CN112670620A - 车辆及其电池包的加热方法、装置 - Google Patents

车辆及其电池包的加热方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆及其电池包的加热方法、装置，其中，加热方法包括以下步骤：车辆启动后，获取电池包的温度并进行判断；如果电池包的温度低于预设温度，则生成加热指令；将加热指令发送至微控制器，以使微控制器根据加热指令输出电流到车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热电池包。该方法可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。

Description

车辆及其电池包的加热方法、装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的电池包的加热方法、一种车辆的电池包的加热装置和一种车辆。
背景技术
目前为了解决全球石油资源紧缺以及城市空气污染的问题，包括混动、纯电动技术在内的新能源汽车蓬勃发展，但是目前的新能源车辆在冬季低温环境下启动时，如果电池的温度过低，可能导致电池无法正常运行，进而导致车辆无法正常起步。
因此，电池包在低温环境下运行时加热功能的开发势在必行。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的电池包的加热方法，该方法可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
本发明的第二个目的在于提出一种电池包的加热装置。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
达到为上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的电池包的加热方法，包括以下步骤：车辆启动后，获取所述电池包的温度并进行判断；如果所述电池包的温度低于预设温度，则生成所述加热指令；将所述加热指令发送至微控制器，以使所述微控制器根据所述加热指令输出电流到所述车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热所述电池包。
根据本发明实施例的车辆的电池包的加热方法，在车辆启动后，获取电池包的温度并进行判断，如果电池包的温度低于预设温度，则生成加热指令，将加热指令发送至微控制器，以使微控制器根据加热指令输出电流到车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热电池包。由此，该方法可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的电池包的加热方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，上述的方法还包括：如果所述电池包的温度达到预设温度，则停止生成所述加热指令。
根据本发明的一个实施例，所述微控制器输出电流到电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，包括：所述微控制器识别电机定子位置，并根据所述定子位置输出电流到电机，在电机内部形成与电机转子磁极方向一致或相反的磁场，使电机转子保持静止且电机绕组发热。
根据本发明的一个实施例，上述的加热方法还包括：检测所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态是否正常；如果所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态中的至少一个存在异常，则停止生成所述加热指令并控制所述车辆进入安全状态。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆的电池包的加热装置，包括：获取模块，所述获取模块用于车辆启动后，获取所述电池包的温度并进行判断；生成模块，所述生成模块用于在所述电池包的温度低于预设温度时，生成所述加热指令；发送模块，所述发送模块用于将所述加热指令发送至微控制器，以使所述微控制器根据所述加热指令输出电流到所述车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热所述电池包。
根据本发明实施例的车辆的电池包的加热装置，通过获取模块在车辆启动后，获取电池包的温度并进行判断，生成模块在电池包的温度低于预设温度时，生成加热指令，发送模块将加热指令发送至微控制器，以使微控制器根据加热指令输出电流到车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热电池包。由此，该装置可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
另外，根据本发明上述实施例的电池包的加热装置还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述生成模块还用于：在所述电池包的温度达到预设温度时，停止生成所述加热指令。
根据本发明的一个实施例，所述微控制器具体用于：识别电机定子位置，并根据所述定子位置输出电流到电机，在电机内部形成与电机转子磁极方向一致或相反的磁场，使电机转子保持静止且电机绕组发热。
根据本发明的一个实施例，上述的加热装置还包括：检测模块，所述检测模块用于检测所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态是否正常；所述生成模块还用于在所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态中的至少一个存在异常时，停止生成所述加热指令并控制所述车辆进入安全状态。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，包括本发明第二方面实施例所述的车辆的电池包的加热装置。
