CN113745701A - 动力电池的加热方法和装置、控制器和车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及车辆的动力电池的加热方法、动力电池的加热装置、整车控制器以及混合动力车辆。所述方法包括：在车辆行驶过程中，如果动力电池的温度小于预设的第一温度阈值同时动力电池的剩余电量大于预设的电量阈值，启动动力电池第一加热流程；动力电池第一加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程；以及，在动力电池的温度提高至预设的第二温度阈值时，结束动力电池第一加热流程。本公开可以在车辆行驶过程中，给处于低温环境中的动力电池进行加热。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术，更具体地，涉及车辆的动力电池的加热方法、动力电池的加热装置、控制器以及车辆。
背景技术
随着车辆技术的发展，使用动力电池作为动力源的车辆越来越普及。但是，动力电池的特性受环境温度的影响比较显著，特别是在低温环境中，锂离子动力电池的能量和功率特性会出现严重衰减。如何提升动力电池的低温性能，使得动力电池可以在低温环境下正常工作，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本公开的实施例提供对动力电池的加热方案，以提升动力电池的低温性能。
根据本公开的第一方面，提供了车辆的动力电池的加热方法，包括：在车辆行驶过程中，如果动力电池的温度小于预设的第一温度阈值同时动力电池的剩余电量大于预设的电量阈值，启动动力电池第一加热流程；
所述动力电池第一加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程；以及，
在动力电池的温度提高至预设的第二温度阈值时，结束所述动力电池第一加热流程。
根据本公开的第二方面，提供了动力电池的加热装置，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时，实现本公开第一方面实施例提供的方法。
根据本公开的第三方面，提供了控制器，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时，实现本公开第一方面实施例提供的方法。
根据本公开的第四面，提供了车辆，包括本公开第二方面实施例提供的动力电池的加热装置或本公开第三方面实施例提供的控制器。
本公开实施例的动力电池的加热方法，可以在车辆行驶过程中，给处于低温环境中的动力电池进行加热，从而提升动力电池的低温性能，使得动力电池可以在低温环境下正常工作。
通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的实施例的特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书实施例的原理。
图1是本公开实施例提供的混合动力车辆的电控系统的示意图；
图2是本公开实施例提供的动力电池第一加热流程的示意图；
图3是本公开实施例提供的动力电池第二加热流程的示意图；
图4(a)是本公开实施例提供的动力电池第二加热流程的充电过程的功率示意图；
图4(b)是本公开实施例提供的动力电池第二加热流程的放电过程的功率示意图；
图5是本公开实施例提供的车辆的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本说明书的各种示例性实施例。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本说明书实施例及其应用或使用的任何限制。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本公开实施例中涉及的车辆可以为混合动力车。该混合动力车可以是增程式混合动力车。该混合动力车也可以是具有纯电动驱动模式和混合动力驱动模式的双模式混合动力车。该混合动力车的发动机可以带动发电机发电，发电机向驱动电机输入电能，以驱动轮端转动。该混合动力车可以是串联式混合动力车或者混联式混合动力车。
该混合动力车设有动力电池，动力电池可以作为该混合动力车的动力来源，可以为驱动电机供电，也同时为车内诸的多用电设备供电。
混合动力车设有电控系统，该电控系统可以是双电控系统，包括电压变换器、母线电容、发电机控制电路、驱动电机控制电路。
