CN109273802B - 电池升温***及其控制方法 - Google Patents

电池升温***及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109273802B
CN109273802B CN201810607865.2A CN201810607865A CN109273802B CN 109273802 B CN109273802 B CN 109273802B CN 201810607865 A CN201810607865 A CN 201810607865A CN 109273802 B CN109273802 B CN 109273802B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
heater
battery
resistance value
deviation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810607865.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109273802A (zh
Inventor
金达
尹信赫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN109273802A publication Critical patent/CN109273802A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109273802B publication Critical patent/CN109273802B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/637Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571Resistive heaters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/667Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an electronic component, e.g. a CPU, an inverter or a capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0486Frames for plates or membranes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106PTC
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种电池升温***及其控制方法。电池升温***包括操作附接至电池模块的加热器的电源。加热器配置为增大电池温度,并且安装在加热器与电源之间的电路上的可变电阻器基于电阻值的调整状态调整加热器的加热值。安装在加热器与电源之间的电路上的加热器继电器打开与关闭电路以选择性地打开/关闭加热器。第一传感器传感电池温度并且第二传感器传感加热器温度。控制器基于第一传感器传感的温度信息而输出控制信号以操作加热器继电器来选择性地打开/关闭加热器并输出控制信号以调整可变电阻器的可变电阻值。

Description

电池升温***及其控制方法
本申请是分案申请,其母案申请的申请号为2014102230667,申请日为2014年5月23日,发明名称为“电池升温***及其控制方法”。
技术领域
本发明涉及电池升温***极其控制方法,并且更具体地,涉及这样一种电池升温***极其控制方法,其更有效地执行加热控制以缩短电池升温时间同时缩短低温条件中电池升温时间。
背景技术
作为新一代二次电池的锂聚合物电池(LiPB)已被用作诸如电动车辆和混合动力车辆的环保型车辆中的电池。锂聚合物电池(LiPB)是使用具有优异的离子导电性的固体电解质的二次电池。在液体电解质电池中,电解液很可能会泄露并且电解液中使用的有机溶剂是可燃材料,而诸如锂聚合物电池的固体电解质电池的优势在于该电池不具有(例如,最小)泄露电解液以及***风险的可能性、具有低内阻以及高能量密度,并不会使电池的使用期限减小而不需充足电和完全放电,因为该电池不具有记忆作用。
然而,在基本低温区域中,由于充电状态(SOC)降低,电池的内阻迅速增大,使得放电输出降低。因为车辆的行驶条件是通过基于电池温度和SOC的输出而不是通过基于车辆行驶状态中电池的SOC限制输出来确定,因此需要将基本低温状态中的电池增大至适当温度(例如,行驶状态的预定温度)以确保基本低温时车辆的电源性能。
当电池在基本低温状态下充电时,正极和负极的过电压的升高不是对称增大的,从而与室温下充电相比,充电容量可能降低并且负极电压可能降低至基本低电压。具体地,电池中类金属的锂减少,并且当该情况在基本时间段内重复时,电池的性能可能会恶化并且可能出现内部短路。
