CN115742871A - 氢能混动汽车的动力电池加热方法、装置、介质和设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种氢能混动汽车的动力电池加热方法、装置、介质和设备，属于车辆技术领域。本申请实施例通过判断燃料电池电堆是否存在余热，能够在确定燃料电池电堆存在余热时，有效利用燃料电池电堆的余热实现对动力电池的加热，进而在不消耗动力电池电量的前提下，将动力电池加热到适宜的工作温度；在确定燃料电池电堆不存在余热时，则控制空调系统加热动力电池。本申请实施例通过电堆回路和空调系统的配合使用，能够有效解决动力电池低温下电池容量衰减问题，进而增加低温下整车的续驶里程。

Description

氢能混动汽车的动力电池加热方法、装置、介质和设备

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及一种氢能混动汽车的动力电池加热方法、装置、介质和设备。

背景技术

在国家的大力推动下，新能源汽车越来越受到各大汽车厂家的重视，其中氢能混动汽车具有非常广阔的前景，氢能混动汽车采用氢燃料电池和动力电池共同驱动，与油电混动一样可以根据不同的驾驶条件选择两种不同的动力输出。

然而，由于氢能混动汽车配备了动力电池，因此仍然面临着低温下电池容量衰减造成续驶里程衰减的问题，各大车企为此增加了多种动力电池加热功能，如加热膜加热、PTC加热、热泵加热、电机主动加热等方案，但这些方案在加热的同时也消耗了动力电池的电量，虽然通过加热动力电池缓解了低温下电池容量衰减问题，但对于续驶里程来说并没太多收益，并未有效解决低温下续驶里程衰减问题。

发明内容

本申请提供一种氢能混动汽车的动力电池加热方法、装置、介质和设备，能够在不消耗动力电池电量的同时，为动力电池加热，以解决低温下续驶里程衰减问题。

为了解决上述问题，本申请采用了以下的技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种氢能混动汽车的动力电池加热方法，所述氢能混动汽车包括用于和燃料电池电堆进行热交换的电堆回路，所述方法包括：

判断所述燃料电池电堆是否存在余热；

在确定所述燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池；

在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，基于所述动力电池的最低温度，控制空调系统加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，判断所述燃料电池电堆是否存在余热，包括：

获取所述电堆回路的冷却液温度；

在所述电堆回路的冷却液温度大于第二温度阈值时，确定所述燃料电池电堆存在余热；

在所述电堆回路的冷却液温度小于等于所述第二温度阈值时，确定所述燃料电池电堆不存在余热。

在本申请一实施例中，在确定所述燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，包括：

在确定所述燃料电池电堆存在余热时，确定所述动力电池的加热触发阈值为第一温度阈值；

在检测到所述动力电池的最低温度小于等于所述第一温度阈值时，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，以使所述动力电池的最低温度大于所述第一温度阈值。

在本申请一实施例中，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，以使所述动力电池的最低温度大于所述第一温度阈值之后，所述方法还包括：

在检测到所述动力电池的最低温度大于第三温度阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述动力电池进行加热，直到所述动力电池的最低温度小于等于所述第一温度阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池之后，所述方法还包括：

获取所述动力电池的最高温度，并确定所述最高温度与所述最低温度之间的温差值；

在所述温差值大于第一温差阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述动力电池加热；直到所述温差值小于第二温差阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，所述氢能混动汽车还包括用于和动力电池进行热交换的电池回路；

控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，包括：

控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路，以使所述电池回路加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路，以使所述电池回路加热所述动力电池之后，所述方法还包括：：

获取所述电池回路的冷却液温度；

在所述电池回路的冷却液温度大于第四温度阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述电池回路加热；直到所述电池回路的冷却液温度小于第五温度阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路。

在本申请一实施例中，所述空调系统包括PTC加热装置；

在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，基于所述动力电池的最低温度，控制空调系统加热所述动力电池，包括：

在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，确定所述动力电池的加热触发阈值为第六温度阈值，所述第六温度阈值小于所述第一温度阈值；

在检测到所述动力电池的最低温度小于等于所述第六温度阈值时，控制所述PTC加热装置加热所述动力电池；

在检测到所述动力电池的最低温度大于第七温度阈值时，控制所述PTC加热装置停止对所述动力电池进行加热，直到所述动力电池的最低温度小于等于所述第六温度阈值时，重新控制所述PTC加热装置加热所述动力电池。

