CN115817282A - 车辆电池加热方法、车辆及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例适用于车辆技术领域，提供了一种车辆电池加热方法、车辆及存储介质，该方法包括：获取车辆的车辆信息，车辆信息包括车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池的第一温度以及第一电量；针对任一预设充电温度，根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态；根据预设充电温度和充电桩的预设充电参数，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长；将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度；在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。采用上述方法可以减少充电电池充电的时长。

Description

车辆电池加热方法、车辆及存储介质

技术领域

本申请属于车辆技术领域，尤其涉及一种车辆电池加热方法、车辆及存储介质。

背景技术

随着石油资源的紧缺以及环保要求的提高，应用新能源的车辆的数量越来越多。其中，新能源的车辆通常以可充电电池作为动力来源，因此，在长途旅行中，随着电量的消耗，通常需要对电池进行充电。

然而，温度对电池的充放电性能影响较大，通常在一定的温度范围内，电池的充电性能会随着温度的降低而降低。因此，为节省车辆在充电桩处的充电时长，需要利用电池的自身电量对电池进行预热。

目前，预热的方式通常是：预计车辆抵达充电桩时还剩余的可用电量，采用可用电量提前对电池进行加热。然而，采用该方式对进行电池预热时，可能使车辆消耗较多的电量进行预热。虽然增加了充电效率，但增加了电池需要充电的电量。因此，对电池进行充电的时长并未减少。

发明内容

本申请实施例提供了一种车辆电池加热方法、车辆及存储介质，可以解决对充电电池进行充电的时长较长的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种车辆电池加热方法，该方法包括：

获取车辆的车辆信息，车辆信息包括车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池的第一温度以及第一电量；

针对任一预设充电温度，根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态；

根据预设充电温度和充电桩的预设充电参数，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长；

将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度；

在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。

第二方面，本申请实施例提供了一种车辆电池加热装置，该装置包括：

第一获取模块，用于获取车辆的车辆信息，车辆信息包括车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池的第一温度以及第一电量；

第一预测模块，用于针对任一预设充电温度，根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态；

第一确定模块，用于根据预设充电温度和充电桩的预设充电参数，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长；

第二确定模块，用于将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度；

加热模块，用于在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。

第三方面，本申请实施例提供了一种控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在控制设备上运行时，使得控制设备执行上述第一方面的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括充电电池和和第二方面的车辆电池加热装置，车辆电池加热装置用于在执行上述第一方面的方法时，对充电电池进行充电。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：可以先获取车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池当前的第一温度以及第一电量。而后，针对任一预设充电温度，根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态。之后，因电池的充电效率与温度有关，因此，可以根据预设充电温度和充电桩的预设充电参数，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长。最后，将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度，以在车辆到达充电桩的过程中，可以将充电电池的第一温度加热至目标充电温度，提高充电效率。因预设充电温度不同，因此将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态也通常不同。基于此，在得到第一时长时，不仅考虑了充电电池在预设充电温度下对应的充电效率，还考率了将所剩余的第一荷电状态充电至目标荷电状态时所需的充电量。以此，在将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度确定为目标充电温度后，可以使充电电池在最优的目标充电温度下进行充电时所需的时长最少。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的一种车辆电池加热方法的实现流程图；

图2是本申请一实施例提供的一种车辆电池加热方法中预测第一荷电状态的一种实现方式示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种车辆电池加热方法中确定加热时长的一种实现方式示意图；

图4是本申请另一实施例提供的一种车辆电池加热方法的实现流程图；

图5是本申请再一实施例提供的一种车辆电池加热方法的实现流程图；

图6是本申请一实施例提供的一种车辆电池加热装置的结构示意图；

图7是本申请一实施例提供的一种控制设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在对汽车的充电电池进行充电时，通常会先对充电电池进行预热，提高充电电池的温度，以提升充电电池的充电效率。目前，预热的方式通常是：预计车辆抵达充电桩时还剩余的可用电量，采用可用电量提前对充电电池进行加热。然而，采用该方式对进行电池预热时，可能使车辆消耗较多的电量。虽然增加了充电效率，但增加了电池需要充电的电量，使得对充电电池进行充电的时长并未减少。若未采用可用电量或采用较少的可用电量对充电电池进行加热，则充电电池在充电时的充电效率较低，依然需要较长的充电时间。

基于此，为了能够尽可能地减少充电电所需的充电时间，本申请实施例提供了一种车辆电池加热方法，方法可以应用于车辆内的控制设备中，例如，电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)或整车控制设备(Vehicle Controller Unit，VCU)，对此不作限定。

需要说明的是，该控制设备可以通过控制器局域网络(Controller AreaNetwork，CAN)与车辆内的电池管理系统(Battery Management System，BMS)、空调系统或其他设备进行通信。其中，电池管理系统中包含车辆的能量来源，且能够实时监控、采集储能单元内各充电电池的运行状态，保障储能单元安全可靠运行。同时，电池管理系统还可以通过自身的通信接口(例如，模拟/数字输入接口)与外部其他设备进行信息交互。