为了有效地使用锂聚合物电池(LiPB),并且确保LiPB的安全性以及耐用期限,需要适当地管理电池的使用温度。然而,当加热器快速地施加热以增大电池温度时,可能会存在起火、***等的风险,并且因此,存在这样的一种需求,***需基于电池的温度和外部条件有效地控制加热器的温度。
作为当前电池升温***,之前已经开发了通过用正温度系数(PTC)加热器来加热流通于电池组的流体来增大电池温度的方法,通过使用围绕电池模块的毯状加热器加热电池周围的空气的方法等等。
电池升温***的主要性能取决于短升温时间以快速地改善低温时电池的输出以及安全保证以防止风险,诸如,防止在任何情况下发生火灾。为了缩短电池升温时间,需要减少电源的阻抗以增大加热器的加热值,并且确保电池的安全性,需要增大电源的阻抗以减少加热器的加热值。
然而,根据相关技术,当加热器的加热值无条件地增大时,在非正常情况下电池中可能会发生火,并且具体地,由于加热器的热变形可能会出现火星并且由于可燃气体的泄露可能会出现电池的着火等等由于过度的电池升温引起的问题,这可能会导致整个车辆的风险。当仅考虑到电池升温时间的缩短而增大加热器的加热值时,由于升温***的故障期间的连续加热难以确保电池的安全性。
发明内容
本发明提供这样一种电池升温***及其控制方法,其可更有效地执行加热控制以缩短电池升温时间同时减少低温条件下的电池升温时间。此外,本发明提供这样一种电池升温***及其控制方法,其通过防止电池温度过度升高并防止加热器过热确保电池的耐用性以及加热器的热变形。
此外,本发明提供这样一种电池升温***及其控制方法,其在解决了当仅考虑电池升温时间的缩短时出现的问题的同时缩短电池升温时间并确保电池安全性。本发明也提供这样一种电池升温***及其控制方法,其在电池升温过程期间防止不必要能量浪费并通过缩短充电时间节约充电成本以实现快速充电。
本发明的示例性实施方式提供这样一种电池升温***,其包括:电源,配置为操作加热器;加热器,附接至电池模块并配置为通过加热操作增大电池温度;可变电阻器,安装在加热器与电源之间的电路上并配置为基于电阻值的调整状态调整加热器的加热值;加热器继电器,安装在加热器与电源之间的电路上并配置为打开和关闭电路以选择性地打开和关闭加热器;第一传感器,配置为传感电池温度;第二传感器,配置为传感加热器温度;以及控制器,配置为基于第一和第二传感器传感的温度信息输出控制信号以操作加热器继电器来选择性地打开和关闭加热器,并输出控制信号以调整可变电阻器的电阻值。
当电池温度小于预定第一参考温度T1时,控制器可被配置为打开加热器继电器并在电池温度为小于第二参考温度T2(T2<T1)的低温状态时降低可变电阻器的电阻值以执行电阻值调整过程来增大加热器的加热值。响应于在电阻值调整过程期间通过将加热器温度和电池温度之间的偏差与预定温度偏差之间进行比较确定加热器温度与电池温度之间的偏差等于或小于预定温度偏差,可将控制器设置为降低可变电阻器的电阻值。
在电阻值调整过程期间,当加热器温度与电池温度之间的偏差大于预定温度偏差时通过增大可变电阻器的电阻值可将控制器设置为减少加热器的加热值。响应于在电阻值调整过程之后通过将电池温度与预定第三参考温度T3(T1>T3>T2)进行比较确定电池温度升高至大于第三参考温度的温度,控制器可被配置为增大可变电阻器的电阻值以执行减少加热器的加热值的额外电阻值调整过程。
此外,响应于在额外电阻值调整过程期间通过将加热器温度和电池温度之间的偏差与预定温度偏差之间进行比较确定加热器温度与电池温度之间的偏差等于或小于预定温度偏差,可将控制器设置为增大可变电阻器的电阻值。当在额外电阻值调整过程期间加热器温度与电池温度之间的偏差大于预定温度偏差时,控制器可被配置为增大可变电阻器的电阻值以减小加热器的加热值,并且然后,当加热器温度与电池温度之间的偏差小于预定温度偏差时,额外增大可变电阻器的电阻值。
本发明的另一示例性实施方式提供一种电池升温***的控制方法,其可包括:由传感器传感电池温度和加热器温度;当电池温度小于预定第一参考温度T1时由控制器操作加热器以通过打开加热器继电器来增大电池温度;当电池温度处于小于第二参考温度T2(T2<T1)的低温状态中时由控制器调整电阻值以通过降低可变电阻器的电阻值来增大加热器的加热值;以及在调整电阻值会后通过比较电池温度与第三参考温度T3(T1>T3>T2)在电池温度升高至大于预定第三参考温度的温度时由控制器另外调整电阻值以通过增大可变电阻器的电阻值来减小加热器的加热值。
根据本发明示例性实施方式的电池升温***及其控制方法,可以更有效地执行加热控制以缩短升温时间同时缩短低温条件中的电池升温时间。此外,通过防止电池温度过度升高并防止加热器过热可以确保电池的耐用性并防止加热器的热变形以及降低电池升温时间并确保安全性。另外,在电池升温过程期间可以防止不必要的能量浪费并通过缩短充电时间节约充电成本以实现快速充电。
附图说明