第二方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种氢能混动汽车的动力电池加热装置，所述装置应用于氢能混动汽车，所述氢能混动汽车包括用于和燃料电池电堆进行热交换的电堆回路，所述装置包括：

余热判断模块，用于判断所述燃料电池电堆是否存在余热；

电堆加热模块，用于在确定所述燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池；

空调加热模块，用于在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，基于所述动力电池的最低温度，控制空调系统加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，所述余热判断模块包括：

温度获取子模块，用于获取所述电堆回路的冷却液温度；

第一确定子模块，用于在所述电堆回路的冷却液温度大于第二温度阈值时，确定所述燃料电池电堆存在余热；

第二确定子模块，用于在所述电堆回路的冷却液温度小于等于所述第二温度阈值时，确定所述燃料电池电堆不存在余热。

在本申请一实施例中，所述电堆加热模块包括：

第一温度阈值确定子模块，用于在确定所述燃料电池电堆存在余热时，确定所述动力电池的加热触发阈值为第一温度阈值；

第一加热子模块，用于在检测到所述动力电池的最低温度小于等于所述第一温度阈值时，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，以使所述动力电池的最低温度大于所述第一温度阈值。

在本申请一实施例中，所述电堆加热模块还包括：

第一动态控制子模块，用于控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，以使所述动力电池的最低温度大于所述第一温度阈值之后，，在检测到所述动力电池的最低温度大于第三温度阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述动力电池进行加热，直到所述动力电池的最低温度小于等于所述第一温度阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，所述电堆加热模块还包括：

温差值确定子模块，用于控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池之后，获取所述动力电池的最高温度，并确定所述最高温度与所述最低温度之间的温差值；

第二动态控制子模块，用于在所述温差值大于第一温差阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述动力电池加热；直到所述温差值小于第二温差阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，所述氢能混动汽车还包括用于和动力电池进行热交换的电池回路，所述第一加热子模块包括：

电池回路加热单元，用于控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路，以使所述电池回路加热所述动力电池。

在本申请一实施例中，所述第一加热单元还包括：

温度获取子单元，用于控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路，以使所述电池回路加热所述动力电池之后，获取所述电池回路的冷却液温度；

动态控制子单元，用于在所述电池回路的冷却液温度大于第四温度阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述电池回路加热；直到所述电池回路的冷却液温度小于第五温度阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路。

在本申请一实施例中，所述空调系统包括PTC加热装置，所述空调加热模块包括：

第二温度阈值确定子模块，用于在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，确定动力电池的加热触发阈值为第六温度阈值，所述第六温度阈值小于所述第一温度阈值；

第二加热子模块，用于在检测到所述动力电池的最低温度小于等于所述第六温度阈值时，控制所述PTC加热装置加热所述动力电池；

第三动态控制子模块，用于在检测到所述动力电池的最低温度大于第七温度阈值时，控制所述PTC加热装置停止对所述动力电池进行加热，直到所述动力电池的最低温度小于等于所述第六温度阈值时，重新控制所述PTC加热装置加热所述动力电池。

第三方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种存储介质，存储介质内存储有机器可执行指令，机器可执行指令被处理器执行时实现本申请第一方面提出的氢能混动汽车的动力电池加热方法。

第四方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种车辆，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器用于执行机器可执行指令，以实现本申请第一方面提出的氢能混动汽车的动力电池加热方法。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请实施例提供的一种氢能混动汽车的动力电池加热方法，通过判断燃料电池电堆是否存在余热，能够在确定燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制电堆回路的热量加热动力电池；在确定燃料电池电堆不存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制空调系统加热动力电池。本申请实施例能够在燃料电池电堆存在余热时，有效利用燃料电池电堆的余热实现对动力电池的加热，进而在不消耗动力电池电量的前提下，将动力电池加热到适宜的工作温度；而在燃料电池电堆的热量不足以加热动力电池时，则通过控制空调系统加热动力电池。本申请实施例通过电堆回路和空调系统的配合使用，能够有效解决动力电池低温下电池容量衰减问题，进而增加低温下整车的续驶里程。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中一种氢能混动汽车的动力电池加热方法的步骤流程图；

