆的动力电池连接，OBC的交流端与交流电源连接，OBC的交流端与加热器连接，OBC用于将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池充电，加热器用于在动力电池的温度小于或等于预设温度阈值时，对动力电池进行加热。本公开直接利用交流电源为加热器供电，在不影响动力电池的充电功率的前提下，提高了动力电池的充电效率，缩短了充电时间。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的充放电装置的框图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的充放电装置的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池的充放电装置的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的又一种动力电池的充放电装置的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的充放电控制方法的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池的充放电控制方法的流程图；

图7是根据一示例性实施例示出的又一种动力电池的充放电控制方法的流程图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在介绍本公开提供的动力电池的充放电装置、控制方法和车辆之前，首先对本公开各个实施例所涉及应用场景进行介绍。该应用场景包括设置有OBC、加热器和BMS(英文：Battery Management System，中文：电池管理系统)的车辆，OBC可以是采用单向充电技术的单向车载充电机，也可以是采用双向充电技术的双向车载充电机(英文：Bidrection On-Board Charger)。该车辆可以是任一种使用动力电池作为能源的车辆，例如可以是电动汽车，不限于纯电动汽车或混动汽车，还可以是电动列车或电动自行车等。

图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的充放电装置的框图。如图1所示，应用于车辆，该充放电装置100包括：车载充电机OBC 101和加热器102。

OBC 101的控制端与车辆的电池管理系统BMS 103连接，OBC 101的直流端与车辆的动力电池104连接，OBC 101的交流端与交流电源105连接，OBC 101的交流端与加热器102连接。

OBC 101用于将交流电源105输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池104充电。

加热器102用于在动力电池104的温度小于或等于预设的温度阈值时，对动力电池104进行加热。

示例的，在寒冷环境下，为了提高动力电池104的活性，同时缩短充电时间，可以通过车辆上的BMS 101实时对动力电池104的温度进行监测，当动力电池104的温度小于或等于预设的温度阈值时，对动力电池104加热。现有技术中采用直流加热方式对动力电池104加热时，是将OBC 101的直流端与加热器102连接，由OBC 101的直流端将交流电源105输出的交流电压转换为直流电压向加热器102供电，OBC 101的输出功率需要被分配给动力电池104和加热器102，即P1＝P2+P3，其中，P1为OBC 101的输出功率，P2为动力电池104的充电功率，P3为加热器102的加热功率，这样会导致动力电池104的充电功率降低，影响充电效率。为了解决直流加热方式中充电功率低的问题，可以在交流电源105的功率大于OBC 101和加热器102的总功率的前提下，将OBC 101的交流端与加热器102连接，直接利用交流电源105向加热器102供电，即采用交流加热方式对动力电池104加热，OBC 101的输出功率全部分配给动力电池104，即P1＝P2，不会影响动力电池104的充电功率，提高了充电效率。例如，若P1＝3.3kW，P3＝1kW，在采用直流加热方式对动力电池104加热时，P2最大只能是2.3kW，而采用交流加热方式对动力电池104加热时，P2最大可达3.3kW。

综上所述，本公开中的动力电池的充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器，OBC的控制端与车辆的电池管理系统BMS连接，OBC的直流端与车辆的动力电池连接，OBC的交流端与交流电源连接，OBC的交流端与加热器连接，OBC用于将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池充电，加热器用于在动力电池的温度小于或等于预设温度阈值时，对动力电池进行加热。本公开直接利用交流电源为加热器供电，在不影响动力电池的充电功率的前提下，提高了动力电池的充电效率，缩短了充电时间。

图2是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的充放电装置的示意图。如图2所示，充放电装置100还包括：第一交流继电器K1、第一接触器K2，第二接触器K3和第一电阻R1。

OBC 101的第一交流端通过第一接触器K2与交流电源105的第一输出端连接，OBC101的第二交流端通过第二接触器K3与交流电源105的第二输出端连接，第一交流继电器K1的第一端与交流电源105的第一输出端连接，第一交流继电器K1的第二端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与OBC 101的第一交流端连接。