图1是示意性地示出安装在根据本发明示例性实施方式的电池升温***的电池模块内的加热器的示例性示图;
图2是示意性地示出根据本发明示例性实施方式的电池升温***的配置的示例性示图;
图3是示出根据本发明示例性实施方式的电池升温***的控制方法的示例性图表;以及
图4是示出在根据本发明示例性实施方式的电池升温***的控制过程期间的加热器温度和电池温度(例如,电池温度)的示例性示图。
具体实施方式
应当理解,本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他的类似术语包括广义的机动车辆,诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆,包括各种小船(boat)和船舶(ship)的水运工具(watercraft),航天器等,并且包括混合动力汽车、电动车辆、***式混合电动车辆、氢动力车辆、及其他代用燃料车辆(例如从除石油以外的资源获得的燃料)。如本文中提及的,混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆,例如,汽油动力和电动车辆。
虽然示例性实施例被描述为使用多个单元执行该示例性过程,但是应该理解该示例性过程也可由一个模块或多个模块执行。此外,应该理解术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。该存储器被配置存储模块,且该处理器被特别配置执行所述模块,以执行下面进一步描述的一个或多个过程。
此外,本发明的控制逻辑可被体现为计算机可读介质上的非临时性计算机可读介质,其包括由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于/控制单元、ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。该计算机可读记录介质也可以被分布在网络联接的计算机***,使得该计算机可读介质以分布的方式被存储和执行,例如,通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
本文所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,而不旨在限制本发明。如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确说明。应进一步理解,术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如本文所用的,术语“和/或”包括所关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。
在下文中,将参考附图详细地描述本发明示例性实施方式以便示例性实施方式可由本发明所属领域的技术人员容易地执行。
图1是示意性地示出安装在根据本发明示例性实施方式的电池升温***的电池模块内的加热器的示例性示图。如图1所示,可将表面型加热器20用作根据本发明示例性实施方式的电池升温***中的加热器,该表面型加热器比使用PTC加热器和循环流体的热管理***更简单更安全,并且比毯状加热器的尺寸更小重量更轻。根据本发明示例性实施方式,使用表面型加热器的方法,即,可采用通过将可由电池的电力操作的表面型加热器20附接至电池模块10来使用表面型加热器20的加热操作增大电池温度的热传导升温方法。
图2是示意性地示出根据本发明示例性实施方式的电池升温***的配置的示例性示图。如图2所示,电池升温***可包括:电源11,配置为操作加热器;加热器20,附接至电池模块10并配置为通过加热操作增大电池温度;可变电阻器31,安装在加热器20与电源11之间的电路上并配置为基于电阻值的调整状态调整加热器20的加热值;加热器继电器32,安装在加热器20与电源11之间的电路上并配置为打开和关闭电路以选择性地打开和关闭加热器20;第一传感器12,配置为传感电池温度;第二传感器21,配置为传感加热器温度;以及控制器40,配置为基于第一传感器12和第二传感器传感21的温度信息输出控制信号以操作加热器继电器32来选择性地打开和关闭加热器20并输出控制信号以调整可变电阻器31的电阻值。
图2示出了通过从电池供应电力而操作的表面型加热器20,其中,表面型加热器20可以是增大电池温度的加热器(例如,升温加热器),其可以如图1所示被附接至电池模块10。电源11可被配置为操作表面型加热器20并可以是电池,并且可切换为选择性地向车辆供应来自电池的电源的电源继电器总成(power relay assembly,PRA)被安装在电池的直流(DC)链端(direct current link end)。
