CN113696788A - 一种动力电池行车控制方法及动力电池行车控制系统 - Google Patents

一种动力电池行车控制方法及动力电池行车控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于电动汽车技术领域，公开了一种动力电池行车控制方法及动力电池行车控制系统。该动力电池行车控制方法，包括以下步骤：获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1；当S≤S0时，利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；当S0＜S≤S1时，获取动力电池冷却回路的实际温度T，当动力电池冷却回路的实际温度T＜第一预设温度T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，并获取电机冷却液回路的实际温度T＇，当T≥T1时或当T＇≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。该动力电池行车控制方法能够延长续驶里程。

Description

一种动力电池行车控制方法及动力电池行车控制系统
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池行车控制方法及动力电池行车控制系统。
背景技术
电动汽车具有噪音小、无污染、零排放及能量转换效率高的特点，能够从根本上解决石油依赖、环境污染、温室气体排放以及能源安全问题，使电动汽车的价值不仅仅是节能减碳，更是一种用能方式的变革及由此带来的能源结构的优化。
电动汽车中电池的使用受环境温度影响较大，尤其是在冬季严寒的低温环境下，由于电池的电化学反应活性降低，车用动力电池性能和放电容量都会出现大幅衰减，加之冬季车辆暖风使用和阻力增加，造成电动汽车的续驶里程大幅缩短和车辆动力性能的下降。
为了解决这个问题，现有技术采用对动力电池进行加热的方式，即通过电池加热功能将动力电池温度升高，使其脱离过低的温度，恢复其放电和充电的最大功率能力。但是由于动力电池能量较多，热容较大，电池加热往往需要耗费一部分电池自身的能量，造成一定的能源浪费，因此无法兼顾电池所需加热的工况和电池加热造成能源浪费的情况。另外，电池加热的终止温度普遍采用统一的温度阈值，低于温度阈值即开始加热，加热到该温度就停止，适应性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池行车控制方法及动力电池行车控制系统，提高动力电池的动力性能，并能够延长续驶里程。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种动力电池行车控制方法，包括以下步骤：
启动动力电池的加热模式；
获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1；
当S≤S0时，启动短途模式，利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
当S0＜S≤S1时，启动中短途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T，比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，并获取电机冷却液回路的实际温度T＇，当T≥T1时或当T＇≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
当S＞S1时，启动长途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T和动力电池的实际温度T＇＇，比较动力电池的实际温度T＇＇和电池极限温度Tmax，如果T＇＇小于等于电池极限温度Tmax，比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；当T≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
作为优选，在启动动力电池的加热模式之前，获取整车外部环境实际温度t和动力电池的实际温度T＇＇，比较整车外部环境实际温度t和环境预设温度t0，并比较动力电池的实际温度T＇＇和动力电池的初始温度T0，当t≤t0，且T＇＇≤T0时，启动动力电池的加热模式。
作为优选，在启动长途模式时，在利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热之后，获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度下降差△T，比较实际温度下降差△T和第一预设温度差△T1，当△T≥△T1时，将动力电池冷却回路和电机冷却液回路断开，并利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，直至动力电池冷却回路的实际温度T达到第一预设温度T1。
作为优选，在动力电池冷却回路的实际温度T达到第一预设温度T1之后，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
作为优选，在启动动力电池的加热模式之后，获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度升温差△T，比较实际温度升温差△T和第二预设温度差△T2，当△T≥△T2时，控制电池加热装置停止工作。
作为优选，在启动动力电池的加热模式之后，获取动力电池的实际电量SOC，比较实际电量SOC和预设电量SOC0，当SOC＜SOC0时，控制电池加热装置停止工作。