OBC 101的第一直流端与动力电池104的第一端连接，OBC 101的第二直流端与动力电池104的第二端连接。

具体的，在对动力电池104充电时，可以闭合第一接触器K2和第二接触器K3，以接通充电回路，从而使OBC 101将交流电源105输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池104充电。由于交流电源105的电压较高，直接闭合第一接触器K2和第二接触器K3会产生冲击电流，可能会损坏充电回路中的电气元器件。因此，可以在闭合第一接触器K2和第二接触器K3之前，先闭合第一交流继电器K1，再闭合第二接触器K3，以对OBC 101进行预充，从而使OBC 101能够以较低的电压控制第一接触器K2闭合，在预设时间长度(例如2s)之后，OBC101完成预充，再控制第一交流继电器断开，避免了冲击电流的产生。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池的充放电装置的示意图.如图3所示，加热器102包括：第二交流继电器K4和PTC R2。

第二交流继电器K4的第一端与OBC 101的第一交流端连接，第二交流继电器K4的第二端与PTC R2的第一端连接，PTC R2的第二端与OBC 101的第二交流端连接。

在一种场景中，采用直流加热方式对动力电池104加热，需要采用PTC控制板或直流继电器来控制加热器102，成本较高，并且PTC控制板中设置有IGBT(英文：InsulatedGate Bipolar Transistor，中文：绝缘栅双极型晶体管)和专门的驱动电路，在PTC控制板生产过程中，IGBT的栅极和源极之间存在的寄生电容，会在外界电磁场或静电感应下会带少量电荷，少量的电荷会在极间电容上产生相当高的电压，容易导致PTC控制板出现故障。而在采用交流加热方式对动力电池104加热时，可以直接通过第二交流继电器K4来控制加热器102，相比于采用PTC控制板或直流继电器来控制加热器102，只需控制第二交流继电器的线圈上下电即可实现对加热器102的控制，控制方式简单，无需专门的驱动电路，成本低，可靠性高。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种动力电池的充放电装置的示意图。如图4所示，加热器102包括：第一数量个第二交流继电器K4和第一数量个PTC R2，每个第二交流继电器K4对应一个PTC R2，其中，第一数量为大于或等于2的正整数。

每个第二交流继电器K4的第一端与OBC 101的第一交流端连接，每个第二交流继电器K4的第二端与每个第二交流继电器K4对应的PTC R2的第一端连接，每个PTC R2的第二端与OBC 101的第二交流端连接。

在另一种场景中，在采用交流加热方式对动力电池104加热时，为了提高动力电池的充电效率，可以根据动力电池的温度的不同，来选择不同的加热功率对动力电池104进行加热。例如，在加热器102中设置有第一数量个第二交流继电器K4和第一数量个PTC R2，可以通过闭合不同数量个第二交流继电器K4，以给不同数量个PTC R2供电，并由不同数量个PTC R2对动力电池104进行加热，从而实现采用不同的加热功率对动力电池104进行加热。

综上所述，本公开中的动力电池的充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器，OBC的控制端与车辆的电池管理系统BMS连接，OBC的直流端与车辆的动力电池连接，OBC的交流端与交流电源连接，OBC的交流端与加热器连接，OBC用于将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池充电，加热器用于在动力电池的温度小于或等于预设温度阈值时，对动力电池进行加热。本公开直接利用交流电源为加热器供电，在不影响动力电池的充电功率的前提下，提高了动力电池的充电效率，缩短了充电时间。

图5是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的充放电控制方法的流程图。如图5所示，应用于动力电池的充放电装置，充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器。

