CN204375877U

CN204375877U - 用于控制电池组的温度的装置

Info

Publication number: CN204375877U
Application number: CN201420358340.7U
Authority: CN
Inventors: 狄彼德; 彦斯·贝肯; 罗伯特·丁力
Original assignee: Ooros Automotive Co Ltd
Current assignee: Qoros Automotive Co Ltd; Ooros Automotive Co Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2024-06-30

Abstract

本实用新型公开了一种用于控制电池组的温度的装置。所述电池组包括串联的一组电池单元，其特征在于，所述装置包括若干个第一串联电路，所述第一串联电路的每一个包括串联设置的第一接触器和第一电阻，所述一组电池单元中的若干个电池单元分别与一第一串联电路并联；温度检测单元，用于检测电池组的温度；温度比较单元，用于将检测到的所述电池组的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及电池管理单元，用于根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，电池管理单元控制闭合若干个所述第一接触器中的一个或多个；当所述电池组的温度等于或大于所述温度阈值时，电池管理单元控制断开所述若干个第一接触器。

Description

用于控制电池组的温度的装置

技术领域

本实用新型大体涉及车辆电气领域，更具体地涉及一种用于控制电池组的温度的装置。

背景技术

车辆中使用的电池，例如锂电池，在一定的温度范围内，其内部电阻随着温度的变化而显著变化。当温度升高时锂电池内部电阻降低，锂电池的效率随之提高，电池能够在更高的功率水平工作。而当温度非常低时，锂电池根本不能工作。因此，当锂电池的温度过低时，需要将锂电池加热，才能在寒冷环境中使用。

通常，利用车辆的风冷系统，通过使用驾驶室中的空气作为加热或冷却的来源，来对锂电池加热。然而这种方式只能对电池组整体进行加热，当只有部分电池组需要加热时，无法对电池组进行局部加热，不能使电池组各部分达到相同的温度。此外，当温度非常低时，湿热的驾驶室空气可导致水蒸气在冷的电池组部件上凝结。如果需要去除凝结，仍需要从内部对电池组进行加热，需要提供额外的加热部件以及为加热部件提供电能的电源，使电池电路的结构更加复杂，增加了成本。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型，以便提供一种控制电池组的温度的装置,以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

依据本实用新型的第一方面，提供了一种用于控制电池组的温度的装置，所述电池组包括串联的一组电池单元，其特征在于，所述装置包括：若干个第一串联电路，所述第一串联电路的每一个包括串联设置的第一接触器和第一电阻，所述一组电池单元中的若干个电池单元的每一个分别与一第一串联电路并联；温度检测单元，用于检测电池组的温度；温度比较单元，用于将检测到的所述电池组的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及电池管理单元，用于根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，电池管理单元控制闭合若干个所述第一接触器中的一个或多个；当所述电池组的温度等于或大于所述温度阈值时，电池管理单元控制断开所述若干个第一接触器。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述电池管理单元用于：根据所述电池组的温度与所述温度阈值的差值，确定闭合所述第一接触器的数量。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述电池管理单元用于：当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，在多个时间间隔内依次地闭合所述若干个第一接触器中的多个并断开其他所述第一接触器。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述电池管理单元用于：当所述电池组温度小于所述温度阈值时，同时闭合所述若干个第一接触器中的多个；以及脉宽调制所述若干个电池单元和与其并联的所述第一电阻之间的电流。

根据本实用新型的一实施方式，其中：所述电池组由所述车辆的风冷系统散热，并且所述若干个第一电阻设置在所述风冷系统的空气入口处。

根据本实用新型的一实施方式，其中：所述若干个第一电阻被配置为平均分布在所述电池组周围。

根据本实用新型的一实施方式，其中：所述电池组由所述车辆的液冷系统散热；并且所述若干个第一电阻设置为紧靠所述电池组平均分布。

根据本实用新型的一实施方式，其中：所述温度检测单元还用于检测电池组内若干个区域的区域温度；所述温度比较单元还用于将检测到的所述区域温度分别与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及所述电池管理单元还用于根据所述比较结果，当所述区域温度小于所述温度阈值时，控制闭合位于或最靠近该区域的至少一第一电阻所对应的第一接触器。

