CN112498178A - 电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统及方法,涉及电动车充电管理领域,该方法包括根据电池的充电连接信号判断充电模式;根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却:当电池包的温度处于预设合适温度区间时,车辆直接进入充电流程;当电池包的温度不处于预设合适温度区间时,则通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程。本发明通过充电桩为热管理系统供电,有效避免了高低温时电池包放电对电池包寿命造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及电动车充电管理领域,具体涉及一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统及方法。
背景技术
目前电动汽车动力电池大都采用锂离子电池,锂离子电池虽然工作温度范围在-20℃-45℃,但当锂离子电池的工作温度过低,例如,工作温度低于0℃时,锂离子电池的性能便会下降,充放电能力减弱;当锂离子电池的工作温度过高时,例如,工作温度高于40℃时,锂离子电池在进行充放电时会增加安全风险。为了保证车辆在高低温环境下充电正常,目前大多数电动车在充电之前需要根据电池包的当前温度,然后通过车辆电池包放电为热管理系统提供电源,通过热管理系统实现对电池包的降温或者加热处理,但高温时对电池包降温需要电池包放电,增加了电池包的安全风险,低温时进行预热也需要电池包放电,低温环境下电池放电速度慢,会造成预热时间长,增加充电时间,并且如果电池包电量过低时放电会对电池包造成损害,降低安全性,影响使用寿命。
为了不影响电池包使用的安全性和电池包的使用寿命,当前一般是给电池包的热管理系统提供一个附加电池电源,但额外增加附加电池电源的方式提高了车辆的制造成本。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统及方法,通过充电桩为热管理系统供电,有效避免了高低温时电池包放电对电池包寿命造成影响。
为达到以上目的,本发明提供的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统,其特征在于,包括:
高压主回路,其包括车载充电机、DC/DC变换器、热管理系统、电机系统和电池系统;
预充回路,其包括并联于主正继电器上的预充继电器和预充电阻;
快充回路,其包括用于连接快充充电桩的快充正继电器和快充负继电器。
本发明提供的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,包括以下步骤:
根据电池的充电连接信号判断充电模式;
根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却:
当电池包的温度处于预设合适温度区间时,车辆直接进入充电流程;
当电池包的温度不处于预设合适温度区间时,则通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程。
在上述技术方案的基础上,
所述根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却,具体为:
VCU获取电池包的温度,并根据获取的电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却;
所述根据电池的充电连接信号判断充电模式,具体为:
车辆VCU获取电池的充电连接信号,并根据获取的充电连接信号判断得到电池的充电模式,所述充电模式包括快充模式和慢充模式。
在上述技术方案的基础上,
当充电模式为慢充模式,电池包的温度处于预设合适温度区间时,高压主回路连接正常后,车辆进入慢充充电流程;
慢充模式下,车辆直接进入充电流程的具体步骤为:闭合预充继电器和主负继电器,进行预充,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器,车载充电机开始工作,车辆进入慢充充电流程。
在上述技术方案的基础上,
当充电模式为快充模式,电池包的温度处于预设合适温度区间,高压主回路连接正常后,车辆进入快充充电流程;
快充模式下,车辆直接进入充电流程的具体步骤为:闭合预充继电器和主负继电器,进行预充,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器,然后闭合快充正继电器和快充负继电器,车辆进入快充充电流程。
在上述技术方案的基础上,慢充模式下,所述通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程,具体步骤包括:
车辆VCU控制车载充电机和慢充充电桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却或者加热;
当电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作;
车辆VCU向BMS发出闭合主继电器控制指令,BMS控制预充继电器和主负继电器闭合,电池包进入预充;
预充完成后,主正继电器闭合,预充继电器断开;
当高压主回路连接完成后,车辆VCU控制车载充电机和慢充充电桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为电池包充电,车辆包进入慢充充电流程。
在上述技术方案的基础上,当充电模式为慢充模式,车辆充电完成之后,还包括:
车辆VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作;
VCU发出主继电器断开指令,主正继电器和主负继电器断开;
VCU获取电池包温度,并判断电池包的温度是否处于预设合适温度区间:
若电池包的温度处于预设合适温度区间,则充电停止;
若电池包的温度高于预设合适温度区间,则进入延迟下电模式,VCU控制车载充电机和慢充桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作,充电停止。
在上述技术方案的基础上,快充模式下,所述通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程,具体步骤包括:
车辆VCU向BMS发出闭合快充继电器控制指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器闭合;