OBC的控制端与车辆的电池管理系统BMS连接，OBC的直流端与车辆的动力电池连接，OBC的交流端与交流电源连接，OBC的交流端与加热器连接。

该控制方法包括以下步骤：

步骤201，通过BMS获取动力电池的状态信息，状态信息包括动力电池的实测温度。

步骤202，若实测温度小于或等于预设的第一温度阈值，通过BMS向OBC发送加热指令。

示例的，在对车辆的动力电池充电时，车辆可以通过CAN(英文：Controller AreaNetwork，中文：控制器局域网络)唤醒的方式唤醒BMS和OBC，车辆进入充电准备阶段。为了确保动力电池能够在合适的温度下进行充电，在BMS被唤醒后，可以通过BMS实时对动力电池的温度进行监测，并获取动力电池的状态信息。之后判断状态信息中包括的动力电池的实测温度与预设的第一温度阈值的大小关系，第一温度阈值为能够保证动力电池正常充电的最低工作温度(第一温度阈值由动力电池的型号确定，例如可以设置为-20℃)，若实测温度小于或等于预设的第一温度阈值，说明当前动力电池的温度过低，不利于对动力电池充电，在对动力电池进行充电前，需要先对动力电池进行加热，可以通过BMS向OBC发送加热指令。若实测温度大于第一温度阈值，说明当前动力电池的温度满足充电需求，不需要对动力电池进行加热，可以直接对动力电池进行充电。

步骤203，在接收到加热指令后，通过OBC控制加热器对动力电池进行加热，直至实测温度大于第一温度阈值。

步骤204，通过OBC将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，以对动力电池进行充电。

进一步的，OBC在接收到加热指令后，控制加热器对动力电池进行加热，在加热器对动力电池加热的过程中，若BMS监测到实测温度大于第一温度阈值，说明当前动力电池的温度已经满足充电需求，通过BMS向OBC发送停止加热指令，OBC在接收到停止加热指令后，控制加热器停止对动力电池进行加热。在加热器对动力电池加热完成后(此时实测温度大于第一温度阈值)，通过OBC将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，以对动力电池进行充电，当BMS检测到动力电池的SOC(英文：State of Charge，中文：电池荷电量)＝100％时，充电完成。

需要说明的是，在对动力电池充电的过程中，动力电池的温度可能会由于低温环境的影响，导致动力电池的温度再次降低至第一温度阈值以下，为了确保动力电池能够在合适的温度下进行充电，可以在整个充电过程中循环判断实测温度与第一温度阈值的大小关系，若实测温度小于或等于第一温度阈值，说明当前动力电池的温度过低，不利于对动力电池充电，通过BMS向OBC发送加热指令，以使OBC控制加热器对动力电池进行加热，直至实测温度大于第一温度阈值，停止对动力电池进行加热。同时，若交流电源输出的功率大于OBC的功率和加热器的加热功率之和，可以在满足充电效率的同时，对动力电池进行加热，从而确保动力电池能够在适宜的环境下充电，减小动力电池的衰减速度。若交流电源输出的功率小于或等于OBC的功率和加热器的加热功率之和，可以通过BMS根据实际情况分配OBC的功率和加热器的加热功率。

图6是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池的充放电控制方法的流程图。如图6所示，充放电装置还包括：第一交流继电器、第一接触器，第二接触器和第一电阻。

OBC的第一交流端通过第一接触器与交流电源的第一输出端连接，OBC的第二交流端通过第二接触器与交流电源的第二输出端连接，第一交流继电器的第一端与交流电源的第一输出端连接，第一交流继电器的第二端与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与OBC的第一交流端连接。

OBC的第一直流端与动力电池的第一端连接，OBC的第二直流端与动力电池的第二端连接。

该方法还包括以下步骤：

步骤205，在交流电源与充放电装置建立连接时，通过OBC控制第一交流继电器闭合，再控制第二接触器闭合，以对OBC进行预充。

步骤206，在OBC完成预充后，通过OBC控制第一接触器闭合，再控制第一交流继电器断开。

具体的，在通过OBC将交流电源输出的交流电压转换为直流电压之前，为了避免直接接通充电回路产生的冲击电流，可以在交流电源与充放电装置建立连接时，通过OBC控制第一交流继电器闭合，再控制第二接触器闭合，来对OBC进行预充。在OBC完成预充后，通过OBC控制第一接触器闭合，再控制第一交流继电器断开。其中，充放电装置与交流电源建立连接的方式可以是：充放电装置通过交流插枪与交流电源连接，交流电源例如可以是交流充电柜。