请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的一种车辆电池加热方法的实现流程图，该方法包括如下步骤：

S101、获取车辆的车辆信息，车辆信息包括车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池的第一温度以及第一电量。

在一实施例中，上述充电桩通常由车主预先进行选择，并将选择的充电桩的位置作为目的地输入至预设的地图导航模块中。而后，地图导航模块根据定位设备确定车辆的当前位置，并生成由当前位置至充电桩的行驶路径。

应当理解的是，地图导航模块在生成行驶路径时，通常还会显示车辆到达充电桩的距离和预计抵达时长。

其中，充电电池的第一温度为当前时刻下的温度，其可以通过预设的温度传感器进行获取。另外，电池管理系统能够监控、采集储能单元内各充电电池的运行状态。因此，可以认为电池管理系统可以采集充电电池的第一温度以及第一电量。

在一实施例中，上述充电电池可以为单个单体电池，也可以为多个单体电池组成的电池包，对此不作限定。

在另一实施例中，上述车辆信息还包括但不限于：车辆内能够对电池进行加热的加热源、各个加热源对应的加热效率、车辆内需要耗电的电气设备、每个电气设备的平均能耗、车辆行驶每公里所需的能耗，对此不作限定。其中，该车辆信息可以预先存储在车辆内部中，以便被控制设备随时获取。

S102、针对任一预设充电温度，根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩，且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态。

在一实施例中，上述预设充电温度可以预先根据实际情况进行设置。可以理解的是，在一定的温度范围内，充电电池的充电效率也会随着温度的升高而升高。因此，可以预先设置多个预设充电温度，以提高充电电池在任一预设充电温度下进行充电的效率。其中，充电电池在每个预设充电温度下对应的充电效率均可以认为是较为优选的充电效率。

示例性的，多个预设充电温度可以分别为22℃，24℃，26℃以及28℃。

需要说明的是，对于不同的预设充电温度，其与当前时刻的第一温度之间的温度差各不相同。因此，将第一温度加热至预设充电温度所需的能耗不同，使得在将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时，充电电池剩余的第一荷电状态也通常不同。基于此，虽然将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时，提高了充电电池的充电效率，但是充电电池剩余的第一荷电状态更少，依然没有减少充电时长。

在一实施例中，上述荷电状态用于表征充电电池的剩余容量，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。例如，当荷电状态为0时，表示充电电池放电完全，当荷电状态为1时，表示充电电池完全充满。

其中，与荷电状态不同的是，电量也可以表征充电电池的剩余电量，但是该电量用于具体的表示充电电池中电荷的多少，其单位为“千瓦每小时”。

具体的，控制设备可以根据如图2所示的S201-S204确定第一荷电状态，详述如下：

S201、根据车辆的预设行驶能耗，预测车辆行驶距离所需的第一行驶能耗。

在一实施例中，上述预设行驶能耗可以为车辆出厂时设定的行驶能耗。例如，其可以为车辆行驶1km时所需的能耗。可以理解的是，在S101获取到的车辆信息中包括车辆到达充电桩的距离。因此，控制设备可以将预设行驶能耗与距离的乘积确定为第一行驶能耗。

S202、根据车辆中电气设备的平均能耗，预测车辆行驶预计抵达时长所需的第二行驶能耗。

在一实施例中，上述电气设备为车辆中需要用电的设备。示例性的，上述电气设备包括但不限于空调设备、数字仪表盘、车灯等耗电设备。其中，车辆中通常设置有DC/DC变换器，其用于将充电电池中的高电压转换为恒定12V或14V或24V的低电压，以给车辆中的电气设备供电。

基于此，车主可以预先根据实际情况设置车辆行驶过程中电气设备的平均能耗。示例性的，可以设置电气设备的平均能耗为700W。因此，控制设备可以将预计抵达时长与平均能耗的乘积确定为第二行驶能耗。

需要说明的是，车辆内部可以预先存储有每个电气设备分别在使用时的平均能耗，而后，控制设备可以统计处于使用中的电气设备的平均能耗之和，以计算第二行驶能耗。可以理解的是，对于空调设备，其可能存在未使用的状况。因此，控制设备还可以根据车辆中实际使用的电气设备计算第二行驶能耗。

S203、根据车辆中预设的目标加热源的加热效率，预测将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所需的目标能耗。

在一实施例中，因纯电动汽车对充电电池进行预热时，也是通过充电电池本身的电量进行加热。因此，不同的预设充电温度其对应的目标能耗通常不同，使得车辆抵达充电桩时所剩余的第一荷电状态各不相同。

在一实施例中，上述目标加热源的加热效率可以预先根据实际情况进行设置。通常的，车辆中可以预先设置有多种加热源，且不同的加热源所对应的加热效率各不相同。其中，加热效率为不同加热源工作时的电功率转化为热量的效率。