根据本实用新型的一实施方式，其中：所述温度检测单元还用于检测电池组内每一电池单元的温度；所述温度比较单元还用于将检测到的所述电池单元的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及所述电池管理单元还用于根据所述比较结果，当所述电池单元温度小于所述温度阈值时，控制闭合最靠近所述电池单元的至少一第一电阻所对应的第一接触器。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述装置还包括若干个电压测量单元，所述若干个电压测量单元的每一个分别与所述若干个电池单元中的每一个并联，所述电压测量单元用于在电池组充电过程中测量每一电池单元的电压值；所述电池管理单元还用于在电池组充电过程中确定所述电压值中的最小值；将每一所述电池单元的电压值与所述电压值中的最小值比较获得电压差值；将所述电压差值与预设的电压差阈值比较；当所述电池组的温度小于所述预设的温度阈值且存在至少一电池单元对应的电压差值等于或大于所述预设的电压差阈值时，所述电池管理单元控制闭合所述至少一电池单元对应的第一接触器；当所述电池组的温度小于所述预设的温度阈值且每一电池单元对应的电压差值均小于所述预设的电压差阈值时，所述电池管理单元控制闭合每一电池单元对应的所述第一接触器。

总之，本实用新型的实施方式提供的用于控制电池组的温度的装置，既适用于使用风冷系统的车辆，也适用于使用液冷系统的车辆；能够分别控制电池组各区域周围的热量，对每个电池单元分别调整温度，同时能够根据需要控制电池组升温的速度，使热量平均分布，以使所有的电池单元加热具有相同的温度；可避免车辆电池电路中的电流在短时间内大幅度变化，从而确保电池电路的电流或电压稳定；能够对电池电路工作时产生的大量局部热量进行管理；并不需要引进任何额外的部件，也不需要设置为加热器件供电的电源，简化了电池电路的结构，降低了成本。

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

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是根据本实用新型一实施方式中用于控制电池组的温度的装置的示意图；

图2是根据本实用新型一实施方式中的用于控制电池组的温度的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。应当理解，本领域技术人员能够设想出尽管没有在本说明书中明确描述或者记载、但是实现了本实用新型并且包含在本实用新型精神、原理与范围内的各种结构。本说明书中引述的所有例子与条件性语言都是出于说明和教导的目的，以帮助读者理解发明人对现有技术做出贡献的原理与概念，并且应该被理解为不限于这些具体引述的例子与条件。此外，为了更清楚地说明，省略了对于已知装置、电路和方法的详细描述，以不混淆本实用新型的描述。应理解，除非特别说明，此处描述的各实施方式中的特征可以互相组合。

在本说明书中，每个单元的功能可以通过使用专用硬件、或者能够与适当的软件相结合来执行处理的硬件来实现。这样的硬件或专用硬件可以包括专用集成电路(ASIC)、各种其它电路、各种处理器等。当由处理器实现时，该功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器、或者多个独立的处理器(其中某些可能被共享)来提供。另外，处理器不应该被理解为专指能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括、而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、用来存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、以及非易失存储设备。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于控制电池组的温度的装置，其中所述电池组包括串联的一组电池单元，其特征在于，所述装置包括：若干个第一串联电路，所述第一串联电路的每一个包括串联设置的第一接触器和第一电阻，所述一组电池单元中的若干个电池单元中的每一个分别与一第一串联电路并联；温度检测单元，用于检测电池组的温度；温度比较单元，用于将检测到的所述电池组的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及电池管理单元，用于根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，电池管理单元控制闭合若干个所述第一接触器中的一个或多个；当所述电池组的温度等于或大于所述温度阈值时，电池管理单元控制断开所述若干个第一接触器。

根据本实用新型的实施方式，电池组，如锂电池组，是对车辆的高压系统的其他部分，如逆变器或马达，供电的电源。可选地，电池组可包括多个电池单元，这些电池单元可以以各种组合串联和/或并联连接，以提供需要的电压和能量。例如，电池组可包括多个串联连接的电池单元，每个电池单元还可包括多个串联和/或并联连接的电池。为了包装、安装、安全管理和控制等目的，这些电池单元可以设置为独立的模块。例如，对于一个具有96个串联连接的电池的电池组，可将电池组设置为12个串联连接的电池模块，每个模块包括8个串联连接的电池单元。

