CN115377553A - 一种动力电池自加热方法、系统、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力电池自加热方法、系统、存储介质及电子设备，方法包括：在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数；根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热；在自加热过程中，调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。因此，采用本申请实施例，由于在动力电池自加热过程中，通过调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，从而保证动力电池不会被自加热工况所损伤。

Description

一种动力电池自加热方法、系统、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种动力电池自加热方法、系统、存储介质及电子设备。

背景技术

动力电池作为动力来源，在纯电动系列和混合动力系列车型的能源系统上得到大范围使用。然而，当前为了提升电动汽车在寒冷地区的适配性，逐渐都适配了动力电池自加热，电池自加热属于电动汽车一种新的功能，在电动车电池电量过高或过低、电池健康状态差异化变大后进行电池自加热操作，会导致电池过欠压故障，对电芯性能造成损伤。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种动力电池自加热方法、系统、存储介质及电子设备，能够缓解动力电池在自加热过程中发生电池过欠压而导致对电芯性能造成损伤的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种动力电池自加热方法，方法包括：

在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数；

根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热；

在自加热过程中，调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

本申请实施例的技术方案中，通过自加热条件的判断可以快速确定出动力电池是否适合进行自加热，只有在动力电池符合自加热条件的情况下，才通过确定参数进行自加热。这样的设计可以避免对动力电池进行非法自加热，有效保护了动力电池的安全状态，并避免了电能的浪费。同时在动力电池自加热的过程中，通过动态的调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，可以有效的保证动力电池不会被自加热工况所损伤。

在一些实施例中，在自加热过程中，调节自加热的电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，包括：

在自加热过程中，调节电流参数包括的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

通过调节电流幅值大小，可以使得动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

在一些实施例中，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数，包括：

根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小；

根据初始温度值在预设温度-频率关系映射表中查询动力电池自加热的电流频率；

将所述电流大小与所述电流频率确定为所述动力电池自加热的电流参数。

通过计算的方式确定出自加热电流大小，并采用查表的方式确定自加热的电流频率，可以快速确定出符合当前动力电池自加热参数，大大提升了自加热参数的精度。

在一些实施例中，根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小，包括：

根据状态参数包括的动力电池的初始健康度计算动力电池自加热的电流大小。

通过状态参数中的动力电池的初始健康度计算动力电池自加热的电流大小，由于电流大小和健康度正相关，因此通过电流大小和健康度的函数关系可快速确定出符合动力电池的最佳电流大小。

在一些实施例中，根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小，包括：

根据状态参数包括的动力电池的初始健康度，在预设健康度-电流关系映射表中查询动力电池自加热的电流大小。

通过预设健康度-电流关系映射表可直接查询出动力电池自加热的电流大小，由于电流大小和健康度正相关，因此通过电流大小和健康度的预设健康度-电流关系映射表，可快速确定出动力电池自加热的电流大小，避免通过计算所占用的处理器资源。

在一些实施例中，根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热，包括：

根据电流频率和电流大小生成控制命令；

通过控制命令控制自加热模块断开或闭合自加热模块中的开关，对动力电池进行充放电，使动力电池进行自加热。

本申请实施例中自加热模块通过电流频率与电流大小生成控制指令控制开关断开和闭合使动力电池进行自加热，通过命令的方式可实现自加热控制的自动化。

在一些实施例中，调节电流参数包括的电流幅值大小，包括：

确定自加热过程中动力电池的最高电压值和最低电压值；

根据最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小。

以通过最高电压值和最低电压值对自加热的电流幅值大小进行调节，可以有效的表征出自加热的电流变化区间，使得对电流幅值大小进行调节的准确度更高。

在一些实施例中，根据最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小，包括：

若最高电压值和最低电压值不在预设安全电压区间内，则调高电流参数包括的电流频率，使自加热的电流幅值大小降低。

由于预设安全电压区间是自加热最佳的电压范围，因此通过设置预设安全电压区间，并通过判断最高电压值和最低电压值是否在预设安全电压区间内来调节频率使自加热的电流幅值大小降低，可以有效将当前自加热电流控制在安全范围内，使得动力电池不被损伤。

