CN207182131U - 一种动力电池远程预热系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种动力电池远程预热系统，包括远程终端和远程通信模块，以及依次相连的整车控制器、电池管理系统和动力电池；远程终端通过远程通讯模块与整车控制器无线相连；动力电池包括用于采集动力电池当前温度的温度传感器；电池管理系统包括用于加热动力电池的加热模块；整车控制器用于根据远程终端发送的控制加热指令控制加热模块加热动力电池；并用于将温度传感器的测量结果，发送至远程终端进行显示。本实用新型实现了对动力电池的远程控制，即在较远的地方，在远程终端上提前预设动力电池加热的控制加热指令，然后发送控制加热指令，对动力电池提前加热，从而在开动车辆前，动力电池已经达到使用的条件，进而提高电动汽车的使用效率。

Description

一种动力电池远程预热系统

技术领域

本实用新型涉及电池加热技术领域，尤其涉及一种动力电池远程预热系统。

背景技术

全球汽车的大量应用，使得环境污染、能源年危机等问题日益严峻。节能减排、发展新能源汽车已经成为汽车领域的共识。无论插电式混合动力汽车还是纯电动汽车，均具备外接充电装置用以对自身的动力电池进行充电，以便最大程度地利用电能驱动车辆，降低污染物的排放。作为人们日常广泛使用的电能，需要以更加便捷、经济的方式传输到动力电池中。

然而，现有技术中通常在开动汽车前才开始对动力电池进行加热，但在低温天气下，将动力电池的温度加热到电动汽车正常启动使用的温度，需要较长时间，如动力电池由低温如-20℃加热到5℃，需要大约4-5小时，耗费较长时间。

因此，亟需一种动力电池远程预热系统，在开动汽车之前，提前对动力电池进行加热。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种动力电池远程预热系统，以解决现有技术中动力电池临时加热耗时较长，耽误时间的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种动力电池远程预热系统，其特征在于，包括：

远程终端和远程通信模块，以及依次相连的整车控制器、电池管理系统和动力电池；

所述远程终端通过所述远程通讯模块与所述整车控制器无线相连；

所述动力电池包括用于采集所述动力电池当前温度的温度传感器；

所述电池管理系统包括用于加热所述动力电池的加热模块；

所述整车控制器用于根据所述远程终端发送的控制加热指令控制所述加热模块加热所述动力电池；并用于将所述温度传感器的测量结果，发送至所述远程终端进行显示。

优选地，所述远程通讯模块为GPRS模块。

优选地，所述远程终端包括温度显示模块。

优选地，所述远程终端为移动终端。

优选地，移动手机或平板电脑。

优选地，所述远程终端为包括温度显示模块和触发模块的便携设备；

所述触发模块用于在被触发后，发送所述控制加热指令；

所述温度显示模块用于显示所述当前温度。

优选地，所述加热模块为电热膜。

优选地，所述加热模块为热敏电阻。

优选地，所述加热模块包括多个加热管。

优选地，所述整车控制器和所述电池管理系统通过CAN通信线路相连。

经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的动力电池远程预热系统，包括远程终端和远程通信模块，以及依次相连的整车控制器、电池管理系统和动力电池；远程终端通过远程通讯模块与整车控制器无线相连；动力电池包括用于采集动力电池当前温度的温度传感器；电池管理系统包括用于加热动力电池的加热模块；整车控制器用于根据远程终端发送的控制加热指令控制加热模块加热动力电池；并用于将温度传感器的测量结果，发送至远程终端进行显示。通过远程预热系统，实现了对动力电池的远程控制，即在较远的地方，在远程终端上提前预设动力电池加热的控制加热指令，然后发送控制加热指令，对动力电池提前加热，从而在开动车辆前，动力电池已经达到使用的条件，进而提高电动汽车的使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种动力电池远程预热系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种动力电池远程预热系统的具体示例图。