示例性的，车辆中的预设加热源可以为：压缩机、辅助加热系统以及电桥。其中，该三种预设加热源可以构成多种加热模式。例如，辅助加热系统单独加热、辅助加热系统与压缩机结合加热、辅助加热系统与电桥结合加热、辅助加热系统、压缩机以及电桥结合加热等模式，对此不作限定。

示例性的，压缩机制热是以发动机冷却液为热源进行供热。当发动机冷却液温度较高时，冷却液流过暖风系统中的热交换器，可以与鼓风机送来的空气与进行热交换，空气加热后被鼓风机通过各出风口送入车内，以实现加热。

其中，每种加热模式均可以预先存储在车辆内的热管理模块中，控制设备可以将每种加热模式以及加热模式对应的加热效率均在热管理模块的显示界面中进行显示。之后，将加热效率最高的加热模式对应的预设加热源，确定为目标加热源。也可以接收车主对显示界面进行操作的操作指令，并根据操作指令确定车主选择的目标加热模式，并将目标加热模式对应的预设加热源，确定为目标加热源，对此不作限定。

需要补充的是，目标加热源的加热效率还与当前环境温度、乘员舱加热(例如，空调设备制热，座椅加热等)是否开启等因素相关。因此，在确定目标加热源对应的加热效率后，还可以根据上述因素对目标加热源对应的加热效率进行调整，得到目标加热源对应的目标加热效率，以精确地预测出目标能耗。

其中，目标加热源的加热效率与当前环境温度、乘员舱加热(例如，空调设备制热，座椅加热等)是否开启等因素之间的关系可以预先根据实际情况进行设置，对此不作限定。

在一实施例中，控制设备可以计算第一温度与预设充电温度之间的温度差，并根据温度差和充电电池的预设比热容计算充电电池的加热量。最后，根据加热量和加热效率，确定目标能耗。

其中，比热容为1kg均相物质温度升高1K所需的热量。物质的比热容由物质的自身性质决定，跟物体的温度和密度无关。因此，可以通过对充电电池内已知比热容的各组分材料进行质量加权平均，最终得到充电电池的比热容。之后根据温度差与比热容的乘积得到充电电池所需的加热量。

可以理解的是，温度差越大加热量越高，所需的目标能耗也通常较高。同样的，在加热效率越低的情况下，其所需的目标能耗也较高。

S204、根据第一电量、第一行驶能耗、第二行驶能耗以及目标能耗，预测第一荷电状态。

在一具体实施例中，将第一电量、距离以及预计抵达时长输入至荷电计算公式中，得到第一荷电状态；荷电计算公式如下：

SOC_remanent＝(E-E1*L1-T1*P1-E2)*SOH/E3；

其中，SOC_remanent表示第一荷电状态；E表示第一电量；E1表示预设行驶能耗；L1表示距离；T1表示预计抵达时长；P1表示平均能耗；E2表示目标能耗；SOH表示充电电池的预设健康度；E3表示充电电池的额定标称容量。

其中，电池健康度表示为实际容量与设计容量的比值。在初始时，充电电池的预设健康度通常为100％。然而，随着使用时间的加长，其电池的健康度通常逐渐降低。此时，控制设备可以根据充电电池的使用年限对100％的健康度进行微调，得到充电电池在当前时刻的预设健康度。

示例性的，可以以每年降低5％-10％的下降速率对100％的健康度进行微调，对此不做限定。

在一实施例中，电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下(某放电电流/功率、温度、终止电压等)电池放出的电量，即电池的容量。其中，可以用放电电流/功率对持续时间的积分来表示，通常以安培·小时或者瓦特·小时为单位。

具体的，充电电池的额定标称容量为在标定或者指定的条件下，充电电池的标称容量。一般需要指明其遵循的规范或者指明相关的温度、放电电流/放电功率、终止电压等相关影响电池容量的额定标称条件。其中，该额定标称容量为可以预先确定具体数值。

S103、根据预设充电温度和充电桩的预设充电参数，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长。

在一实施例中，上述目标荷电状态可以为1(即将充电电池的电量充满)，也可以为其他数值，对此不作限定。

其中，充电电池的充电时长通常与充电电池的温度、充电倍率以及充电桩的预设充电参数等因素相关。其中，预设充电参数包括但不限于充电桩的预设输出功率、最大输出电压以及最大输出电流，对此不作限定。本实施例中，上述预设充电参数具体可以为预设输出功率。

基于此，控制设备可以先根据预设充电温度和第一荷电状态，确定车辆在抵达充电桩时充电电池的充电倍率，并根据所述充电倍率确定所述充电电池的充电功率。之后，将所述充电功率和所述预设输出功率的最小值确定为目标充电功率，以根据所述目标充电功率，确定将所述第一荷电状态充电至所述目标荷电状态的第一时长。

