CN115320454B - 一种低温环境下新能源汽车电池控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动车辆技术领域，具体涉及一种低温环境下新能源汽车电池控制方法及控制系统，低温环境下新能源汽车电池控制方法包括：获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和充电状态信息；若满足第一预设条件，采用第一执行模式；若满足第二预设条件，采用第二执行模式；若满足第三预设条件，采用第三执行模式。根据电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和充电状态信息，确定是否进行充电和加热的对象，使得电池包的动力模块和电池包的供温模块在适宜温度下进行充电操作。
Description
技术领域
本发明涉及电动车辆技术领域，具体涉及一种低温环境下新能源汽车电池控制方法及控制系统。
背景技术
新能源汽车电池在15°C至35°C的环境下，蓄电池的充电、放电能力在正常水平。电池所处的环境温度越低，电池的蓄电量也越低，越不利于电池的充放电。实际使用过程中，环境温度低于15°C时，电池的蓄电量就会降到原来的70%至80%，如果气温降到零下10°C以下，蓄电量会更低，因此，在低温环境下进行充电不利于电池的正常使用，影响电池的使用寿命。
发明内容
本发明提供一种低温环境下新能源汽车电池控制方法及控制系统，以解决新能源汽车电池在低温下充电的问题。
本发明的一种低温环境下新能源汽车电池控制方法及控制系统采用如下技术方案：
一种低温环境下新能源汽车电池控制方法，包括：
获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和充电状态信息；
若满足第一预设条件，采用第一执行模式；
若满足第二预设条件，采用第二执行模式；
若满足第三预设条件，采用第三执行模式。
在其中一个实施例中，第一预设条件为收到充电信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第一预设温度t1；
和/或，第二预设条件为收到充电信号，电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度低于第一预设温度t1；
和/或，第三预设条件为收到充电信号，电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度高于第一预设温度t1。
在其中一个实施例中，第一执行模式为外接电源不对电池包的供温模块进行充电，并使外接电源对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热；
和/或，第二执行模式为使外接电源对电池包的供温模块进行充电，并使外接电源对电池包的动力模块进行加热；
和/或，第三执行模式为使外接电源对电池包的供温模块进行充电，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块进行充电。
在其中一个实施例中，低温环境下新能源汽车电池控制方法还包括：
获取汽车启动状态信息；
若满足第四预设条件，采用第四执行模式；
若满足第五预设条件，采用第五执行模式；
若满足第六预设条件，采用第六执行模式。
在其中一个实施例中，第四预设条件为接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第一预设温度t1；
和/或，第五预设条件为接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度低于第一预设温度t1；
和/或，第六预设条件为接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度高于第一预设温度t1。
在其中一个实施例中，第四执行模式为使汽车不启动，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热；
和/或，第五执行模式为使汽车不启动，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块进行加热。
和/或，第六执行模式为使汽车启动。
在其中一个实施例中，若满足第七预设条件，采用第七执行模式；其中，第七预设条件为接收汽车未启动信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第二预设温度t2；第七执行模式为使电池包的供温模块对自身进行加热。
一种控制系统，用于实现上述低温环境下新能源汽车电池控制方法，包括：
第一获取模块，用于获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息；
第二获取模块，用于获取电池包的充电状态信息；
第三获取模块，用于获取汽车启动状态信息；
判断模块，用于判断是否满足第一预设条件、第二预设条件、第三预设条件、第四预设条件、第五预设条件、第六预设条件和第七预设条件；
加热模块，用于对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热；
执行模块，用于执行第一执行模式、第二执行模式、第三执行模式、第四执行模式、第五执行模式、第六执行模式和第七执行模式。
在其中一个实施例中，执行模块包括：
第一连接单元，用于连接外接电源和供温模块；
第二连接单元，用于连接外接电源和加热模块；
第三连接单元，用于连接供温模块和加热模块；
第四连接单元，用于连接加热模块和供温模块；
第五连接单元，用于连接加热模块和动力模块；
第六连接单元，用于连接动力模块和汽车的驱动模块；
第七连接单元，用于连接供温模块和动力模块。
在其中一个实施例中，执行模块还包括调节单元，用于调节加热模块的加热功率。
本发明的有益效果是：本发明的低温环境下新能源汽车电池控制方法能够根据电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和充电状态信息，确定是否进行充电和加热的对象，使得电池包的动力模块和电池包的供温模块在适宜温度下进行充电操作。
