本發(fā)明涉及電池?zé)峁芾?，尤其是涉及一種車載電池的加熱系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、全球靠近赤道地區(qū)全年氣溫較高，適合磷酸鐵鋰電池使用，而越是靠近南北極地區(qū)，冬季氣溫越低，磷酸鐵鋰電池的使用率越低。為保持電池在低溫情況下的性能，需要對(duì)電池進(jìn)行加熱處理。

2、然而，現(xiàn)有的車載電池的加熱系統(tǒng)一般以預(yù)設(shè)較高功率對(duì)電池進(jìn)行加熱，從而可以很快達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，進(jìn)而停止加熱，又會(huì)很快降溫。這樣會(huì)造成，當(dāng)車載電池處于極寒地區(qū)時(shí)的加熱次數(shù)頻繁，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種車載電池的加熱系統(tǒng)及其控制方法，以緩解了當(dāng)車載電池處于極寒地區(qū)時(shí)的加熱次數(shù)頻繁，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)的技術(shù)問題，以降低電池的加熱次數(shù)，提升能源的利用效率。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車載電池的加熱系統(tǒng)，包括：電池模塊、設(shè)置在電池模塊上的加熱裝置、設(shè)置在電池模塊上的第一溫度傳感器、與上述加熱裝置相連的控制器、與上述控制器相連的第二溫度傳感器，以及與上述電池模塊、上述加熱裝置均相連的直流電源；上述直流電源與上述控制器相連；上述控制器與車輛的整車控制器相連；上述第一溫度傳感器用于采集上述電池模塊的電池溫度，將上述電池溫度傳輸給上述控制器；上述第二溫度傳感器用于采集環(huán)境溫度，將上述環(huán)境溫度傳輸給上述控制器；上述控制器用于獲取上述整車控制器發(fā)送的上述電池模塊的充電狀態(tài)信號(hào)；當(dāng)上述充電狀態(tài)信號(hào)為正在充電，判斷上述電池溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度閾值；當(dāng)上述電池溫度小于上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值，從預(yù)設(shè)的第一功率曲線中，查詢上述環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)加熱功率；控制上述直流電源輸出上述電池模塊的充電電壓以及上述第一目標(biāo)加熱功率對(duì)應(yīng)的第一供電電壓，以通過上述充電電壓為上述電池模塊充電，并通過第一供電電壓為上述加熱裝置供電，直到上述電池溫度大于或等于第二預(yù)設(shè)溫度閾值；控制上述直流電源停止供電；當(dāng)上述充電狀態(tài)信號(hào)為未在充電，判斷上述電池溫度是否小于第三預(yù)設(shè)溫度閾值；上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值大于上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值；當(dāng)上述電池溫度小于上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值，從預(yù)設(shè)的第二功率曲線中，查詢上述環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的第二目標(biāo)加熱功率；并獲取上述電池模塊的當(dāng)前電池電壓；根據(jù)上述當(dāng)前電池電壓，計(jì)算上述電池模塊的第一發(fā)熱功率；基于上述第一發(fā)熱功率以及上述第二目標(biāo)加熱功率，計(jì)算上述加熱裝置將上述電池模塊加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)所需的第一實(shí)際功率；控制上述直流電源輸出上述第一實(shí)際功率的第二供電電壓，以通過上述第二供電電壓為上述加熱裝置供電，直到上述電池溫度大于或等于上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值；控制上述直流電源停止供電；其中，上述第一功率曲線基于歷史環(huán)境溫度以及第一實(shí)驗(yàn)加熱功率構(gòu)建得到；上述第一實(shí)驗(yàn)加熱功率為上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述加熱裝置將上述電池模塊從上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值所需的功率；上述第二功率曲線基于上述歷史環(huán)境溫度以及第二實(shí)驗(yàn)加熱功率構(gòu)建得到；上述第二實(shí)驗(yàn)加熱功率為上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述加熱裝置將上述電池模塊從上述電池溫度加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值所需的功率。

3、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述控制器還用于在獲取上述整車控制器發(fā)送的上述電池模塊的充電狀態(tài)信號(hào)之前，獲取上述歷史環(huán)境溫度以及上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述第一實(shí)驗(yàn)加熱功率并獲取上述歷史環(huán)境溫度以及上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述第二實(shí)驗(yàn)加熱功率；根據(jù)上述歷史環(huán)境溫度以及上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述第一實(shí)驗(yàn)加熱功率，繪制上述第一功率曲線；根據(jù)上述歷史環(huán)境溫度以及上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述第二實(shí)驗(yàn)加熱功率，繪制上述第二功率曲線。