图2是本申请一实施例中电堆回路和电池回路的连接示意图。

图3是本申请一实施例中一种氢能混动汽车的动力电池加热装置的功能模块示意图。

图4是本申请一实施例中一种车辆的结构示意图。

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。

需要说明的是，氢燃料电池电堆是发生电化学反应的场所，是氢燃料电池系统的核心部件，维系着整个燃料电池系统的能量输出过程。燃料电池堆将氢气和氧气的化学能转化为电能和热能，其中，电能用于负载的使用，而热能通常通过散热系统进行散热。

本申请发明人发现，针对电池低温时里程衰减问题，相关技术通常采用加热膜加热、PTC加热、热泵加热、电机主动加热等方案对动力电池进行加热，但这些方案在加热的同时也消耗了动力电池的电量，并不能有效解决低温下续驶里程衰减问题。

针对相关技术中存在的缺陷，本申请旨在提供一种氢能混动汽车的动力电池加热方法，通过有效利用燃料电池电堆的余热实现对动力电池的加热，能够在不消耗动力电池电量的前提下，将动力电池加热到适宜的工作温度，解决动力电池低温下电池容量衰减问题，进而有效增加低温时整车的续驶里程。

参照图1，示出了本申请一种氢能混动汽车的动力电池加热方法，应用于氢能混动汽车，该氢能混动汽车包括用于和燃料电池电堆进行热交换的电堆回路，该方法具体可以包括以下步骤：

S101：判断燃料电池电堆是否存在余热。

需要说明的是，本实施例的执行主体为车辆的控制器，该控制器可以是具有数据处理、网络通信以及程序运行功能的计算服务设备，或者具有上述功能的电子设备如行车电脑、车载电脑等，如BCM(Body Control Module，车身控制模块)、VCU(Vehicle ControlUnit，整车控制器)、CCU(Central Computing Unit，中央计算单元)等，本实施方式不对执行主体作出具体限制，以下将以CCU作为执行主体进行示例说明。

需要进一步说明的是，温度对燃料电池电堆性能同样存在较大影响，燃料电池发动机工作时电堆连续产生热量，使电堆温度逐渐升高，温度升高可提高催化剂活性，提高质子交换膜上的质子传递速度，从而提高电化学反应速度，反应电流升高，电堆性能变好。因此，在利用燃料电池电堆产生的热量加热动力电池之前，需要首先判断电堆回路是否存在余热。所谓燃料电池电堆的余热，即是指满足燃料电池电堆本身工作需求之外多余的热量。

在具体实现中，可以通过在燃料电池电堆上设置第一温度传感器，以监测燃料电池电堆的运行温度，并将该运行温度发送至CCU，CCU在检测到该运行温度大于预设的运行温度阈值时，便可以确定燃料电池电堆存在余热，否则确定燃料电池电堆不存在余热；还可以通过在电堆回路的出水口处设置第二温度传感器，以监测出水口处的冷却液温度，并将该冷却液温度发送至CCU，CCU在检测到该冷却液温度大于预设的第二温度阈值时，确定燃料电池电堆存在余热，否则，确定燃料电池电堆不存在余热。

在本实施方式中，可以根据实际需要对运行温度阈值或第二温度阈值进行设置。如可以将第二温度阈值设置为25℃，即，当电堆回路的冷却液温度＞25℃时，说明燃料电池电堆存在余热可用于加热动力电池；当电堆回路的冷却液温度≤25℃时，说明燃料电池电堆不存在余热，电堆回路的热量不足以加热动力电池，此时可以利用空调系统对动力电池进行加热。

S102：在确定燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制电堆回路的热量加热动力电池。

在本实施方式中，考虑到动力电池通常由多个电芯组成，而不同的电芯在运行过程中的温度可能不一样，因此，为实现对动力电池的有效加热，保证动力电池的运行性能，将取所有电芯温度中的最小值作为动力电池的最低温度。

在本实施方式中，若确定燃料电池电堆存在余热，则可以利用电堆回路吸收燃料电池电堆的余热，此时通过检测动力电池的最低温度可以判断是否需要控制电堆回路的热量加热动力电池，进而在动力电池需要加热时，将其加热到适宜的工作温度。

S103：在确定燃料电池电堆不存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制空调系统加热动力电池。

在本实施方式中，若确定燃料电池电堆不存在余热，则说明电堆回路的热量不足以加热动力电池，此时通过检测动力电池的最低温度可以判断是否需要控制空调系统加热动力电池，进而在燃料电池电堆不存在余热而动力电池需要加热时，满足动力电池的加热需求。