具体的，控制设备中可以预先存储有每种预设充电温度和每种第一荷电状态下，充电电池的对应的充电倍率。示例性的，在预设充电温度为A，且第一荷电状态为0-30％时，其充电倍率可以为A1；在在预设充电温度为A，且第一荷电状态为30％-60％时，其充电倍率可以为A2。以此，分别构建每种预设充电温度和每种第一荷电状态下与充电倍率之间的关联关系。

在一实施例中，上述预设输出功率为充电桩对外部电池进行充电时的最大输出功率。其中，车主可以通过预设的APP确定充电桩的预设输出功率。例如，该APP中预先设置有多个充电桩分别所在的位置信息、充电桩信息(充电桩的预设充电参数、空闲充电桩的数量等信息)，以为登录APP的车主提供充电服务。

其中，充电倍率是充电快慢的一种量度，指电池在规定的时间充电至其额定容量时所需要的电流值，通常以字母C表示。例如，对于600KW/H、1C的充电电池，在以600KW的功率充电时，此时充电倍率为1C，充满电需要1小时。若以300KW的功率充电，则此时充电倍率为0.5C，充满电需要2小时。其中，600KW/H即为上述充电电池的额定标称容量。基于此，在确定出充电倍率后，可以根据充电电池的额定标称容量确定充电电池实际的充电功率。

需要说明的是，充电桩的预设输出功率中，其单位时间内输出的电流需要等于上述充电电池的充电功率600KW。否则，若充电桩的预设输出功率中，单位时间内输出的功率小于上述充电电池的充电功率600KW，则充电时长还将延长。示例性的，若充电桩的预设输出功率中，单位时间内输出的功率为150KW，则充电时长将为原本充电时长的四倍。也即，上述第一时长与充电倍率和充电桩的预设输出功率相关，对此不再进行详细说明。

具体的，在根据充电倍率确定出的充电电池的充电功率为300KW时，若以300KW的充电功率进行充电，其需要充电2小时。但是，充电桩的预设输出功率仅仅只能输出150KW。因此，在计算上述第一时长时，是基于充电功率和预设输出功率的最小值(150KW)进行计算。

可以理解的是，不同的预设充电温度下，对应的充电倍率通常不同，并且，将第一荷电状态充电至目标荷电状态所需的电量也不同。因此，每个预设充电温度对应的第一时长通常不同。

示例性的，预设充电温度A大于预设充电温度B，且充电电池在预设充电温度A下的充电倍率，高于在预设充电温度B下的充电倍率。其中，在将第一温度加热至预设充电温度A时所需的能耗，将大于将第一温度加热至预设充电温度B所需的能耗，使得加热至预设充电温度A剩余的第一荷电状态A1，小于加热至预设充电温度B剩余的第一荷电状态B1。基于此，在需要将充电电池的第一荷电状态充电至目标荷电状态时，虽然预设充电温度A下的充电倍率高于预设充电温度B下的充电倍率，但是预设充电温度A所需充电的荷电状态较大。因此，本实施例可以根据S103步骤，确定每个预设充电温度对应的的第一时长。

S104、将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度。

S105、在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。

在一实施例中，在确定每个预设充电温度的第一时长后，可以将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度，以在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。进而，使车辆到达充电桩进行充电时可以减少充电时长。

在一实施例中，可以先获取车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池当前的第一温度以及第一电量。而后，针对任一预设充电温度，根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩，且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态。之后，因电池的充电效率与温度有关，因此，可以根据预设充电温度，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长。最后，将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度，以在车辆到达充电桩的过程中，可以将充电电池的第一温度加热至目标充电温度，提高充电效率。因预设充电温度不同，因此将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态也通常不同。基于此，在得到第一时长时，不仅考虑了充电电池在预设充电温度下对应的充电效率，还考率了将所剩余的第一荷电状态充电至目标荷电状态时所需的充电量。以此，在将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度确定为目标充电温度后，可以使充电电池在最优的目标充电温度下进行充电时所需的时长最少。

需要补充的是，因充电电池进行加热的时长可能小于车辆抵达充电桩预计抵达时长。因此，若直接对充电电池进行加热，则可能在充电电池加热到目标充电温度时，车辆还未抵达充电桩，使控制设备还需消耗额外的电量维持充电电池的温度。

基于此，为了能够使车辆在到达充电桩时，充电电池的温度为目标充电温度，控制设备还可以根据如图3所示的S301-S303步骤对充电电池进行加热。

详述如下：

S301、根据车辆中预设的目标加热源的加热效率，预测将充电电池的第一温度加热至目标充电温度时所需的第二时长。

在一实施例中，上述S203中以对加热效率进行解释，对此不再进行说明。控制设备可以计算第一温度与目标充电温度的温度差，之后，将温度差与加热效率的比值确定为第二时长。

S302、若预计抵达时长小于第二时长，则控制目标加热源将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。

S303、若预计抵达时长大于或等于第二时长，则持续获取预计抵达时长，直至预计抵达时长小于第二时长时，控制目标加热源将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。