作为优选，在启动动力电池的加热模式之后，检测电池加热装置的工作状态，如果电池加热装置出现故障，控制电池加热装置停止工作。
作为优选，在启动动力电池的加热模式之后，判断驾驶行程是否结束，若是，控制电池加热装置停止工作。
作为优选，在启动动力电池的加热模式之后，获取整车已行驶距离Sa，比较整车已行驶距离Sa和驾驶距离目的地的实际行车距离S，判断实际行车距离S和整车已行驶距离Sa之差是否小于等于预设距离差△S，若是，控制电池加热装置停止工作。
为达上述目的，本发明还提供了一种动力电池行车控制系统，包括：
动力电池加热模块，用于启动动力电池的加热模式；
驾驶员距离目的地获取模块，用于获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
行车距离比较模块，用于比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1；
电机冷却液回路控制模块，用于当S≤S0时，启动短途模式，并控制利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
动力电池冷却回路实际温度获取模块，用于当S0＜S≤S1时，启动中短途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T；
动力电池冷却回路的实际温度比较模块，用于比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；
电机冷却液回路的实际温度获取模块，用于获取电机冷却液回路的实际温度T＇，当T≥T1时或当T＇≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
动力电池的实际温度获取模块，用于当S＞S1时，启动长途模式，获取动力电池的实际温度T＇＇；
动力电池的实际温度比较模块，用于比较动力电池的实际温度T＇＇和电池极限温度Tmax，如果T＇＇小于等于电池极限温度Tmax，动力电池冷却回路的实际温度比较模块被配置为比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；当T≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
本发明的有益效果：
本发明提供的动力电池行车控制方法，在不改变电动汽车结构的情况下，通过在行车过程中对动力电池加热方式进行优化，来达到延长电动汽车的续驶里程的目的。在出发前获取驾驶员的行程信息，通过比较驾驶员距离目的地的实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1，根据行程距离的远近，选择启动短途模式、中短途模式或长途模式，简单、方便可靠，个性化强，最大的减少动力电池加热所带来的耗电，最大程度提升电池加热所带来的收益。
同时，针对短途模式等为动力电池升温收益较小的工况，无需利用电池加热装置对动力电池加热，避免冬季车载能源浪费。对于中短途模式和长途模式等需要进行动力电池加热的工况，通过电池加热装置和电机驱动余热的交替使用，在保证电池性能提升的基础上，最大程度减少PTC工作所带来的电耗，最大程度利用电机驱动余热的利用，最大程度减少不必要的电池加热造成的浪费，如短途行驶的电池加热。
本发明提供的动力电池行车控制系统，驾驶员距离目的地获取模块获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S，实现对驾驶员导航信息的获取，根据该导航信息，结合动力电池温度和其他车辆端因素，在出发前根据驾驶员单次行程的距离，在行车距离比较模块比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1之后，根据短途、中短途及长途三种距离，设定了三种不同的动力电池加热控制模式，最大的减少动力电池加热所带来的耗电，最大程度提升电池加热所带来的收益。动力电池的加热方式是采用电池加热装置与电机驱动余热交替加热的方式，这种加热方式可以尽量缩短电池加热装置的工作时间，尽量减少电池加热装置的能耗。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的动力电池行车控制方法中在四通阀在第一工作位置的示意图；
图2是本发明实施例一提供的动力电池行车控制方法中在四通阀在第二工作位置的示意图；
图3是本发明实施例一提供的动力电池行车控制方法的流程图；
图4是本发明实施例二提供的动力电池行车控制方法的流程图；
图5是本发明实施例三提供的动力电池行车控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
现有电动汽车的动力电池的使用受环境温度影响较大，尤其是在低温环境下，由于电池的电化学反应活性降低，可用能量也随之减少，导致电动汽车的续驶里程也减小，所以需要对动力电池进行加热。目前电池加热的方式有：充电时利用交流电为动力电池进行加热、利用动力电池自身能量为其进行加热或额外增加电池加热装置，例如PTC加热器或电热膜加热器等。
在现有行车过程中，动力电池加热方式基本上都利用动力电池自身能量为其进行加热，但是没有考虑到驾驶里程、环境温度及驾驶工况的情况。例如，驾驶员行驶距离只有几公里，而环境温度比较低，这时电动汽车一上电，动力电池就可以加热，当到达目的地时，动力电池还没有加热完成，这样会导致加热的能量浪费了。再比如，驾驶员行驶几十公里的里程，但环境温度很低，这时电动汽车一上电，动力电池就可以加热，当达到目的地时，动力电池还没有加热完成，这样同样会造成加热能量的损失，从而续驶里程缩短。另外，当动力电池温度大于温度阈值时，但是动力电池没有达到更优的温度，从而导致加热能量不能很好的释放，这样也无法延长续驶里程。