本申请实施例提高的一种氢能混动汽车的动力电池加热方法，一方面，可以在燃料电池电堆存在余热时，充分利用燃料电池电堆的余热实现对动力电池的加热，进而在不消耗动力电池电量的前提下，将动力电池加热到适宜的工作温度；另一方面，可以在燃料电池电堆的热量不足以加热动力电池时，通过控制空调系统加热动力电池，进而满足动力电池的加热需求。本申请实施例通过电堆回路和空调系统的配合使用，能够有效解决动力电池低温下电池容量衰减问题，进而增加低温下整车的续驶里程。

在一个可行的实施方式中，S102具体可以包括以下子步骤：

S102-1：在确定燃料电池电堆存在余热时，确定动力电池的加热触发阈值为第一温度阈值。

需要说明的是，因整车动力性的要求，需要动力电池的工作温度最少在-10℃以上，而由于燃料电池系统可在短时间内可将电堆回路中的冷却液温度加热至较高温度，此部分热量足够给动力电池加热，因此，在确定燃料电池电堆存在余热时，可将动力电池的加热触发阈值设置为温度值较高的第一温度阈值，如设置为20℃。

S102-2：在检测到动力电池的最低温度小于等于第一温度阈值时，控制电堆回路的热量加热动力电池，以使动力电池的最低温度大于第一温度阈值。

在本实施方式中，通过取所有电芯温度中的最小值作为动力电池的最低温度与第一温度阈值进行比较，能够有效保证每个电芯温度都能够大于第一温度阈值。

示例性的，第一温度阈值设置为20℃，第二温度阈值设置为25℃。当检测到电堆回路的冷却液温度T_堆＞25℃且动力电池的最低温度T_min≤20℃时，则CCU将控制电堆回路的热量对动力电池进行加热，以使动力电池的最低温度大于20℃。

在本实施方式中，通过有效利用燃料电池电堆的余热实现对动力电池的加热，能够在不消耗动力电池电量的前提下，将动力电池加热到适宜的工作温度，解决动力电池低温下电池容量衰减问题，进而有效增加低温下整车的续驶里程。

在一个可行的实施方式中，S102-2之后，氢能混动汽车的动力电池加热方法还可以包括以下步骤：

S102-3：在检测到动力电池的最低温度大于第三温度阈值时，控制电堆回路的热量停止对动力电池进行加热，直到动力电池的最低温度小于等于第一温度阈值时，重新控制电堆回路的热量加热动力电池。

在本实施方式中，为避免燃料电池电堆的余热将动力电池加热至过高的温度，将针对动力电池设置第三温度阈值，该第三温度阈值相当于停止加热触发阈值。也就是说，CCU在控制电堆回路的热量加热动力电池的过程中，将会通过设置在动力电池的温度传感器继续实时监测动力电池的最低温度，在CCU检测到动力电池的最低温度大于第三温度阈值时，将控制电堆回路的热量停止对动力电池进行加热，在停止对动力电池进行加热之后，由于低温环境的影响，动力电池的温度将再度下降，在动力电池的最低温度小于等于第一温度阈值时，CCU将重新控制电堆回路的热量加热动力电池，进而不断循环，将动力电池的最低温度动态维持在第一温度阈值到第三温度阈值之间。

在本实施方式中，通过设置第一温度阈值和第三温度阈值，可是实现对动力电池的最低温度的动态控制，使得动力电池的最低温度维持在一个合适的温度范围内。其中，第三温度阈值可以等于第二温度阈值，也可以小于第二温度阈值。

在一个可行的实施方式中，S102-2中控制电堆回路的热量加热动力电池的步骤之后，氢能混动汽车的动力电池加热方法还可以包括以下步骤：

S102-4：获取动力电池的最高温度，并确定最高温度与最低温度之间的温差值。

需要说明的是，由于电池包内的空间非常有限，大量的单体电池堆积在一起，可能会出现动力电池内温度不均匀的现象，而动力电池的不同电芯之间的温差过大则可能导致电池组的使用寿命缩短。因此，本实施方式中，在控制电堆回路的热量加热动力电池之后，将会对所有电芯的温度进行监测，将所有电芯温度的最大值确定为动力电池的最高温度，将所有电芯温度的最小值确定为动力电池的最低温度，进而确定最高温度与最低温度之间的温差值△T。

