CN117335054A - 一种电池自预热方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车电池预热技术领域，更具体地，涉及一种电池自预热方法及系统，通过获取电池组的温度和车辆所处的环境温度，并设定了环境温度与电池组温度的判断对比逻辑，用于应对不同环境温度、以及桩冲还是站冲等不同充电场景下的预热模式选择，电动汽车的车辆电池管理系统依据判断对比逻辑来实现不同预热模式的选择和控制，本发明能够对低温场景进行主动判断，根据外界环境温度和电池此时所处的充电状态针对性地对电池采用不同的预热流程，同时能够兼顾车端小电瓶的充电问题，减少车端小电瓶低温环境容易亏电的问题，极大的减少能源浪费，提高电池组在不同环境温度及不同充电场景下的最优充电效率。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车电池预热技术领域，更具体地，涉及一种电池自预热方法及系统。
背景技术
随着电动汽车的快速普及，特别是商用电动车的快速切入，动力电池低温应用场景已经越来越受到大家的关注，究其原因主要还是动力电池的低温无法充电，冬季续航差，早上用车存在起步功率小，需要提前热车等问题。针对该问题，目前常规方法通常是通过充电桩充电来实现电池加热，或者提前热车，这种场景在乘用车上尚可克服，但在商用车或充电桩资源不够的情况下无法有效避免，这种需要通过充电桩来实现电池的持续保温的应用场景下，无充电桩的场景则无法实现。
中国专利文献一种电源转换装置、电源、车辆及电源预热方法，公开了一种通过外部充电桩自动唤醒充电给电池加热的一种方法，该方法基于定时唤醒的策略周期性的给电池充电，通过定时唤醒模块定时唤醒电源管理模块，实现电源管理模块输出电源检测信号，通过远程模块生成充电控制信号并发送到充电设备，充电设备根据接收到的充电控制信号进行供电，使得电池保持满电状态下的续航里程，解决了现有技术中电池因低温放电导致续航里程缩短的问题。
但上述方案无法根据环境温度确定最合适的电池组加热时间，采用定时唤醒的方式造成极大的能量浪费，无法对低温场景的进行主动判断，因此无法根据外界环境针对性地对电池预热进行智能调控。
发明内容
本发明的目的在于克服现有电池自预热系统无法对低温场景的进行主动判断，无法针对性地对电池预热进行智能调控的不足，提供一种电池自预热方法及系统。本发明能够对低温场景进行主动判断，根据外界环境温度和电池此时所处的充电状态针对性地对电池采用不同的预热流程，同时能够兼顾车端小电瓶的充电问题，极大的减少能源浪费，提高电池组在不同环境温度及不同充电场景下的最优充电效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种电池自预热方法，包括如下步骤：
设定车辆电池管理系统的唤醒阈值温度Tset，在车辆所处的外界温度低于唤醒阈值温度Tset时唤醒车辆电池管理系统；
车辆电池管理系统对车辆是否外接充电桩或充电站进行判断，并获取此时电池组的温度Tbat和车辆所处的环境温度Tenv；
若判断车辆未外接充电桩或充电站，车辆电池管理系统判断电池组温度Tbat是否达到第一预热阈值条件，第一预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset或Tenv>Tbat且Tenv<Tset；若达到第一预热阈值条件则车辆电池管理系统进入非充电场景预热流程，若未达到第一预热阈值条件则车辆电池管理系统退出预热流程并进入休眠；
若判断车辆外接充电桩，车辆电池管理系统判断电池组温度Tbat是否达到第二预热阈值条件，第二预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset+Ta或Tenv>Tbat且Tenv<Tset+Ta，其中Ta为设定的第一阈值修正值；若达到第二预热阈值条件则车辆电池管理系统进入桩冲场景预热流程，若未达到第二预热阈值条件则车辆电池管理系统退出预热流程并进入休眠；
若判断车辆外接充电站，判断电池组温度Tbat是否达到第三预热阈值条件，第三预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset+Tb或Tenv>Tbat且Tenv<Tset+Tb，其中Tb为第二阈值修正值；若达到第三预热阈值条件则车辆电池管理系统进入站冲场景预热流程，若未达到预热阈值条件则车辆电池管理系统退出预热流程并进入休眠。