本领域技术人员应理解，本实用新型的示例性的实施方式中所列举的各部件的数量仅是为了说明的目的，而不应当理解为对本实用新型的限制。本实用新型中各部件可以具有其他的数量，而不偏离本实用新型的范围。

根据本实用新型的示例性实施方式，接触器可以是通过闭合或断开来接通或切断电路的开关，可以是交流接触器，也可以是直流接触器。

根据本实用新型的实施方式，第一电阻可以是车辆平衡电路中的电阻。车辆中的平衡电路中，电阻与电池组中的每个电池单元分别并联连接且在电阻和电池单元之间设置有接触器。通过闭合或断开接触器，能够选择性地通过这些电阻消耗电池单元的能量，以将电池单元放电，同时产生热量。例如，将充电水平最高的电池单元放电，以将其充电水平降低为电池组中其他电池单元的充电水平，从而平衡电池组中的每个电池单元，使得每个电池单元均具有接近的充电状态，允许电池组在最优状态工作。

图1示出了本实用新型的一非限制性且示例性的实施方式。应当理解，图1中所表示的每个单元的连接关系仅为示例，本领域技术人员完全可以采用其它的连接关系，只要在这样的连接关系下每个单元也能够实现本实用新型的功能即可。

如图1所示，所述电池组包括串联的一组电池单元，例如包括串联的十个电池单元101-110的一组电池单元。装置100可包括若干个，如四个第一串联电路，所述第一串联电路的每一个包括串联设置的第一接触器和第一电阻，例如图1中所示的一个第一串联电路包括串联设置的第一接触器111和第一电阻121。所述一组电池单元中的若干个电池单元中的每一个，例如十个电池单元中的四个电池单元101-104中的每一个，分别与一第一串联电路并联。例如，电池单元101与包括串联设置的第一接触器111和第一电阻121的第一串联电路并联。可选地，该电池组可具有其他数量的电池单元。可选地，所述一组电池单元中可以仅有一个电池单元通过第一接触器与第一电阻并联。可选地，所述一组电池单元中的全部电池单元或者其他数量的电池单元可通过各自的第一接触器与各自的第一电阻并联。

如图1所示，所述装置100包括四个第一串联电路，每个第一串联电路均包括一个所述第一接触器和一个所述第一电阻，温度检测单元130、温度比较单元140和电池管理单元150。

根据本实用新型的示例性实施方式，温度检测单元130用于检测电池组的温度。可选地，温度检测单元130可以是一组温度传感器，分别设置在每个电池单元中，用于分别检测每个电池单元的温度。可选地，温度检测单元130可以是一个温度传感器，用于检测整个电池组的温度。

根据本实用新型的示例性实施方式，温度比较单元140用于将温度检测单元130检测到的所述电池组的温度T与预先确定的温度阈值T₀相比较，以获得比较结果。可选地，预先确定的温度阈值T₀可以是电池组工作效率最高时的温度。