进一步地，本发明的低温环境下新能源汽车电池控制方法能够根据电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和汽车启动状态信息，确定汽车是否启动和加热的对象，使得电池包的动力模块和电池包的供温模块在适宜温度下使汽车启动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种低温环境下新能源汽车电池控制方法的一个实施例的流程图；
图2为本发明的一种低温环境下新能源汽车电池控制方法的另一实施例的流程图；
图3为本发明的一种控制系统的结构示意图；
图4为本发明的一种控制系统的结构连接示意图；
图5为本发明的一种控制系统的工作流程图；
图中：10、第一获取模块；20、第二获取模块；30、第三获取模块；40、判断模块；50、加热模块；60、执行模块；61、第一连接单元；62、第二连接单元；63、第三连接单元；64、第四连接单元；65、第五连接单元；66、第六连接单元；67、第七连接单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的一种低温环境下新能源汽车电池控制方法的实施例，如图1所示，包括：
获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和充电状态信息；
若满足第一预设条件，采用第一执行模式；
若满足第二预设条件，采用第二执行模式；
若满足第三预设条件，采用第三执行模式。
具体地，上述步骤中，获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息，可以通过在设置于电池包的动力模块和电池包的供温模块处分别设置温度传感器，并实时或间隔获取温度信息。结合获取到的充电状态信息，确定要执行的模式。
具体地，收到充电信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第一预设温度t1时，为第一预设条件；或收到充电信号，且电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度均低于第一预设温度t1时，为第一预设条件。其中，第一预设温度t1为电池包正常工作的最佳范围的下限值。由于电池包的供温模块主要用于接收外接电源并对动力模块充电，和对自身及动力模块进行加热，在供温模块的实际温度低于第一预设温度t1时，动力模块的实际温度也不会太高。简而言之，第一预设条件为电池包的供温模块实际温度较低。
同样地，收到充电信号，电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度低于第一预设温度t1时，为第二预设条件；收到充电信号，电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度高于第一预设温度t1时，为第三预设条件。判断电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度是否高于第一预设温度t1，并根据电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度确定合适的执行模式，以免影响电池包的供温模块和电池包的动力模块受低温影响其正常工作。
满足第一预设条件时，例如收到充电信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第一预设温度t1时，采用第一执行模式，第一执行模式为外接电源不对电池包的供温模块进行充电，并使外接电源对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热。在满足第一预设条件时，电池包的供温模块处于低温状态，不适合进行充电，因此即使收到充电信号也不进行充电，而是利用外接电源对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热，使其温度上升至第一预设温度t1以上，避免低温下充电导致电量亏损。
满足第二预设条件时，采用第二执行模式，第二执行模式为使外接电源对电池包的供温模块进行充电，并使外接电源对电池包的动力模块进行加热；在满足第二预设条件时，电池包的供温模块处于适宜工作温度，但电池包的动力模块温度较低，此时，直接利用外接电源对电池包的动力模块进行加热，不影响外接电源对电池包的供温模块进行充电。
满足第三预设条件时，采用第三执行模式，第三执行模式为使外接电源对电池包的供温模块进行充电，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块进行充电。在满足第三预设条件时，电池包的供温模块和动力模块均处于适宜工作温度，可使外接电源对其进行正常充电。
基于上述说明，本发明的一种实施例提供的低温环境下新能源汽车电池控制方法，能够根据电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和充电状态信息，确定是否进行充电和加热的对象，使得电池包的动力模块和电池包的供温模块在适宜温度下进行充电操作。
在本发明的另一实施例中，如图2所示，低温环境下新能源汽车电池控制方法还包括：
获取汽车启动状态信息；
若满足第四预设条件，采用第四执行模式；
若满足第五预设条件，采用第五执行模式；
若满足第六预设条件，采用第六执行模式。
上述步骤中，获取汽车启动状态信息指的是获取汽车是否有启动的信号，例如，汽车是否有点火的动作，结合获取到的电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度，确定合适的执行模式。且由于汽车的启动和充电不能同时进行，因此，获取汽车启动状态信息是基于未充电的前提下进行的。