需要说明的是，本发明获取电池组的温度Tbat和车辆所处的环境温度Tenv，并设定了环境温度与电池组温度的判断对比逻辑，用于应对不同环境温度、以及桩冲还是站冲等不同充电场景下的预热模式选择，电动汽车的车辆电池管理系统，简称BMS(BatteryManagement System)依据判断对比逻辑来实现不同预热模式的选择和控制，本发明能够对低温场景进行主动判断，根据外界环境温度和电池此时所处的充电状态针对性地对电池采用不同的预热流程，同时能够兼顾车端小电瓶的充电问题，减少车端小电瓶低温环境容易亏电的问题，极大的减少能源浪费，提高电池组在不同环境温度及不同充电场景下的最优充电效率。
另需说明的是，车辆电池管理系统为被动唤醒，唤醒方式为机械温感设备在温度低于Tset时，车辆电池管理系统接通车端小电瓶获得供电，从而实现唤醒；在车辆外接充电桩或外接充电站时，电池组充电时够维持在更高的温度，电池组将有更高的容量保持率，同时能够满足车辆初始阶段的大功率用电，故在唤醒阈值温度Tset上设定第一阈值修正值Ta或第二阈值修正值Tb，是为了能够更加准确的判断选择站冲场景预热流程还是站冲场景预热流程；本发明判断电池组温度Tbat是否达到预热阈值条件主要是通过比较电池组温度Tbat是否低于车辆所处的环境温度Tenv，以及电池组温度Tbat在低于车辆所处的环境温度Tenv时是否同时低于唤醒阈值温度Tset，这是因为当车辆所处的环境温度Tenv大于电池组温度Tbat时，完全可以通过环境温度给电池组进行温度平衡，而不需要给电池组加热，且不影响当前随时行车，这样的判断对比逻辑能够保证精准选择合适的预热模式，尽可能减少预热过程中的能量损失。
进一步的，非充电场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统启动低功耗加热模式对电池组进行预热，同时配电模块调控电池组给车端小电瓶充电，直到Tbat>Tset时车辆电池管理系统退出当前预热状态并进入休眠。
进一步的，低功耗加热模式为车辆电池管理系统优先控制配电模块启动内循环环流预热，内循环环流预热后，若满足Tbat>Tset则车辆电池管理系统退出当前预热状态并进入休眠，若不满足Tbat>Tset则车辆电池管理系统启动电池加热装置对电池组进行预热。
进一步的，内循环环流预热为存在压差的电池组之间进行相互充电。
需要说明的是，在车辆没有连接充电桩或充电站时，电池组的剩余电量的利用至关重要，本发明非充电场景预热流程的低功耗加热模式优先采用不同电池组之间的压差进行内循环环流预热，由于目前商用电动汽车一般都存在2支路或3支路的电池组，随着电池组使用时间增长，不同的电池组耗电量不同，不同电池组支路之间就可能存在压差，该压差会导致不同电池组之间进行相互充电，相互充电就会引起电池发热，正常这种现象对电池电量是一种消耗，但是对低温场景来说就可以用于电池组的低功耗预热，节省一部分电池电量，在内循环环流预热仍然达到不预热要求时，车辆电池管理系统再启动电池加热装置对电池组进行预热，电池加热装置一般为电池组自带的加热模组或水冷机组等电池温度调控机构，这样在非充电场景预热流程能够实现低能耗预热，节约电池组电量。
进一步的，桩冲场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统启动充电流程，配电模块调控充电桩给电池组进行充电并给电池加热装置供电从而加热电池组，同时配电模块调控充电桩给车端小电瓶充电，直到Tbat>Tset+Ta时车辆电池管理系统退出当前预热模式并休眠。
进一步的，桩冲场景预热流程还包括启动充电流程之后，车辆电池管理系统再持续判断电池组是否达到充电截止条件，当达到充电截止条件但不满足Tbat>Tset+Ta时，充电桩停止给电池组充电但继续给电池加热装置供电；当未达到充电截止调节但满足Tbat>Tset+Ta时，充电桩继续给电池组充电但停止给电池加热装置供电；直至电池组达到充电截止条件且满足Tbat>Tset+Ta时，车辆电池管理系统退出当前预热模式并进入休眠。
进一步的，站冲场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统启动充电流程，配电模块调控充电站给电池组进行充电并给电池加热装置供电从而加热电池组，同时配电模块调控充电站给车端小电瓶充电，直到Tbat>Tset+Tb时车辆电池管理系统退出当前预热状态并休眠。