电压变换器连接在动力电池和母线电容之间，驱动电机控制电路连接在母线电容的两端，发电机控制电路连接在母线电容的两端。电压变换器，用于在车辆的行驶过程中，将动力电池的电压升高后提供给发电机控制电路和驱动电机控制电路。
电压变换器可以包括电感、第一开关电路以及第二开关电路。电感的一端和动力电池的正极连接。第一开关电路连接在电感的另一端和母线电容的一端之间，母线电容的另一端连接动力电池的负极。第二开关电路连接在电感的另一端和动力电池的负极之间。通过控制第一开关电路和第二开关电路交替导通，实现对动力电池的加热。
本公开实施例中，动力电池加热系统可以直接借用混合动力车的电控系统中的电压变换器的电路拓扑实现，从而节省硬件成本。
在一个具体的例子中，双电控系统的具体的电路结构可以如图1所示。
电容C1连接在动力电池的正负极之间，以起到滤波稳压的作用。母线电容包括并联在一起的电容C2和电容C3。
电压变换器连接在动力电池和母线电容之间，驱动电机控制电路连接在母线电容的两端，发电机控制电路连接在母线电容的两端。电压变换器，用于在车辆的行驶过程中，将动力电池的电压升高后提供给发电机控制电路和驱动电机控制电路。驱动电机控制电路以及发电机控制电路分别由三相全桥逆变电路构成，通过控制三相全桥逆变电路中的IGBT开关管的导通/断开，可以控制发电机、驱动电机的工作。
电压变换器包括电感L1、电感L2以及四个开关模块。电感L1和电感L2用于储能和升压。四个开关模块中，第一开关模块包括IGBT开关管G1和与IGBT开关管G1反向并联的二极管D1，第二开关模块包括IGBT开关管G2和与IGBT开关管G2反向并联的二极管D2，第三开关模块包括IGBT开关管G3和与IGBT开关管G3反向并联的二极管D3，第四开关模块包括IGBT开关管G4和与IGBT开关管G4反向并联的二极管D4。
第一开关模块和第三开关模块对应于前述实施例中的第一开关电路。第二开关模块和第四开关模块对应于前述实施例中的第二开关电路。电感L1的一端和动力电池的正极连接。IGBT开关管G1连接在电感L1的另一端和母线电容的一端之间，IGBT开关管G2连接在电感L1的另一端和动力电池的负极之间，IGBT开关管G1和IGBT开关管G2构成一个IGBT桥。电感L2的一端和动力电池的正极连接。IGBT开关管G3连接在电感L2的另一端和母线电容的一端之间，IGBT开关管G4连接在电感L2的另一端和动力电池的负极之间，IGBT开关管G3和IGBT开关管G4构成一个IGBT桥。母线电容的另一端连接动力电池的负极。
二极管D1-D4起保护、续流的作用，使得第一至第四开关模块具有反向导通能力。在一个具体的例子中，IGBT开关管和对应的二极管可以集成在同一块硅片上，以提高芯片的集成度。
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，是由BJT管(Bipolar Junction Transistor，双极型三极管)和MOS管(Meial-Oxide-Semiconductor，绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET场效应晶体管的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor，电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。在另一个实施例中，IGBT开关管G1-G4也可以分别替换为MOS开关管。
本公开的实施例提供的车辆的动力电池的加热方法包括，包括步骤S202-204。
S202、在车辆行驶过程中，如果动力电池的温度小于预设的第一温度阈值同时动力电池的剩余电量大于预设的电量阈值，启动动力电池第一加热流程。
在车辆行驶过程中，获取动力电池当前的温度，判断动力电池的当前温度是否小于第一温度阈值。如果动力电池的当前温度小于第一温度阈值，则进一步获取动力电池的剩余电量，判断动力电池的剩余电量是否大于电量阈值，如果动力电池的剩余电量大于电量阈值，就可以启动动力电池第一加热流程。电池在较低温度下，电池容量的保持率很低，如果此时仍进行充电，会使电池容量造成永久性降低，最终导致电池损坏，也大大降低了电池的安全性。为了避免这种情况，在步骤S202中，需要同时满足动力电池的温度小于第一温度阈值和动力电池的剩余电量大于电量阈值这两个条件，才可以启动动力电池第一加热流程。在一个具体的例子中，可以从车载电源管理系统(Battery Management System，BMS)处获取动力电池当前的温度和动力电池的当前剩余电量。电量阈值可以根据动力电池的种类、参数、性能进行设置。