根据本实用新型的示例性实施方式，电池管理单元150用于根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池组的温度T小于所述温度阈值T₀时，电池管理单元150控制闭合所述若干个第一接触器中的一个或多个；当所述电池组的温度T等于或大于所述温度阈值T₀时，电池管理单元150控制断开所述若干个第一接触器。例如，当温度检测单元130检测到的电池组的温度T小于温度阈值T₀时，电池管理单元150控制闭合如图1所示的四个第一接触器111-114中的两个，如闭合第一接触器112和113，则第一接触器112和113将第一电阻122和123分别与电池单元102和103并联地电连接，第一电阻122和123通电后产生热量，从而加热电池组。当温度检测单元130检测到的电池组的温度T等于或大于所述温度阈值T₀时，电池管理单元150控制断开四个第一接触器111-114，则第一电阻121-124中没有电流，不再产生热量，从而将电池组的温度T维持在温度阈值或使电池组的温度经散热逐渐降低到温度阈值T₀。可选地，可以使用车辆中平衡电路中的电阻作为第一电阻，不需要引进任何额外的部件来加热电池单元，也不需要设置为加热额外的部件供电的电源，简化了电池电路的结构，降低了成本。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中所述电池管理单元150用于：根据所述电池组的温度与所述温度阈值的差值，确定闭合所述第一接触器的数量。可选地，当温度检测单元130检测到的电池组的温度T远低于温度阈值T₀时，可闭合较多数量的第一接触器，从而使电池组较快地升温。可选地，当温度检测单元130检测到的电池组的温度T仅略低于温度阈值T₀时，可闭合较少数量的第一接触器，从而使电池组缓慢地升温。例如，当温度检测单元130检测到的电池组的温度T与温度阈值T₀的差值ΔT≥40℃时，闭合如图1所示的全部四个第一接触器111-114；当温度检测单元130检测到的电池组的温度T与温度阈值T₀的差值ΔT在25～40℃之间时，闭合如图1所示的四个第一接触器中的三个第一接触器，例如第一接触器111、112和113；当温度检测单元130检测到的电池组的温度T与温度阈值T₀的差值ΔT在10～25℃之间时，闭合如图1所示的四个第一接触器中的两个第一接触器，例如第一接触器112和113；当温度检测单元130检测到的电池组的温度T与温度阈值T₀的差值ΔT≤10℃时，仅闭合如图1所示的四个第一接触器中的一个第一接触器，例如第一接触器113。可选地，当温度检测单元130检测到的电池组的温度T等于或大于所述温度阈值T₀时，断开如图1所示的全部四个第一接触器。通过这种方式，能够对电池电路工作时产生的大量局部热量进行管理，并能够分别控制电池组各区域周围的热量，对每个电池单元分别调整温度，同时能够根据需要控制电池组升温的速度，使热量平均分布，以使所有的电池单元加热具有相同的温度；

根据本实用新型的示例性实施方式，所述电池管理单元150用于：当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，在多个时间间隔内依次地闭合所述若干个第一接触器中的多个并断开其他所述第一接触器。可选地，当所述电池组的温度T小于所述温度阈值T₀时，可通过闭合如图1中所示的四个第一接触器111-114中的三个第一接触器111、113和114将第一电阻121、123和124分别与电池单元101、103和104电连接，从而将电池单元101、103和104加热。可在三个时间间隔内依次地闭合三个第一接触器111、113和114并断开其他第一接触器，例如在第一时间间隔内仅闭合第一接触器111并断开其他第一接触器，在第二时间间隔内仅闭合第一接触器113并断开其他第一接触器，在第三时间间隔内仅闭合第一接触器114并断开其他第一接触器。通过这种方式，在另一实施方式中，在第一时间间隔内闭合第一接触器111、112并断开其他第一接触器，在第二时间间隔内闭合第一接触器113、114并断开其他第一接触器，通过这种方式，在每个时间间隔内闭合部分第一接触器并打开其他接触器，能够避免车辆电池电路中的电流在短时间内大幅度变化，从而确保电池电路的电流或电压稳定。

根据本实用新型的示例性实施方式，所述电池管理单元150用于：当所述电池组温度小于所述温度阈值时，同时闭合所述若干个第一接触器中的多个；以及脉宽调制所述若干个电池单元和与其并联的所述第一电阻之间的电流。可选地，当所述电池组的温度T小于所述温度阈值T₀时，可通过闭合如图1中所示的四个第一接触器111-114中的三个第一接触器111、113和114，将第一电阻121、123和124分别与电池单元101、103和104电连接，从而将电池单元101、103和104加热；可同时闭合三个第一接触器111、113和114，同时脉宽调制电池单元101、103和104和与其并联的第一电阻121、123和124之间的电流。通过这种方式，可避免车辆电池电路中的电流在短时间内大幅度变化，从而确保电池电路的电流或电压稳定。

根据本实用新型的示例性实施方式，所述电池组由所述车辆的风冷系统散热，并且所述若干个第一电阻设置在所述风冷系统的空气入口处。车辆的风冷系统使用驾驶室中的空气作为加热或冷却的来源，来对电池组加热或散热。通过将若干个第一电阻设置在所述风冷系统的空气入口处，使得驾驶室中的空气在经过空气入口处时，被设置在所述风冷系统的空气入口的第一电阻加热，加热后的空气快速到达并包围电池组，对电池组加热。这种方式，能够将热量更快、更均匀地传递到电池组，并增加了电池组参与热传递的接触面积，从而使电池组更快地升温。