BMS和快充充电桩进行交互,快充充电桩输出直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却或者加热;
当电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制热管理系统停止工作;
VCU向BMS发出断开快充继电器控制指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开;
VCU向BMS发出闭合主继电器指令,BMS控制预充继电器和主负继电器闭合,进入预充;
预充完成后,BMS控制主正继电器闭合,预充继电器断开,高压主回路连接完成后,快充正继电器和快充负继电器闭合,车辆进入快充充电流程。
在上述技术方案的基础上,当充电模式为快充模式,车辆充电完成之后,还包括:
车辆VCU控制热管理系统停止工作;
VCU向BMS发出主继电器断开指令,BMS控制主正继电器和主负继电器断开,快充正继电器和快充负继电器保持闭合状态;
VCU获取电池包温度,并判断电池包的温度是否处于预设合适温度区间:
若电池包的温度处于预设合适温度区间,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止;
若电池包的温度高于预设合适温度区间,则进入延迟下电模式,VCU向热管理系统发出开始工作指令,热管理系统对电池包进行冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制热管理系统停止工作,VCU向BMS发出断开快充继电器指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止。
在上述技术方案的基础上,还包括充电预处理过程,所述充电预处理过程为:
BMS计算电池包的最大允许充电功率;
慢充模式下,BMS将电池包最大允许充电功率发给车载充电机,车载充电机根据电池包的需求功率和自身状态调整输出功率;
快充模式下,BMS将电池包最大允许充电功率发送给快充充电桩,快充充电桩根据电池包的需求功率和自身状态调整输出功率。
与现有技术相比,本发明的优点在于:在电池包充电前,当电池包的温度不处于预设合适温度区间,需要加热或冷却时,通过充电桩为热管理系统供电,有效避免了高低温时电池包放电对电池包寿命造成影响,保证电池包正常充电的同时也降低了车辆制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。
图1为本发明实施例中一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统的结构示意图;
图2为本发明实施例中一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法的流程图;
图3为慢充模式下充电前后电池包充电温度控制流程图;
图4为快充模式下充电前后电池包充电温度控制流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统,通过充电桩为热管理系统供电,有效避免了高低温时电池包放电对电池包寿命造成影响,同时也降低了车辆制造成本。本发明实施例相应地还提供了一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参见图1所示,本发明实施例提供的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统,包括高压主回路、预充回路和快充回路。高压主回路包括车载充电机、DC/DC变换器、热管理系统、电机系统和电池系统,电池系统包括电池包和位于电池包两端的主正继电器和主负继电器;预充回路包括并联于主正继电器上的预充继电器和预充电阻;快充回路包括用于连接快充充电桩的快充正继电器和快充负继电器。DC/DC变换器是在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置。
车载充电机用于将慢充充电桩输出的交流电转换为直流电;热管理系统用于对车辆的电池包进行加热或降温;快充正继电器如图1中K4所示,快充负继电器如图1中K5所示;主正继电器上并联有预充继电器和预充电阻,且预充继电器和预充电阻间串联,主正继电器如图1中K2所示,主负继电器如图1中K3所示,预充继电器如图1中K1所示,预充电阻如图1中R1所示。
本发明实施例提供的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,基于上述所述的控制系统实现,具体的,参见图2所示,本发明实施例提供的电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,包括以下步骤:
S1:根据电池的充电连接信号判断充电模式,转到S2;
S2:根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却,当电池包的温度处于预设合适温度区间时,转到S3,当电池包的温度不处于预设合适温度区间时,转到S4;
S3:车辆直接进入充电流程;
S4:通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程。
即当对电池包进行充电之前,若电池包不处于预设合适温度区间,则需要进入充电前电池包的冷却或加热流程,对电池包进行冷却或加热,使电池包处于预设合适温度区间后,再进入充电流程;若电池包处于预设合适温度区间,则直接进入充电流程。
本发明实施例中,根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却,具体为:
VCU(Vehicle Control Unit,整车控制单元)获取电池包的温度,并根据获取的电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却;
根据电池的充电连接信号判断充电模式,具体为:
车辆VCU获取电池的充电连接信号,并根据获取的充电连接信号判断得到电池的充电模式,所述充电模式包括快充模式和慢充模式。
在一种可能的实施方式中,当充电模式为慢充模式,电池包的温度处于预设合适温度区间时,高压主回路连接正常后,车辆进入慢充充电流程;慢充模式下,车辆直接进入充电流程的具体步骤为:闭合预充继电器和主负继电器,进行预充,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器,车载充电机开始工作,车辆进入慢充充电流程。