电源继电器组件(PRA)可安装成选择性地打开和关闭在电池(可以是电源11)与加热器20之间连接的DC电路上的电源11(其可以是电池),并可包括多个高电压继电器和保险丝。具体地,电源继电器组件(PRA)可包括两个高电压主继电器33和34(其可以是主要的电源接触)、保险丝35、以及配置为选择性地操作加热器20的加热器继电器(例如,升温继电器)32。可基于控制器40输出的继电器控制信号打开和关闭电源继电器组件(PRA)的每个继电器32、33或34,其中,控制器40可以是配置为收集电池状态信息的电池管理***(BMS)。
根据本发明示例性实施方式,控制器40可被配置为接收由第一传感器12和第二传感器21传感的电池温度(例如,电池单元温度)以及加热器温度并可配置为基于温度信息(尤其是第一传感器12和第二传感器21传感的电池温度)输出控制信号以操作加热器继电器32打开和关闭。此外,控制器40可被配置为输出控制信号以调整安装在可以是电源11的电池与可以是升温单元的加热器20之间的电路(例如。电源电路)上的可变电阻器31的电阻值。具体地,可变电阻器31可被设置成基于控制器40的控制信号调整电阻值。
根据本发明示例性实施方式,控制器40可被配置成基于第一传感器12和第二传感器21传感的电池温度和加热器温度输出控制信号以调整可变电阻器31的电阻值。从图2可知保险丝35、加热器继电器32、加热器、以及可变电阻器31可串联连接。
表1示出了基于可变电阻器31的电阻值的加热器20的加热状态,其中,当可变电阻器的电阻值减小时,增大电池温度的加热器的加热值可增大,并且当可变电阻器的电阻值增大时,增大电池温度的加热器的加热值可以减小。
表1
可变电阻器的电阻值 加热器的加热值(Q=I<sup>2</sup>R)
减小 增大
增大 减小
在下文中,将参照附图详细地描述根据本发明示例性实施方式的升温***的控制过程。图3是示出根据本发明示例性实施方式的电池升温***的控制方法的示例性流程图以及图4是示出在根据本发明示例性实施方式的电池升温***的控制过程期间的加热器温度和电池温度(例如,电池单元温度)的示例性示图。
在确保行驶车辆时所需的输出时可增大电池温度以更顺利地为电池充电。当电池被用以行驶车辆和充电车辆等时需要增大电池温度并且控制器可被配置为执行电池升温过程同时基于电池温度和加热器温度调整可变电阻器的电阻值。
首先,在行驶车辆或为电池充电时,当打开主继电器时,第一和第二传感器可传感电池温度TBATT和加热器温度THTR,并且控制器可被配置为接收第一和第二传感器的传感值(S11和S12)。控制器可配置为将电池温度TBATT与预定第一参考温度T1进行比较(S13),并且当电池温度TBATT小于第一参考温度1(即,TBATT<T1)时,控制器可被配置为确定需要电池升温并打开加热器继电器(S14)。此外,当打开加热器继电器时,控制器可配置为将电池温度TBATT与预定第二参考温度T2(这里,T2<T1)进行比较(S15),并且当电池温度TBATT处于小于第二参考温度T2(即,TBATT<T2)的低温状态中时,控制器可配置为将加热器温度THTR和电池温度TBATT之间的偏差与预定的适当温度偏差ΔT进行比较(S16)。
这里,当温度之间的偏差(THTR–TBATT)大于适当温度偏差ΔT(即,THTR–TBATT>ΔT的情况)时,控制器可被配置为以设定值增大可变电阻器的电阻值并且降低加热器的加热值(S17)。当电池温度TBATT升高并且因而加热器温度THTR与电池温度TBATT之间的偏差THTR–TBAT等于或小于适当温度偏差ΔT(即,当THTR–TBATT=ΔT)时,控制器可被配置为以设定值减少可变电阻器的电阻值并且因而再次增大加热器的加热值(S18和S19)。控制器可配置为将电池温度TBATT与预定第三参考温度T3(这里,T1>T3>T2)进行比较(S120),并且当电池温度TBATT大于第三参考温度T3(即,TBATT>T3)时,控制器可配置为再次将加热器温度THTR和电池温度TBATT之间的偏差THTR–TBAT与预定的适当的温度偏差ΔT进行比较(S21)。
此外,当温度之间的偏差(THTR–TBATT)大于适当的温度偏差ΔT(即,THTR–TBATT>ΔT的情况)时,控制器可被配置为以设定值增大可变电阻器的电阻值并且因而降低加热器的加热值(S22)。当加热器温度THTR与电池温度TBATT之间的偏差THTR–TBAT小于适当的温度偏差ΔT(即,当THTR–TBATT=ΔT)时,控制器可被配置为以设定值增大可变电阻器的电阻值并且因而额外减小加热器的加热值(S23和S24)。因此,当电池温度TBATT大于步骤S20中的第三参考温度T3时,可以执行基于加热器温度THTR和电池温度TBATT之间的偏差THTR–TBATT额外地逐步调整可变电阻器的电阻值和加热器的加热值的过程(S21至S24)。
此外,控制器可被配置为比较电池温度TBATT与第一参考温度T1(S25),并且当电池温度TBATT等于或大于第一参考温度T1(即,当TBATT=T1时)时确定不需要更大的电池升温以关闭加热器继电器并终止电池升温(S26)。在步骤S15中,当电池温度TBATT等于或大于第二参考温度T2(即,当TBATT=T2时),过程可进行至步骤S20并且控制器可被配置为比较电池温度TBATT与第三参考温度T3,并且在步骤S21中,当加热器温度THTR与电池温度TBATT之间的偏差THTR–TBATT等于或小于适当的温度偏差ΔT(即,当THTR–TBATT=ΔT)时,在步骤S24的,控制器可被配置为仅仅以一步增大可变电阻器的电阻值(减小加热器的加热值)。