根据本实用新型的示例性实施方式，所述若干个第一电阻被配置为平均分布在所述电池组周围。可选地，如图1所示，装置100的电池组包括十个电池单元101-110，其中四个电池单元101-104分别通过各自的第一接触器111-114与各自的第一电阻121-124并联，这四个第一电阻121-124可被配置为平均分布在电池组，即电池单元101-110周围。例如，当电池组中的电池单元101-110沿一直线依次等距地排列时，第一电阻121设置在电池单元102和103之间，第一电阻122设置在电池单元105处，第一电阻123设置在电池单元107和108之间，第一电阻124设置在电池单元110处，以使电池组的各部分均匀加热。可选地，可将四个第一电阻121-124设置为一个模块，将十个电池单元101-110均匀分布在以该模块为圆心的圆周上。可选地，可将十个电池单元101-110设置为一个模块，将四个第一电阻121-124均匀分布在以该模块为圆心的圆周上。可选地，第一电阻可紧靠电池组设置，也可设置为距离电池组一段距离。

根据本实用新型的示例性实施方式，所述电池组由所述车辆的液冷系统散热；并且所述若干个第一电阻设置为紧靠所述电池组平均分布。如图1所示，装置100的电池组包括十个电池单元101-110，其中四个电池单元101-104分别通过各自的第一接触器111-114与各自的第一电阻121-124并联，当电池组由所述车辆的液冷系统散热时，这四个第一电阻121-124可设置为紧靠所述电池组，即电池单元101-110平均分布。例如，当电池组中的电池单元101-110沿一直线依次等距地排列时，第一电阻121设置为紧靠电池单元102和103，第一电阻122设置为紧靠电池单元105，第一电阻123设置为紧靠电池单元107和108，第一电阻124设置为紧靠电池单元110，以使热量可从第一电阻直接传递到电池组，从而将电池组的各部分均匀加热。可选地，可将四个第一电阻121-124设置为一个模块，将十个电池单元101-110紧靠该模块均匀分布。可选地，可将十个电池单元101-110设置为一个模块，将四个第一电阻121-124紧靠该模块均匀分布。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中：所述温度检测单元还用于检测电池组内若干个区域的区域温度；所述温度比较单元还用于将检测到的所述区域温度分别与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及所述电池管理单元还用于根据所述比较结果，当所述区域温度小于所述温度阈值时，控制闭合位于或最靠近该区域的至少一第一电阻所对应的第一接触器。参考图1，当所述若干个第一电阻被配置为平均分布在所述电池组周围或所述若干个第一电阻设置为紧靠所述电池组平均分布的情况下，例如，当电池组中的电池单元101-110沿一直线依次等距地排列时，第一电阻121设置在电池单元102和103之间，第一电阻122设置在电池单元105处，第一电阻123设置在电池单元107和108之间，第一电阻124设置在电池单元110处，以使电池组的各部分均匀加热。温度检测单元130可检测图1所示的电池组内若干个区域的区域温度，例如可检测电池单元102、105和107处三个区域的区域温度T₂、T₅和T₇，温度比较单元140将检测到的所述区域温度T₂、T₅和T₇分别与温度阈值T₀比较，以获得比较结果；电池管理单元150用于根据该比较结果，当仅有电池单元102和105处的区域温度T₂和T₅小于T₀，控制闭合最靠近电池单元102的第一电阻121所对应的第一接触器111，以及闭合位于电池单元105处的第一电阻122所对应的第一接触器112。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中：所述温度检测单元还用于检测电池组内每一电池单元的温度；所述温度比较单元还用于将检测到的所述电池单元的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及所述电池管理单元还用于根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池单元温度小于所述温度阈值时，所述电池管理单元控制闭合最靠近所述电池单元的至少一第一电阻所对应的第一接触器。参考图1，当所述若干个第一电阻被配置为平均分布在所述电池组周围或所述若干个第一电阻设置为紧靠所述电池组平均分布的情况下，例如，当电池组中的电池单元101-110沿一直线依次等距地排列时，第一电阻121设置在电池单元102和103之间，第一电阻122设置在电池单元105处，第一电阻123设置在电池单元107和108之间，第一电阻124设置在电池单元110处，以使电池组的各部分均匀加热。温度检测单元130可检测图1所示的电池组内每一电池单元101-110的温度T₁-T₁₀；温度比较单元140将检测到的所述电池单元的温度T₁-T₁₀与温度阈值T₀比较，以获得比较结果；电池管理单元150根据该比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，当仅有电池单元102和105处的区域温度T₂和T₅小于T₀，所述电池管理单元控制闭合最靠近电池单元102的第一电阻121所对应的第一接触器111，以及闭合位于电池单元105处的第一电阻122所对应的第一接触器112。