进一步的，站冲场景预热流程还包括启动充电流程之后，车辆电池管理系统再持续判断电池组是否达到充电截止条件，当达到充电截止条件但不满足Tbat>Tset+Tb，充电站停止给电池组充电但继续给电池加热装置供电；当未达到充电截止调节但满足Tbat>Tset+Tb时，充电桩继续给电池组充电但停止给电池加热装置供电；直至电池组达到充电截止条件且满足Tbat>Tset+Tb时，车辆电池管理系统退出当前预热模式并休眠。
需要说明的是，判断车辆外接充电桩还是充电站是基于充电枪的信号来判断的，充电桩和充电站的充电枪都有充电连接信号，该信号由车辆电池管理系统进行检测，桩充模式下该信号为1K电阻分压输出，站充模式下该信号为2K电阻分压输出，输出信号不一样，即可区分具体是哪个充电模式。
另需说明的是，当车辆电池管理系统判断出车辆是外接充电桩还是充电站后，则可采用高效率的方式进行电池预热，该方式的预热截止阈值会比未插枪时的预热截止阈值更高，设定相适应的阈值修正值，能够尽量保证车辆端高压的电池组的温度相对合适，从而保证电池在衰减小的情况下延长车辆抗冻时间。
一种电池自预热系统，用于实现如上所述的电池自预热方法，包括电池组，设于电池组外部且用于调控电池组温度的电池加热装置，连接电池组并获取电池组实时温度的车辆电池管理系统，连接车辆电池管理系统且用于获取车辆所处的外界温度的环境温度感知模块，以及分别连接车辆电池管理系统和电池加热装置的配电模块，配电模块由车辆电池管理系统控制并调控电池加热装置进行工作；
还包括用于给车辆电池管理系统供电的车端小电瓶，车端小电瓶和车辆电池管理系统之间设置有温控开关模块进行控制，配电模块连接车端小电瓶并用于调控电源给车端小电瓶进行充电，车端小电瓶和配电模块之间设置有DCDC转换模块进行电压转换。
需要说明的是，本发明通过给车辆电池管理系统配备了一个独立的温控开关模块，用于在车辆所处的外界温度低于唤醒阈值温度Tset时打开，让车端小电瓶给车辆电池管理系统供电并唤醒车辆电池管理系统，这样能够确定最合适的加热时间，精准唤醒车辆电池管理系统，减少造成能量浪费；另外配电模块能够通过DCDC转换模块调控电源给车端小电瓶进行充电，此电源可来自于电池组、充电桩或充电站，这样能够智能调配车端小电瓶的充电问题，减少车端小电瓶低温环境容易亏电的问题；另设用于获取车辆所处的外界温度的环境温度感知模块，实时获取环境温度，车辆电池管理系统能够依据环境温度和电池组温度进行相应的预热流程选择。
进一步的，电池加热装置包括加热模组和水冷机组，加热模组和水冷机组由配电模块控制进行电池组的温度调控。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明获取电池组的温度Tbat和车辆所处的环境温度Tenv，并设定了环境温度与电池组温度的判断对比逻辑，用于应对不同环境温度、以及桩冲还是站冲等不同充电场景下的预热模式选择，电动汽车的车辆电池管理系统依据判断对比逻辑来实现不同预热模式的选择和控制，本发明能够对低温场景进行主动判断，根据外界环境温度和电池此时所处的充电状态针对性地对电池采用不同的预热流程，同时能够兼顾车端小电瓶的充电问题，减少车端小电瓶低温环境容易亏电的问题，极大的减少能源浪费，提高电池组在不同环境温度及不同充电场景下的最优充电效率。
附图说明
图1为本发明中电池自预热方法的步骤流程图；
图2为本发明中非充电场景预热流程的步骤流程图；
图3为本发明中桩冲场景预热流程的步骤流程图；
图4为本发明中站冲场景预热流程的步骤流程图；
图5为本发明中车端小电瓶充电的流程图；
图6为本发明中电池自预热系统的结构框图。
图示标记说明如下：
2-温控开关模块，3-车辆电池管理系统，4-DCDC转换模块，5-车端小电瓶，6-水冷机组，7-环境温度感知模块，8-电池组，9-配电模块，10-加热模组。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。
实施例1
如图1所示，一种电池自预热方法，包括如下步骤：
设定车辆电池管理系统3的唤醒阈值温度Tset，在车辆所处的外界温度低于唤醒阈值温度Tset时唤醒车辆电池管理系统3；
车辆电池管理系统3对车辆是否外接充电桩或充电站进行判断，并获取此时电池组8的温度Tbat和车辆所处的环境温度Tenv；