根据本发明实施例的车辆，通过上述的电池包的加热装置，可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是根据本发明一个实施例的车辆的电池包的加热方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的电机的转矩和转矩角曲线示意图；
图3是根据本发明一个实施例的电机内磁极位置示意图；
图4是根据本发明一个实施例的车辆的电池包的加热装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来描述本发明实施例提出的洗衣机的清洁提醒方法和洗衣机的清洁提醒系统。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的电池包的加热方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
S1，车辆启动后，获取电池包的温度并进行判断。
可以通过在电池包内部设置温度传感器以获取电池包的温度。
S2，如果电池包的温度低于预设温度，则生成加热指令。
其中，预设温度可以根据电池包的工作温度进行设定，例如0℃。
S3，将加热指令发送至微控制器，以使微控制器根据加热指令输出电流到车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热电池包。
具体地，本发明中的车辆为新能源车辆或者混合动力车辆，在车辆启动(点火)后，可以通过识别电池包内部温度传感器检测的温度获取电池包的温度，如果温度在电池包的正常工作范围内，控制车辆正常起步即可。如温度低于预设温度，则电池包无法正常工作，若要使车辆可以正常起步，需要对电池包进行加热，此时生成加热指令，并将加热指令发送至微控制器。微控制器在接收到加热指令后，输出电流到电机，在保持电机转子静止的同时，电机绕组发热，并将热量通过冷却液传递到电池包，以加热电池包。由此，该方法可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，上述的车辆的电池包的加热方法还包括：S4，如果电池包的温度达到预设温度，则停止生成加热指令。
具体地，当电池包的温度达到预设温度时，则停止生成加热指令，停止发送加热指令到微控制器，微控制器停止对电机输出电流，加热终止，控制车辆正常起步。
下面结合具体地实施例描述如何使电机转子保持静止且电机绕组发热。
根据本发明的一个实施例，微控制器输出电流到电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，包括：微控制器识别电机定子位置，并根据定子位置输出电流到电机，在电机内部形成与电机转子磁极方向一致或相反的磁场，使电机转子保持静止且电机绕组发热。
具体地，如要实现在通电状态下，电机转子保持静止状态，必须满足电机绕组通电情况下产生的磁场与电机转子产生的磁场之间的电磁力处于相对平衡状态，即电机定子与转子之间的转矩为0，如图2中①点去磁位处，此处电机绕组产生的磁场磁极与电机转子产生的磁场磁极的电气夹角为180°(此处夹角为考虑电机定子斜槽或转子斜极的综合电角度)。
在正常运行的同步电机中，会在电机绕组中通入相位角间隔120度的三项正弦交流电，在电机内产生旋转的磁场，进而带动具有固定磁场的电机转子转动，最终驱动整车前进或倒退。本申请是通电机控制器检测电机转子的位置(即电机转子磁极方向)，调制电机控制器的输出电流，使输入电机的三项电流保持直流状态，并在电机内部产生与电机转子磁极对称且方向相反的磁场。如图3所示，其中外侧为绕组产生的磁极示意，内侧为电机转子磁极示意，将会实现在电机绕组通电发热的同时，保持电机转子保持静止状态，图3中S、N代表磁极方向。
根据本发明的一个实施例，车辆的电池包的加热方法还可以包括：检测电池包的充放电功能、微控制器的功能状态、电机的功能状态是否正常；如果电池包的充放电功能、微控制器的功能状态、电机的功能状态中的至少一个存在异常，则停止生成加热指令并控制车辆进入安全状态。
也就是说，在车辆启动后起步前，实时检测电池包的充放电功能、微控制器的功能状态、电机的功能，如果电池包的充放电功能、微控制器的功能状态、电机的功能中的任一个存在异常，则停止生成加热指令，并禁止电池进行充放电、断开对微控制器、电机的供电，以使车辆进行安全状态，避免车辆在异常情况下运行，提高安全性。
需要说明的是，本发明的控制方法普遍适用于车载永磁同步电机、电励磁同步、异步电机、开关磁阻电机。
综上所述，根据本发明实施例的车辆的电池包的加热方法，在车辆启动后，获取电池包的温度并进行判断，如果电池包的温度低于预设温度，则生成加热指令，将加热指令发送至微控制器，以使微控制器根据加热指令输出电流到车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热电池包。由此，该方法可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
与上述的车辆的电池包的控制方法相对应，本发明还提出一种车辆的电池包的加热装置，对于装置实施例中未披露的细节可参照上述的方法实施例，为避免冗余，本发明中不再进行赘述。
图4是根据本发明一个实施例的车辆的电池包的加热装置的方框示意图。如图4所示，该装置包括：获取模块1、生成模块2和发送模块3。