根据本实用新型的示例性实施方式，所述装置100还包括若干个电压测量单元，所述若干个电压测量单元的每一个分别与所述若干个电池单元中的每一个并联，所述电压测量单元用于在电池组充电过程中测量每一电池单元的电压值；所述电池管理单元还用于在电池组充电过程中确定所述电压值中的最小值；将每一所述电池单元的电压值与所述电压值中的最小值比较获得电压差值；将所述电压差值与预设的电压差阈值比较；当所述电池组的温度小于所述预设的温度阈值且存在至少一电池单元对应的电压差值等于或大于所述预设的电压差阈值时，所述电池管理单元控制闭合所述至少一电池单元对应的第一接触器；当所述电池组的温度小于所述预设的温度阈值且每一电池单元对应的电压差值均小于所述预设的电压差阈值时，闭合每一电池单元对应的所述第一接触器。

如图1所示，装置100还可包括四个电压测量单元161-164，这四个电压测量单元的每一个分别与四个电池单元101-104中的每一个并联，电压测量单元161-164用于在电池组充电过程中测量每一电池单元的电压值V₁-V₄。所述电池管理单元150还用于在电池组充电过程中确定电压值V₁-V₄中的最小值V_min，例如，若电池单元102的电压值V₂是V₁-V₄中最小的，则V_min＝V₂；将每一所述电池单元的电压值与所述电压值中的最小值V_min比较获得电压差值，例如电池单元101-104的电压差值分别为ΔV₁＝V₁-V_min，ΔV₂＝0，ΔV₃＝V₃-V_min，ΔV₄＝V₄-V_min；将所述电压差值与预设的电压差阈值ΔV₀比较；当所述电池组的温度T小于所述预设的温度阈值T₀且存在至少一电池单元对应的电压差值等于或大于所述预设的电压差阈值时，例如电池单元101和104的电压差值ΔV₁和ΔV₄等于或大于电压差阈值ΔV₀，则电池管理单元150闭合电池单元101和104对应的第一接触器111和114，使得第一电阻121和124产生热量以加热电池组，同时由第一电阻121和124对充电水平最高的两个电池单元101和104放电，以将其充电水平降低为电池组中其他电池单元的充电水平，从而平衡电池组中的每个电池单元，使得每个电池单元均具有相似的充电状态，允许电池组在最优状态工作。当所述电池组的温度T小于所述预设的温度阈值T₀且每一电池单元对应的电压差值ΔV₁-ΔV₄均小于所述预设的电压差阈值V₀时，闭合每一电池单元101-104对应的第一接触器111-114，使得四个第一电阻121-124产生热量以加热电池组，同时电池单元101-104的每一个均由各自的第一电阻121-124进行放电，则每一电池单元101-104对应的电压差值ΔV₁-ΔV₄仍将保持为小于预设的电压差阈值V₀，从而使电池组中的每个电池单元仍具有相似的充电状态，允许电池组在最优状态工作。

如上所述，本实用新型公开了上述用于控制电池组的温度的装置，既适用于使用风冷系统的车辆，也适用于使用液冷系统的车辆；能够分别控制电池组各区域周围的热量，对每个电池单元分别调整温度，同时能够根据需要控制电池组升温的速度，使热量平均分布，以使所有的电池单元加热具有相同的温度；可避免车辆电池电路中的电流在短时间内大幅度变化，从而确保电池电路的电流或电压稳定；能够对电池电路工作时产生的大量局部热量进行管理；并不需要引进任何额外的部件，也不需要设置为加热器件供电的电源，简化了电池电路的结构，降低了成本。

根据本实用新型的第二方面，相应于如上所述的根据本实用新型的用于控制电池组温度的装置，提供了一种用于控制电池组的温度的方法200。根据本实用新型的实施方式，所述电池组包括串联的一组电池单元101-110。