动力电池第一加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程。其中，在动力电池第一充电过程中，调节发电机输出的功率为驱动电机的功率和动力电池充电功率的和值；在动力电池第一放电过程中，调节发电机输出的功率为驱动电机的功率和动力电池放电功率的差值。
具体的，在动力电池第一充电过程中，将发电机输出的功率P1，通过母线电容给驱动电机分配功率P2，给动力电池充电分配功率P3，也就是说，调节发电机输出的功率P1为驱动电机的功率P2和动力电池充电功率P3的和值。即，在动力电池第一充电过程中，发电机输出的功率P1＝驱动电机的功率P2+动力电池充电功率P3。
在动力电池第一放电过程中，动力电池向母线电容放电的功率为P4，发电机输出的功率P1和动力电池放电的功率P4共同给驱动电机驱动，也就是说，调节发电机输出的功率P1为驱动电机的功率P2和电池放电功率P4的差值。即，在动力电池第一放电过程中，发电机输出的功率P1+动力电池放电功率P4＝驱动电机的功率P2。如果驱动电机的功率P2与动力电池放电功率P4的差值为零或者负数，说明动力电池放电的功率就可以满足驱动电机当前的需求，在这种情况下，调节发电机输出的功率P1为零。
在一个实施例中，可以预先对动力电池的充放电电流和驱动电机的扭矩进行标定，以准确确定动力电池的充放电功率和驱动电机的功率，从而精确调整发电机输出的功率。在一个实施例中，可以预先对发电机的扭矩进行标定，以通过控制发电机的输出扭矩精确地调整发电机输出的功率。
下面说明动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程中，电压变换器的状态的变化过程，包括步骤S11-S14。
步骤S11：控制IGBT开关管G1、G3导通，IGBT开关管G2、G4断开。母线电容经过IGBT桥的上桥臂给电感L1、L2反向充电，也就是通过IGBT开关管G1给电感L1反向充电，通过IGBT开关管G3给电感L2反向充电，流经电感L1、L2的电流会逐渐增大。
步骤S12：当流经电感L1、L2的电流达到第一电流预设值时，控制IGBT开关管G1、G3断开，IGBT开关管G2、G4断开，第二开关模块的二极管D2和第四开关模块的二极管D4会导通，由于电感L1、L2上的电流不能突变，电感L1给动力电池充电，电感L2给动力电池充电，流经电感L1、L2的电流会逐渐减小。
步骤S13：在流经电感L1、L2的电流降为零时，控制IGBT开关管G1、G3断开，IGBT开关管G2、G4导通。动力电池放电给电感L1、L2，电感L1、L2开始储能，流经电感L1、L2的电流会逐渐增大。
步骤S14：当流经电感L1、L2的电流达到第一电流预设值时，控制IGBT开关管G1、G3断开，IGBT开关管G2、G4断开，第一开关模块的二极管D1和第三开关模块的二极管D3会导通，由于电感L1、L2上的电流不能突变，电感L1通过二极管D1放电给母线电容，电感L2通过二极管D3放电给母线电容，流经电感L1、L2的电流会逐渐减小。当流经电感L1、L2的电流降为零时，返回执行步骤S11。
动力电池第一充电过程包括步骤S11和步骤S12。动力电池第一放电过程包括步骤S13和步骤S14。在步骤S11和步骤S12中，流经电感L1、L2的电流的方向，为图1中的从右至左的方向。在步骤S13和步骤S14中，流经电感L1、L2的电流的方向，为图1中的从左至右的方向。
通过循环执行步骤S11至步骤S14，就可以交替循环执行动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程，从而实现在车辆行驶过程中对动力电池进行加热。
在动力电池第一加热流程的一个加热周期T1内，动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程可以各占T1/2的时长，以实现动力电池第一加热流程电量不累积。在一个实施例中，可以预先标定电感L1、L2的电流从零到达到第一电流预设值的时间(T1/4)，从而在步骤S202中，按照时间控制IGBT开关管G1-G4的导通/断开。
S204、在动力电池的温度提高至预设的第二温度阈值时，结束动力电池第一加热流程。