需要说明的是，图6中所示的动力电池的充放电控制方法中各个步骤的执行顺序，只是对本公开中的具体实施例进行举例说明，对本公开中的各步骤的具体执行顺序不做限定，为了确保能够安全地对动力电池充电，步骤205至步骤206，可以在获取动力电池的状态信息之前执行，也可以在获取动力电池的状态信息之后执行，即步骤205和步骤206可以放在步骤201之前，也可以放在步骤201之后，本公开对此不做具体限定。

可选地，加热器包括：第二交流继电器和正温度系数电阻PTC。

第二交流继电器的第一端与OBC的第一交流端连接，第二交流继电器的第二端与PTC的第一端连接，PTC的第二端与OBC的第二交流端连接。

步骤203包括以下步骤：

a)通过OBC控制第二交流继电器闭合，以给PTC供电。

b)通过PTC对动力电池进行加热，直至实测温度大于第一温度阈值。

在一种场景中，OBC在接收到加热指令后，控制第二交流继电器闭合，以给PTC供电，由PTC对动力电池进行加热。在PTC对动力电池加热的过程中，若BMS监测到实测温度大于第一温度阈值，说明当前动力电池的温度已经满足充电需求，通过BMS向OBC发送停止加热指令。OBC在接收到停止加热指令后，控制第二交流继电器断开，以停止对动力电池加热。

可选地，加热器包括：第一数量个第二交流继电器和第一数量个正温度系数电阻PTC，每个第二交流继电器对应一个PTC。

每个第二交流继电器的第一端与OBC的第一交流端连接，每个第二交流继电器的第二端与每个第二交流继电器对应的PTC的第一端连接，每个PTC的第二端与OBC的第二交流端连接。

相应的，步骤202包括以下步骤：

1)通过BMS根据实测温度，确定第二交流继电器和PTC的第二数量，第二数量小于或等于第一数量。

2)通过BMS向OBC发送加热指令，加热指令包括第二数量。

在另一种场景中，为了提高动力电池的充电效率，可以通过BMS根据实测温度，选择不同的加热功率对动力电池104进行加热。例如，当实测温度小于或等于预设的第一温度阈值时，可以通过BMS根据实测温度，确定对动力电池进行加热时所需闭合的第二交流继电器的第二数量，第二数量可以理解为对动力电池加热所需开启的加热挡位，之后通过BMS向OBC发送包括第二数量的加热指令。确定第二数量的方式可以是：可以在BMS中预先设置有实测温度和第二数量的对应关系，当BMS获取到实测温度后，根据实测温度和第二数量的对应关系确定第二数量。

步骤203包括以下步骤：

c)通过OBC控制第二数量个第二交流继电器闭合，以给第二数量个第二交流继电器对应的第二数量个PTC供电。

d)通过第二数量个第二交流继电器对应的第二数量个PTC对动力电池进行加热，直至实测温度大于第一温度阈值。

进一步的，OBC在接收到包括第二数量的加热指令后，控制第二数量个第二交流继电器闭合，以给第二数量个第二交流继电器对应的第二数量个PTC供电，由第二数量个第二交流继电器对应的第二数量个PTC对动力电池进行加热。在第二数量个PTC对动力电池加热的过程中，若BMS监测到实测温度大于第一温度阈值，说明当前动力电池的温度满足充电需求，通过BMS向OBC发送停止加热指令。OBC在接收到停止加热指令后，控制第二数量个第二交流继电器断开，以停止对动力电池加热。

图7是根据一示例性实施例示出的又一种动力电池的充放电控制方法的流程图。如图7所示，在车辆行驶时，OBC与交流电源断开，OBC用于将动力电池的直流电压转换为交流电压，为加热器供电，该方法还包括以下步骤：