图2示出了本实用新型的一非限制性且示例性的实施方式的用于控制电池组的温度的方法200的流程图。如图2所示，所述方法包括：步骤S210：设置若干个第一串联电路，所述第一串联电路的每一个包括串联设置的第一接触器和第一电阻，所述一组电池单元中的若干个电池单元中的每一个分别与一第一串联电路并联；步骤S220：检测电池组的温度；步骤S230将检测到的所述电池组的温度T与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及步骤S240根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，控制闭合对应所述若干个电池单元的若干个第一接触器中的一个或多个；当所述电池组的温度等于或大于所述温度阈值时，控制断开所述若干个第一接触器。可选地，步骤S220可由装置100中的温度检测单元130执行。可选地，步骤S230可由装置100中的温度比较单元140执行。可选地，步骤S240可由装置100中的电池管理单元150执行。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，控制闭合所述若干个第一接触器中的一个或多个进一步包括：根据所述电池组的温度与所述温度阈值的差值，确定闭合所述第一接触器的数量。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，控制闭合所述若干个第一接触器中的一个或多个包括：在多个时间间隔内依次地闭合所述若干个第一接触器中的多个并断开其他的所述第一接触器。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中当所述电池组温度小于所述温度阈值时，控制闭合所述若干个第一接触器中的一个或多个包括：同时闭合所述若干个第一接触器中的多个；以及脉宽调制所述若干个电池单元和其并联的所述第一电阻之间的电流。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中所述电池组由所述车辆的风冷系统散热；并且所述方法200还包括：将对应于所述若干个电池单元的若干个第一电阻设置在所述风冷系统的空气入口处。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中所述方法200还包括：将对应于所述若干个电池单元的若干个第一电阻平均分布在所述电池组周围。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中所述电池组由所述车辆的液冷系统散热；并且所述方法200还包括：将对应于所述若干个电池单元的若干个第一电阻设置为紧靠所述电池组平均分布。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中所述方法200还包括：检测电池组内若干个区域的区域温度；将检测到的所述区域温度分别与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及根据所述比较结果，当所述区域温度小于所述温度阈值时，控制闭合位于或最靠近该区域的至少一第一电阻所对应的第一接触器。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中所述方法200还包括：检测电池组内每一电池单元的温度；将检测到的所述电池单元的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池单元温度小于所述温度阈值时，控制闭合最靠近所述电池单元的至少一第一电阻所对应的第一接触器。

根据本实用新型的示例性实施方式，其中所述方法200还包括：在电池组充电过程中测量每一电池单元的电压值；确定所述电压值中的最小值；将每一所述电池单元的电压值与所述电压值中的最小值比较获得电压差值；将所述电压差值与预设的电压差阈值比较；并且所述当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，控制闭合所述若干个所述第一接触器中的一个或多个进一步包括：当所述电池组的温度小于所述温度阈值且存在至少一电池单元对应的电压差值等于或大于所述预设的电压差阈值时，控制闭合所述至少一电池单元对应的第一接触器；当所述电池组的温度小于所述预设的温度阈值且每一电池单元对应的电压差值均小于所述预设的电压差阈值时，控制闭合每一电池单元对应的所述第一接触器。

对用于控制电池组温度的装置100的上述描述也可应用于根据本实用新型的用于控制电池组温度的方法200，为了简要的目的，在此不再赘述。

如上所述，本实用新型公开了上述用于控制电池组的温度的方法，既适用于使用风冷系统的车辆，也适用于使用液冷系统的车辆；能够分别控制电池组各区域周围的热量，对每个电池单元分别调整温度，同时能够根据需要控制电池组升温的速度，使热量平均分布，以使所有的电池单元加热具有相同的温度；可避免车辆电池电路中的电流在短时间内大幅度变化，从而确保电池电路的电流或电压稳定；能够对电池电路工作时产生的大量局部热量进行管理；并不需要引进任何额外的部件，也不需要设置为加热器件供电的电源，简化了电池电路的结构，降低了成本。

在本说明书中，说明了大量的具体细节。然而，应当理解，本实用新型的实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些实施方式中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不使读者混淆对本说明书的原理的理解。