在动力电池的温度提高至预设的第二温度阈值时，即动力电池的温度大于等于第二温度阈值时，说明动力电池已经可以正常工作，结束动力电池第一加热流程。在一个具体的例子中，第一温度阈值和第二温度阈值为同一个值。在另一个具体的例子中，第二温度阈值高于第一温度阈值。本领域技术人员可以根据动力电池的种类、参数、性能，设置第一温度阈值和第二温度阈值。
在一个实施例中，结束动力电池第一加热流程后，可以进入正常的混合动力驱动行驶模式，也可以进入纯电动行驶模式。
参见图2所示，本公开实施例提供了动力电池的加热方法，包括步骤S601-S609。
S601、在车辆的行驶过程中获取动力电池的温度。
S602、判断动力电池的温度是否小于第一温度阈值。如果动力电池的温度小于第一温度阈值，执行步骤S603。如果动力电池的温度大于等于第一温度阈值，结束本方法。
S603、获取动力电池的剩余电量。
S604、判断动力电池的剩余电量是否大于电量阈值。如果动力电池的剩余电量大于电量阈值，执行步骤S605。如果动力电池的剩余电量小于等于电量阈值，结束本方法。
S605、启动第一动力加热流程，执行步骤S606。
S606、进入动力电池第一充电过程，调节发电机输出的功率，将发电机输出的功率分配给驱动电机驱动和给动力电池充电。其中，在动力电池第一充电过程，调节发电机输出的功率为驱动电机的功率和动力电池充电功率的和值。
S607、经过1/2个加热周期后，进入动力电池第一放电过程，调节发电机输出的功率，发电机输出的功率和动力电池放电的功率共同给驱动电机驱动。其中，在动力电池第一放电过程中，调节发电机输出的功率为驱动电机的功率和动力电池放电功率的差值。
S608、经过1/2个加热周期后，判断电池温度是否达到第二温度阈值。如果动力电池的温度达到第二温度阈值，执行步骤S608。如果动力电池的温度没有达到第二温度阈值，返回执行步骤605。
S609、结束动力电池第一加热流程。
本公开实施例提供的动力电池的加热方法，可以在车辆行驶过程中，给处于低温环境中的动力电池进行加热，从而提升动力电池的低温性能，使得动力电池可以在低温环境下正常工作。
本公开实施例提供的动力电池的加热方法，可以在车辆行驶过程中，在同时满足动力电池的温度小于第一温度阈值和剩余电量大于电量阈值的情况下，启动对动力电池的加热，可以保证动力电池的充放电性能，不会对动力电池造成损害。
本公开实施例提供的动力电池的加热方法，可以通过控制发电机输出的功率，在动力电池的加热过程中，由发电机和动力电池放电一起给驱动电机驱动，降低车辆系统的功耗。
本公开实施例提供的动力电池的加热方法，可以利用车辆现有的电控系统实现车辆行驶过程中的动力电池加热，无需另外增加循环装置等电池加热装置，节省空间和成本。
本公开的实施例提供的车辆的动力电池的加热方法，可以包括步骤S102-104。
S102、在车辆启动之前，如果动力电池的温度小于预设的第三温度阈值，启动车辆的空调以及启动动力电池第二加热流程。
在发动机启动时，获取动力电池当前的温度，判断动力电池的当前温度是否小于第三温度阈值。如果动力电池的当前温度小于第三温度阈值，则在车辆开始行驶之前，对动力电池进行预加热，也就是启动车辆的空调以及启动动力电池第二加热流程。在一个具体的例子中，可以从车载电源管理系统处获取动力电池当前的温度。
动力电池第二加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第二充电过程和动力电池第二放电过程。其中，在动力电池第二充电过程中，调节发电机输出的功率为空调的功率和动力电池充电功率的和值。在动力电池第二放电过程中，调节发电机输出的功率为空调的功率和动力电池放电功率的差值。在一个具体的例子中，空调的功率可以是空调PTC(positivetemperature coefficient resistance，正温度系数热敏电阻)的功率。
具体的，在动力电池第二充电过程中，将发电机输出的功率P1，通过母线电容给空调分配功率P5，给动力电池充电分配功率P3，也就是说，调节发电机输出的功率P1为空调的功率P5和动力电池充电功率P3的和值。即，在动力电池第二充电过程中，发电机输出的功率P1＝空调的功率P5+动力电池充电功率P3。
在动力电池第二放电过程中，动力电池向母线电容放电的功率为P4，发电机输出的功率P1和动力电池放电的功率P4共同提供给空调，也就是说，调节发电机输出的功率P1为空调的功率P5和动力电池放电功率P4的差值。即，在动力电池第二放电过程中，发电机输出的功率P1+动力电池充电功率P4＝空调的功率P5。如果空调的功率P5与电池放电功率P4的差值为零或者负数，说明动力电池放电的功率就可以满足空调当前的需求，在这种情况下，调节发电机输出的功率P1为零。