在一种可能的实施方式中,慢充模式下,通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程,具体步骤包括:
S411:车辆VCU控制车载充电机和慢充充电桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却或者加热;
S412:当电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作;
S413:车辆VCU向BMS(Battery Management System,电池管理系统)发出闭合主继电器控制指令,BMS控制预充继电器和主负继电器闭合,电池包进入预充;
S414:预充完成后,主正继电器闭合,预充继电器断开;
S415:当高压主回路连接完成后,车辆VCU控制车载充电机和慢充充电桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为电池包充电,车辆包进入慢充充电流程。
在一种可能的实施方式中,当充电模式为慢充模式,车辆充电完成之后,还包括:
A:车辆VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作;
B:VCU发出主继电器断开指令,主正继电器和主负继电器断开;
C:VCU获取电池包温度,并判断电池包的温度是否处于预设合适温度区间:
若电池包的温度处于预设合适温度区间,则充电停止;
若电池包的温度高于预设合适温度区间,则进入延迟下电模式,VCU控制车载充电机和慢充桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作,充电停止。
参见图3所示,为充电模式为慢充模式时的整个充电流程示意图。
当充电模式为慢充、电池包温度处于预设合适温度区间内并且高压主回路连接条件满足时,VCU向BMS发出闭合主继电器指令。进一步地,BMS收到指令后,先闭合预充继电器和主负继电器,预充完成后,闭合主正继电器断开预充继电器。进一步地,高压回路连接完成后,VCU向车载充电器发出开始工作指令,车辆进入慢充充电流程。
对于充电模式为慢充模式并且电池包温度过高或者过低时,VCU向车载充电机和热管理系统发出开始工作指令,车载充电机和慢充充电桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统开始对电池包进行冷却或者加热。进一步地,当电池包温度处于合适范围内时,VCU向车载充电机和热管理系统发出停止工作指令,VCU向BMS发出闭合主继电器指令,BMS收到指令后,先闭合预充继电器和主负继电器,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器。然后,VCU再次向车载充电器发出开始工作指令,车载充电机和慢充桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为电池包进行充电,车辆进入慢充充电流程。充电完成后,VCU给车载充电机和热管理系统发出停止工作指令,VCU发出主正继电器和主负继电器断开指令,主正继电器和主负继电器断开后,VCU检测到电池包温度正常时,充电停止。VCU检测到电池包温度过高时,进入延迟下电模式,VCU向车载充电机和热管理系统发出开始工作指令,车载充电机和慢充桩进行交互,将慢充桩交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统开始对电池包进行冷却,当电池包温度处于合适范围内时,VCU向车载充电机和热管理系统发出停止工作指令,充电停止。图3中,电池包温度大于阈值1,则说明电池包温度高于预设合适温度区间的最低温度,电池包温度大于阈值2,则说明电池包温度高于预设合适温度区间,温度小于阈值3,则说明电池包温度小于预设合适温度区间的最高温度。
在一种可能的实施方式中,当充电模式为快充模式,电池包的温度处于预设合适温度区间,高压主回路连接正常后,车辆进入快充充电流程;快充模式下,车辆直接进入充电流程的具体步骤为:闭合预充继电器和主负继电器,进行预充,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器,然后闭合快充正继电器和快充负继电器,车辆进入快充充电流程。
在一种可能的实施方式中,快充模式下,通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程,具体步骤包括:
S421:车辆VCU向BMS发出闭合快充继电器控制指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器闭合;
S422:BMS和快充充电桩进行交互,快充充电桩输出直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却或者加热;
S423:当电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作;
S424:VCU向BMS发出断开快充继电器控制指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开;
S425:VCU向BMS发出闭合主继电器指令,BMS控制预充继电器和主负继电器闭合,进入预充;
S426:预充完成后,BMS控制主正继电器闭合,预充继电器断开,高压主回路连接完成后,快充正继电器和快充负继电器闭合,车辆进入快充充电流程。
在一种可能的实施方式中,当充电模式为快充模式,车辆充电完成之后,还包括:
a:车辆VCU控制热管理系统停止工作;
b:VCU向BMS发出主继电器断开指令,BMS控制主正继电器和主负继电器断开,快充正继电器和快充负继电器保持闭合状态;
c:VCU获取电池包温度,并判断电池包的温度是否处于预设合适温度区间:
若电池包的温度处于预设合适温度区间,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止;
若电池包的温度高于预设合适温度区间,则进入延迟下电模式,VCU向热管理系统发出开始工作指令,热管理系统对电池包进行冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制热管理系统停止工作,VCU向BMS发出断开快充继电器指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止。
参见图4所示,为充电模式为快充模式时的整个充电流程示意图。