因此，电动汽车的里程焦虑一直是困扰用户的问题，为了解决延长电动汽车的续驶里程，尤其是低温条件下续驶里程短的问题。为此，本发明提出了一种动力电池行车控制方法，用于对动力电池进行加热。具体地，动力电池加热有两种加热方式，第一种是通过电池加热装置进行加热，电池加热装置包括但不限于水暖PTC加热、空调热泵等水路加热装置及PTC薄膜等一切能给动力电池升温且耗费车辆能源的装置；第二种是利用电机驱动余热加热，即电机驱动过程定子发热传导到水套冷却液中的热量。
如图1-图2所示，电池加热装置、动力电池及第一水泵相互连通，形成动力电池冷却回路，电机和第二水泵相互连通，形成电机冷却液回路，在动力电池冷却回路和电机冷却液回路之间设置有四通阀，车辆的控制器在进行计算后，通过控制四通阀的启闭，以控制电机冷却液回路与动力电池冷却回路的串联或断开。当两者断开时，两条回路各不相关，利用电池加热装置工作，使为动力电池冷却回路只通过电池加热装置进行加热。当两者串联时，电池加热装置不工作，利用电机驱动余热对动力电池冷却回路进行加热。
如图1所示，四通阀处于第一位置状态，此时电机冷却液回路与动力电池冷却回路各自断开。如图2所示，四通阀处于第二位置状态，即电机冷却液回路与动力电池冷却回路串联，利用电机驱动余热实现动力电池加热。
如图3所示，本实施例提供的动力电池行车控制方法，包括以下步骤：
第一步、启动动力电池的加热模式；
启动动力电池的加热模式具体是指启动通过电池加热装置进行加热或利用电机驱动余热加热或两者相互配合的加热方式。
第二步、获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
驾驶员在出发前选择目的并进行导航，利用驾驶员导航信息，在出发前根据驾驶员单次行程的距离，获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S。
第三步、比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1；
其中，第一预设距离S0＜第二预设距离S1，通过设置第一预设距离S0及第二预设距离S1两个预设距离参数，实际行车距离S可以分别在三个不同的空间内取值，并设定和三个不同空间取值相对应的三种不同的动力电池加热控制方式。
需要说明的是，第一预设距离S0及第二预设距离S1可以通过大量不同温度、不同工况试验获得的经验值，对低温经济性最好的续驶里程值。第一预设距离S0及第二预设距离S1的获取原则是在绝大多数工况下(包括市区工况、市郊工况等)，在第一预设距离S0里程范围内对动力电池进行加热的里程效益不大，也可以在一定数量的实际驾驶循环中评价，大概率是位于第一预设距离S0里程范围内的动力电池进行加热的经济效益不大。
同理，在大于第二预设距离S1的范围内能取得正向的里程收益。第一预设距离S0及第二预设距离S1的数值设定与动力电池温度和环境温度有关，具体的第一预设距离S0及第二预设距离S1数值可以根据动力电池初始温度T0和环境预设温度t0构建的二维表格查询获得，即不同的T0和t0对应着不同的S0和S1。
其中，上述的经济效益或者里程效益指的是动力电池在低温环境下可用能量的增加大于给电池加热的能量消耗，也可以通过续驶里程提升来体现。
第四步、当S≤S0时，启动短途模式，利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
当S≤S0时，意味着行程较短，动力电池加热性能提升需求不大，由于动力电池加热未达到指定温度，驾驶员就已经到达目的地，对里程提升的意义也不大，因此无需利用电池加热装置对动力电池主动加热。具体控制如下：控制四通阀进入第二位置状态，采用电机冷却液回路与动力电池冷却回路串联的方式，利用电机驱动余热实现动力电池加热。
第五步、当S0＜S≤S1时，启动中短途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T，比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，并获取电机冷却液回路的实际温度T＇，当T≥T1时或当T＇≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
当S0＜S≤S1时，该行程属于中短途行驶，电池加热装置启动工作，电池加热装置优选以最大功率P加热动力电池冷却回路，使得动力电池冷却回路内冷却液温度迅速升高，将动力电池冷却回路的实际温度T升高至第一预设温度T1，并维持在第一预设温度T1。
当电机冷却液回路的实际温度T＇也达到了第一预设温度T1时，进行如下两个执行操作：1.控制电池加热装置停止工作；2.控制四通阀进入第二位置状态，采用电机冷却液回路与动力电池冷却回路串联的方式，利用电机驱动余热实现动力电池加热。在之后过程中，电池加热装置也将不再参与工作，后续直至目的地，动力电池完全依靠电机驱动余热缓慢升温或保温。
需要特别说明的是，上述考虑的是动力电池冷却回路的实际温度T先到第一预设温度T1，电机冷却液回路的实际温度T＇后至第一预设温度T1的情况，而现实中动力电池冷却回路的实际温度T与电机冷却液回路的实际温度T＇都有可能温度先达到第一预设温度T1，所以也存在电机冷却液回路的实际温度T＇先达到第一预设温度T1，动力电池冷却回路的实际温度T后至T1的情况，执行操作与上述控制方法类似，故不再详细赘述。
第六步、当S＞S1时，启动长途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T和动力电池的实际温度T＇＇，比较动力电池的实际温度T＇＇和电池极限温度Tmax，如果动力电池的实际温度T＇＇小于等于电池极限温度Tmax，比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；当T≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