4、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述加熱裝置為加熱膜；上述加熱膜正極和負(fù)極分別通過第一繼電器以及第二繼電器與上述直流電源的正負(fù)極相連。

5、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述控制器還用于判斷上述電池溫度是否大于或等于上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值；如果是，控制上述第一繼電器以及第二繼電器斷開，并控制上述直流電源停止輸出電流。

6、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述控制器還用于判斷上述電池溫度是否大于或等于上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值，且小于上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值；如果是，根據(jù)上述當(dāng)前電池電壓計(jì)算上述電池模塊的第二發(fā)熱功率；基于上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值、上述第二發(fā)熱功率，計(jì)算上述加熱裝置將上述電池模塊加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)所需的第二實(shí)際功率；控制上述直流電源輸出上述第二實(shí)際功率的第三供電電壓，以通過上述第三供電電壓為上述加熱裝置供電，直到上述電池溫度大于或等于上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值。

7、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值為5攝氏度；上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值為10攝氏度；上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值為8攝氏度。

8、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述電池模塊以及上述加熱裝置與電流檢測(cè)傳感器相連；上述電流檢測(cè)傳感器與上述控制器相連；上述電流檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)通過上述電池模塊以及上述加熱裝置在預(yù)設(shè)時(shí)間段的平均實(shí)時(shí)電流；上述控制器還用于基于上述平均實(shí)時(shí)電流以及上述第一供電電壓，調(diào)整通過上述電池模塊以及上述加熱裝置的電流值，以調(diào)整后的電流值為上述電池模塊以及上述加熱裝置供電。

9、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述電流檢測(cè)傳感器的類型為霍爾傳感器。

10、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述控制器還用于當(dāng)上述充電狀態(tài)信號(hào)為放電信號(hào)，判斷上述電池溫度是否小于上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值，如果否，控制上述電池模塊進(jìn)行放電操作。

11、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述控制器通過串行總線分別與上述直流電源以及上述電池模塊通訊連接。

12、在本發(fā)明較佳的實(shí)施方式中，上述控制器還用于獲取上述電池模塊的內(nèi)阻；根據(jù)上述內(nèi)阻以及上述當(dāng)前電池電壓，計(jì)算上述電池模塊的第一發(fā)熱功率。

13、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種車載電池的加熱系統(tǒng)的控制方法，應(yīng)用于上述車載電池的加熱系統(tǒng)；上述方法包括：通過第一溫度傳感器采集電池模塊的電池溫度，將上述電池溫度傳輸給上述控制器；通過第二溫度傳感器采集環(huán)境溫度，將上述環(huán)境溫度傳輸給上述控制器；獲取上述整車控制器發(fā)送的上述電池模塊的充電狀態(tài)信號(hào)；當(dāng)上述充電狀態(tài)信號(hào)為正在充電，判斷上述電池溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度閾值；當(dāng)上述電池溫度小于上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值，從預(yù)設(shè)的第一功率曲線中，查詢上述環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)加熱功率；控制上述直流電源輸出上述電池模塊的充電電壓以及上述第一目標(biāo)加熱功率對(duì)應(yīng)的第一供電電壓，以通過上述充電電壓為上述電池模塊充電，并通過第一供電電壓為上述加熱裝置供電，直到上述電池溫度大于或等于第二預(yù)設(shè)溫度閾值；控制上述直流電源停止供電；當(dāng)上述充電狀態(tài)信號(hào)為未在充電，判斷上述電池溫度是否小于第三預(yù)設(shè)溫度閾值；上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值大于上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值；當(dāng)上述電池溫度小于上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值，從預(yù)設(shè)的第二功率曲線中，查詢上述環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的第二目標(biāo)加熱功率；并獲取上述電池模塊的當(dāng)前電池電壓；根據(jù)上述當(dāng)前電池電壓，計(jì)算上述電池模塊的第一發(fā)熱功率；基于上述第一發(fā)熱功率以及上述第二目標(biāo)加熱功率，計(jì)算上述加熱裝置將上述電池模塊加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)所需的第一實(shí)際功率；控制上述直流電源輸出上述第一實(shí)際功率的第二供電電壓，以通過上述第二供電電壓為上述加熱裝置供電，直到上述電池溫度大于或等于上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值；控制上述直流電源停止供電；其中，上述第一功率曲線基于歷史環(huán)境溫度以及第一實(shí)驗(yàn)加熱功率構(gòu)建得到；上述第一實(shí)驗(yàn)加熱功率為上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述加熱裝置將上述電池模塊從上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值所需的功率；上述第二功率曲線基于上述歷史環(huán)境溫度以及第二實(shí)驗(yàn)加熱功率構(gòu)建得到；上述第二實(shí)驗(yàn)加熱功率為上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述加熱裝置將上述電池模塊從上述電池溫度加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值所需的功率。