在如上所述的示例性实施方式的控制过程中,可通过在电池升温过程中基于加热器温度与电池温度之间的偏差适当地改变可变电阻器的电阻值来调整加热器的加热值。当电池温度处于小于第二参考温度的低温状态中时,在将加热器温度与电池温度之间的偏差维持在适当的温度偏差内的情况下可变电阻器的电阻值可减小以迅速增大电池温度并且因而增大加热器的加热值。
此外,当电池温度为其温度可稍微大于低温状态中的温度的基本低温状态(例如,预定低温状态)时,在加热器继电器打开和加热器打开状态中电池温度上升。当电池温度等于或大于第二参考温度但等于或小于第三参考温度时,并且然后当电池温度上升至第三参考温度或更大时,可确认加热器温度与电池温度之间的偏差并且可变电阻器的电阻值可适当增大以减小加热器的加热值。换言之,当电池温度升至预定温度时,可增大电池的输出值以使电池温度由于电池的加热而上升。具体地,可通过调整可变电阻器的可变值降低加热器的加热值以减少需要增大电池温度的能量。
当电池产生期望输出并且不需要升温,即,电池温度等于或大于第一参考温度时,可关闭加热器继电器和加热器并且因而电池升温可终止。当加热器和电池之间的温度偏差偏离预定值时,可变电阻器的电阻值可增大并且因而加热器的加热值可降低(S17和S22)以防止加热器的热变形并且可防止由于加热器与电池之间的基本温度差造成的电池使用期限的减小。通过在电池升温过程结束之前增大可变电阻器的电阻值可减小加热器的加热值,因而,确保甚至在由于***故障等引发的电池碰巧被连续加热时电池的安全性。
尽管上面详细地描述了本发明的示例性实施方式,本发明的保护范围不限于此,并且本领域技术人员使用在权利要求书中限定的本发明的基本概念的各种修改和改善的形式都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电池升温***的控制方法,包括:
由传感器感测电池温度和加热器温度;
当所述电池温度低于预定第一参考温度T1时,由控制器操作加热器以通过打开加热器继电器来增加所述电池温度;
当所述电池温度处于低于第二参考温度T2的低温状态中时,由所述控制器调整电阻值以通过降低可变电阻器的电阻值来增大所述加热器的加热值,其中,T2<T1;以及
在所述电阻值调整后,通过比较所述电池温度与预定的第三参考温度T3,当所述电池温度升至高于所述第三参考温度的温度时,由所述控制器额外调整电阻值以通过增大所述可变电阻器的所述电阻值来减小所述加热器的所述加热值,
其中,T1>T3>T2,
所述控制方法进一步包括:
在所述电阻值的所述调整中,通过比较所述加热器温度和所述电池温度之间的偏差与预定温度偏差,当所述加热器温度与所述电池温度之间的所述偏差等于或小于所述预定温度偏差时由所述控制器减小所述可变电阻器的所述电阻值。
2.根据权利要求1所述的控制方法,进一步包括:
在所述电阻值的所述调整中,当所述加热器温度与所述电池温度之间的所述偏差大于所述预定温度偏差时,由所述控制器通过增大所述可变电阻器的所述电阻值来减小所述加热器的所述加热值。
3.根据权利要求1所述的控制方法,进一步包括:
在所述电阻值的所述额外调整中,通过将所述加热器温度和所述电池温度之间的偏差与预定温度偏差进行比较,当所述加热器温度与所述电池温度之间的所述偏差等于或小于所述预定温度偏差时,由所述控制器增大所述可变电阻器的所述电阻值。
4.根据权利要求3所述的控制方法,进一步包括:
在所述电阻值的所述额外调整中,当所述加热器温度与所述电池温度之间的所述偏差大于所述预定温度偏差时,由所述控制器增大所述可变电阻器的所述电阻值以减小所述加热器的所述加热值;以及
接下来当所述加热器温度与所述电池温度之间的所述偏差小于所述预定温度偏差时由所述控制器额外增大所述可变电阻器的所述电阻值。
CN201810607865.2A 2013-11-22 2014-05-23 电池升温***及其控制方法 Active CN109273802B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130142590A KR101558674B1 (ko) 2013-11-22 2013-11-22 배터리 승온 시스템 및 그 제어 방법
KR10-2013-0142590 2013-11-22
CN201410223066.7A CN104659442B (zh) 2013-11-22 2014-05-23 电池升温***及其控制方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410223066.7A Division CN104659442B (zh) 2013-11-22 2014-05-23 电池升温***及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109273802A CN109273802A (zh) 2019-01-25