当S＞S1时，该行程属于长途行驶，在长途行驶过程中，动力电池温度提升会引起动力电池性能提升，例如动力电池回收充电能力提升可以具有较大的收益性，并在一定程度上提升续驶里程，因此需要进行持续的给动力电池进行加热，直至动力电池的实际温度T＇＇达到电池极限温度Tmax。其中电池极限温度Tmax是动力电池加热的终止温度，是动力电池性能提升较大的温度阈值，意味着车辆制动能量回收能达到较高水平。
如果动力电池的实际温度T＇＇小于等于电池极限温度Tmax，即动力电池的实际温度T＇＇在没有达到电池极限温度Tmax之前，如果动力电池冷却回路的实际温度T小于第一预设温度T1，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，优选地，电池加热装置优选以最大功率P加热动力电池冷却回路，使得动力电池冷却回路内冷却液温度迅速升高，将动力电池冷却回路的实际温度T升高至第一预设温度T1，并维持在第一预设温度T1。
当电机冷却液回路的实际温度T＇也达到了第一预设温度T1时，进行如下两个执行操作：1.控制电池加热装置停止工作；2.控制四通阀进入第二位置状态，采用电机冷却液回路与动力电池冷却回路串联的方式，利用电机驱动余热实现动力电池加热。
本实施例提供的动力电池行车控制方法，在不改变电动汽车结构的情况下，通过在行车过程中对动力电池加热方式进行优化，来达到延长电动汽车的续驶里程的目的。在出发前获取驾驶员的行程信息，通过比较驾驶员距离目的地的实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1，根据行程距离的远近，选择启动短途模式、中短途模式或长途模式，简单、方便可靠，个性化强，最大的减少动力电池加热所带来的耗电，最大程度提升电池加热所带来的收益。
同时，针对短途模式等为动力电池升温收益较小的工况，无需利用电池加热装置对动力电池加热，避免冬季车载能源浪费。对于中途模式和长途模式等需要进行动力电池加热的工况，通过电池加热装置和电机驱动余热的交替使用，在保证电池性能提升的基础上，最大程度减少PTC工作所带来的电耗，最大程度利用电机驱动余热的利用，最大程度减少不必要的电池加热造成的浪费，如短途行驶的电池加热。同时可以根据已经行驶的路程不断修正加热策略，在一定程度上提升纯电动汽车低温经济性。
本实施例提供的动力电池行车控制方法的步骤如下：
S1、获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
S2、判断实际行车距离S是否小于等于第一预设距离S0，若是，执行S3，若否，执行S4；
S3、控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
S4、判断实际行车距离S是否小于等于第二预设距离S1，若是，执行S5和S53，若否，执行S6；
S5、获取动力电池冷却回路的实际温度T；
S51、判断动力电池冷却回路的实际温度T是否小于第一预设温度T1，若是，执行S52，若否，执行S3；
S52、利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；
S53、获取电机冷却液回路的实际温度T＇；
S54、判断电机冷却液回路的实际温度T＇是否大于等于第一预设温度T1，若是，执行S3，若否，执行S52；
S6、获取动力电池冷却回路的实际温度T和动力电池的实际温度T＇＇；
S7、判断动力电池的实际温度T＇＇是否小于等于电池极限温度Tmax，若是，执行S71，若否，执行S72；
S71、判断动力电池冷却回路的实际温度T是否小于第一预设温度T1，若是，执行S52，若否，执行S3。
S72、结束。
实施例二
本实施例和实施例一的区别仅在于，如何启动动力电池的加热模式，其余类似，故不再详细赘述。
由于外界环境为影响动力电池温度的主要因素，因此在动力电池启动加热模式之前，需要对环境温度进行判断。
在启动动力电池的加热模式之前，获取整车外部环境实际温度t和动力电池的实际温度T＇＇，比较整车外部环境实际温度t和环境预设温度t0，并比较动力电池的实际温度T＇＇和动力电池的初始温度T0，当t≤t0，且T＇＇≤T0时，启动动力电池的加热模式。
换而言之，动力电池加热模式进入条件：
首先判断环境温度，并同时满足以下两个条件时，才能启动电池加热模式，否则不考虑电池加热：
1)整车外部环境实际温度t≤环境预设温度t0；2)动力电池的实际温度T＇＇＜动力电池的初始温度T0。
采用这种方式，主要适用于外界温度较低的冬季严寒条件下，对电动汽车中动力电池加热的控制，避免冬季车辆暖风使用和阻力增加，造成续驶里程大幅缩短和车辆动力性能的下降。
如图4所示，本实施例提供的动力电池行车控制方法的步骤如下：
S01、获取整车外部环境实际温度t；
S02、判断整车外部环境实际温度t是否小于等于环境预设温度t0，若是，执行S03，若否，返回S01；
S03、启动动力电池的加热模式；
S04、获取动力电池的实际温度T＇＇；
S05、判断动力电池的实际温度T＇＇是否小于等于动力电池的初始温度T0，若是，执行S03，若否，返回S04；
S1、获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
S2、判断实际行车距离S是否小于等于第一预设距离S0，若是，执行S3，若否，执行S4；
S3、控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