本公开实施例提供的动力电池预加热过程，空调一直是作为用电器来使用，发电机输出的能量以及动力电池放电的能量可以通过母线传输给空调。从而在车辆开始行驶之前，实现提前暖车的效果。
在预加热过程中，可以通过电压变换器检测动力电池、空调以及发电机输出的功率。本公开实施例的预加热过程，通过调节动力电池的功率、空调的功率以及发电机输出的功率之间的对应关系完成对动力电池的充放电，特别是在动力电池放电的过程中，将动力电池的能量提供给空调，使得动力电池可以通过较大的电流，更快的完成自加热。本公开实施例的预加热过程中，无需另外增加循环装置等电池加热装置，节省空间和成本。
在一个实施例中，可以预先对动力电池的充放电电流进行标定，以准确确定动力电池的充放电功率，从而精确调整发电机输出的功率。在一个实施例中，可以预先对发电机的扭矩进行标定，以通过控制发电机的输出扭矩精确地调整发电机输出的功率。
下面说明动力电池第二充电过程和动力电池第二放电过程中，电压变换器的状态的变化过程，包括步骤S21-S24。。
步骤S21：控制IGBT开关管G1、G3导通，IGBT开关管G2、G4断开。母线电容经过IGBT桥的上桥臂给电感L1、L2反向充电，也就是通过IGBT开关管G1给电感L1反向充电，通过IGBT开关管G3给电感L2反向充电，流经电感L1、L2的电流会逐渐增大。
步骤S22：当流经电感L1、L2的电流达到第二电流预设值时，控制IGBT开关管G1、G3断开，IGBT开关管G2、G4断开，第二开关模块的二极管D2和第四开关模块的二极管D4会导通，由于电感L1、L2上的电流不能突变，电感L1给动力电池充电，电感L2给动力电池充电，流经电感L1、L2的电流会逐渐减小。
步骤S23：在流经电感L1、L2的电流降为零时，控制IGBT开关管G1、G3断开，IGBT开关管G2、G4导通。动力电池放电给电感L1、L2，电感L1、L2开始储能，流经电感L1、L2的电流会逐渐增大。
步骤S24：当流经电感L1、L2的电流达到第二电流预设值时，控制IGBT开关管G1、G3断开，IGBT开关管G2、G4断开，第一开关模块的二极管D1和第三开关模块的二极管D3会导通，由于电感L1、L2上的电流不能突变，电感L1通过二极管D1放电给母线电容，电感L2通过二极管D3放电给母线电容，母线电容开始储能，流经电感L1、L2的电流会逐渐减小。当流经电感L1、L2的电流降为零时，重新执行步骤S21。
动力电池第二充电过程包括步骤S21和步骤S22。动力电池第二放电过程包括步骤S23和步骤S24。在步骤S21和步骤S22中，流经电感L1、L2的电流的方向，为图1中的从右至左的方向。在步骤S23和步骤S24中，流经电感L1、L2的电流的方向，为图1中的从左至右的方向。
通过循环执行步骤S21至步骤S24，就可以交替循环执行动力电池第二充电过程和动力电池第二放电过程，从而实现对动力电池的预加热。
在动力电池第二加热流程的一个加热周期T2内，动力电池第二充电过程和动力电池第二放电过程可以各占T2/2的时长，以实现动力电池第二加热流程电量不累积。在一个实施例中，可以预先标定电感L1、L2的电流从零到达到第二电流预设值的时间(T2/4)，从而在步骤S102中，按照时间控制IGBT开关管G1-G4的导通/断开。
在一个实施例中，第一电流预设值和第二电流预设值可以相同，动力电池第一加热流程的加热周期T1和动力电池第二加热流程的加热周期T2可以相同。
S104、在动力电池的温度提高至预设的第四温度阈值时，结束动力电池第二加热流程。
在动力电池的温度提高至第四温度阈值时，说明动力电池的温度已经正常，可以结束动力电池第二加热流程，控制车辆开始行驶。在一个具体的例子中，第三温度阈值和第四温度阈值为同一个值。在另一个具体的例子中，第四温度阈值高于第三温度阈值。本领域技术人员可以根据动力电池的种类、参数、性能，设置第三温度阈值和第四温度阈值。
本公开实施例提供的电池预加热方法，可以在车辆启动行驶之前，对动力电池进行一段时间的预加热，使其在启动之初就可以达到正常行驶的温度条件，减少因低温导致的启动困难或电池无法正常工作的情况。
参见图3所示，本公开实施例提供了动力电池的加热方法，包括步骤S701-S708。
S701、在车辆启动前，获取动力电池的温度。
S702、判断动力电池的温度是否小于第三温度阈值。如果动力电池的温度小于第三温度阈值，执行步骤S703。如果动力电池的温度大于等于第三温度阈值，执行步骤S708。