当充电模式为快充模式、电池包温度处于合适范围内并且高压回路连接条件满足时,VCU向BMS发出闭合主继电器指令。进一步地,BMS收到指令后,先闭合预充继电器和主负继电器,预充完成后,闭合主正继电器断开预充继电器。进一步地,主正继电器和主负继电器闭合后,闭合快充正继电器和快充负继电器,车辆进入快充充电流程。
当充电模式为慢充模式并且电池包温度过高或者过低,并且高压回路连接条件满足时,VCU向BMS发出闭合快充继电器指令,BMS闭合快充正继电器和快充负继电器后,BMS和快充充电桩进行交互,快充充电桩开始输出直流电为热管理系统供电,VCU向热管理系统发出开始工作指令,热管理系统对电池包进行冷却或者加热。进一步地,当电池包温度处于合适范围内时,VCU向热管理系统发出停止工作指令,VCU向BMS发出断开快充继电器请求,快充正继电器和快充负继电器断开之后,VCU向BMS发出闭合主继电器指令,BMS收到指令后,闭合预充继电器和主负继电器,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器。进一步地,主正继电器和主负继电器闭合后,闭合快充正继电器和快充负继电器,车辆进入快充充电流程。充电完成后,VCU给热管理系统发出停止工作指令,VCU发出主继电器断开指令,快充继电器保持闭合状态。主正继电器和主负继电器断开后,VCU检测到电池包温度正常时,VCU向BMS发出断开快充继电器指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止。VCU检测到电池包温度过高时,进入延迟下电模式,VCU向热管理系统发出开始工作指令,热管理系统开始对电池包进行冷却,当电池包温度处于合适范围内时,VCU向热管理系统发出停止工作指令,VCU向BMS发出断开快充继电器指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止。图4中,电池包温度大于阈值1,则说明电池包温度高于预设合适温度区间的最低温度,电池包温度大于阈值2,则说明电池包温度高于预设合适温度区间,温度小于阈值3,则说明电池包温度小于预设合适温度区间的最高温度
本发明实施例的电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法还包括充电预处理过程,充电预处理过程为:
BMS计算电池包的最大允许充电功率;
慢充模式下,BMS将电池包最大允许充电功率发给车载充电机,车载充电机根据电池包的需求功率和自身状态调整输出功率;
快充模式下,BMS将电池包最大允许充电功率发送给快充充电桩,快充充电桩根据电池包的需求功率和自身状态调整输出功率。
预处理过程中,BMS计算的最大允许充电功率等于BMS计算的电池包最大允许充电功率与电动附件需求功率之和。VCU对电动附件功率进行计算,电动附件功率包括热管理需求功率、DC/DC变换器需求功率等,当主继电器未闭合时,BMS计算的电池包最大允许充电功率等于零。
本发明实施例中,在不同的充电模式下(慢充模式或快充模式下),根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池包进行冷却或者加热;在需要进行冷却或加热时,将充电桩作为电池包冷却或加热的能量来源;在慢充模式下通过车载充电机将从充电桩获取的交流电转化为直流电,为热管理系统供电,通过热管理系统对电池包进行冷却或者加热;在快充模式下,直接通过充电桩获取的直流电为热管理系统供电,通过热管理系统对电池包进行冷却或者加热;在确定需要加热时,只闭合充电回路继电器;在不需要加热时,闭合主回路继电器和充电回路继电器,进入正常充电流程。
本发明实施例的电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统,在电池包充电前,当电池包的温度不处于预设合适温度区间,需要加热或冷却时,通过充电桩为热管理系统供电,有效避免了高低温时电池包放电对电池包寿命造成影响,保证电池包正常充电的同时也降低了车辆制造成本。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
Claims (10)
1.一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制系统,其特征在于,包括:
高压主回路,其包括车载充电机、DC/DC变换器、热管理系统、电机系统和电池系统;
预充回路,其包括并联于主正继电器上的预充继电器和预充电阻;
快充回路,其包括用于连接快充充电桩的快充正继电器和快充负继电器。
2.一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,基于权利要求1的控制系统实现,其特征在于,包括以下步骤:
根据电池的充电连接信号判断充电模式;
根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却:
当电池包的温度处于预设合适温度区间时,车辆直接进入充电流程;
当电池包的温度不处于预设合适温度区间时,则通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程。
3.如权利要求2所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于:
所述根据电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却,具体为:
VCU获取电池包的温度,并根据获取的电池包温度判断是否需要在充电前对电池进行加热或冷却;
所述根据电池的充电连接信号判断充电模式,具体为:
车辆VCU获取电池的充电连接信号,并根据获取的充电连接信号判断得到电池的充电模式,所述充电模式包括快充模式和慢充模式。
4.如权利要求3所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于:
当充电模式为慢充模式,电池包的温度处于预设合适温度区间时,高压主回路连接正常后,车辆进入慢充充电流程;
慢充模式下,车辆直接进入充电流程的具体步骤为:闭合预充继电器和主负继电器,进行预充,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器,车载充电机开始工作,车辆进入慢充充电流程。
5.如权利要求3所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于:
当充电模式为快充模式,电池包的温度处于预设合适温度区间,高压主回路连接正常后,车辆进入快充充电流程;