若判断车辆未外接充电桩或充电站，车辆电池管理系统3判断电池组8温度Tbat是否达到第一预热阈值条件，第一预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset或Tenv>Tbat且Tenv<Tset；若达到第一预热阈值条件则车辆电池管理系统3进入非充电场景预热流程，若未达到第一预热阈值条件则车辆电池管理系统3退出预热流程并进入休眠；
若判断车辆外接充电桩，车辆电池管理系统3判断电池组8温度Tbat是否达到第二预热阈值条件，第二预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset+Ta或Tenv>Tbat且Tenv<Tset+Ta，其中Ta为设定的第一阈值修正值；若达到第二预热阈值条件则车辆电池管理系统3进入桩冲场景预热流程，若未达到第二预热阈值条件则车辆电池管理系统3退出预热流程并进入休眠；
若判断车辆外接充电站，判断电池组8温度Tbat是否达到第三预热阈值条件，第三预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset+Tb或Tenv>Tbat且Tenv<Tset+Tb，其中Tb为第二阈值修正值；若达到第三预热阈值条件则车辆电池管理系统3进入站冲场景预热流程，若未达到预热阈值条件则车辆电池管理系统3退出预热流程并进入休眠。
需要说明的是，本实施例获取电池组8的温度Tbat和车辆所处的环境温度Tenv，并设定了环境温度与电池组8温度的判断对比逻辑，用于应对不同环境温度、以及桩冲还是站冲等不同充电场景下的预热模式选择，电动汽车的车辆电池管理系统3，简称BMS(BatteryManagement System)依据判断对比逻辑来实现不同预热模式的选择和控制，本实施例能够对低温场景进行主动判断，根据外界环境温度和电池此时所处的充电状态针对性地对电池采用不同的预热流程，同时能够兼顾车端小电瓶5的充电问题，减少车端小电瓶5低温环境容易亏电的问题，极大的减少能源浪费，提高电池组8在不同环境温度及不同充电场景下的最优充电效率。
另需说明的是，车辆电池管理系统3为被动唤醒，唤醒方式为机械温感设备在温度低于Tset时，车辆电池管理系统3接通车端小电瓶5获得供电，从而实现唤醒；在车辆外接充电桩或外接充电站时，电池组8充电时够维持在更高的温度，电池组8将有更高的容量保持率，同时能够满足车辆初始阶段的大功率用电，故在唤醒阈值温度Tset上设定第一阈值修正值Ta或第二阈值修正值Tb，是为了能够更加准确的判断选择站冲场景预热流程还是站冲场景预热流程；本实施例判断电池组8温度Tbat是否达到预热阈值条件主要是通过比较电池组8温度Tbat是否低于车辆所处的环境温度Tenv，以及电池组8温度Tbat在低于车辆所处的环境温度Tenv时是否同时低于唤醒阈值温度Tset，这是因为当车辆所处的环境温度Tenv大于电池组8温度Tbat时，完全可以通过环境温度给电池组8进行温度平衡，而不需要给电池组8加热，且不影响当前随时行车，这样的判断对比逻辑能够保证精准选择合适的预热模式，尽可能减少预热过程中的能量损失。
如图2所示，非充电场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统3启动低功耗加热模式对电池组8进行预热，同时配电模块9调控电池组8给车端小电瓶5充电，直到Tbat>Tset时车辆电池管理系统3退出当前预热状态并进入休眠。
如图2所示，低功耗加热模式为车辆电池管理系统3优先控制配电模块9启动内循环环流预热，内循环环流预热后，若满足Tbat>Tset则车辆电池管理系统3退出当前预热状态并进入休眠，若不满足Tbat>Tset则车辆电池管理系统3启动电池加热装置对电池组8进行预热。
本实施例中，内循环环流预热为存在压差的电池组8之间进行相互充电。
需要说明的是，在车辆没有连接充电桩或充电站时，电池组8的剩余电量的利用至关重要，本实施例非充电场景预热流程的低功耗加热模式优先采用不同电池组8之间的压差进行内循环环流预热，由于目前商用电动汽车一般都存在2支路或3支路的电池组8，随着电池组8使用时间增长，不同的电池组8耗电量不同，不同电池组8支路之间就可能存在压差，该压差会导致不同电池组8之间进行相互充电，相互充电就会引起电池发热，正常这种现象对电池电量是一种消耗，但是对低温场景来说就可以用于电池组8的低功耗预热，节省一部分电池电量，在内循环环流预热仍然达到不预热要求时，车辆电池管理系统3再启动电池加热装置对电池组8进行预热，电池加热装置一般为电池组8自带的加热模组10或水冷机组6等电池温度调控机构，这样在非充电场景预热流程能够实现低能耗预热，节约电池组8电量。