S102-5：在温差值大于第一温差阈值时，控制电堆回路的热量停止对动力电池加热；直到温差值小于第二温差阈值时，重新控制电堆回路的热量加热动力电池。

在本实施方式中，第一温差阈值可以设置为15℃，第二温差阈值可以设置为10℃，进而在检测到温差值△T≥15℃时，说明电池温差过大，此时CCU将控制三通比例阀关闭，控制电堆回路的热量停止对动力电池加热，控制进入电池均温模式，在电池均温模式下，CCU将控制电池水泵持续工作，使得电池回路将动力电池中高温部分的热量带往电池的低温部分，进而降低温差值△T；此过程中CCU将持续对温差值△T进行监测，在监测到温差值△T≤10℃时，则退出均温模式，若在电池均温模式期间，动力电池的最低温度再次下降到小于等于第一温度阈值，则重新控制电堆回路的热量加热动力电池，直到动力电池的最低温度大于第三温度阈值，再退出加热功能。

在本实施方式中，通过检测最高温度与最低温度之间的温差值，可以有效防止在加热过程中出现加热不均匀的现象，避免温差过大而影响动力电池的寿命，保证加热安全性。

在一个可行的实施方式中，氢能混动汽车还包括用于和动力电池进行热交换的电池回路，电池回路和电堆回路通过换热器进行热交换，S102-2中控制电堆回路的热量加热动力电池的步骤具体可以包括以下子步骤：

S102-2-1：控制电堆回路的热量加热电池回路，以使电池回路加热动力电池。

在本实施方式中，可以采用阀门和换热器实现电堆回路对电池回路加热。参照图2，示出了电堆回路和电池回路的连接示意图，其中，电池回路1包括动力电池10、电池水泵11和第二循环管道41，动力电池10和电池水泵11均连接于第二循环管道41，电池水泵11用于为第二循环管道41内的冷却液循环流向动力电池10提高稳定可靠的驱动力；电堆回路2包括燃料电池20、水泵30和第一循环管道40，其中，燃料电池20包括燃料电堆21、氢气加热器23、去离子器24和热敏电阻22，燃料电堆21、氢气加热器23、去离子器24和热敏电阻22均连接于第一循环管道40，水泵30用于为第一循环管道40内的冷却液循环流向热敏电阻22、去离子器24、氢气加热器23和燃料电堆21提高稳定可靠的驱动力。

需要说明的是，燃料电池20在工作过程中，主要的发热部件为燃料电堆21和热敏电阻22，因此电堆回路2的热量主要来自于燃料电堆21和热敏电阻22。

在本实施方式中，在控制电堆回路2的热量加热电池回路1时，CCU将控制阀门60开启，使得电堆回路2中吸收了燃料电堆21和热敏电阻22的热量的冷却液流经换热器50进行热量交换，而换热器50则将热量传递给电池回路1中的冷却液，电池回路1中的冷却液则在电池水泵11的驱动下，将热量传递给动力电池10，进而实现对动力电池10的加热。当燃料电池20没有工作或者没有足够的余热时，则关闭阀门60。

在本实施方式中，阀门60可以为三通比例阀，也可以为四通比例阀或者CBV(Compressor Bypass Valve，压缩机旁路阀门)等等，可以根据实际需要进行设置，本申请实施例对阀门60的具体类型可以不做限定。

需要说明的是，本实施方式还可以通过其他方式对动力电池10进行加热，如还可以设置单独的管道连通电池回路1和电堆回路2，使得电堆回路2的冷却液直接流入电池回路1以对动力电池10进行加热，本实施方式不对加热动力电池10的方式作出具体限制。

在一个可行的实施方式中，S102-2-1之后，氢能混动汽车的动力电池加热方法还可以包括以下步骤：

S102-2-2：获取电池回路的冷却液温度。

在具体实现中，可以在电池回路的电池入口处设置温度传感器，以实时获取电池回路的冷却液温度，并将包含电池回路的冷却液温度的信息传输给CCU。

S102-2-3：在电池回路的冷却液温度大于第四温度阈值时，控制电堆回路的热量停止对电池回路加热；直到电池回路的冷却液温度小于第五温度阈值时，重新控制电堆回路的热量加热电池回路。

在本实施方式中，CCU在获取到电池回路的冷却液温度之后，将该冷却液温度与第四温度阈值进行比较，在检测到电池回路的冷却液温度大于第四温度阈值时，将控制电堆回路的热量停止对电池回路加热，以防止电池回路的冷却液温度继续升高。由于低温环境的影响，电池回路的冷却液温度将再度下降，在电池回路的冷却液温度下降到小于等于第五温度阈值时，CCU将重新控制电堆回路的热量加热电池回路，进而不断循环，使得电池回路的冷却液温度动态维持在第五温度阈值和第四温度阈值之间。