快充模式下,车辆直接进入充电流程的具体步骤为:闭合预充继电器和主负继电器,进行预充,预充完成后,闭合主正继电器,断开预充继电器,然后闭合快充正继电器和快充负继电器,车辆进入快充充电流程。
6.如权利要求3所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于,慢充模式下,所述通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程,具体步骤包括:
车辆VCU控制车载充电机和慢充充电桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却或者加热;
当电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作;
车辆VCU向BMS发出闭合主继电器控制指令,BMS控制预充继电器和主负继电器闭合,电池包进入预充;
预充完成后,主正继电器闭合,预充继电器断开;
当高压主回路连接完成后,车辆VCU控制车载充电机和慢充充电桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为电池包充电,车辆包进入慢充充电流程。
7.如权利要求4或6所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于,当充电模式为慢充模式,车辆充电完成之后,还包括:
车辆VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作;
VCU发出主继电器断开指令,主正继电器和主负继电器断开;
VCU获取电池包温度,并判断电池包的温度是否处于预设合适温度区间:
若电池包的温度处于预设合适温度区间,则充电停止;
若电池包的温度高于预设合适温度区间,则进入延迟下电模式,VCU控制车载充电机和慢充桩进行交互,将慢充充电桩的交流电转换成直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制车载充电机和热管理系统停止工作,充电停止。
8.如权利要求3所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于,快充模式下,所述通过充电桩对热管理系统供电以对电池包进行加热或冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,车辆进入充电流程,具体步骤包括:
车辆VCU向BMS发出闭合快充继电器控制指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器闭合;
BMS和快充充电桩进行交互,快充充电桩输出直流电为热管理系统供电,热管理系统对电池包进行冷却或者加热;
当电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制热管理系统停止工作;
VCU向BMS发出断开快充继电器控制指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开;
VCU向BMS发出闭合主继电器指令,BMS控制预充继电器和主负继电器闭合,进入预充;
预充完成后,BMS控制主正继电器闭合,预充继电器断开,高压主回路连接完成后,快充正继电器和快充负继电器闭合,车辆进入快充充电流程。
9.如权利要求5或8所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于,当充电模式为快充模式,车辆充电完成之后,还包括:
车辆VCU控制热管理系统停止工作;
VCU向BMS发出主继电器断开指令,BMS控制主正继电器和主负继电器断开,快充正继电器和快充负继电器保持闭合状态;
VCU获取电池包温度,并判断电池包的温度是否处于预设合适温度区间:
若电池包的温度处于预设合适温度区间,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止;
若电池包的温度高于预设合适温度区间,则进入延迟下电模式,VCU向热管理系统发出开始工作指令,热管理系统对电池包进行冷却,使电池包的温度处于预设合适温度区间后,VCU控制热管理系统停止工作,VCU向BMS发出断开快充继电器指令,BMS控制快充正继电器和快充负继电器断开,充电停止。
10.如权利要求3所述的一种电动车高低温环境下充电前后电池包温度控制方法,其特征在于,还包括充电预处理过程,所述充电预处理过程为:
BMS计算电池包的最大允许充电功率;
慢充模式下,BMS将电池包最大允许充电功率发给车载充电机,车载充电机根据电池包的需求功率和自身状态调整输出功率;
快充模式下,BMS将电池包最大允许充电功率发送给快充充电桩,快充充电桩根据电池包的需求功率和自身状态调整输出功率。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114069094A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-18 | 摩拜(北京)信息技术有限公司 | 电动自行车的电池包温度管理系统、方法和电动自行车 |
CN114228572A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 法法汽车(中国)有限公司 | 电池包加热控制装置、方法及车辆 |
CN114919466A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质 |
WO2024066392A1 (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 中国第一汽车股份有限公司 | 动力电池总成及其热管理控制方法、电动车辆 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102139646A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-08-03 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种动力电池热管理系统及其控制方法 |
CN103457318A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 纯电动汽车的动力电池充电加热系统及加热方法 |
CN205069812U (zh) * | 2015-03-06 | 2016-03-02 | 上海豪骋机电科技有限公司 | 一种利用充电机给电池包加热的系统 |