S703、启动第二动力加热流程，执行步骤S704。
S704、进入动力电池第二充电过程，调节发电机输出的功率，将发电机输出的功率分配给空调工作和给动力电池充电。其中，在动力电池第二充电过程，调节发电机输出的功率为空调的功率和动力电池充电功率的和值。
S705、经过1/2个加热周期后，进入动力电池第二放电过程，调节发电机输出的功率，发电机输出的功率和动力电池放电的功率共同提供给空调工作。其中，在动力电池第二放电过程中，调节发电机输出的功率为空调的功率和动力电池放电功率的差值。
S706、经过1/2个加热周期后，判断电池温度是否达到第四温度阈值。如果动力电池的温度达到第四温度阈值，执行步骤S707。如果动力电池的温度没有达到第四温度阈值，返回执行步骤704。
S707、结束动力电池第二加热流程，执行步骤S708。
S708、启动车辆行驶。
本公开实施例提供的动力电池预加热过程，可以在车辆启动行驶之前，给处于低温环境中的动力电池进行加热，从而提升动力电池的温度，使得车辆可以正常启动行驶。
本公开实施例提供的动力电池预加热过程，空调一直是作为用电器来使用，发电机输出的能量以及动力电池放电的能量可以通过母线提供给空调工作，从而在车辆开始行驶之前，实现提前暖车的效果。
本公开实施例提供的动力电池预加热过程，可以利用车辆现有的电控系统实现，无需另外增加循环装置等电池加热装置，节省空间和成本。
本公开实施例提供的动力电池的加热方法，利用动力电池与电控系统产生交变电流，交变电流通过有一定内阻的动力电池从而产生热量，最终使电池包能够通过自身提高温度，使动力电池处于较佳工作状态。
在上述实施例中，第一温度阈值和第三温度阈值可以相同，第二温度阈值和第四温度阈值可以相同，第一电流预设值和第二电流预设值可以相同。各个温度阈值和电流预设值可以预先通过实际测试或者工程仿真确定。
本公开实施例还提供了动力电池的加热装置，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时，可以实现前述任一实施例公开的动力电池的加热方法。
本公开实施例还提供了一种混合动力车辆，包括前述的动力电池的加热装置。
本公开的实施例提供的车辆的动力电池的加热方法，可以由车辆的整车控制器(vehicle Controller Unit，VCU)负责实施。整车控制器是整个车辆的核心部件，实现整车的驱动控制。
本公开实施例还提供了一种控制器，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时，可以实现前述任一实施例公开的动力电池的加热方法。该控制器可以是车辆的整车控制器。
本公开实施例还提供了一种车辆，包括前述的控制器。参见图5所示，该车辆包括动力电池10、电控系统30、发动机40、发电机50、驱动电机60、整车控制器70以及空调80。该车辆包括还可以包括与电控系统30连接的动力电池管理系统。该车辆可以是混合动力车辆。
电控系统30包括电压变换器31、母线电容32、驱动电机控制电路33、发电机控制电路34。
电压变换器31连接在动力电池10和母线电容32之间。电压变换器31，用于在车辆的行驶过程中，将动力电池10的电压升高后，经由驱动电机控制电路33提供给驱动电机控制电路33和发电机控制电路34。
整车控制器70用于：在车辆行驶过程中，如果动力电池的温度小于预设的第一温度阈值同时动力电池的剩余电量大于预设的电量阈值，启动动力电池第一加热流程；动力电池第一加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程；以及，在动力电池的温度提高至预设的第二温度阈值时，结束动力电池第一加热流程。
整车控制器70还用于：在车辆启动之前，如果动力电池的温度小于预设的第三温度阈值，启动车辆的空调以及启动动力电池第二加热流程；动力电池第二加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第二充电过程和动力电池第二放电过程；以及，在动力电池的温度提高至预设的第四温度阈值时，结束动力电池第二加热流程。