CN109273802B true CN109273802B (zh) 2021-08-24

Family

ID=53181735

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810607865.2A Active CN109273802B (zh) 2013-11-22 2014-05-23 电池升温***及其控制方法
CN201410223066.7A Active CN104659442B (zh) 2013-11-22 2014-05-23 电池升温***及其控制方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410223066.7A Active CN104659442B (zh) 2013-11-22 2014-05-23 电池升温***及其控制方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9614262B2 (zh)
KR (1) KR101558674B1 (zh)
CN (2) CN109273802B (zh)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2535504B (en) * 2015-02-19 2021-01-06 Jemella Ltd Hair styling appliance
CN105161793A (zh) * 2015-09-28 2015-12-16 重庆长安汽车股份有限公司 一种动力电池加热装置及控制方法
CN105356008A (zh) * 2015-10-19 2016-02-24 北京新能源汽车股份有限公司 动力电池以及具有其的车辆
CN105489964B (zh) * 2015-12-22 2018-04-06 重庆科鑫三佳车辆技术有限公司 一种动力电池动态温升控制方法和装置
US9400511B1 (en) * 2016-01-07 2016-07-26 International Business Machines Corporation Methods and control systems of resistance adjustment of resistors
KR20170097421A (ko) * 2016-02-18 2017-08-28 엘에스산전 주식회사 2차원 배열 전력변환장치용 냉각 시스템
CN105633506B (zh) * 2016-03-04 2018-08-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池加热***
JP6724701B2 (ja) * 2016-10-04 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリ充電システム
CN106450519B (zh) * 2016-10-24 2019-03-15 湖南金杯新能源发展有限公司 电池充电保护装置及方法
CN106785235B (zh) * 2017-02-10 2019-08-16 山东谦恒电子科技有限公司 电池组加热方法及***
CN106899353B (zh) * 2017-03-02 2019-05-14 成都优博创通信技术股份有限公司 一种在光网络单元onu突发光模式下快速锁定波长的方法及调试***
KR102355379B1 (ko) * 2017-09-28 2022-01-25 주식회사 엘지에너지솔루션 저온에서 구동 가능한 배터리 팩 및 저온 배터리 구동 시스템
CN109599905B (zh) * 2017-09-30 2020-11-06 比亚迪股份有限公司 充电电流调节方法和装置
KR102312926B1 (ko) 2017-10-19 2021-10-14 주식회사 엘지화학 병렬연결 구조의 배터리 팩의 히터 제어 시스템
CN109830782B (zh) * 2017-11-23 2021-06-01 郑州深澜动力科技有限公司 一种电动汽车电池行车加热控制方法
KR102532331B1 (ko) 2017-12-18 2023-05-16 현대자동차주식회사 배터리 온도 관리 시스템 및 방법
CN109301399B (zh) * 2018-09-30 2021-04-06 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 一种多支路区域式动力电池***加热方法及***