在一些实施例中，方法还包括：

在自加热过程中，实时确定动力电池是否满足自加热结束条件；

如果是，则停止对动力电池进行自加热。

本申请实施例中通过设置自加热结束条件，可以保障动力电池的自加热状态到达最佳值，可避免长时间自加热而带来电能浪费。

在一些实施例中，动力电池当前的状态参数包括当前荷电状态值及当前温度值；确定动力电池满足自加热结束条件，包括：

若当前荷电状态值大于等于预设荷电阈值且当前温度值大于预设温度阈值，或者，当前荷电状态值小于预设荷电阈值，则确定动力电池满足自加热结束条件。

通过预设荷电状态值与预设温度值可以划分出自加热条件的限制参数，通过该限制参数方便程序在不符合自加热条件时及时退出。

在一些实施例中，调节自加热的电流大小之后，还包括：

若动力电池不满足自加热结束条件，根据动力电池的当前温度值重新确定自加热的电流参数；

根据重新确定的电流参数，返回根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热的步骤循环执行，直至动力电池满足自加热结束条件时停止对动力电池进行自加热。

由于此时经过自加热后动力电池温度发生变化，因此根据电流频率和电流大小，控制自加热模块对动力电池进行自加热的步骤循环执行，可以保障动力电池的温度到达合适的温度。

在一些实施例中，方法还包括：

获取动力电池当前的状态参数，状态参数包括初始健康度、初始荷电状态以及初始温度值；

根据动力电池当前的状态参数判定动力电池是否满足预设自加热条件。

在本实施例中，可通过动力电池的初始健康度、初始荷电状态以及初始温度值结合起来判定动力电池是否满足预设自加热条件，只要不满足其中一个条件，即可停止对动力电池的自加热。

在一些实施例中，根据动力电池当前的状态参数判定动力电池是否满足预设自加热条件，包括：

当初始健康度大于等于预设健康度阈值且初始荷电状态大于等于预设荷电状态阈值以及初始温度值小于等于预设温度阈值时，确定动力电池满足预设自加热条件。

由于预设参数是根据实验场景中最佳状态确定的，因此通过设置预设健康度阈值、预设荷电状态阈值以及预设温度阈值，可以提高自加热启动的准确性。

在一些实施例中，控制自加热模块对动力电池进行自加热之前，还包括：

控制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合，使动力电池对自加热模块预充电。

通过控制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合，这种方式的工艺简单，实用性更高。

在一些实施例中，动力电池与自加热模块之间设置有第一开关、第二开关以及第三开关；其中，第一开关的一端与动力电池的正极相连，第一开关的另一端与自加热模块的一端相连；第二开关的一端与动力电池的负极相连，第二开关的另一端与自加热模块的另一端相连；第三开关与电阻串联后并联在第一开关或第二开关的两端；

控制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合，使动力电池对自加热模块预充电，包括：

控制第一开关和第三开关闭合，第二开关断开，使动力电池为自加热模块预充电；

在预充电完成后，控制第二开关闭合，并控制第三开关断开。

由于自加热模块中电路中存在电容性电路，因此本申请通过开关和电阻的串联，同时并联在电路中不会造成瞬间电流太大，从而保护了后端电路短路或者继电器不出现短路。

第二方面，本申请实施例提供了一种动力电池自加热系统，系统包括：

电流参数确定模块，用于在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数；

自加热模块，用于根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热；

电流幅值调节模块，用于在自加热过程中，调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行实现上述实施例的动力电池自加热方法。

第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器运行计算机程序以实现上述实施例的动力电池自加热方法。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请实施例提供的一种动力电池自加热方法的流程示意图；

图2是本申请提供的一种单支路的动力电池自加热电路结构图；

图3是本申请提供的一种双支路的动力电池自加热电路结构图；

图4是本申请提供的另一种双支路的动力电池自加热电路结构图；

图5是本申请实施例提供的一种动力电池自加热过程的流程示意框图；

图6是本申请实施例提供的一种动力电池自加热系统的系统示意图；

图7是本申请实施例提供的一种电子设备示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

本申请的发明人注意到，在动力电池自加热中，在电动车电池电量过高或过低、电池健康状态差异化变大后，若速热电流频率过低或幅值太大，会导致电池过欠压故障，对电芯性能造成损伤。