可以理解的是，在预计抵达时长小于第二时长时，则表明车辆到达充电桩的时长小于对充电电池进行加热时长。因此，为了提高充电电池的温度，控制设备可以即刻控制目标加热源对充电电池进行加热，以尽可能的使车辆到达充电桩时，充电电池的温度接近目标充电温度。

相同的，在预计抵达时长大于或等于第二时长时，则表明车辆到达充电桩的时长大于或等于对充电电池进行加热时长。因此，为了使充电电池无需消耗额外的电量维持充电电池的温度，控制设备可以实时获取预计抵达时长，直至预计抵达时长小于第二时长时，控制目标加热源对充电电池进行加热。以此，可以使车辆在抵达充电桩时，充电电池的温度为目标充电温度，节约充电时间。

在另一实施例中，因将充电电池的第一温度加热至目标充电温度时所需的目标能耗较高，使得充电电池剩余的第一荷电状态较小。因此，虽然增加了充电电池在充电时的充电倍率，但是因第一荷电状态与目标荷电状态相差较大，使充电电池需要充电至目标荷电状态的第一时长依然较长。并且，若将充电电池的第一温度加热至目标充电温度时使用了较高的目标能耗，则在充电桩已被其他车辆使用，且没有其他空闲的充电桩时，车辆可能无法基于剩余的第一荷电状态抵达下一个充电桩。

基于此，控制设备还可以根据如图4所示的S401-S404确定是否对充电电池进行加热。详述如下：

S401、根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩，且未对充电电池进行加热时所剩余的第二荷电状态。

在一实施例中，获取上述第二荷电状态的方式与获取第一荷电状态的方式相似，区别仅在于未控制加热源对充电电池进行加热。因此，根据上述S204中的公式可知，其在计算第二荷电状态时，无需考虑目标能耗即可。

需要补充的是，在未对充电电池进行加热时，车辆在行驶至充电桩的过程中还是需要损耗第一行驶能耗以及第二行驶能耗。因此，每个预设充电温度分别对应的第二荷电状态均是相同的。

S402、根据第一温度，确定将第二荷电状态充电至目标荷电状态的第三时长。

可以理解的是，因没有控制目标加热源对充电电池进行充电，因此，车辆到达充电桩时，其充电电池的温度依然为第一温度。基于此，控制设备可以根据上述S103的中确定第一时长的方式，同样确定第三时长。

需要补充的是，因车辆为纯电动汽车，其行驶时需要充电电池进行驱动。然而，充电电池在放电时，其温度会自行上升。因此，在根据第一温度确定第三时长时，还需对车辆到达充电桩时的温度进行确定。

具体的，控制设备可以根据车辆行驶过程中充电电池的放电功率和环境温度，确定充电电池行驶过程中的温升速率。其中，温升速率与充电电池的放电功率和环境温度之间的关联关系可以预先进行设置。示例性的，可以预先对车辆进行测试，以采集各种放电功率和环境温度与温升速率的关系，并进行存储。之后，控制设备可以将温升速率和预计抵达时长的乘积，与第一温度进行加和，即可得到车辆抵达充电桩时的实际充电温度。

需要说明的是，在上述S102步骤预测车辆到达充电桩，且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态时，其也需要考虑车辆的温升速率。因此，在计算第一荷电状态时，其可以先计算因充电电池放电而引起的温升速率与预计抵达时长之间的乘积，得到自放电引起的温升。之后，将预设充电温度减去自放电引起的温升与预设充电温度，得到最终的温度差，以计算上述目标能耗。

S403、若目标充电温度对应的第一时长与第三时长的时间差小于或等于第二预设时长，则在车辆到达充电桩的过程中，停止对充电电池进行加热。

S404、若目标充电温度对应的第一时长与第三时长的时间差大于第二预设时长，则执行在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度的步骤。

在一实施例中，上述第二预设时长可以根据实际情况进行设置，对此不作限定。示例性的，上述第二预设时长可以为10min。可以理解的是，在目标充电温度对应的第一时长与第三时长的时间差小于或等于第二预设时长时，则表明控制目标加热源对充电电池进行充电所需的第一时长，与没有控制目标加热源对充电电池进行充电所需的第三时长相差较小。

基于此，为了避免将充电电池的第一温度加热至目标充电温度时使用了较高的目标能耗，使得在充电桩已被其他车辆使用，且没有其他空闲的充电桩时，车辆可能无法基于剩余的第一荷电状态抵达下一个充电桩。在本实施例中，控制设备可以在车辆到达充电桩的过程中，不对充电电池进行加热，使得车辆还具有足够的续航距离抵达下一个充电桩。

另外，在目标充电温度对应的第一时长与第三时长的时间差大于第二预设时长时，控制设备可以执行在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度的步骤。以此，可以减少充电时间。

但是，在将充电电池的第一温度加热至目标充电温度时，若充电桩已被其他车辆使用，且没有其他空闲的充电桩，则车辆需要在此处等待较长的时间，或者行驶至下一个充电桩。然而，若等待较长的时间，则没有起到减少充电时长的目的；若行驶至下一个充电桩，则车辆可能无法基于剩余的第一荷电状态抵达下一个充电桩。