14、本發(fā)明實(shí)施例具有下述有益技術(shù)效果：

15、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車載電池的加熱系統(tǒng)及其控制方法，包括：電池模塊、設(shè)置在電池模塊上的加熱裝置、設(shè)置在電池模塊上的第一溫度傳感器、與上述加熱裝置相連的控制器、與上述控制器相連的第二溫度傳感器，以及與上述電池模塊、上述加熱裝置均相連的直流電源；上述直流電源與上述控制器相連；上述控制器與車輛的整車控制器相連；上述第一溫度傳感器用于采集上述電池模塊的電池溫度，將上述電池溫度傳輸給上述控制器；上述第二溫度傳感器用于采集環(huán)境溫度，將上述環(huán)境溫度傳輸給上述控制器；上述控制器用于獲取上述整車控制器發(fā)送的上述電池模塊的充電狀態(tài)信號(hào)；當(dāng)上述充電狀態(tài)信號(hào)為正在充電，判斷上述電池溫度是否小于第一預(yù)設(shè)溫度閾值；當(dāng)上述電池溫度小于上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值，從預(yù)設(shè)的第一功率曲線中，查詢上述環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)加熱功率；控制上述直流電源輸出上述電池模塊的充電電壓以及上述第一目標(biāo)加熱功率對(duì)應(yīng)的第一供電電壓，以通過上述充電電壓為上述電池模塊充電，并通過第一供電電壓為上述加熱裝置供電，直到上述電池溫度大于或等于第二預(yù)設(shè)溫度閾值；控制上述直流電源停止供電；當(dāng)上述充電狀態(tài)信號(hào)為未在充電，判斷上述電池溫度是否小于第三預(yù)設(shè)溫度閾值；上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值大于上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值；當(dāng)上述電池溫度小于上述第三預(yù)設(shè)溫度閾值，從預(yù)設(shè)的第二功率曲線中，查詢上述環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的第二目標(biāo)加熱功率；并獲取上述電池模塊的當(dāng)前電池電壓；根據(jù)上述當(dāng)前電池電壓，計(jì)算上述電池模塊的第一發(fā)熱功率；基于上述第一發(fā)熱功率以及上述第二目標(biāo)加熱功率，計(jì)算上述加熱裝置將上述電池模塊加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)所需的第一實(shí)際功率；控制上述直流電源輸出上述第一實(shí)際功率的第二供電電壓，以通過上述第二供電電壓為上述加熱裝置供電，直到上述電池溫度大于或等于上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值；控制上述直流電源停止供電；其中，上述第一功率曲線基于歷史環(huán)境溫度以及第一實(shí)驗(yàn)加熱功率構(gòu)建得到；上述第一實(shí)驗(yàn)加熱功率為上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述加熱裝置將上述電池模塊從上述第一預(yù)設(shè)溫度閾值加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值所需的功率；上述第二功率曲線基于上述歷史環(huán)境溫度以及第二實(shí)驗(yàn)加熱功率構(gòu)建得到；上述第二實(shí)驗(yàn)加熱功率為上述歷史環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的上述加熱裝置將上述電池模塊從上述電池溫度加熱到上述第二預(yù)設(shè)溫度閾值所需的功率。該技術(shù)根據(jù)電池溫度以及環(huán)境溫度，動(dòng)態(tài)調(diào)整加熱時(shí)的功率，從而可以將電池較為緩慢的加熱到預(yù)設(shè)的溫度，從而避免了加熱頻次過高，導(dǎo)致能源浪費(fèi)的情況。