如图3所示，桩冲场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统3启动充电流程，配电模块9调控充电桩给电池组8进行充电并给电池加热装置供电从而加热电池组8，同时配电模块9调控充电桩给车端小电瓶5充电，直到Tbat>Tset+Ta时车辆电池管理系统3退出当前预热模式并休眠。
如图3所示，桩冲场景预热流程还包括启动充电流程之后，车辆电池管理系统3再持续判断电池组8是否达到充电截止条件，当达到充电截止条件但不满足Tbat>Tset+Ta时，充电桩停止给电池组8充电但继续给电池加热装置供电；当未达到充电截止调节但满足Tbat>Tset+Ta时，充电桩继续给电池组8充电但停止给电池加热装置供电；直至电池组8达到充电截止条件且满足Tbat>Tset+Ta时，车辆电池管理系统3退出当前预热模式并进入休眠。
如图4所示，站冲场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统3启动充电流程，配电模块9调控充电站给电池组8进行充电并给电池加热装置供电从而加热电池组8，同时配电模块9调控充电站给车端小电瓶5充电，直到Tbat>Tset+Tb时车辆电池管理系统3退出当前预热状态并休眠。
如图4所示，站冲场景预热流程还包括启动充电流程之后，车辆电池管理系统3再持续判断电池组8是否达到充电截止条件，当达到充电截止条件但不满足Tbat>Tset+Tb，充电站停止给电池组8充电但继续给电池加热装置供电；当未达到充电截止调节但满足Tbat>Tset+Tb时，充电桩继续给电池组8充电但停止给电池加热装置供电；直至电池组8达到充电截止条件且满足Tbat>Tset+Tb时，车辆电池管理系统3退出当前预热模式并休眠。
需要说明的是，判断车辆外接充电桩还是充电站是基于充电枪的信号来判断的，充电桩和充电站的充电枪都有充电连接信号，该信号由车辆电池管理系统3进行检测，桩充模式下该信号为1K电阻分压输出，站充模式下该信号为2K电阻分压输出，输出信号不一样，即可区分具体是哪个充电模式。
另需说明的是，当车辆电池管理系统判断出车辆是外接充电桩还是充电站后，则可采用高效率的方式进行电池预热，该方式的预热截止阈值会比未插枪时的预热截止阈值更高，设定相适应的阈值修正值，能够尽量保证车辆端高压的电池组的温度相对合适，从而保证电池在衰减小的情况下延长车辆抗冻时间。
实施例2
如图6所示，一种电池自预热系统，用于实现如上的电池自预热方法，包括电池组8，设于电池组8外部且用于调控电池组8温度的电池加热装置，连接电池组8并获取电池组8实时温度的车辆电池管理系统3，连接车辆电池管理系统3且用于获取车辆所处的外界温度的环境温度感知模块7，以及分别连接车辆电池管理系统3和电池加热装置的配电模块9，配电模块9由车辆电池管理系统3控制并调控电池加热装置进行工作；
如图6所示，电池自预热系统还包括用于给车辆电池管理系统3供电的车端小电瓶5，车端小电瓶5和车辆电池管理系统3之间设置有温控开关模块2进行控制，配电模块9连接车端小电瓶5并用于调控电源给车端小电瓶5进行充电，车端小电瓶5和配电模块9之间设置有DCDC转换模块4进行电压转换。
如图5所示，配电模块9连接车端小电瓶5并用于调控电源给车端小电瓶5进行充电时，车辆电池管理系统3可初步判断车端小电瓶5的电量是否大于90％，若高于90％则不对车端小电瓶5进行充电，若低于90％则DCDC转换模块4启用，利用外部电源给车端小电瓶5进行充电，直至车端小电瓶5电量大于98％之后，结束车端小电瓶5的充电。
本实施例通过给车辆电池管理系统3配备了一个独立的温控开关模块2，用于在车辆所处的外界温度低于唤醒阈值温度Tset时打开，让车端小电瓶5给车辆电池管理系统3供电并唤醒车辆电池管理系统3，这样能够确定最合适的加热时间，精准唤醒车辆电池管理系统3，减少造成能量浪费；另外配电模块9能够通过DCDC转换模块4调控电源给车端小电瓶5进行充电，此电源可来自于电池组8、充电桩或充电站，这样能够智能调配车端小电瓶5的充电问题，减少车端小电瓶5低温环境容易亏电的问题；另设用于获取车辆所处的外界温度的环境温度感知模块7，实时获取环境温度，车辆电池管理系统3能够依据环境温度和电池组8温度进行相应的预热流程选择。