KR102601989B1 (ko) 2018-10-05 2023-11-14 한국단자공업 주식회사 고전압용 전자식 승온 릴레이 시스템
CN111355002A (zh) * 2018-12-24 2020-06-30 北京宝沃汽车有限公司 动力电池包的加热控制方法、控制***及动力汽车
JP7507097B2 (ja) * 2019-01-16 2024-06-27 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
TWI691142B (zh) * 2019-06-20 2020-04-11 廣達電腦股份有限公司 智慧電池裝置及充電方法
EP3760471A1 (en) 2019-07-02 2021-01-06 Polestar Performance AB Dual battery system for electric vehicle
KR20210042655A (ko) 2019-10-10 2021-04-20 주식회사 엘지화학 히팅 패드 제어 장치
CN111082189A (zh) * 2019-12-03 2020-04-28 东风柳州汽车有限公司 新能源汽车电池包加热装置及控制方法
CN113078387B (zh) * 2020-01-06 2022-04-08 广汽埃安新能源汽车有限公司 电池冷却液温度控制方法、装置、控制器、***和介质
US11668756B2 (en) 2020-09-25 2023-06-06 Google Llc Battery degradation monitoring system and methods
US11680918B2 (en) 2020-09-25 2023-06-20 Google Llc Thermal gradient battery monitoring system and methods
JP7337280B2 (ja) * 2020-11-03 2023-09-01 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーラック管理装置
KR102392758B1 (ko) 2020-11-05 2022-05-02 국방과학연구소 리튬 이차전지 시스템 및 이의 자가 충방전 방법
KR102587102B1 (ko) 2021-03-26 2023-10-10 국방과학연구소 이차전지 승온 방법 및 그 시스템
US20220344728A1 (en) * 2021-04-22 2022-10-27 Apple Inc. Battery temperature management
KR20230073562A (ko) 2021-11-19 2023-05-26 현대자동차주식회사 배터리의 프리컨디셔닝 시스템 및 이의 동작방법
CN114614163A (zh) * 2022-03-04 2022-06-10 东风汽车集团股份有限公司 一种电池加热控制方法、装置、设备及存储介质
KR20240011537A (ko) 2022-07-19 2024-01-26 현대자동차주식회사 배터리 프리컨디셔닝 진입 여부 판단을 위한 정보 제공 방법 및 시스템
KR20240015210A (ko) 2022-07-26 2024-02-05 현대자동차주식회사 배터리 프리컨디셔닝 시스템 및 그 동작방법
KR20240079702A (ko) 2022-11-29 2024-06-05 현대자동차주식회사 모빌리티용 열관리 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10125360A (ja) * 1996-10-22 1998-05-15 Nec Corp バッテリユニット
CN1118219C (zh) * 1998-12-11 2003-08-13 日本电气株式会社 在码分多址通讯***中的无线信道通讯***及方法
CN101800418A (zh) * 2009-02-05 2010-08-11 三星Sdi株式会社 用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包
CN102064365A (zh) * 2009-11-17 2011-05-18 通用汽车环球科技运作公司 电池温度控制方法和组件
CN202444035U (zh) * 2012-02-17 2012-09-19 中国检验检疫科学研究院 动力电池差别式加热装置
CN103051026A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 上海恒动汽车电池有限公司 一种锂离子电池组充电加热***和加热方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2851790A (en) * 1955-11-25 1958-09-16 Gen Electric Temperature control means for clothes dryer