在具体实现中，可以设置目标冷却液温度以及允许的偏差上限和偏差下限，进而第四温度阈值相当于目标冷却液温度+偏差上限，第五温度阈值相当于目标冷却液温度-偏差下限。示例性的，偏差上限可以设置为5℃，偏差下限可以设置为2℃，则在控制电堆回路的热量加热电池回路的过程中，持续判断电池回路的冷却液温度T_cool与目标冷却液温度T_tar的差值，当T_cool-T_tar≥5℃时，则CCU控制三通比例阀关闭，控制电堆回路的热量停止对电池回路加热，并控制电池水泵继续工作；此过程中判断电池回路的冷却液温度T_cool与目标冷却液温度T_tar的差值，直到T_cool-T_tar≤-2℃时，CCU再次控制三通比例阀开启，继续利用燃料电池系统的电堆余热为动力电池加热，进而将电池回路的冷却液温度维持在(T_tar-2℃)到(T_tar+5℃)之间的温度范围，其中，(T_tar-2℃)即为第五温度阈值，(T_tar+5℃)即为第四温度阈值。

在本实施方式中，通过设置第四温度阈值和第五温度阈值，可是实现对电池回路的冷却液温度的动态控制，使得电池回路的冷却液温度维持在一个合适的温度范围内，防止电池回路的冷却液温度上升到过高的温度，超过电池回路的冷却液允许的最高温度，影响电池回路的使用寿命。

在一个可行的实施方式中，空调系统还包括PTC加热装置，氢能混动汽车的动力电池加热方法还可以包括以下步骤：

S201：在确定燃料电池电堆不存在余热时，确定动力电池的加热触发阈值为第六温度阈值，第六温度阈值小于第一温度阈值。

需要说明的是，在确定燃料电池电堆不存在余热时，且动力电池的最低温度小于第六温度阈值时，为满足整车动力性的要求，仍需要使用PTC加热装置为动力电池加热。

S202：在检测到动力电池的最低温度小于等于第六温度阈值时，控制PTC加热装置加热动力电池。

需要说明的是，由于氢能混动汽车没有内燃机，所以通常采用PTC加热装置制造热量。PTC加热装置，又称汽车加热器，是一种正温度系数的陶瓷发热元件，可用于汽车低温启动。

在本实施方式中，因整车动力性的要求，需要电池最少工作在-10℃以上，因此，第六温度阈值可以设置为-10℃。也就是说，当电堆回路的冷却液温度T_堆≤25℃，且动力电池的最低温度T_min≤-10℃时，说明燃料电池电堆不存在余热并且动力电池的最低温度过低，此时，CCU将控制PTC加热装置加热动力电池。

在具体实现中，由于PTC加热装置通常位于空调系统，因此，CCU将通过向空调控制器发送加热请求或停止加热请求，以使空调控制器响应于该加热请求或停止加热请求，进而控制PTC加热装置的开启或关闭。

在本实施方式中，若检测到电堆回路的冷却液温度T_堆≤25℃，且动力电池的最低温度-10℃＜T_min≤20℃，说明动力电池的最低温度满足最低的工作需求，此时，CCU将不控制电堆回路或者PTC加热装置加热动力电池。

S203：在检测到动力电池的最低温度大于第七温度阈值时，控制PTC加热装置停止对动力电池进行加热，直到动力电池的最低温度小于等于第六温度阈值时，重新控制PTC加热装置加热动力电池。

在本实施方式中，第七温度阈值应当大于第六温度阈值，如可以设置为-5℃，即，控制PTC加热装置加热动力电池之后，若检测到动力电池的最低温度T_min＞-5℃，CCU将控制PTC加热装置停止对动力电池进行加热。在停止对动力电池进行加热之后，由于低温环境的影响，动力电池的温度将再度下降，在动力电池的最低温度T_min≤-10℃时，CCU将重新控制PTC加热装置加热动力电池，进而不断循环，将动力电池的最低温度动态维持在-10℃到-5℃之间。

需要说明的是，在利用PTC加热装置加热动力电池的过程中，将执行与S102-4至S102-5相同或相似的步骤，以防止加热过程中动力电池的最高温度与最低温度之间的温差值过大；同样将执行与S102-2-1至S102-2-3相同或相似的步骤，以防止电池回路的冷却液温度上升到过高的温度，影响电池回路的使用寿命。