因此，在目标充电温度对应的第一时长与第三时长的时间差大于第二预设时长时，控制设备还可以基于如图5所示的S501-S503进一步的确定是否需要对充电电池进行加热。详述如下：

S501、根据目标充电温度对应的第一荷电状态和车辆的预设行驶能耗，预测车辆抵达充电桩时的续航距离。

在一实施例中，上述S201中已对预计行驶能耗进行解释，对此不再进行说明。上述续航距离为充电电池在第一荷电状态下还可以行驶的距离。

基于此，控制设备可以根据对充电电池加热至目标充电温度后所剩余的第一荷电状态以及预设行驶能耗，预测车辆抵达充电桩时还可以行驶的续航距离。具体的，控制设备可以根据第一荷电状态确定充电电池的剩余电量，之后，将剩余电量与预设行驶能耗的比值确定为续航距离。

S502、若续航距离小于或等于预设距离，则在车辆到达充电桩的过程中，停止对充电电池进行加热。

S503、若续航距离大于预设距离，则执行在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度的步骤。

在一实施例中，上述预设距离可以根据实际情况进行设置，对此不做限定。示例性的，上述预设距离可以为40km。

可以理解的是，在续航距离小于或等于预设距离时，可以认为若充电桩已被其他车辆使用，且没有其他空闲的充电桩时，车辆很难到达下一个充电桩，只能在充电桩处进行等待。因此，为了能够有更多的选择，控制设备可以停止对充电电池进行加热，使得在充电桩已被其他车辆使用，且没有其他空闲的充电桩时，充电电池还可以有足够电量支持车辆到达下一个充电桩。

同样的，在续航距离大于预设距离时，可以认为即使充电桩已被其他车辆使用，且没有其他空闲的充电桩时，车辆也可以到达下一个充电桩。因此，可以将充电电池的第一温度加热至目标充电温度，以使得充电桩未被其他车辆使用，或有其他空闲的充电桩时，可以减少充电时长。

需要特别说明的是，上述S501-S503可以与S401-S403步骤进行结合，以确定是否需要对充电电池进行加热，也可以单独采用上述S501-S503或S401-S403步骤确定是否对充电电池进行加热，对此不作限定。

还需要补充的是，在执行上述S101-S105步骤以及其他各个实施例之前，应当需要先判断车主是否有对车辆的充电电池进行充电的意图。具体的，控制设备可以根据如下条件确定车主是否有对车辆的充电电池进行的意图，并在确定具有充电的意图时执行上述S101-S105步骤以及其他各个实施例。示例性的，判断条件可以为：车辆处于行驶状态；预设的地图导航模块中的目的地为充电桩所在地；充电桩的输出功率大于预设目标输出功率。

其中，在车辆处于行驶状态时，可以认为车辆处于耗电中，因此，有对充电电池进行充电的需求。在车辆处于停止状态时，可以认为车辆已经抵达目的地，因此，无需执行上述S101-S105步骤以及其他各个实施例。

另外，在预设的地图导航模块中的目的地为充电桩所在地时，即车主认为充电电池的电量不足，需要进行充电。同样的，在目的地不为充电桩所在地时，可以认为车辆有足够的电量到达目的地。也即，无需对充电电池进行充电。因此，可以无需对充电电池进行加热。

以及，在充电桩的输出功率小于或等于预设目标输出功率时，可以认为充电桩需要较长的时间对充电电池进行充电。此时，可以认为控制设备即使对充电电池进行加热，也不会降低充电电池的充电时长。因此，在充电桩的输出功率小于或等于预设目标输出功率时，控制设备可以无需执行上述S101-S105步骤以及其他各个实施例。其中，上述预设目标输出功率可以为50KW。

需要说明的是，若上述任一判断条件不满足要求，则认为控制设备无需执行上述S101-S105步骤以及其他各个实施例。

请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种车辆电池加热装置的结构框图。本实施例中车辆电池加热装置包括的各模块用于执行图1至图5对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1至图5以及图1至图5所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参见图6，车辆电池加热装置600可以包括：第一获取模块610、第一预测模块620、第一确定模块630、第二确定模块640以及加热模块650，其中：

第一获取模块610，用于获取车辆的车辆信息，车辆信息包括车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池的第一温度以及第一电量。

第一预测模块620，用于针对任一预设充电温度，根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩且将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所剩余的第一荷电状态。

第一确定模块630，用于根据预设充电温度和充电桩的预设充电参数，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长。

第二确定模块640，用于将所有第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度。

加热模块650，用于在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。

在一实施例中，第一预测模块620还用于：

根据车辆的预设行驶能耗，预测车辆行驶距离所需的第一行驶能耗；根据车辆中电气设备的平均能耗，预测车辆行驶预计抵达时长所需的第二行驶能耗；根据车辆中预设的目标加热源的加热效率，预测将充电电池的第一温度加热至预设充电温度时所需的目标能耗；根据第一电量、第一行驶能耗、第二行驶能耗以及目标能耗，预测第一荷电状态。