具体实施方式

现有技术的动力电池加热系统，是待车辆动力电池的温度下降后性能降低了，车辆启动前临时采取加热措施或采取边放电边加热方式。现有技术中的加热系统虽然有较为合理的加热方式，但是并不能够实现车辆提前加热，不能够在车辆启动前实现动力电池性能达到合理状态，浪费时间。

基于此，本实用新型提供一种动力电池远程预热系统，包括：

远程终端和远程通信模块，以及依次相连的整车控制器、电池管理系统和动力电池；

所述远程终端通过所述远程通讯模块与所述整车控制器无线相连；

所述动力电池包括用于采集所述动力电池当前温度的温度传感器；

所述电池管理系统包括用于加热所述动力电池的加热模块；

所述整车控制器用于根据所述远程终端发送的控制加热指令控制所述加热模块加热所述动力电池；并用于将所述温度传感器的测量结果，发送至所述远程终端进行显示。

本实用新型提供的动力电池远程预热系统，包括远程终端和远程通信模块，以及依次相连的整车控制器、电池管理系统和动力电池；通过远程预热系统，实现了对动力电池的远程控制，即在较远的地方，在远程终端上提前预设动力电池加热的控制加热指令，然后发送控制加热指令，对动力电池提前加热，从而在开动车辆前，动力电池已经达到使用的条件，进而提高电动汽车的使用效率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，图1为本实用新型提供的动力电池远程预热系统，包括：远程终端1和远程通信模块2，以及依次相连的整车控制器3、电池管理系统4和动力电池5。需要说明的是，远程终端1通过远程通讯模块2与整车控制器3无线相连；动力电池5包括用于采集动力电池5当前温度的温度传感器(图中未显示)；电池管理系统4包括用于加热动力电池的加热模块(图中未显示)；整车控制器3用于根据远程终端1发送的控制加热指令控制加热模块加热动力电池5；并用于将温度传感器的测量结果，发送至远程终端1进行显示。

需要说明的是，本实施例中通过远程控制动力电池的加热，其中，整车控制器(VCU，Vehicle Control Unit)3是汽车整车控制系统的核心部件，承担了整车的数据交换、安全管理、驾驶员意图解释、能量流管理等任务。电池管理系统(BMS，Battery ManagementSystem)4是连接动力电池和汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数的实时监测、电池状态估计、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理等。

本实施例中不限定所述远程通信模块的具体形式，因GPRS(General PacketRadio Service，通用分组无线业务的简称)是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的标准。GPRS具有充分利用现有的网络、资源利用率高、始终在线、传输速率高、资费合理等特点。且鉴于GPRS未来作为一种标准配置，为有效利用资源，能够很好地解决开车前临时加热动力电池的局面，提高新能源车辆的整车性能，本实施例中可选的，远程通信模块可以为GPRS模块，从而实现远程终端1和整车控制器3之间的无线通信。

本实施例中不限定远程终端1的具体形式，远程终端1可以是移动终端，如手机或平板电脑，也可以是非移动终端，如一体机电脑等。由于智能手机、平板电脑等移动终端已经在人们生活中普及，使得用户们无论在家里、旅途中、餐厅还是商场，随时随地能够进行语音通讯、信息交互，因此移动终端可以作为车主们与汽车之间的沟通媒介，随时随地满足车主们的定时充电需求、了解动力电池状态等，从而对动力电池进行提前加热，本实施例中可选的，远程终端1为包括温度显示模块的移动终端，如手机或平板电脑，通过在手机或平板电脑上安装特定APP实现发送控制加热指令的功能。

另外，本实施例中远程终端还可以不是手机或平板电脑等复杂的移动终端或非移动终端，远程终端1还可以是包括温度显示模块和触发模块的便携式设备，即单独的特制设备，无需安装APP等软件。其中，所述触发模块用于在被触发后，发送控制加热指令，并通过远程通信模块2传递至整车控制器3；所述温度显示模块用于显示动力电池的当前温度。即，动力电池5的当前温度上传至整车控制器3后，整车控制器3将当前温度通过远程通信模块2发送至远程终端1进行显示，以便用户查看动力电池的当前温度。