S4、判断实际行车距离S是否小于等于第二预设距离S1，若是，执行S5和S53，若否，执行S6；
S5、获取动力电池冷却回路的实际温度T；
S51、判断动力电池冷却回路的实际温度T是否小于第一预设温度T1，若是，执行S52，若否，执行S3；
S52、利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；
S53、获取电机冷却液回路的实际温度T＇；
S54、判断电机冷却液回路的实际温度T＇是否大于等于第一预设温度T1，若是，执行S3，若否，执行S52；
S6、获取动力电池冷却回路的实际温度T和动力电池的实际温度T＇＇；
S7、判断动力电池的实际温度T＇＇是否小于等于电池极限温度Tmax，若是，执行S71，若否，执行S72；
S71、判断动力电池冷却回路的实际温度T是否小于第一预设温度T1，若是，执行S52，若否，执行S3。
S72、结束。
实施例三
由于在长途模式下，如果仅利用电机的余热对动力电池进行加热，可能会出现加热不充分的情况。为了解决这个问题，在启动长途模式时，在利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热之后，获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度下降差△T，比较实际温度下降差△T和第一预设温度差△T1，当△T≥△T1时，将动力电池冷却回路和电机冷却液回路断开，并利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，直至动力电池冷却回路的实际温度T达到第一预设温度T1。
当动力电池冷却回路内冷却液温度下降时，例如2℃，执行如下操作：1.四通阀处于第一位置状态，此时电机冷却液回路与动力电池冷却回路各自断开，成为各自互不干扰的回路；2.电池加热装置重新启动工作，加热动力电池冷却回路内冷却液的实际温度T达到第一预设温度T1。
采用这种方式，在长途模式下，如果利用电机的余热对动力电池进行加热时，电池加热装置能够及时对温度进行补充，以保证在长途过程中，动力电池的温度，从而实现较佳的续航里程。
在动力电池冷却回路的实际温度T达到第一预设温度T1之后，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
当动力电池冷却回路的实际温度T又恢复到第一预设温度T1时，执行如下操作：1.采用电机冷却液回路与动力电池冷却回路串联的方式，利用电机驱动余热实现动力电池加热；2.控制电池加热装置停止工作。在保证动力电池温度的同时，避免电池加热装置对动力电池的能源消耗。
如图5所示，本实施例提供的动力电池行车控制方法，主要是针对启动长途模式下的具体控制，具体步骤如下：
S01、获取整车外部环境实际温度t；
S02、判断整车外部环境实际温度t是否小于等于环境预设温度t0，若是，执行S03，若否，返回S01；
S03、启动动力电池的加热模式；
S04、获取动力电池的实际温度T＇＇；
S05、判断动力电池的实际温度T＇＇是否小于等于动力电池的初始温度T0，若是，执行S03，若否，返回S04；
S1、获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
S2、判断实际行车距离S是否小于等于第一预设距离S0，若是，执行S3，若否，执行S4；
S3、控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
S4、判断实际行车距离S是否小于等于第二预设距离S1，若是，执行S5和S53，若否，执行S6；
S5、获取动力电池冷却回路的实际温度T；
S51、判断动力电池冷却回路的实际温度T是否小于第一预设温度T1，若是，执行S52，若否，执行S3；
S52、利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；
S53、获取电机冷却液回路的实际温度T＇；
S54、判断电机冷却液回路的实际温度T＇是否大于等于第一预设温度T1，若是，执行S3，若否，执行S52；
S6、获取动力电池冷却回路的实际温度T和动力电池的实际温度T＇＇；
S7、判断动力电池的实际温度T＇＇是否小于等于电池极限温度Tmax，若是，执行S71，若否，执行S72；
S71、判断动力电池冷却回路的实际温度T是否小于第一预设温度T1，若是，执行S52，若否，执行S3。
S72、结束；
S73、获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度下降差△T；
S74、判断实际温度下降差△T是否大于等于第一预设温度差△T1，若是，执行S75，若否，返回S73；
S75、将动力电池冷却回路和电机冷却液回路断开，并执行S52；
S76、判断动力电池冷却回路的实际温度T是否达到第一预设温度T1，若是，执行S3，若否，返回S73。
实施例四
由于对动力电池的控制还受到其他额外因素的影响，例如，动力电池的实际温度差、电池加热装置的工作状态、整车行程已经结束或接近结束等。
可选地，在启动动力电池的加热模式之后，获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度升温差△T，比较实际温度升温差△T和第二预设温度差△T2，当△T≥△T2时，控制电池加热装置停止工作。
例如，当动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度升温差△T大于3℃时，此时认为动力电池的升温幅度较大，如果电池加热装置继续工作，可能会导致动力电池的温度过高，造成不必要的浪费或者发生损坏，此时控制电池加热装置停止工作，在保证动力电池温度的同时，还能避免电池加热装置造成的能源浪费。