在一实施例中，第一预测模块620还用于：

计算第一温度与预设充电温度之间的温度差；根据温度差和充电电池的预设比热容计算充电电池的加热量；根据加热量和加热效率，确定目标能耗。

在一实施例中，第一预测模块620还用于：

将第一电量、距离以及预计抵达时长输入至荷电计算公式中，得到第一荷电状态；荷电计算公式如下：

SOC_remanent＝(E-E1*L1-T1*P1-E2)*SOH/E3；

其中，SOC_remanent表示第一荷电状态；E表示第一电量；E1表示预设行驶能耗；L1表示距离；T1表示预计抵达时长；P1表示平均能耗；E2表示目标能耗；SOH表示充电电池的预设健康度；E3表示充电电池的额定标称容量。

在一实施例中，预设充电参数包括充电桩的预设输出功率；第一确定模块630还用于：

根据预设充电温度和第一荷电状态，确定车辆在抵达充电桩时充电电池的充电倍率；根据充电倍率确定充电电池的充电功率；将充电功率和预设输出功率的最小值确定为目标充电功率；根据目标充电功率，确定将第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长。

在一实施例中，加热模块650还用于：

根据车辆中预设的目标加热源的加热效率，预测将充电电池的第一温度加热至目标充电温度时所需的第二时长；若预计抵达时长小于第二时长，则控制目标加热源将充电电池的第一温度加热至目标充电温度；若预计抵达时长大于或等于第二时长，则持续获取预计抵达时长，直至预计抵达时长小于第二时长时，控制目标加热源将充电电池的第一温度加热至目标充电温度。

在一实施例中，车辆电池加热装置600还包括：

第二预测模块，用于根据第一电量、距离以及预计抵达时长，预测车辆到达充电桩，且未对充电电池进行加热时所剩余的第二荷电状态。

第三确定模块，用于根据第一温度，确定将第二荷电状态充电至目标荷电状态的第三时长。

第一停止模块，用于若目标充电温度对应的第一时长与第三时长的时间差小于或等于第二预设时长，则在车辆到达充电桩的过程中，停止对充电电池进行加热。

第一执行模块，用于若目标充电温度对应的第一时长与第三时长的时间差大于第二预设时长，则执行在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度的步骤。

在一实施例中，车辆电池加热装置600还包括：

第三预测模块，用于根据目标充电温度对应的第一荷电状态和车辆的预设行驶能耗，预测车辆抵达充电桩时的续航距离。

第二停止模块，用于若续航距离小于或等于预设距离，则在车辆到达充电桩的过程中，停止对充电电池进行加热。

第二执行模块，用于若续航距离大于预设距离，则执行在车辆到达充电桩的过程中，将充电电池的第一温度加热至目标充电温度的步骤。

当理解的是，图6示出的车辆电池加热装置的结构框图中，各模块用于执行图1至图5对应的实施例中的各步骤，而对于图1至图5对应的实施例中的各步骤已在上述实施例中进行详细解释，具体请参阅图1至图5以及图1至图5所对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

图7是本申请一实施例提供的一种控制设备的结构框图。如图7所示，该实施例的控制设备700包括：处理器710、存储器720以及存储在存储器720中并可在处理器710运行的计算机程序730，例如车辆电池加热方法的程序。处理器710执行计算机程序730时实现上述各个车辆电池加热方法各实施例中的步骤，例如图1所示的S101至S105。或者，处理器710执行计算机程序730时实现上述图6对应的实施例中各模块的功能，例如，图6所示的模块610至650的功能，具体请参阅图6对应的实施例中的相关描述。

示例性的，计算机程序730可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器720中，并由处理器710执行，以实现本申请实施例提供的车辆电池加热方法。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序730在控制设备700中的执行过程。例如，计算机程序730可以实现本申请实施例提供的车辆电池加热方法。

控制设备700可包括，但不仅限于，处理器710、存储器720。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是控制设备700的示例，并不构成对控制设备700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如控制设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器710可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器720可以是控制设备700的内部存储单元，例如控制设备700的硬盘或内存。存储器720也可以是控制设备700的外部存储设备，例如控制设备700上配备的插接式硬盘，智能存储卡，闪存卡等。进一步地，存储器720还可以既包括控制设备700的内部存储单元也包括外部存储设备。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述各个实施例中的车辆电池加热方法。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在控制设备上运行时，使得控制设备执行上述各个实施例中的车辆电池加热方法。

本申请实施例提供了一种车辆，包括充电电池和车辆电池加热装置，车辆电池加热装置用于在执行上述各个实施例中的车辆电池加热方法时，对充电电池进行充电。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆电池加热方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆的车辆信息，所述车辆信息包括所述车辆到达充电桩的距离、预计抵达时长、充电电池的第一温度以及第一电量；