步骤207，若实测温度小于或等于预设的第二温度阈值，通过BMS向OBC发送加热指令。

步骤208，在接收到加热指令后，通过OBC控制加热器对动力电池进行加热，直至实测温度大于第二温度阈值。

示例的，车辆在低温环境下行驶时，会导致动力电池的活性变差，影响动力电池的放电能力，当OBC为双向车载充电机时，还可以通过OBC开启车内放电功能，来控制加热器对动力电池加热，以增强动力电池的放电能力。例如，在车辆行驶时，通过BMS获取动力电池的实测温度，并判断实测温度与预设的第二温度阈值的大小关系，第二温度阈值为能够保证动力电池正常放电的最低工作温度(第二温度阈值由动力电池的型号确定，可以和第一温度阈值相同，也可以和第一温度阈值不同，例如可以设置为-5℃)，若实测温度小于或等于预设的第二温度阈值，说明当前动力电池的温度过低，不利于动力电池放电，需要对动力电池进行加热，可以通过BMS向OBC发送加热指令。OBC在接收到加热指令后，将动力电池的直流电压转换为交流电压，为加热器供电，使加热器对动力电池进行加热，在加热器对动力电池加热的过程中，若BMS监测到实测温度大于第二温度阈值，说明当前动力电池的温度已经满足放电需求，通过BMS向OBC发送停止加热指令，OBC在接收到停止加热指令后，控制加热器停止对动力电池进行加热。

可选地，该方法还包括以下步骤：

A)若实测温度大于第三温度阈值，通过BMS向OBC发送提示信息，提示信息用于指示加热器加热异常。

B)在接收到提示信息后，通过OBC控制第一接触器和第二接触器断开。

具体的，在加热器对动力电池加热时，可能会出现加热失控或交流继电器烧结，导致动力电池出现过温，存在安全风险。因此，可以在BMS中预先设置第三温度阈值(第三温度阈值为能够保证动力电池正常工作的最高工作温度)，若实测温度大于第三温度阈值，通过BMS向OBC发送提示信息，OBC在接收到提示信息后，控制第一接触器和第二接触器断开，使加热器停止对动力电池的加热，提高了对动力电池加热的安全性。

需要说明的是，本公开中的充放电控制方法不仅适用于在动力电池充放电时，控制加热器对动力电池进行加热，还适用于在车载空调供暖时，控制加热器产生热量，辅助车载空调进行供暖，从而降低车辆的功耗。

综上所述，本公开中的动力电池的充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器，OBC的控制端与车辆的电池管理系统BMS连接，OBC的直流端与车辆的动力电池连接，OBC的交流端与交流电源连接，OBC的交流端与加热器连接，OBC用于将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池充电，加热器用于在动力电池的温度小于或等于预设温度阈值时，对动力电池进行加热。本公开直接利用交流电源为加热器供电，在不影响动力电池的充电功率的前提下，提高了动力电池的充电效率，缩短了充电时间。

图8是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。如图8所示，该车辆300上设置有图1-4中所示的任一种动力电池的充放电装置和动力电池。

关于上述实施例中的车辆，其中动力电池的充放电装置执行操作的具体方式已经在有关该充放电装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

综上所述，本公开中的动力电池的充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器，OBC的控制端与车辆的电池管理系统BMS连接，OBC的直流端与车辆的动力电池连接，OBC的交流端与交流电源连接，OBC的交流端与加热器连接，OBC用于将交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为动力电池充电，加热器用于在动力电池的温度小于或等于预设温度阈值时，对动力电池进行加热。本公开直接利用交流电源为加热器供电，在不影响动力电池的充电功率的前提下，提高了动力电池的充电效率，缩短了充电时间。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种动力电池的充放电装置，其特征在于，应用于车辆，所述充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器；

所述OBC的控制端与所述车辆的电池管理系统BMS连接，所述OBC的直流端与所述车辆的动力电池连接，所述OBC的交流端与交流电源连接，所述OBC的交流端与所述加热器连接；

所述OBC用于将所述交流电源输出的交流电压转换为直流电压，为所述动力电池充电；

所述加热器用于在所述动力电池的温度小于或等于预设的温度阈值时，对所述动力电池进行加热。

2.根据权利要求1所述的充放电装置，其特征在于，所述充放电装置还包括：第一交流继电器、第一接触器，第二接触器和第一电阻；

所述OBC的第一交流端通过所述第一接触器与所述交流电源的第一输出端连接，所述OBC的第二交流端通过所述第二接触器与所述交流电源的第二输出端连接，所述第一交流继电器的第一端与所述交流电源的第一输出端连接，所述第一交流继电器的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述OBC的第一交流端连接；