具体地，接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第一预设温度t1时，满足第四预设条件；或接收汽车启动信号，且电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度均低于第一预设温度t1时，满足第四预设条件。接收汽车启动信号，电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度低于第一预设温度t1时，满足第五预设条件。接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度高于第一预设温度t1时，满足第六预设条件。
满足第四预设条件时，采用第四执行模式，第四执行模式为使汽车不启动，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热。在满足第四预设条件时，电池包的供温模块低于适宜工作温度，此时启动汽车会对汽车的电池包产生损坏，因此使汽车虽然接收启动信号但不启动，并利用电池包的供温模块对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热，使电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度上升至适宜工作温度，达到对汽车预热效果。
满足第五预设条件时，采用第五执行模式，第五执行模式为使汽车不启动，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块进行加热。在满足第五预设条件时，电池包的供温模块处于适宜工作温度，但电池包的动力模块低于适宜温度；而电池包的动力模块主要用于为汽车的启动提供动力，其温度较低时会造成自身的亏损，基于此，使汽车不启动，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块进行加热，使电池包的动力模块的实际温度升高。
满足第六预设条件时，采用第六执行模式，第六执行模式为使汽车启动。满足第六预设条件时，电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度均高于第一预设温度t1，此时使电机启动不会造成电池包的亏损。
基于上述说明，在接收汽车启动的信号时，通过判断电池包的供温模块和电池包的动力模块的实际温度，确定是否使汽车启动，并利用供温模块对电池包进行加热，避免汽车在低温下启动影响电池包的寿命。
在本发明的另一实施例中，低温环境下新能源汽车电池控制方法还包括：
若满足第七预设条件，采用第七执行模式；
其中，第七预设条件为接收汽车未启动信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第二预设温度t2；第七执行模式为使电池包的供温模块对自身进行加热。第二预设温度t2为电池包在低温环境下的极限温度，电池包的供温模块低于该温度时会造成启动和充电困难，不利于汽车的正常使用，因此，在汽车未启动状态下，使电池包的供温模块对自身进行加热，使其温度保持在第二预设温度t2之上。
如图3所示，本发明还提供一种控制系统的实施例，用于实现上述实施例的低温环境下新能源汽车电池控制方法，包括：
第一获取模块10，用于获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息；
第二获取模块20，用于获取电池包的充电状态信息；
第三获取模块30，用于获取汽车启动状态信息；
判断模块40，用于判断是否满足第一预设条件、第二预设条件、第三预设条件、第四预设条件、第五预设条件、第六预设条件和第七预设条件；
加热模块50，用于对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热；
执行模块60，用于执行第一执行模式、第二执行模式、第三执行模式、第四执行模式、第五执行模式、第六执行模式和第七执行模式。
在本发明的另一实施例中，执行模块60包括：
第一连接单元61，用于连接外接电源和供温模块；
第二连接单元62，用于连接外接电源和加热模块50，
第三连接单元63，用于连接供温模块和加热模块50；
第四连接单元64，用于连接加热模块50和供温模块；
第五连接单元65，用于连接加热模块50和动力模块；
第六连接单元66，用于连接动力模块和汽车的驱动模块；
第七连接单元67，用于连接供温模块和动力模块。
具体地，第一连接单元61连通状态下，外接电源对供温模块进行充电，第一连接单元61断开状态下，外接电源停止对供温模块进行充电；第二连接单元连通状态下，外接电源对加热模块50进行供电使加热模块50工作；第三连接单元63连通状态下，供温模块对加热模块50进行供电使加热模块50工作；第四连接单元64连通状态下，加热模块50对供温模块进行加热；第五连接单元65连通状态下，加热模块50对动力模块进行加热。第六连接单元66连通状态下，动力模块对汽车的驱动模块进行供电，使汽车在驱动模块的作用下启动。第七连接单元67连通状态下，供温模块50对动力模块进行充电。
在第一执行模式下，第一连接单元61、第三连接单元63、第六连接单元66和第七连接单元67均处于断开状态，且二连接单元62、第四连接单元64和第五连接单元65均处于连通状态；外接电源不对供温模块进行充电，外接电源对加热模块50进行供电，使加热模块50对供温模块和动力模块进行加热，且第三连接单元63断开使供温模块与加热模块50之间的连接断开，避免供温模块对加热模块50进行供电。
在第二执行模式下，第一连接单元61、第二连接单元62和第五连接单元65均处于连通状态，且第三连接单元63、第四连接单元64、第六连接单元66和第七连接单元67均处于断开状态；外接电源对供温模块进行充电，且外接电源对加热模块50进行供电，加热模块50仅对动力模块进行加热。
在第三执行模式下，第二连接单元62、第三连接单元63、第四连接单元64、第五连接单元65和第六连接单元66均处于断开状态，且第一连接连接单元和第七连接单元67均处于连通状态，电池包的供温模块对电池包的动力模块进行充电；此时，加热模块50不进行加热，外接电源对供温模块进行充电，供温模块对动力模块进行充电。