为了能够缓解动力电池在自加热过程中发生电池过欠压而导致对电芯性能造成损伤的问题，申请人研究发现，可以在自加热过程中，根据动力电池的状态参数调整自加热的电流幅值大小。具体为调节自加热的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

基于上述考虑，为了解决动力电池在自加热过程中发生电池过欠压而导致对电芯性能造成损伤的问题，发明人经过深入研究，设计了一种动力电池自加热方法，首先在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，然后确定动力电池自加热的电流参数，根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热，最后在自加热过程中，调节自加热的电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

在这样的动力电池自加热方法中，由于在动力电池自加热过程中，通过调节自加热的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，从而保证动力电池不会被自加热工况所损伤。

本申请实施例公开的动力电池可以但不限用于电子设备、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的动力电池、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，从而保证动力电池不会被自加热工况所损伤。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

请参见图1，为本申请实施例提供了一种动力电池自加热方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：

S101，在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数；

其中，动力电池是储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。预设自加热条件是根据实际场景设置在处理器中的参数值，该参数值可以是预设健康度阈值、预设荷电状态阈值以及预设温度阈值。状态参数是表征动力电池当前时刻的自身参数，可以是初始健康度、初始荷电状态以及初始温度值。电流参数可以包括电流大小和电流频率。电流大小是一种自加热过程中充电和放电快速切换的电流。电流频率是自加热过程中充电和放电的切换频率。

通常，自加热是为满足动力电池的低温充电需求而设计的，随着新能源汽车需求量的逐年增加，气候对于电动汽车的限制也越来越明显，众所周知动力电池在低温环境下的性能会受到限制，甚至无法充电，因此自加热应运而生。

在本申请实施例中，在判断动力电池是否满足预设自加热条件时，首先获取动力电池当前的状态参数，状态参数包括初始健康度、初始荷电状态以及初始温度值，然后根据动力电池当前的状态参数判定动力电池是否满足预设自加热条件。在本实施例中，可通过动力电池的初始健康度、初始荷电状态以及初始温度值结合起来判定动力电池是否满足预设自加热条件，只要不满足其中一个条件，即可停止对动力电池的自加热。

其中，初始健康度是根据电池组的当前允许充电电量和电池组额定电量的比值确定。初始荷电状态用来反映动力电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值,常用百分数表示。

具体的，在根据动力电池当前的状态参数判定动力电池是否满足预设自加热条件时，当初始健康度大于等于预设健康度阈值且初始荷电状态大于等于预设荷电状态阈值以及初始温度值小于等于预设温度阈值时，确定动力电池满足预设自加热条件，在动力电池满足预设自加热条件后，可继续对动力电池进行自加热。由于预设参数是根据实验场景中最佳状态确定的，因此通过设置预设健康度阈值、预设荷电状态阈值以及预设温度阈值，可以提高自加热启动的准确性。

在一种可能的实现方式中，在根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数时，首先根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小，然后根据初始温度值在预设温度-频率关系映射表中查询动力电池自加热的电流频率，最后将电流大小与电流频率确定为动力电池自加热的电流参数。

例如，在根据初始温度值在预设温度-频率关系映射表中查询动力电池自加热的电流频率时，假设初始温度值t是-5度，通过在预设温度-频率关系映射表中通过映射关系查询-5度对应的频率就能够得到动力电池自加热的电流频率。

通过计算的方式确定出自加热电流大小，并采用查表的方式确定自加热的电流频率，可以快速确定出符合当前动力电池自加热参数，大大提升了自加热参数的精度。

具体的，在根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小时，可根据状态参数包括的动力电池的初始健康度计算动力电池自加热的电流大小。通过状态参数中的动力电池的初始健康度计算动力电池自加热的电流大小，由于电流大小和健康度正相关，因此通过电流大小和健康度的函数关系可快速确定出符合动力电池的最佳电流大小。

例如，动力电池自加热的电流大小计算公式为：Iset＝k*SOH1(0<k≤1)；Iset为电流，k为预设系数，SOH1为初始健康度。

具体的，在根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小时，也可以根据状态参数包括的动力电池的初始健康度，在预设健康度-电流关系映射表中查询动力电池自加热的电流大小。通过预设健康度-电流关系映射表可直接查询出动力电池自加热的电流大小，由于电流大小和健康度正相关，因此通过电流大小和健康度的预设健康度-电流关系映射表，可快速确定出动力电池自加热的电流大小，避免通过计算所占用的处理器资源。