所述OBC的第一直流端与所述动力电池的第一端连接，所述OBC的第二直流端与所述动力电池的第二端连接。

3.根据权利要求1或2所述的充放电装置，其特征在于，所述加热器包括：第二交流继电器和正温度系数电阻PTC；

所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，所述第二交流继电器的第二端与所述PTC的第一端连接，所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接。

4.根据权利要求3所述的充放电装置，其特征在于，所述加热器包括：第一数量个所述第二交流继电器和第一数量个所述正温度系数电阻PTC，每个所述第二交流继电器对应一个所述PTC，所述第一数量为大于或等于2的正整数；

每个所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，每个所述第二交流继电器的第二端与每个所述第二交流继电器对应的所述PTC的第一端连接，每个所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接。

5.一种动力电池的充放电控制方法，其特征在于，应用于动力电池的充放电装置，所述充放电装置包括：车载充电机OBC和加热器；

所述OBC的控制端与所述车辆的电池管理系统BMS连接，所述OBC的直流端与所述车辆的动力电池连接，所述OBC的交流端与交流电源连接，所述OBC的交流端与所述加热器连接；

所述控制方法包括：

通过所述BMS获取所述动力电池的状态信息，所述状态信息包括所述动力电池的实测温度；

若所述实测温度小于或等于预设的第一温度阈值，通过所述BMS向所述OBC发送加热指令；

在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值；

通过所述OBC将所述交流电源输出的交流电压转换为直流电压，以对所述动力电池进行充电。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述充放电装置还包括：第一交流继电器、第一接触器，第二接触器和第一电阻；

所述OBC的第一交流端通过所述第一接触器与所述交流电源的第一输出端连接，所述OBC的第二交流端通过所述第二接触器与所述交流电源的第二输出端连接，所述第一交流继电器的第一端与所述交流电源的第一输出端连接，所述第一交流继电器的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述OBC的第一交流端连接；

所述OBC的第一直流端与所述动力电池的第一端连接，所述OBC的第二直流端与所述动力电池的第二端连接；

所述方法还包括：

在所述交流电源与所述充放电装置建立连接时，通过所述OBC控制所述第一交流继电器闭合，再控制所述第二接触器闭合，以对所述OBC进行预充；

在所述OBC完成预充后，通过所述OBC控制所述第一接触器闭合，再控制所述第一交流继电器断开。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述加热器包括：第二交流继电器和正温度系数电阻PTC；

所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，所述第二交流继电器的第二端与所述PTC的第一端连接，所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接；

所述在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值，包括：

通过所述OBC控制所述第二交流继电器闭合，以给所述PTC供电；

通过所述PTC对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述加热器包括：第一数量个所述第二交流继电器和第一数量个所述正温度系数电阻PTC，每个所述第二交流继电器对应一个所述PTC，所述第一数量为大于或等于2的正整数；

每个所述第二交流继电器的第一端与所述OBC的第一交流端连接，每个所述第二交流继电器的第二端与每个所述第二交流继电器对应的所述PTC的第一端连接，每个所述PTC的第二端与所述OBC的第二交流端连接；

所述若所述实测温度小于或等于预设的第一温度阈值，通过所述BMS向所述OBC发送加热指令，包括：

通过所述BMS根据所述实测温度，确定所述第二交流继电器和所述PTC的第二数量，第二数量小于或等于第一数量；

通过所述BMS向所述OBC发送所述加热指令，所述加热指令包括所述第二数量；

所述在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值，包括：

通过所述OBC控制第二数量个所述第二交流继电器闭合，以给第二数量个所述第二交流继电器对应的第二数量个所述PTC供电；

通过第二数量个所述第二交流继电器对应的第二数量个所述PTC对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第一温度阈值。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述车辆行驶时，所述OBC与所述交流电源断开，所述OBC用于将所述动力电池的直流电压转换为交流电压，为所述加热器供电，所述方法还包括：

若所述实测温度小于或等于预设的第二温度阈值，通过所述BMS向所述OBC发送所述加热指令；

在接收到所述加热指令后，通过所述OBC控制所述加热器对所述动力电池进行加热，直至所述实测温度大于所述第二温度阈值。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有权利要求1-4中任一项所述的动力电池的充放电装置。

Images