本实用新型在远程终端1获得动力电池当前温度的基础上，借助远程终端1进行操作，选择并控制按照制定加热温度对动力电池进行加热，实现对动力电池的预热，从而能够将动力电池提前加热，提高汽车的利用率。

需要说明的是，本实施例中电池管理系统4包括加热模块，所述加热模块受电池管理系统4的控制加热指令控制，对动力电池5进行加热，本实施例中不限定所述加热模块的具体形式，只要可以受电池管理系统4控制，并对动力电池5加热即可，本实施例中可选的，所述加热模块为热敏电阻(PTC)、电热膜或加热管。电热膜一般采用1mm厚度的FR-4(FR-4是一种耐燃材料等级的代号)板材，两面覆盖一层铜膜，用于加热的电阻丝安装在其中一面内，同时两端引出电源线，铜膜的表面覆盖有绝缘耐磨层。由于电热膜对动力电池的加热更加均匀，相比于热敏电阻，电热膜更具有优势，本实施例中优选的，加热模块为电热膜。

本实施例中在动力电池加热到指定温度后，但是车辆暂时还不启动的情况下，为了避免动力电池在低温环境中再次降温到不符合启动条件的温度，现有技术中通过棉被进行保温，基于本实施例中的加热基础，本实施例中可选的所述加热模块包括多个加热管，多个加热管在电池管理系统4的控制下，能够实现不同功率的加热。即本实施例中对动力电池的加热包括加热模式和低温保温模式，低温保温模式是在加热模式的基础上，通过控制选择加热功率的大小，比如：加热模块包括10根加热管时，在加热模式需要10kw加热功率，则可以选择10根加热管同时工作，待加热完成后，动力电池5的温度传感器将实时温度反馈至整车控制模块3，整车控制模块3通过控制电池管理系统4控制加热模块中的一部分加热管停止工作，进入保温模式，例如，保温模式可能只需要1kw，那么只需要一根加热管工作即可。需要说明的是，本实施例中仅以加热模块为加热管进行说明，在本实用新型的其他实施例中，加热模块还可以是其他模块，如电热膜或热敏电阻，其他加热模块的加热模式和低功率保温模式的切换与加热管的控制方法相似，本实施例中对此不做赘述。

本实施例中不限定加热模式的具体指定温度是多少，发明人经过实践发现，动力电池温度为5℃，即可停止加热模式，进入低温保温模式，维持动力电池的温度在0℃以上，直到车辆启动触发并停止。

本实用新型实施例中，由于增加了低温保温工作方式，在远程加热过程中，能够避免因天气太冷，在动力电池提前加热完成后，导致迅速降温，造成能量浪费。而且，加热模式加保温模式相对于现有技术中采用棉被方式进行保温，更加安全和智能。

参见图1，本实用新型实施例中，实现远程加热的具体过程可以为：

动力电池5的温度传感器将的动力电池5的当前温度通过CAN总线实时发送给整车控制器3，并通过远程通信模块2发送至远程终端1，远程终端进行显示，方便驾驶员或管理者对车辆进行管理。

驾驶人员在触发远程终端1后，远程终端1生成控制加热指令，并将控制加热指令发送给远程通信模块2，远程通信模块2发送控制加热指令给整车控制器3，整车控制器3接收到控制加热指令后，对加热信号进行处理，本实施例中，对加热信号的处理包括对加热信号进行解析，按照控制程序选择加热时间t和加热温度差△T。整车控制器将处理后的加热控制信号通过CAN总线发送给电池管理系统4，电池管理系统4控制加热模块对动力电池5进行加热。

需要说明的是，在加热过程中，动力电池5上的温度传感器实时测量动力电池的当前温度，并将当前温度值反馈给整车控制器3，整车控制器3进行解析计算，当判断动力电池的温度已经加热到指定的温度T_终，再控制电池管理系统4停止对动力电池5的加热，自动转入低功率保温模式。