例如，在根据状态参数包括的动力电池的初始健康度，在预设健康度-电流关系映射表中查询动力电池自加热的电流大小时，假设动力电池的初始健康度是X，通过在预设健康度-电流关系映射表中通过映射关系查询X对应的电流大小就能够得到动力电池自加热的电流大小。

S102，根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热；

在本申请实施例中，根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热时，首先根据电流频率和电流大小生成控制命令，然后通过控制命令控制自加热模块断开或闭合自加热模块中的开关，对动力电池进行充放电，使动力电池进行自加热。本申请实施例中自加热模块通过电流频率与电流大小生成控制指令控制开关断开和闭合使动力电池进行自加热，通过命令的方式可实现自加热控制的自动化。

具体的，首先根据电流频率和电流大小生成控制指令，然后将控制指令发送给自加热模块，自加热模块在收到控制指令后，自加热模块执行该控制指令以多自加热模块中的开关进行断开和闭合，使动力电池进行自加热。

进一步地，在控制自加热模块对动力电池进行自加热之前，还需要控制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合，使动力电池对自加热模块预充电。通过控制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合，这种方式的工艺简单，实用性更高。

具体的，例如图2所示，图2是本申请提供的一种单支路的动力电池自加热电路结构图，动力电池与自加热模块之间设置有第一开关、第二开关以及第三开关；其中，第一开关的一端与动力电池的正极相连，第一开关的另一端与自加热模块的一端相连；第二开关的一端与动力电池的负极相连，第二开关的另一端与自加热模块的另一端相连；第三开关与电阻串联后并联在第一开关或第二开关的两端。

进一步地，动力电池与自加热模块组成的电路上连接有控制单元；控制单元包括电池管理系统以及自加热控制器，电池管理系统与自加热控制器之间通信连接。

需要说明的是，第一开关为K1，第二开关为K2、第三开关为K3、电阻为R、电池管理系统为BMS，在一些方案中，BMS和自加热控制器可以被替换为其他控制器，也可以集成到同一个控制单元(比如域控制器)中，这里不做限定。

具体的，单支路的动力电池自加热中，在制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合时，首先控制第一开关和第三开关闭合，第二开关断开，使动力电池为自加热模块预充电，然后在预充电完成后，控制第二开关闭合，并控制第三开关断开。由于自加热模块中电路中存在电容性电路，因此本申请通过开关和电阻的串联，同时并联在电路中不会造成瞬间电流太大，从而保护了后端电路短路或者继电器不出现短路。

需要说明的是，第一开关、第三开关闭合以及第二开关和电阻的位置是可以调整的，比如第三开关和电阻串联后并联到第一开关上也是可以的。开关可以是继电器，还可以是其他控制电路闭合与断开的组件，此处不做限定。

具体的，例如图3所示，图3是本申请提供的一种双支路的动力电池自加热电路结构图，包括动力电池组1、动力电池组2以及自加热模块，自加热模块包括电机、储能电感L1、开关模块V1～V8和控制器。动力电池也可以是储能电池或者其他直流电源；电机可以是三相电机；储能电感L1的感量需要适配电池包充放电性能和速热工况需求，其最小感量为0H(即直流导线)；也可以是另一个三相电机的至少一个绕组线圈，这种情况下的具体连接关系如图4，此时电机2的绕组就相当于电感L1。

具体地，开关模块包括第一桥臂组(V1～V6)和第二桥臂组(V7～V8)，该第一桥臂组和该第二桥臂组中的每个桥臂分别包括上桥臂和下桥臂，该第一桥臂组中的每个桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点一一对应地与该第一电机的全部绕组相连，该第二桥臂组中的每个桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点一一对应地与该至少一个电感相连，该第一桥臂组和该第二桥臂组均并联于动力电池包；当电感L1被替换为电机2的三个绕组时，那么图3中的第二桥臂组上桥臂就相当于图4中的V7～V9，图3中的第二桥臂组下桥臂相当于图4中的V10～V12。另外一点，开关模块可以用绝缘栅双极型功率管(Insulated GateBipolarTransistor，IGBT)的桥臂开关实现，也可以用金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS)实现，还可以用其他类似具有开关功能的电子元器件实现。