在第四执行模式下，第一连接单元61、第二连接单元62、第六连接单元66和第七连接单元67均处于断开状态，且第三连接单元63、第四连接单元64和第五连接单元65均处于连通状态；动力模块与汽车的驱动模块断开，汽车接收启动信号但不启动，供温模块通过第三连接单元63对加热模块50进行供电，且加热模块50对供温模块和动力模块进行加热。
在第五执行模式下，第一连接单元61、第二连接单元62、第四连接单元64、第六连接单元66和第七连接单元67均处于断开状态，且第三连接单元63和第五连接单元65均处于连通状态；动力模块与汽车的驱动模块断开，汽车接收启动信号但不启动；供温模块通过第三连接单元63对加热模块50进行供电，且加热模块50仅对动力模块进行加热。
在第六执行模式下，第一连接单元61、第二连接单元62、第三连接单元63、第四连接单元64、第五连接单元65和第七连接单元67均处于断开状态，且第六连接单元66处于连通状态；动力模块与汽车的驱动模块连通，汽车接收启动信号后启动。
在第七执行模式下，第一连接单元61、第二连接单元62、第五连接单元65、第六连接单元66和第七连接单元67均处于断开状态，且第三连接单元63和第四连接单元64均处于连通状态；供电模块通过第三连接单元63对加热模块进行供电，且加热模块50仅对供温模块进行加热。
可选地，执行模块60还包括调节单元，用于调节加热模块50的加热功率。例如，在满足第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件时，加热模块50由外接电源供电，可提高其加热功率使其对电池包进行快速加热。在满足第七预设条件时，加热模块50由电池包的供温模块供电，可降低其加热功率，减少供温模块的耗电情况。
本发明的一种控制系统连接和工作流程如图4和图5所示，在充电和汽车启动状态下，通过判断供温模块和动力模块的温度，并利用各个连接单元的通断，选择加热模块50的供电对象和加热对象，最大程度保护电池包，使得电池包能够在适宜温度下工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低温环境下新能源汽车电池控制方法，其特征在于，包括：
获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息和充电状态信息；
若满足第一预设条件，采用第一执行模式；
若满足第二预设条件，采用第二执行模式；
若满足第三预设条件，采用第三执行模式；
第一预设条件为收到充电信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第一预设温度t1；
第二预设条件为收到充电信号，电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度低于第一预设温度t1；
第三预设条件为收到充电信号，电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度高于第一预设温度t1；
第一执行模式为外接电源不对电池包的供温模块进行充电，并使外接电源对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热；
第二执行模式为使外接电源对电池包的供温模块进行充电，并使外接电源对电池包的动力模块进行加热；
第三执行模式为使外接电源对电池包的供温模块进行充电，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块进行充电。
2.根据权利要求1所述的低温环境下新能源汽车电池控制方法，其特征在于，还包括：
获取汽车启动状态信息；
若满足第四预设条件，采用第四执行模式；
若满足第五预设条件，采用第五执行模式；
若满足第六预设条件，采用第六执行模式；
第四预设条件为接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第一预设温度t1；
第五预设条件为接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度低于第一预设温度t1；
第六预设条件为接收汽车启动信号，且电池包的供温模块的实际温度高于第一预设温度t1，且电池包的动力模块的实际温度高于第一预设温度t1；
第四执行模式为使汽车不启动，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热；
第五执行模式为使汽车不启动，并使电池包的供温模块对电池包的动力模块进行加热；
第六执行模式为使汽车启动。
3.根据权利要求2所述的低温环境下新能源汽车电池控制方法，其特征在于，
若满足第七预设条件，采用第七执行模式；
其中，第七预设条件为接收汽车未启动信号，且电池包的供温模块的实际温度低于第二预设温度t2；第七执行模式为使电池包的供温模块对自身进行加热。
4.一种控制系统，用于实现权利要求3所述的低温环境下新能源汽车电池控制方法，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取电池包的动力模块和电池包的供温模块的温度信息；
第二获取模块，用于获取电池包的充电状态信息；
第三获取模块，用于获取汽车启动状态信息；
判断模块，用于判断是否满足第一预设条件、第二预设条件、第三预设条件、第四预设条件、第五预设条件、第六预设条件和第七预设条件；
加热模块，用于对电池包的动力模块和电池包的供温模块进行加热；
执行模块，用于执行第一执行模式、第二执行模式、第三执行模式、第四执行模式、第五执行模式、第六执行模式和第七执行模式。
5.根据权利要求4所述的一种控制系统，其特征在于，执行模块包括：
第一连接单元，用于连接外接电源和供温模块；
第二连接单元，用于连接外接电源和加热模块；
第三连接单元，用于连接供温模块和加热模块；
第四连接单元，用于连接加热模块和供温模块；
第五连接单元，用于连接加热模块和动力模块；
第六连接单元，用于连接动力模块和汽车的驱动模块；
第七连接单元，用于连接供温模块和动力模块。
6.根据权利要求5所述的一种控制系统，其特征在于，执行模块还包括：
调节单元，用于调节加热模块的加热功率。
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