其中，获取模块1用于车辆启动后，获取电池包的温度并进行判断；生成模块2用于在电池包的温度低于预设温度时，生成加热指令；发送模块3用于将加热指令发送至微控制器，以使微控制器根据加热指令输出电流到车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热电池包。
具体地，在车辆启动(点火)后，获取模块1可以通过识别电池包内部温度传感器检测的温度获取电池包的温度，如果温度在电池包的正常工作范围内，相关的装置控制车辆正常起步即可。如温度低于预设温度，则电池包无法正常工作，若要使车辆可以正常起步，需要对电池包进行加热，此时生成模块2生成加热指令，发送模块3将加热指令发送至微控制器。微控制器在接收到加热指令后，输出电流到电机，在保持电机转子静止的同时，电机绕组发热，并将热量通过冷却液传递到电池包，以加热电池包。由此，该装置可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
根据本发明的一个实施例，生成模块2还可以用于：在电池包的温度达到预设温度时，停止生成加热指令。
根据本发明的一个实施例，微控制器具体用于：识别电机定子位置，并根据定子位置输出电流到电机，在电机内部形成与电机转子磁极方向一致或相反的磁场，使电机转子保持静止且电机绕组发热。
根据本发明的一个实施例，上述的加热装置还包括：检测模块，检测模块用于检测电池包的充放电功能、微控制器的功能状态、电机的功能状态是否正常；生成模块2还用于在电池包的充放电功能、微控制器的功能状态、电机的功能状态中的至少一个存在异常时，停止生成加热指令并控制车辆进入安全状态。
根据本发明实施例的车辆的电池包的加热装置，通过获取模块在车辆启动后，获取电池包的温度并进行判断，生成模块在电池包的温度低于预设温度时，生成加热指令，发送模块将加热指令发送至微控制器，以使微控制器根据加热指令输出电流到车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热电池包。由此，该装置可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
此外，本发明还提出一种车辆，包括本发明上述提出的车辆的电池包的加热装置。
根据本发明实施例的车辆，通过上述的电池包的加热装置，可以在车辆起步前利用电机的产热实现电池的加热，避免发生电池包由于温度过低而无法运行，保证车辆的正常起步，且无需其它元器件，成本低。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的电池包的加热方法，其特征在于，包括以下步骤：
车辆启动后，获取所述电池包的温度并进行判断；
如果所述电池包的温度低于预设温度，则生成所述加热指令；
将所述加热指令发送至微控制器，以使所述微控制器根据所述加热指令输出电流到所述车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热所述电池包。
2.根据权利要求1所述的车辆的电池包的加热方法，其特征在于，还包括：
如果所述电池包的温度达到预设温度，则停止生成所述加热指令。
3.根据权利要求1所述的车辆的电池包的加热方法，其特征在于，所述微控制器输出电流到电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，包括：
所述微控制器识别电机定子位置，并根据所述定子位置输出电流到电机，在电机内部形成与电机转子磁极方向一致或相反的磁场，使电机转子保持静止且电机绕组发热。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆的电池包的加热方法，其特征在于，还包括：
检测所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态是否正常；
如果所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态中的至少一个存在异常，则停止生成所述加热指令并控制所述车辆进入安全状态。
5.一种车辆的电池包的加热装置，其特征在于，包括：
获取模块，所述获取模块用于车辆启动后，获取所述电池包的温度并进行判断；
生成模块，所述生成模块用于在所述电池包的温度低于预设温度时，生成所述加热指令；
发送模块，所述发送模块用于将所述加热指令发送至微控制器，以使所述微控制器根据所述加热指令输出电流到所述车辆的电机，使电机转子保持静止且电机绕组发热，以加热所述电池包。
6.如权利要求5所述的车辆的电池包的加热装置，其特征在于，所述生成模块还用于：
在所述电池包的温度达到预设温度时，停止生成所述加热指令。
7.如权利要求5所述的车辆的电池包的加热装置，其特征在于，所述微控制器具体用于：识别电机定子位置，并根据所述定子位置输出电流到电机，在电机内部形成与电机转子磁极方向一致或相反的磁场，使电机转子保持静止且电机绕组发热。
8.如权利要求5-7中任一项所述的车辆的电池包的加热装置，其特征在于，还包括：
检测模块，所述检测模块用于检测所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态是否正常；
所述生成模块还用于在所述电池包的充放电功能、所述微控制器的功能状态、所述电机的功能状态中的至少一个存在异常时，停止生成所述加热指令并控制所述车辆进入安全状态。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求5-7中的任一项所述的电池包的加热装置。
10.如权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为新能源车辆。
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