本公开实施例中涉及的动力电池的加热装置、动力电池管理系统、电控系统，可以分别设置有控制器。控制器可以包括处理器和存储器，存储器中存储有指令，处理器可以执行指令以支持实现本公开的实施例提供的动力电池的加热方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于加热装置、整车控制器、车辆实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书的实施例可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本说明书实施例的各个方面的计算机指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由计算机指令执行设备使用的计算机指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有计算机指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机指令，并转发该计算机指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
附图中的流程图和框图显示了根据本说明书的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或计算机指令的一部分，模块、程序段或计算机指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行计算机指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
以上已经描述了本说明书的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种车辆的动力电池的加热方法，其特征在于，包括：
在车辆行驶过程中，如果动力电池的温度小于预设的第一温度阈值同时动力电池的剩余电量大于预设的电量阈值，启动动力电池第一加热流程；
所述动力电池第一加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第一充电过程和动力电池第一放电过程；以及，
在动力电池的温度提高至预设的第二温度阈值时，结束所述动力电池第一加热流程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述动力电池第一充电过程中，调节发电机输出的功率为驱动电机的功率和动力电池充电功率的和值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述动力电池第一放电过程中，调节发电机输出的功率为驱动电机的功率和动力电池放电功率的差值。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在车辆启动之前，如果动力电池的温度小于预设的第三温度阈值，启动车辆的空调以及启动动力电池第二加热流程；
所述动力电池第二加热流程包括：通过调节设置在动力电池与母线电容之间的电压变换器的状态和发电机输出的功率，循环执行动力电池第二充电过程和动力电池第二放电过程；以及，
在动力电池的温度提高至预设的第四温度阈值时，结束所述动力电池第二加热流程。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述动力电池第二充电过程中，调节发电机输出的功率为空调的功率和动力电池充电功率的和值。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述动力电池第二放电过程中，调节发电机输出的功率为空调的功率和动力电池放电功率的差值。
7.根据权利要求1所述的方法，所述电压变换器包括电感、第一开关电路以及第二开关电路；
所述电感的一端和动力电池的正极连接；
所述第一开关电路连接在所述电感的另一端和母线电容的一端之间，所述母线电容的另一端连接动力电池的负极；
所述第二开关电路连接在所述电感的另一端和动力电池的负极之间；
通过控制第一开关电路和第二开关电路交替导通，实现动力电池的加热。
8.一种动力电池的加热装置，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时，实现权利要求1-7中任一项所述的方法。
9.一种控制器，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时，实现权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种车辆，包括权利要求8所述的动力电池加热装置或权利要求9所述的控制器。
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