在本实施方式中，根据燃料电池系统中冷却液温度的不同，将采取不同的动力电池加热阈值控制策略方案。在燃料电池电堆存在余热时，通过设置温度较高的第一温度阈值，可以有效利用燃料电池电堆多余的热量，在不消耗电量的同时将动力电池加热至最佳工作温度范围；在燃料电池电堆不存在余热时，过设置温度较低的第六温度阈值，可以利用PTC加热装置加热动力电池，利用动力电池少量的电量，将动力电池加热至能够满足最低工作需求的适宜温度。通过对不同条件下的多阈值判断，能够充分满足动力电池的加热需求，有效解决动力电池低温下电池容量衰减问题，进而有效增加低温下整车的续驶里程。

第二方面，参照图3，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种氢能混动汽车的动力电池加热装置300，该氢能混动汽车的动力电池加热装置300应用于氢能混动汽车，氢能混动汽车包括用于和燃料电池电堆进行热交换的电堆回路，该氢能混动汽车的动力电池加热装置300可以包括：

余热判断模块301，用于判断燃料电池电堆是否存在余热；

电堆加热模块302，用于在确定燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制电堆回路的热量加热动力电池；

空调加热模块303，用于在确定燃料电池电堆不存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制空调系统加热动力电池。

在本申请一实施例中，余热判断模块301包括：

温度获取子模块，用于获取电堆回路的冷却液温度；

第一确定子模块，用于在电堆回路的冷却液温度大于第二温度阈值时，确定燃料电池电堆存在余热；

第二确定子模块，用于在电堆回路的冷却液温度小于等于第二温度阈值时，确定燃料电池电堆不存在余热。

在本申请一实施例中，电堆加热模块302包括：

第一温度阈值确定子模块，用于在确定燃料电池电堆存在余热时，确定动力电池的加热触发阈值为第一温度阈值；

第一加热子模块，用于在检测到动力电池的最低温度小于等于第一温度阈值时，控制电堆回路的热量加热动力电池，以使动力电池的最低温度大于第一温度阈值。

在本申请一实施例中，电堆加热模块302还包括：

第一动态控制子模块，用于控制电堆回路的热量加热动力电池，以使动力电池的最低温度大于第一温度阈值之后，在检测到动力电池的最低温度大于第三温度阈值时，控制电堆回路的热量停止对动力电池进行加热，直到动力电池的最低温度小于等于第一温度阈值时，重新控制电堆回路的热量加热动力电池。

在本申请一实施例中，电堆加热模块302还包括：

温差值确定子模块，用于控制电堆回路的热量加热动力电池之后，获取动力电池的最高温度，并确定最高温度与最低温度之间的温差值；

第二动态控制子模块，用于在温差值大于第一温差阈值时，控制电堆回路的热量停止对动力电池加热；直到温差值小于第二温差阈值时，重新控制电堆回路的热量加热动力电池。

在本申请一实施例中，氢能混动汽车还包括用于和动力电池进行热交换的电池回路，第一加热子模块包括：

电池回路加热单元，用于控制电堆回路的热量加热电池回路，以使电池回路加热动力电池。

在本申请一实施例中，电池回路加热单元还包括：

温度获取子单元，用于控制电堆回路的热量加热电池回路，以使电池回路加热动力电池之后，获取电池回路的冷却液温度；

动态控制子单元，用于在电池回路的冷却液温度大于第四温度阈值时，控制电堆回路的热量停止对电池回路加热；直到电池回路的冷却液温度小于第五温度阈值时，重新控制电堆回路的热量加热电池回路。

在本申请一实施例中，空调系统包括PTC加热装置，空调加热模块303还包括：

第二温度阈值确定子模块，用于在确定燃料电池电堆不存在余热时，确定动力电池的加热触发阈值为第六温度阈值，第六温度阈值小于第一温度阈值；

第二加热子模块，用于在检测到动力电池的最低温度小于等于第六温度阈值时，控制PTC加热装置加热动力电池；

第三动态控制子模块，用于在检测到动力电池的最低温度大于第七温度阈值时，控制PTC加热装置停止对动力电池进行加热，直到动力电池的最低温度小于等于第六温度阈值时，重新控制PTC加热装置加热动力电池。