控制器：在市面上常规方案中，控制器可以由BMS车MCU组成，BMS负责电池包侧的状态监控和开关控制，MCU负责电机侧的状态监控和开关控制；在新型方案中，控制器可以是整车域控制器。

需要说明的是，图3中的开关K2不是必须的，两种方案都应该包含在本方案中。

具体的，双支路的动力电池自加热中，在制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合时，按照以下步骤执行：

1、控制器接收到自加热启动指令或判断整车可以启动自加热后，控制开关K1断开，K2闭合，两个电池组独立开来；

2、控制器发送第一指令，控制第一桥臂的上桥臂导通、下桥臂关断，第二桥臂的上桥臂关断、下桥臂导通，此时动力电池组2对电机的线圈充电；

3、控制器发送第二指令，控制第一桥臂上桥臂导通、下桥臂关断，第二桥臂的上桥臂导通、下桥臂关断，此时动力电池组2和线圈等效电源串联后一起给电池组1充电；

4、控制器发送第三指令，控制第一桥臂的上桥臂关断、下桥臂导通，第二桥臂的上桥臂导通、下桥臂关断，此时动力电池组1对电机的线圈充电；

5、控制器发送第四指令，控制第一桥臂上桥臂导通、下桥臂关断，第二桥臂的上桥臂导通、下桥臂关断，此时动力电池组1和线圈等效电源串联后一起给电池组2充电；

6、重复步骤2～5，即可实现双支路电池系统的低温自加热。

S103，在自加热过程中，调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

在本申请实施例中，在自加热过程中，调节电流参数包括的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。通过调节电流幅值大小，可以使得动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

在本申请实施例中，在调节自加热的电流幅值大小时，首先确定自加热过程中动力电池的最高电压值和最低电压值，然后根据最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小。以通过最高电压值和最低电压值对自加热的电流幅值大小进行调节，可以有效的表征出自加热的电流变化区间，使得对电流幅值大小进行调节的准确度更高。

具体的，在确定自加热过程中动力电池的最高电压值和最低电压值时，首先记录一段时间内的电压值变化曲线，该曲线可以表征出电流随着时间变化的数据，然后在该电压值变化曲线中确定出最高电压值和最低电压值。

例如，最低电压和最高电圧任何一个大于预设电压区间中最高电压的话，说明此时动力电池自加热的电压出现过压状态，此时需要控制电流频率来降低电流大小。最低电压和最高电圧任何一个大于预设电压区间中最低电压的话，说明欠压，此时也需要控制电流频率来降低电流大小。

具体的，在根据最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小时，若最高电压值和最低电压值不在预设安全电压区间内，则调高电流参数包括的电流频率，使自加热的电流幅值大小降低，若最高电压值和最低电压值在预设安全电压区间内，则获取动力电池的当前温度值，如果当前温度值大于预设温度阈值，说明此时的动力电池的温度已经满足需求了，此时则需要停止对动力电池进行自加热。由于预设安全电压区间是自加热最佳的电压范围，因此通过设置预设安全电压区间，并通过判断最高电压值和最低电压值是否在预设安全电压区间内来调节频率使自加热的电流幅值大小降低，可以有效将当前自加热电流控制在安全范围内，使得动力电池不被损伤。

在本申请实施例中，在自加热过程中，实时确定动力电池是否满足自加热结束条件；如果是，则停止对动力电池进行自加热。其中，动力电池当前的状态参数包括当前荷电状态值及当前温度值。本申请实施例中通过设置自加热结束条件，可以保障动力电池的自加热状态到达最佳值，可避免长时间自加热而带来电能浪费。

具体的，在确定动力电池是否满足自加热结束条件时，若当前荷电状态值大于等于预设荷电阈值且当前温度值大于预设温度阈值，或者，当前荷电状态值小于预设荷电阈值，则确定动力电池满足自加热结束条件。通过预设荷电状态值与预设温度值可以划分出自加热条件的限制参数，通过该限制参数方便程序在不符合自加热条件时及时退出。