本领域技术人员可以理解，可以对各实施方式中的装置中的模块进行自适应性地改变，并且把它们设置在与该实施方式不同的一个或多个装置中。除了特征或处理相互排斥的情况之外，可以采用任何组合。除非另外明确陈述，本说明书中公开的每个特征都可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

应当注意，上述实施方式对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不偏离所附权利要求的范围的情况下，可设计出各种替代实施方式。在权利要求书中，特征的排序并不意味着特征的任何特定顺序。在权利要求书中，不应将位于括号内的任何参考标记理解成对权利要求的限制。术语“包括”或“包含”不排除存在未列在权利要求中的模块或步骤。位于模块或步骤之前的术语“一”或“一个”不排除存在多个这样的模块或步骤。术语“第一”、“第二”、以及“第三”等的使用不表示任何顺序，可将这些术语解释为名称。

Claims

1.一种用于控制电池组的温度的装置，所述电池组包括串联的一组电池单元，其特征在于，所述装置包括：

若干个第一串联电路，所述第一串联电路的每一个包括串联设置的第一接触器和第一电阻，所述一组电池单元中的若干个电池单元的每一个分别与一第一串联电路并联；

温度检测单元，用于检测电池组的温度；

温度比较单元，用于将检测到的所述电池组的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及

电池管理单元，用于根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，电池管理单元控制闭合若干个所述第一接触器中的一个或多个；当所述电池组的温度等于或大于所述温度阈值时，电池管理单元控制断开所述若干个第一接触器。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述电池管理单元用于：

根据所述电池组的温度与所述温度阈值的差值，确定闭合所述第一接触器的数量。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述电池管理单元用于：

当所述电池组的温度小于所述温度阈值时，在多个时间间隔内依次地闭合所述若干个第一接触器中的多个并断开其他所述第一接触器。

4.如权利要求1或2所述的装置，其中所述电池管理单元用于：

当所述电池组温度小于所述温度阈值时，同时闭合所述若干个第一接触器中的多个；以及

脉宽调制所述若干个电池单元和与其并联的所述第一电阻之间的电流。

5.如权利要求1或2所述的装置，其中：

所述电池组由车辆的风冷系统散热，并且若干个所述第一电阻设置在所述风冷系统的空气入口处。

6.如权利要求1所述的装置，其中：

若干个所述第一电阻被配置为平均分布在所述电池组周围。

7.如权利要求1所述的装置，其中：

所述电池组由车辆的液冷系统散热，并且若干个所述第一电阻被配置为紧靠所述电池组平均分布。

8.如权利要求6或7所述的装置，其中：

所述温度检测单元还用于检测电池组内若干个区域的区域温度；

所述温度比较单元还用于将检测到的所述区域温度分别与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及

所述电池管理单元还用于根据所述比较结果，当所述区域温度小于所述温度阈值时，控制闭合位于或最靠近该区域的至少一第一电阻所对应的第一接触器。

9.如权利要求6或7所述的装置，其中：

所述温度检测单元还用于检测电池组内每一电池单元的温度；

所述温度比较单元还用于将检测到的所述电池单元的温度与预先确定的温度阈值相比较，以获得比较结果；以及

所述电池管理单元还用于根据所述比较结果而控制第一接触器的闭合和断开，其中当所述电池单元温度小于所述温度阈值时，所述电池管理单元控制闭合最靠近所述电池单元的至少一第一电阻所对应的第一接触器。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括若干个电压测量单元，所述若干个电压测量单元的每一个分别与所述若干个电池单元中的每一个并联，所述电压测量单元用于在电池组充电过程中测量每一电池单元的电压值；

所述电池管理单元还用于在电池组充电过程中确定所述电压值中的最小值；将每一所述电池单元的电压值与所述电压值中的最小值比较获得电压差值；将所述电压差值与预设的电压差阈值比较；当所述电池组的温度小于所述预设的温度阈值且存在至少一电池单元对应的电压差值等于或大于所述预设的电压差阈值时，所述电池管理单元控制闭合所述至少一电池单元对应的第一接触器；当所述电池组的温度小于所述预设的温度阈值且每一电池单元对应的电压差值均小于所述预设的电压差阈值时，所述电池管理单元控制闭合每一电池单元对应的所述第一接触器。