需要说明的是，本申请实施例的氢能混动汽车的动力电池加热装置300的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的氢能混动汽车的动力电池加热方法的具体实施方式，在此不再赘述。

第三方面，基于相同发明构思，本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提出的氢能混动汽车的动力电池加热方法。

需要说明的是，本申请实施例的存储介质的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的氢能混动汽车的动力电池加热方法的具体实施方式，在此不再赘述。

第四方面，基于相同发明构思，参照图4，本申请实施例提供了一种车辆400，包括处理器401和存储器402；存储器402存储有能够被处理器401执行的机器可执行指令，处理器401用于执行机器可执行指令，以实现第一方面提出的氢能混动汽车的动力电池加热方法。

需要说明的是，本申请实施例的车辆400的具体实施方式参照前述本申请实施例第一方面提出的氢能混动汽车的动力电池加热方法的具体实施方式，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种氢能混动汽车的动力电池加热方法、装置、存储介质和车辆，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，所述氢能混动汽车包括用于和燃料电池电堆进行热交换的电堆回路，所述方法包括：

判断所述燃料电池电堆是否存在余热；

在确定所述燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池；

在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，基于所述动力电池的最低温度，控制空调系统加热所述动力电池。

2.根据权利要求1所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，判断所述燃料电池电堆是否存在余热，包括：

获取所述电堆回路的冷却液温度；

在所述电堆回路的冷却液温度大于第二温度阈值时，确定所述燃料电池电堆存在余热；

在所述电堆回路的冷却液温度小于等于所述第二温度阈值时，确定所述燃料电池电堆不存在余热。

3.根据权利要求1所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，在确定所述燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，包括：

在确定所述燃料电池电堆存在余热时，确定所述动力电池的加热触发阈值为第一温度阈值；

在检测到所述动力电池的最低温度小于等于所述第一温度阈值时，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，以使所述动力电池的最低温度大于所述第一温度阈值。

4.根据权利要求3所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，以使所述动力电池的最低温度大于所述第一温度阈值之后，所述方法还包括：

在检测到所述动力电池的最低温度大于第三温度阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述动力电池进行加热，直到所述动力电池的最低温度小于等于所述第一温度阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池。

5.根据权利要求3所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池之后，所述方法还包括：

获取所述动力电池的最高温度，并确定所述最高温度与所述最低温度之间的温差值；

在所述温差值大于第一温差阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述动力电池加热；直到所述温差值小于第二温差阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池。

6.根据权利要求1所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，所述氢能混动汽车还包括用于和动力电池进行热交换的电池回路；

控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池，包括：

控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路，以使所述电池回路加热所述动力电池。

7.根据权利要求6所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路，以使所述电池回路加热所述动力电池之后，所述方法还包括：

获取所述电池回路的冷却液温度；

在所述电池回路的冷却液温度大于第四温度阈值时，控制所述电堆回路的热量停止对所述电池回路加热；直到所述电池回路的冷却液温度小于第五温度阈值时，重新控制所述电堆回路的热量加热所述电池回路。

8.根据权利要求3所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，所述空调系统包括PTC加热装置；

在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，基于所述动力电池的最低温度，控制空调系统加热所述动力电池，包括：

在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，确定所述动力电池的加热触发阈值为第六温度阈值，所述第六温度阈值小于所述第一温度阈值；

在检测到所述动力电池的最低温度小于等于所述第六温度阈值时，控制所述PTC加热装置加热所述动力电池；

在检测到所述动力电池的最低温度大于第七温度阈值时，控制所述PTC加热装置停止对所述动力电池进行加热，直到所述动力电池的最低温度小于等于所述第六温度阈值时，重新控制所述PTC加热装置加热所述动力电池。

9.一种氢能混动汽车的动力电池加热装置，其特征在于，所述装置应用于氢能混动汽车，所述氢能混动汽车包括用于和燃料电池电堆进行热交换的电堆回路，所述装置包括：

余热判断模块，用于判断所述燃料电池电堆是否存在余热；

电堆加热模块，用于在确定所述燃料电池电堆存在余热时，基于动力电池的最低温度，控制所述电堆回路的热量加热所述动力电池；

空调加热模块，用于在确定所述燃料电池电堆不存在余热时，基于所述动力电池的最低温度，控制空调系统加热所述动力电池。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法。

11.一种车辆，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现如权利要求1-8任一项所述的氢能混动汽车的动力电池加热方法。

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