进一步地，若动力电池不满足自加热结束条件，根据动力电池的当前温度值重新确定自加热的电流参数，然后根据重新确定的电流参数，返回根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热的步骤循环执行，直至动力电池满足自加热结束条件时停止对动力电池进行自加热。由于此时经过自加热后动力电池温度发生变化，因此根据电流频率和电流大小，控制自加热模块对动力电池进行自加热的步骤循环执行，可以保障动力电池的温度到达合适的温度。

例如图5所示，是本申请提供的一种动力电池自加热过程的流程示意框图，该过程包括以下步骤：

SOH为电池健康度，SOC为荷电状态值，T为温度，SOHset为预设电池健康度，SOCset为预设荷电状态值，Tset为预设温度值，K1、K2、K3为开关，Vset1为预设最低电压，Vset2为预设最高电压。

步骤1：控制单元计算电池组健康状态SOH，若SOH1≥SOHset，则执行步骤2，否则电池健康状态太差，不适合做低温自加热，执行步骤11；

步骤2：控制单元计算电池组荷电状态SOC，设此时的为SOC1，若SOC1≥SOCset，则执行步骤3，SOCset是提前预设在控制器中的；若电池SOC小于预设值，说明电池剩余电量太少，不能做低温自加热，执行步骤11；

步骤3：控制单元检测电池组温度，获取动力电池的电芯最低温度点T1，若T1≤Tset，则执行步骤4，Tset是提前预设在控制单元中的；若温度大于Tset，说明电池不需要自加热，执行步骤11；

步骤4：通过步骤1-3确定动力电池符合自加热条件时，控制单元控制K1先闭合，后控制K3闭合，电池包通过该闭合回路给自加热模块预充电，待预充电完成后，控制单元控制K2闭合、K3断开，执行步骤5；

步骤5：根据SOH和T1分别确定出电流大小和电流频率，执行步骤6。在这里Iset和SOH正相关，举例：Iset＝k*SOH1(0<k≤1)；Iset和SOC关系较为复杂，在SOC过高时，Iset和SOC负相关，在SOC过低时，Iset和SOC正相关，在SOC在电池电压平台区时，Iset可以选择最大值。

步骤6：控制单元根据电流大小和电流频率生成控制指令发给自加热模块，自加热模块收到指令后运行该指令以控制自加热模块中的开关进行自加热，在自加热过程中执行步骤7。

步骤7：检测动力电池一段时间的电压，在该段时间电压中确定出最高电压和最低电压，若Vset1≤Vl≤Vh≤Vset2，执行步骤9，否则执行步骤8；

步骤8：调节自加热的电流幅值大小(降低充放电电流大小)；

步骤9：检测电池组SOC，获取到SOC2，若SOC2≥SOCset，则执行步骤10，否则执行步骤11；

步骤10：检测电池组温度，获取到电芯最低温度T2，若T2＞Tset，说明自加热完成，之后执行步骤11；否则跳转到步骤5；

步骤11：停止电池组低温自加热。

在本申请实施例中，首先在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流频率和电流大小，然后根据电流频率和电流大小，控制自加热模块对动力电池进行自加热，最后在自加热过程中，调节自加热的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。由于在动力电池自加热过程中，通过调节自加热的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，从而保证动力电池不会被自加热工况所损伤。

下述为本申请系统实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请系统实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

请参见图6，其示出了本申请一个示例性实施例提供的动力电池自加热系统的结构示意图。该动力电池自加热系统可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为智能机器人的全部或一部分。该系统1包括电流参数确定模块10、自加热模块20、电流幅值调节模块30。

电流参数确定模块10，用于在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数；

自加热模块20，用于根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热；

电流幅值调节模块30，用于在自加热过程中，调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

需要说明的是，上述实施例提供的动力电池自加热系统在执行动力电池自加热方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的动力电池自加热系统与动力电池自加热方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请实施例中，首先在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数，然后根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热，最后在自加热过程中，调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。由于在动力电池自加热过程中，通过调节自加热的电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，从而保证动力电池不会被自加热工况所损伤。

本申请还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的动力电池自加热方法。

本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的动力电池自加热方法。

请参见图7，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图7所示，电子设备1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。

其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口1003可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种借口和线路连接整个电子设备1000内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行电子设备1000的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器1005可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图7所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及动力电池自加热应用程序。

在图7所示的电子设备1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的动力电池自加热应用程序，并具体执行以下操作：