可选地，在启动动力电池的加热模式之后，获取动力电池的实际电量SOC，比较实际电量SOC和预设电量SOC0，当SOC＜SOC0时，控制电池加热装置停止工作。
当实际电量SOC小于预设电量SOC0时，意味着此时动力电池的电量不足，如果此时电池加热装置继续工作，会消耗大量的电能，因此，控制电池加热装置停止工作，减少动力电池电量的消耗，起到了节能的作用。
可选地，在启动动力电池的加热模式之后，检测电池加热装置的工作状态，如果电池加热装置出现故障，控制电池加热装置停止工作。
其中，可以通过专门的检测装置对电池加热装置的工作状态进行检测，能够更好的表征电池加热装置的工作状态，当电池加热装置出现故障时，由于电池加热装置不能进行有效的加热，因此控制电池加热装置停止工作。
可选地，在启动动力电池的加热模式之后，判断驾驶行程是否结束，若是，控制电池加热装置停止工作。
可以理解的是，如果驾驶行程结束，那么无需再对动力电池进行加热，因此，此时控制电池加热装置停止工作，避免不必要的能源浪费。
可选地，在启动动力电池的加热模式之后，获取整车已行驶距离Sa，比较整车已行驶距离Sa和驾驶距离目的地的实际行车距离S，判断实际行车距离S和整车已行驶距离Sa之差是否小于等于预设距离差△S，若是，控制电池加热装置停止工作。
可以理解的是，如果驾驶行程接近结束，那么无需再对动力电池进行加热，由于实际交通工况十分复杂，距离判断可能存在一定的偏差，不能准确地实现效益的最大化，所以提出此附加条件。根据整车已行驶距离Sa和驾驶距离目的地的实际行车距离S进行比较，这种比较是每隔一段周期进行比较一次(如周期5min)。如果整车已行驶距离Sa小于驾驶距离目的地的实际行车距离S，加热策略的控制如上面描述进行控制，但是如果实际行车距离S和整车已行驶距离Sa之差小于等于预设距离差△S，例如整车已行驶距离Sa＝0.8S，则控制电池加热装置停止工作，此时认为驾驶行程接近结束，没有必要再进行加热，剩余下的路段只依靠电机余热进行加热，避免电池加热装置加热导致的能量损耗。采用这种修正方式，实时比较目标总里程与已经行驶里程，并及时调整动力电池加热策略。
需要说明的是，以上五个附加条件，只需要满足其中一个，可使电池加热装置停止工作，同时四通阀保持或恢复第二工作位置，采用电机冷却液回路与动力电池冷却回路串联的方式，利用电机驱动余热实现动力电池加热。
实施例五
本实施例提供了一种动力电池行车控制系统，包括：
动力电池加热模块，用于启动动力电池的加热模式；
驾驶员距离目的地获取模块，用于获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
行车距离比较模块，用于比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1；
电机冷却液回路控制模块，用于当S≤S0时，启动短途模式，并控制利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
动力电池冷却回路实际温度获取模块，用于当S0＜S≤S1时，启动中短途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T；
动力电池冷却回路的实际温度比较模块，用于比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；
电机冷却液回路的实际温度获取模块，用于获取电机冷却液回路的实际温度T＇，当T＝T1时或当T＇≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
动力电池的实际温度获取模块，用于当S＞S1时，启动长途模式，获取动力电池的实际温度T＇＇；
动力电池的实际温度比较模块，用于比较动力电池的实际温度T＇＇和电池极限温度Tmax，如果T＇＇小于等于电池极限温度Tmax，动力电池冷却回路的实际温度比较模块被配置为比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；当T＝T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
本实施例提供的动力电池行车控制系统，驾驶员距离目的地获取模块获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S，实现对驾驶员导航信息的获取，根据该导航信息，结合动力电池温度和其他车辆端因素，在出发前根据驾驶员单次行程的距离，在行车距离比较模块比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1之后，根据短途、中短途及长途三种距离，设定了三种不同的动力电池加热控制模式，最大的减少动力电池加热所带来的耗电，最大程度提升电池加热所带来的收益。动力电池的加热方式是采用电池加热装置与电机驱动余热交替加热的方式，这种加热方式可以尽量缩短电池加热装置的工作时间，尽量减少电池加热装置的能耗。
进一步地，该动力电池行车控制系统还包括：
整车外部环境实际温度获取模块，用于获取整车外部环境实际温度t；
动力电池的实际温度获取模块，用于获取动力电池的实际温度T＇＇；
整车外部环境实际温度比较模块，用于比较整车外部环境实际温度t和环境预设温度t0；
动力电池的实际温度比较模块，用于比较动力电池的实际温度T＇＇和动力电池的初始温度T0，
在启动动力电池的加热模式之前，当t≤t0，且T＇＇≤T0时，启动动力电池的加热模式。
由于外界环境为影响动力电池温度的主要因素，因此在动力电池启动加热模式之前，需要对环境温度进行判断。
在启动动力电池的加热模式之前，获取整车外部环境实际温度t和动力电池的实际温度T＇＇，比较整车外部环境实际温度t和环境预设温度t0，并比较动力电池的实际温度T＇＇和动力电池的初始温度T0，当t≤t0，且T＇＇≤T0时，启动动力电池的加热模式。