本实用新型提供的动力电池远程预热系统，包括远程终端和远程通信模块，以及依次相连的整车控制器、电池管理系统和动力电池；远程终端通过远程通讯模块与整车控制器无线相连；动力电池包括用于采集动力电池当前温度的温度传感器；电池管理系统包括用于加热动力电池的加热模块；整车控制器用于根据远程终端发送的控制加热指令控制加热模块加热动力电池；并用于将温度传感器的测量结果，发送至远程终端进行显示。通过远程预热系统，实现了对动力电池的远程控制，即在较远的地方，在远程终端上提前预设动力电池加热的控制加热指令，然后发送控制加热指令，对动力电池提前加热，从而在开动车辆前，动力电池已经达到使用的条件，进而提高电动汽车的使用效率。

本实用新型的实施例提供另一种动力电池远程预热系统，如图2所示，包括：手机11、GPRS模块12、整车控制器3、电池管理系统4和动力电池5。

本实施例中，车辆配有GPRS模块、常电常供，保证GPRS模块能够获得动力电池的实时温度。本实施例中通过GPRS模块12实现手机11与整车控制器3之间的无线通信，具体地，利用卫星，将整车控制器需要传输的数据上传到卫星，手机再从卫星上下载相关数据；而手机将控制加热指令通过远程无线通信发送至整车控制器，再对动力电池进行加热。

通常动力电池最佳的充放电温度范围为15℃～35℃；需要说明的是，本实施例中对动力电池的最终温度不做限定，每一辆车辆动力电池的加热终了的温度，需要根据动力电池自身的性能要求和厂家对动力电池加热程序的设定进行不同设计。

为了能量的合理分配，既能够保证动力电池的性能达到一定要求，同时又不至于浪费大量的电量在动力电池的加热上，通常选择将动力电池加热到0℃～5℃，因此，本实施例中取值T_终＝5℃。为了保证车辆的正常使用和动力电池充放电性能的发挥，待达到指定温度值T_终之后，动力电池进入低功率保温模式，维持电池的温度在一定(0℃～5℃)范围内，当加热后的动力电池的温度低于0℃时，加热程序重新启动，依此循环，直到车辆启动，触发停止加热保温功能。

本实施例中，手机包括电池温度显示模块，还可以包括电池加热功率选择模块，手机通过接收并显示上传到GPRS上的动力电池实时温度信息，所述实时温度作为动力电池加热前的温度T_开始，由驾驶员或管理者借助手机上安装的应用程序APP，选择加热程序。

本实施例中，由于智能手机已经基本普及，因此，采用智能手机作为远程终端，GPRS模块作为远程通信模块，能够实现车辆动力电池预热的普及，使得驾驶人员更加方便对动力电池的操作。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

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物品或者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物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种动力电池远程预热系统，其特征在于，包括：

远程终端和远程通信模块，以及依次相连的整车控制器、电池管理系统和动力电池；

所述远程终端通过所述远程通讯模块与所述整车控制器无线相连；

所述动力电池包括用于采集所述动力电池当前温度的温度传感器；

所述电池管理系统包括用于加热所述动力电池的加热模块；

所述整车控制器用于根据所述远程终端发送的控制加热指令控制所述加热模块加热所述动力电池；并用于将所述温度传感器的测量结果，发送至所述远程终端进行显示。

2.根据权利要求1所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述远程通讯模块为GPRS模块。

3.根据权利要求2所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述远程终端包括温度显示模块。

4.根据权利要求3所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述远程终端为移动终端。

5.根据权利要求4所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述移动终端为手机或平板电脑。

6.根据权利要求1所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述远程终端为包括温度显示模块和触发模块的便携设备；

所述触发模块用于在被触发后，发送所述控制加热指令；

所述温度显示模块用于显示所述当前温度。

7.根据权利要求1所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述加热模块为电热膜。

8.根据权利要求1所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述加热模块为热敏电阻。

9.根据权利要求1所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述加热模块包括多个加热管。

10.根据权利要求1所述的动力电池远程预热系统，其特征在于，所述整车控制器和所述电池管理系统通过CAN通信线路相连。