在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数；

根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热；

在自加热过程中，调节电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

在一个实施例中，处理器1001在执行在自加热过程中，调节自加热的电流参数，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内时，具体执行以下操作：

在自加热过程中，调节所述电流参数包括的电流幅值大小，使所述动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流参数时，具体执行以下操作：

根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小；

根据初始温度值在预设温度-频率关系映射表中查询动力电池自加热的电流频率；

将所述电流大小与所述电流频率确定为所述动力电池自加热的电流参数。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小时，具体执行以下操作：

根据状态参数包括的动力电池的初始健康度计算动力电池自加热的电流大小。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据动力电池当前的状态参数，计算动力电池自加热的电流大小时，具体执行以下操作：

根据状态参数包括的动力电池的初始健康度，在预设健康度-电流关系映射表中查询动力电池自加热的电流大小。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据电流参数，控制自加热模块对动力电池进行自加热时，具体执行以下操作：

根据电流频率和电流大小生成控制命令；

通过控制命令控制自加热模块断开或闭合自加热模块中的开关，对动力电池进行充放电，使动力电池进行自加热。

在一个实施例中，处理器1001在执行调节电流参数包括的电流幅值大小时，具体执行以下操作：

确定自加热过程中动力电池的最高电压值和最低电压值；

根据最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小时，具体执行以下操作：

若最高电压值和最低电压值不在预设安全电压区间内，则调高电流参数包括的电流频率，使自加热的电流幅值大小降低。

在一个实施例中，处理器1001还执行以下操作：

在自加热过程中，实时确定动力电池是否满足自加热结束条件；

如果是，则停止对动力电池进行自加热。

在一个实施例中，处理器1001在执行确定动力电池满足自加热结束条件时，具体执行以下操作：

若当前荷电状态值大于等于预设荷电阈值且当前温度值大于预设温度阈值，或者，当前荷电状态值小于预设荷电阈值，则确定动力电池满足自加热结束条件。

在一个实施例中，处理器1001在执行调节电流参数之后时，还执行以下操作：

若所述动力电池不满足自加热结束条件，根据所述动力电池的当前温度值重新确定自加热的电流参数；

根据重新确定的所述电流参数，返回根据所述电流参数，控制自加热模块对所述动力电池进行自加热的步骤循环执行，直至所述动力电池满足自加热结束条件时停止对所述动力电池进行自加热。

在一个实施例中，处理器1001还执行以下操作：

获取动力电池当前的状态参数，状态参数包括初始健康度、初始荷电状态以及初始温度值；

根据动力电池当前的状态参数判定动力电池是否满足预设自加热条件。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据动力电池当前的状态参数判定动力电池是否满足预设自加热条件时，具体执行以下操作：

当初始健康度大于等于预设健康度阈值且初始荷电状态大于等于预设荷电状态阈值以及初始温度值小于等于预设温度阈值时，确定动力电池满足预设自加热条件。

在一个实施例中，处理器1001在执行控制自加热模块对动力电池进行自加热之前时，还执行以下操作：

控制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合，使动力电池对自加热模块预充电。

在一个实施例中，处理器1001在执行控制动力电池与自加热模块之间的开关断开或闭合，使动力电池对自加热模块预充电时，具体执行以下操作：

控制第一开关和第三开关闭合，第二开关断开，使动力电池为自加热模块预充电；

在预充电完成后，控制第二开关闭合，并控制第三开关断开。

在本申请实施例中，首先在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据动力电池当前的状态参数，确定动力电池自加热的电流频率和电流大小，然后根据电流频率和电流大小，控制自加热模块对动力电池进行自加热，最后在自加热过程中，调节自加热的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。由于在动力电池自加热过程中，通过调节自加热的电流幅值大小，使动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，从而保证动力电池不会被自加热工况所损伤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (18)

1.一种动力电池自加热方法，其特征在于，所述方法包括：

在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据所述动力电池当前的状态参数，确定所述动力电池自加热的电流参数；

根据所述电流参数，控制自加热模块对所述动力电池进行自加热；

在自加热过程中，调节所述电流参数，使所述动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在自加热过程中，调节自加热的电流参数，使所述动力电池的电压维持在预设安全电压区间内，包括：

在自加热过程中，调节所述电流参数包括的电流幅值大小，使所述动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力电池当前的状态参数，确定所述动力电池自加热的电流参数，包括：