实施例3
本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，本实施例中：
如图5所示，电池加热装置包括加热模组10和水冷机组6，加热模组10和水冷机组6由配电模块9控制进行电池组8的温度调控。
本实施例通过给车辆电池管理系统3配备了一个独立的温控开关模块2，用于在车辆所处的外界温度低于唤醒阈值温度Tset时打开，让车端小电瓶5给车辆电池管理系统3供电并唤醒车辆电池管理系统3，这样能够确定最合适的加热时间，精准唤醒车辆电池管理系统3，减少造成能量浪费；另外配电模块9能够通过DCDC转换模块4调控电源给车端小电瓶5进行充电，此电源可来自于电池组8、充电桩或充电站，这样能够智能调配车端小电瓶5的充电问题，减少车端小电瓶5低温环境容易亏电的问题；另设用于获取车辆所处的外界温度的环境温度感知模块7，实时获取环境温度，车辆电池管理系统3能够依据环境温度和电池组8温度进行相应的预热流程选择。
本实施例的其他结构和原理均与实施例2相同。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池自预热方法，其特征在于，包括如下步骤：
设定车辆电池管理系统(3)的唤醒阈值温度Tset，在车辆所处的外界温度低于唤醒阈值温度Tset时唤醒车辆电池管理系统(3)；
车辆电池管理系统(3)对车辆是否外接充电桩或充电站进行判断，并获取此时电池组(8)的温度Tbat和车辆所处的环境温度Tenv；
若判断车辆未外接充电桩或充电站，车辆电池管理系统(3)判断电池组(8)温度Tbat是否达到第一预热阈值条件，所述第一预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset或Tenv>Tbat且Tenv<Tset；若达到第一预热阈值条件则车辆电池管理系统(3)进入非充电场景预热流程，若未达到第一预热阈值条件则车辆电池管理系统(3)退出预热流程并进入休眠；
若判断车辆外接充电桩，车辆电池管理系统(3)判断电池组(8)温度Tbat是否达到第二预热阈值条件，所述第二预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset+Ta或Tenv>Tbat且Tenv<Tset+Ta，其中Ta为设定的第一阈值修正值；若达到第二预热阈值条件则车辆电池管理系统(3)进入桩冲场景预热流程，若未达到第二预热阈值条件则车辆电池管理系统(3)退出预热流程并进入休眠；
若判断车辆外接充电站，判断电池组(8)温度Tbat是否达到第三预热阈值条件，所述第三预热阈值条件为Tenv<Tbat<Tset+Tb或Tenv>Tbat且Tenv<Tset+Tb，其中Tb为第二阈值修正值；若达到第三预热阈值条件则车辆电池管理系统(3)进入站冲场景预热流程，若未达到预热阈值条件则车辆电池管理系统(3)退出预热流程并进入休眠。
2.根据权利要求1所述的一种电池自预热方法，其特征在于，所述非充电场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统(3)启动低功耗加热模式对电池组(8)进行预热，同时配电模块(9)调控电池组(8)给车端小电瓶(5)充电，直到Tbat>Tset时车辆电池管理系统(3)退出当前预热状态并进入休眠。
3.根据权利要求2所述的一种电池自预热方法，其特征在于，所述低功耗加热模式为车辆电池管理系统(3)优先控制配电模块(9)启动内循环环流预热，内循环环流预热后，若满足Tbat>Tset则车辆电池管理系统(3)退出当前预热状态并进入休眠，若不满足Tbat>Tset则车辆电池管理系统(3)启动电池加热装置对电池组(8)进行预热。
4.根据权利要求3所述的一种电池自预热方法，其特征在于，所述内循环环流预热为存在压差的电池组(8)之间进行相互充电。
5.根据权利要求1所述的一种电池自预热方法，其特征在于，所述桩冲场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统(3)启动充电流程，配电模块(9)调控充电桩给电池组(8)进行充电并给电池加热装置供电从而加热电池组(8)，同时配电模块(9)调控充电桩给车端小电瓶(5)充电，直到Tbat>Tset+Ta时车辆电池管理系统(3)退出当前预热模式并休眠。