换而言之，动力电池加热模式进入条件：
首先判断环境温度，并同时满足以下两个条件时，才能启动电池加热模式，否则不考虑电池加热：
1)整车外部环境实际温度t≤环境预设温度t0；2)动力电池的实际温度T＇＇＜动力电池的初始温度T0。
采用这种方式，主要适用于外界温度较低的冬季严寒条件下，对电动汽车中动力电池加热的控制，避免冬季车辆暖风使用和阻力增加，造成续驶里程大幅缩短和车辆动力性能的下降。
进一步地，该动力电池行车控制系统还包括：
动力电池冷却回路实际温度下降差获取模块，用于获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度下降差△T；
动力电池冷却回路实际温度下降差比较模块，用于比较实际温度下降差△T和第一预设温度差△T1，在启动长途模式时，在利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热之后，当△T≥△T1时，将动力电池冷却回路和电机冷却液回路断开，并利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，直至动力电池冷却回路的实际温度T达到第一预设温度T1。
当动力电池冷却回路内冷却液温度下降时，例如2℃，执行如下操作：1.四通阀处于第一位置状态，此时电机冷却液回路与动力电池冷却回路各自断开，成为各自互不干扰的回路；2.电池加热装置重新启动工作，加热动力电池冷却回路内冷却液的实际温度T达到第一预设温度T1。
采用这种方式，在长途模式下，如果利用电机的余热对动力电池进行加热时，电池加热装置能够及时对温度进行补充，以保证在长途过程中，动力电池的温度，从而实现较佳的续航里程。
进一步地，该动力电池行车控制系统还包括：
动力电池冷却回路实际温度升温差获取模块，用于获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度升温差△T；
动力电池冷却回路实际温度升温差比较模块，用于比较实际温度升温差△T和第二预设温度差△T2，在启动动力电池的加热模式之后，当△T≥△T2时，控制电池加热装置停止工作。
例如，当动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度升温差△T大于3℃时，此时认为动力电池的升温幅度较大，如果电池加热装置继续工作，可能会导致动力电池的温度过高，造成不必要的浪费或者发生损坏，此时控制电池加热装置停止工作，在保证动力电池温度的同时，还能避免电池加热装置造成的能源浪费。
进一步地，该动力电池行车控制系统还包括：
动力电池的实际电量获取模块，用于获取动力电池的实际电量SOC；
动力电池的实际电量比较模块，用于比较实际电量SOC和预设电量SOC0，在启动动力电池的加热模式之后，当SOC＜SOC0时，控制电池加热装置停止工作。
当实际电量SOC小于预设电量SOC0时，意味着此时动力电池的电量不足，如果此时电池加热装置继续工作，会消耗大量的电能，因此，控制电池加热装置停止工作，减少动力电池电量的消耗，起到了节能的作用。
进一步地，该动力电池行车控制系统还包括：
检测电池加热装置的工作状态检测模块，在启动动力电池的加热模式之后，能够检测电池加热装置的工作状态，如果电池加热装置出现故障，控制电池加热装置停止工作。
其中，可以通过专门的检测装置对电池加热装置的工作状态进行检测，能够更好的表征电池加热装置的工作状态，当电池加热装置出现故障时，由于电池加热装置不能进行有效的加热，因此控制电池加热装置停止工作。
进一步地，该动力电池行车控制系统还包括：
驾驶行程结束判断模块，在启动动力电池的加热模式之后，驾驶行程结束判断模块能够判断驾驶行程是否结束，若是，控制电池加热装置停止工作。
可以理解的是，如果驾驶行程结束，那么无需再对动力电池进行加热，因此，此时控制电池加热装置停止工作，避免不必要的能源浪费。
进一步地，该动力电池行车控制系统还包括：
整车已行驶距离获取模块，用于获取整车已行驶距离Sa；
整车已行驶距离比较模块，用于比较整车已行驶距离Sa和驾驶距离目的地的实际行车距离S，在启动动力电池的加热模式之后，如果实际行车距离S和整车已行驶距离Sa之差小于等于预设距离差△S，控制电池加热装置停止工作。
如果驾驶行程接近结束，那么无需再对动力电池进行加热，由于实际交通工况十分复杂，距离判断可能存在一定的偏差，不能准确地实现效益的最大化，所以提出此附加条件。根据整车已行驶距离Sa和驾驶距离目的地的实际行车距离S进行比较，这种比较是每隔一段周期进行比较一次(如周期5min)。如果整车已行驶距离Sa小于驾驶距离目的地的实际行车距离S，加热策略的控制如上面描述进行控制，但是如果实际行车距离S和整车已行驶距离Sa之差小于等于预设距离差△S，例如整车已行驶距离Sa＝0.8S，则控制电池加热装置停止工作，此时认为驾驶行程接近结束，没有必要再进行加热，剩余下的路段只依靠电机余热进行加热，避免电池加热装置加热导致的能量损耗。采用这种修正方式，实时比较目标总里程与已经行驶里程，并及时调整动力电池加热策略。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种动力电池行车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
启动动力电池的加热模式；
获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1；
当S≤S0时，启动短途模式，利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