针对任一预设充电温度，根据所述第一电量、所述距离以及所述预计抵达时长，预测所述车辆到达充电桩且将所述充电电池的所述第一温度加热至所述预设充电温度时所剩余的第一荷电状态；

根据所述预设充电温度和所述充电桩的预设充电参数，确定将所述第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长；

将所有所述第一时长中的最小值对应的预设充电温度，确定为目标充电温度；

在所述车辆到达所述充电桩的过程中，将所述充电电池的所述第一温度加热至所述目标充电温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电量、所述距离以及所述预计抵达时长，预测所述车辆到达充电桩，且将所述充电电池的所述第一温度加热至所述预设充电温度时所剩余的第一荷电状态，包括：

根据所述车辆的预设行驶能耗，预测所述车辆行驶所述距离所需的第一行驶能耗；

根据所述车辆中电气设备的平均能耗，预测所述车辆行驶所述预计抵达时长所需的第二行驶能耗；

根据所述车辆中预设的目标加热源的加热效率，预测将所述充电电池的所述第一温度加热至所述预设充电温度时所需的目标能耗；

根据所述第一电量、所述第一行驶能耗、所述第二行驶能耗以及所述目标能耗，预测所述第一荷电状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆中预设的目标加热源的加热效率，预测将所述充电电池的所述第一温度加热至所述预设充电温度时所需的目标能耗，包括：

计算所述第一温度与所述预设充电温度之间的温度差；

根据所述温度差和所述充电电池的预设比热容计算所述充电电池的加热量；

根据所述加热量和所述加热效率，确定所述目标能耗。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电量、所述距离以及所述预计抵达时长，测所述车辆到达充电桩，且将所述充电电池的所述第一温度加热至所述预设充电温度时所剩余的第一荷电状态，包括：

将所述第一电量、所述距离以及所述预计抵达时长输入至荷电计算公式中，得到所述第一荷电状态；所述荷电计算公式如下：

SOC_remanent＝(E-E1*L1-T1*P1-E2)*SOH/E3；

其中，SOC_remanent表示所述第一荷电状态；E表示所述第一电量；E1表示所述预设行驶能耗；L1表示所述距离；T1表示所述预计抵达时长；P1表示所述平均能耗；E2表示所述目标能耗；SOH表示所述充电电池的预设健康度；E3表示所述充电电池的额定标称容量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设充电参数包括所述充电桩的预设输出功率；所述根据所述预设充电温度和所述充电桩的预设充电参数，确定将所述第一荷电状态充电至目标荷电状态的第一时长，包括：

根据所述预设充电温度和所述第一荷电状态，确定所述车辆在抵达所述充电桩时所述充电电池的充电倍率；

根据所述充电倍率确定所述充电电池的充电功率；

将所述充电功率和所述预设输出功率的最小值确定为目标充电功率；

根据所述目标充电功率，确定将所述第一荷电状态充电至所述目标荷电状态的第一时长。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述车辆到达所述充电桩的过程中，将所述充电电池的所述第一温度加热至所述目标充电温度，包括：

根据所述车辆中预设的目标加热源的加热效率，预测将所述充电电池的所述第一温度加热至所述目标充电温度时所需的第二时长；

若所述预计抵达时长小于所述第二时长，则控制所述目标加热源将所述充电电池的所述第一温度加热至所述目标充电温度；

若所述预计抵达时长大于或等于所述第二时长，则持续获取所述预计抵达时长，直至所述预计抵达时长小于所述第二时长时，控制所述目标加热源将所述充电电池的所述第一温度加热至所述目标充电温度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：

根据所述第一电量、所述距离以及所述预计抵达时长，预测所述车辆到达充电桩，且未对所述充电电池进行加热时所剩余的第二荷电状态；

根据所述第一温度，确定将所述第二荷电状态充电至所述目标荷电状态的第三时长；

若所述目标充电温度对应的第一时长与所述第三时长的时间差小于或等于第二预设时长，则在所述车辆到达所述充电桩的过程中，停止对所述充电电池进行加热；

若所述目标充电温度对应的第一时长与所述第三时长的时间差大于第二预设时长，则执行所述在所述车辆到达所述充电桩的过程中，将所述充电电池的所述第一温度加热至所述目标充电温度的步骤。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：

根据所述目标充电温度对应的第一荷电状态和所述车辆的预设行驶能耗，预测所述车辆抵达所述充电桩时的续航距离；

若所述续航距离小于或等于预设距离，则在所述车辆到达所述充电桩的过程中，停止对所述充电电池进行加热；

若所述续航距离大于预设距离，则执行所述在所述车辆到达所述充电桩的过程中，将所述充电电池的所述第一温度加热至所述目标充电温度的步骤。

9.一种车辆，其特征在于，包括充电电池和车辆电池加热装置，所述车辆电池加热装置用于在执行如权利要求1至8任一项所述的方法时，对所述充电电池进行充电。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的方法。

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