6.根据权利要求5所述的一种电池自预热方法，其特征在于，所述桩冲场景预热流程还包括启动充电流程之后，车辆电池管理系统(3)再持续判断电池组(8)是否达到充电截止条件，当达到充电截止条件但不满足Tbat>Tset+Ta时，充电桩停止给电池组(8)充电但继续给电池加热装置供电；当未达到充电截止调节但满足Tbat>Tset+Ta时，充电桩继续给电池组(8)充电但停止给电池加热装置供电；直至电池组(8)达到充电截止条件且满足Tbat>Tset+Ta时，车辆电池管理系统(3)退出当前预热模式并进入休眠。
7.根据权利要求1所述的一种电池自预热方法，其特征在于，所述站冲场景预热流程包括：判断车辆电池的剩余容量SOC是否大于设定的最小容量值SOCmin，若SOC＞SOCmin则车辆电池管理系统(3)启动充电流程，配电模块(9)调控充电站给电池组(8)进行充电并给电池加热装置供电从而加热电池组(8)，同时配电模块(9)调控充电站给车端小电瓶(5)充电，直到Tbat>Tset+Tb时车辆电池管理系统(3)退出当前预热状态并休眠。
8.根据权利要求7所述的一种电池自预热方法，其特征在于，所述站冲场景预热流程还包括启动充电流程之后，车辆电池管理系统(3)再持续判断电池组(8)是否达到充电截止条件，当达到充电截止条件但不满足Tbat>Tset+Tb，充电站停止给电池组(8)充电但继续给电池加热装置供电；当未达到充电截止调节但满足Tbat>Tset+Tb时，充电桩继续给电池组(8)充电但停止给电池加热装置供电；直至电池组(8)达到充电截止条件且满足Tbat>Tset+Tb时，车辆电池管理系统(3)退出当前预热模式并休眠。
9.一种电池自预热系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-8任一项所述的电池自预热方法，包括电池组(8)，设于所述电池组(8)外部且用于调控所述电池组(8)温度的电池加热装置，连接所述电池组(8)并获取电池组(8)实时温度的车辆电池管理系统(3)，连接所述车辆电池管理系统(3)且用于获取车辆所处的外界温度的环境温度感知模块(7)，以及分别连接所述车辆电池管理系统(3)和所述电池加热装置的配电模块(9)，所述配电模块(9)由所述车辆电池管理系统(3)控制并调控所述电池加热装置进行工作；
还包括用于给所述车辆电池管理系统(3)供电的车端小电瓶(5)，所述车端小电瓶(5)和所述车辆电池管理系统(3)之间设置有温控开关模块(2)进行控制，所述配电模块(9)连接所述车端小电瓶(5)并用于调控电源给所述车端小电瓶(5)进行充电，所述车端小电瓶(5)和所述配电模块(9)之间设置有DCDC转换模块(4)进行电压转换。
10.根据权利要求9所述的一种电池自预热系统，其特征在于，所述电池加热装置包括加热模组(10)和水冷机组(6)，所述加热模组(10)和所述水冷机组(6)由所述配电模块(9)控制进行所述电池组(8)的温度调控。
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|---|---|---|---|
| CN202311506452.2A CN117335054A (zh) | 2023-11-13 | 2023-11-13 | 一种电池自预热方法及系统 |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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| CN202311506452.2A Pending CN117335054A (zh) | 2023-11-13 | 2023-11-13 | 一种电池自预热方法及系统 |
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2023
- 2023-11-13 CN CN202311506452.2A patent/CN117335054A/zh active Pending
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