当S0＜S≤S1时，启动中短途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T，比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，并获取电机冷却液回路的实际温度T＇，当T≥T1时或当T＇≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
当S＞S1时，启动长途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T和动力电池的实际温度T＇＇，比较动力电池的实际温度T＇＇和电池极限温度Tmax，如果T＇＇小于等于电池极限温度Tmax，比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；当T≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
2.根据权利要求1所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在启动动力电池的加热模式之前，获取整车外部环境实际温度t和动力电池的实际温度T＇＇，比较整车外部环境实际温度t和环境预设温度t0，并比较动力电池的实际温度T＇＇和动力电池的初始温度T0，当t≤t0，且T＇＇≤T0时，启动动力电池的加热模式。
3.根据权利要求1所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在启动长途模式时，在利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热之后，获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度下降差△T，比较实际温度下降差△T和第一预设温度差△T1，当△T≥△T1时，将动力电池冷却回路和电机冷却液回路断开，并利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热，直至动力电池冷却回路的实际温度T达到第一预设温度T1。
4.根据权利要求3所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在动力电池冷却回路的实际温度T达到第一预设温度T1之后，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
5.根据权利要求1所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在启动动力电池的加热模式之后，获取动力电池冷却回路在预设时间内的实际温度升温差△T，比较实际温度升温差△T和第二预设温度差△T2，当△T≥△T2时，控制电池加热装置停止工作。
6.根据权利要求1所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在启动动力电池的加热模式之后，获取动力电池的实际电量SOC，比较实际电量SOC和预设电量SOC0，当SOC＜SOC0时，控制电池加热装置停止工作。
7.根据权利要求1所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在启动动力电池的加热模式之后，检测电池加热装置的工作状态，如果电池加热装置出现故障，控制电池加热装置停止工作。
8.根据权利要求1所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在启动动力电池的加热模式之后，判断驾驶行程是否结束，若是，控制电池加热装置停止工作。
9.根据权利要求1所述的动力电池行车控制方法，其特征在于，在启动动力电池的加热模式之后，获取整车已行驶距离Sa，比较整车已行驶距离Sa和驾驶距离目的地的实际行车距离S，判断实际行车距离S和整车已行驶距离Sa之差是否小于等于预设距离差△S，若是，控制电池加热装置停止工作。
10.一种动力电池行车控制系统，其特征在于，包括：
动力电池加热模块，用于启动动力电池的加热模式；
驾驶员距离目的地获取模块，用于获取驾驶员距离目的地的实际行车距离S；
行车距离比较模块，用于比较实际行车距离S、第一预设距离S0及第二预设距离S1；
电机冷却液回路控制模块，用于当S≤S0时，启动短途模式，并控制利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
动力电池冷却回路实际温度获取模块，用于当S0＜S≤S1时，启动中短途模式，获取动力电池冷却回路的实际温度T；
动力电池冷却回路的实际温度比较模块，用于比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；
电机冷却液回路的实际温度获取模块，用于获取电机冷却液回路的实际温度T＇，当T≥T1时或当T＇≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热；
动力电池的实际温度获取模块，用于当S＞S1时，启动长途模式，获取动力电池的实际温度T＇＇；
动力电池的实际温度比较模块，用于比较动力电池的实际温度T＇＇和电池极限温度Tmax，如果T＇＇小于等于电池极限温度Tmax，动力电池冷却回路的实际温度比较模块被配置为比较动力电池冷却回路的实际温度T和第一预设温度T1，当T＜T1时，利用电池加热装置对动力电池冷却回路进行加热；当T≥T1时，控制电池加热装置停止工作，并利用电机的余热对动力电池冷却回路进行加热。
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