JP2018061337A (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車載バッテリ充電システム |
CN108016313A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-11 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种新能源汽车的高压系统及控制方法 |
CN108032750A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-15 | 清华大学 | 充电桩 |
CN109398155A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-01 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种电池包充电热管理控制方法、相关装置及系统 |
CN109742484A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-10 | 浙江零跑科技有限公司 | 电动汽车电池包加热工艺 |
CN111284366A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-16 | 山东汽车制造有限公司 | 一种动力电池充电加热回路、其控制方法及电动汽车 |
CN111293375A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-16 | 威马智慧出行科技(上海)有限公司 | 电动汽车电池快充温度控制方法、电子设备及电动汽车 |
CN211182456U (zh) * | 2019-12-27 | 2020-08-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 电池包预加热系统及汽车 |
-
2020
- 2020-10-22 CN CN202011139179.0A patent/CN112498178B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102139646A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-08-03 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种动力电池热管理系统及其控制方法 |
CN103457318A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 纯电动汽车的动力电池充电加热系统及加热方法 |
CN205069812U (zh) * | 2015-03-06 | 2016-03-02 | 上海豪骋机电科技有限公司 | 一种利用充电机给电池包加热的系统 |
JP2018061337A (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車載バッテリ充電システム |
CN108016313A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-11 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种新能源汽车的高压系统及控制方法 |
CN108032750A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-15 | 清华大学 | 充电桩 |
CN109398155A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-01 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种电池包充电热管理控制方法、相关装置及系统 |
CN109742484A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-10 | 浙江零跑科技有限公司 | 电动汽车电池包加热工艺 |
CN211182456U (zh) * | 2019-12-27 | 2020-08-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 电池包预加热系统及汽车 |
CN111293375A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-16 | 威马智慧出行科技(上海)有限公司 | 电动汽车电池快充温度控制方法、电子设备及电动汽车 |
CN111284366A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-16 | 山东汽车制造有限公司 | 一种动力电池充电加热回路、其控制方法及电动汽车 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114069094A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-18 | 摩拜(北京)信息技术有限公司 | 电动自行车的电池包温度管理系统、方法和电动自行车 |
CN114228572A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 法法汽车(中国)有限公司 | 电池包加热控制装置、方法及车辆 |
CN114919466A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质 |
WO2023236888A1 (zh) * | 2022-06-07 | 2023-12-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质 |
WO2024066392A1 (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 中国第一汽车股份有限公司 | 动力电池总成及其热管理控制方法、电动车辆 |
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