根据所述动力电池当前的状态参数，计算所述动力电池自加热的电流大小；

根据初始温度值在预设温度-频率关系映射表中查询所述动力电池自加热的电流频率；

将所述电流大小与所述电流频率确定为所述动力电池自加热的电流参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力电池当前的状态参数，计算所述动力电池自加热的电流大小，包括：

根据所述状态参数包括的所述动力电池的初始健康度计算所述动力电池自加热的电流大小。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力电池当前的状态参数，计算所述动力电池自加热的电流大小，包括：

根据所述状态参数包括的所述动力电池的初始健康度，在预设健康度-电流关系映射表中查询所述动力电池自加热的电流大小。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流参数，控制自加热模块对所述动力电池进行自加热，包括：

根据所述电流频率和电流大小生成控制命令；

通过所述控制命令控制所述自加热模块断开或闭合所述自加热模块中的开关，对所述动力电池进行充放电，使所述动力电池进行自加热。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调节所述电流参数包括的电流幅值大小，包括：

确定自加热过程中所述动力电池的最高电压值和最低电压值；

根据所述最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述最高电压值和最低电压值，调节自加热的电流幅值大小，包括：

若所述最高电压值和最低电压值不在预设安全电压区间内，则调高所述电流参数包括的电流频率，使自加热的电流幅值大小降低。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在自加热过程中，实时确定所述动力电池是否满足自加热结束条件；

如果是，则停止对所述动力电池进行自加热。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述动力电池当前的状态参数包括当前荷电状态值及当前温度值；所述确定所述动力电池是否满足自加热结束条件，包括：

若所述当前荷电状态值大于等于预设荷电阈值且所述当前温度值大于预设温度阈值，或者，所述当前荷电状态值小于所述预设荷电阈值，则确定所述动力电池满足自加热结束条件。

11.根据权利要求1或8任一项所述的方法，其特征在于，所述调节所述电流参数之后，还包括：

若所述动力电池不满足自加热结束条件，根据所述动力电池的当前温度值重新确定自加热的电流参数；

根据重新确定的所述电流参数，返回根据所述电流参数，控制自加热模块对所述动力电池进行自加热的步骤循环执行，直至所述动力电池满足自加热结束条件时停止对所述动力电池进行自加热。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述动力电池当前的状态参数，所述状态参数包括初始健康度、初始荷电状态以及初始温度值；

根据所述动力电池当前的状态参数判定所述动力电池是否满足预设自加热条件。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力电池当前的状态参数判定所述动力电池是否满足预设自加热条件，包括：

当所述初始健康度大于等于预设健康度阈值且所述初始荷电状态大于等于预设荷电状态阈值以及所述初始温度值小于等于预设温度阈值时，确定所述动力电池满足预设自加热条件。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制自加热模块对所述动力电池进行自加热之前，还包括：

控制所述动力电池与所述自加热模块之间的开关断开或闭合，使所述动力电池对所述自加热模块预充电。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述动力电池与所述自加热模块之间设置有第一开关、第二开关以及第三开关；其中，所述第一开关的一端与所述动力电池的正极相连，所述第一开关的另一端与所述自加热模块的一端相连；所述第二开关的一端与所述动力电池的负极相连，所述第二开关的另一端与所述自加热模块的另一端相连；所述第三开关与电阻串联后并联在所述第一开关或所述第二开关的两端；

所述控制所述动力电池与所述自加热模块之间的开关断开或闭合，使所述动力电池对所述自加热模块预充电，包括：

控制所述第一开关和第三开关闭合，所述第二开关断开，使所述动力电池为自加热模块预充电；

在预充电完成后，控制所述第二开关闭合，并控制所述第三开关断开。

16.一种动力电池自加热系统，其特征在于，所述系统包括：

电流参数确定模块，用于在动力电池满足预设自加热条件的情况下，根据所述动力电池当前的状态参数，确定所述动力电池自加热的电流参数；

自加热模块，用于根据所述电流参数，控制自加热模块对所述动力电池进行自加热；

电流幅值调节模块，用于在自加热过程中，调节所述电流参数，使所述动力电池的电压维持在预设安全电压区间内。

17.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1至15任意一项的方法。

18.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至15所述的动力电池自加热系统。

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