US2882212A (en) * 1956-02-08 1959-04-14 Honeywell Regulator Co Hydrogen concentration measuring apparatus
US4459469A (en) * 1981-05-15 1984-07-10 Ricoh Company, Ltd. Ink temperature control apparatus for ink jet printing apparatus
US4990749A (en) * 1989-05-05 1991-02-05 Hussmann Corporation Temperature controller for a food merchandiser
US5632917A (en) * 1994-08-08 1997-05-27 Ford Motor Company Electric windshield defroster
WO1998008731A1 (fr) * 1996-08-29 1998-03-05 Koito Manufacturing Co., Ltd. Poignee a element chauffant pour vehicules
GB9928050D0 (en) * 1999-11-26 2000-01-26 Tyco Electronics Raychem Gmbh Heating arrangement
JP3897541B2 (ja) 2001-05-28 2007-03-28 松下電器産業株式会社 電池パックシステム
JP4020650B2 (ja) * 2002-01-30 2007-12-12 三洋電機株式会社 車両用のバッテリー装置
KR100471249B1 (ko) 2002-08-23 2005-03-10 현대자동차주식회사 전기 자동차의 배터리 온도 관리방법
CN100589670C (zh) * 2003-02-19 2010-02-10 艾普克姆公司 热水器及其操作方法
KR100536204B1 (ko) 2004-03-29 2005-12-12 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템
JP4110149B2 (ja) * 2005-04-01 2008-07-02 株式会社ホンダアクセス グリップヒータ制御装置
JP2007026678A (ja) 2005-07-12 2007-02-01 Nippon Soken Inc 燃料電池システム
JP2007157665A (ja) 2005-12-09 2007-06-21 Casio Comput Co Ltd バッテリ終止検出装置
US20070210067A1 (en) * 2006-02-21 2007-09-13 Patterson Wade C Water Heating Systems and Methods for Detecting Dry Fire Conditions
KR100877675B1 (ko) 2006-07-13 2009-01-12 주식회사 엘지화학 이차전지 보호장치
JP4386057B2 (ja) 2006-08-10 2009-12-16 ソニー株式会社 バッテリー装置
KR100802802B1 (ko) 2006-12-12 2008-02-12 현대자동차주식회사 연료전지시스템의 흡기계 온도조절장치 및 방법
JP5169715B2 (ja) 2007-10-17 2013-03-27 株式会社デンソー 車両用蓄電手段の加熱装置
JP2011040330A (ja) 2009-08-17 2011-02-24 Sony Chemical & Information Device Corp 温度センサー、バッテリーパック及び温度センサーの製造方法
CN102593548B (zh) * 2011-11-23 2015-03-11 高东杰 汽车蓄电池加热器
KR101438901B1 (ko) * 2012-08-23 2014-09-16 현대자동차주식회사 고전압배터리 냉각블로워 제어장치 및 제어방법
JP6149575B2 (ja) * 2013-07-29 2017-06-21 三菱自動車工業株式会社 車両の暖機制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10125360A (ja) * 1996-10-22 1998-05-15 Nec Corp バッテリユニット
CN1118219C (zh) * 1998-12-11 2003-08-13 日本电气株式会社 在码分多址通讯***中的无线信道通讯***及方法
CN101800418A (zh) * 2009-02-05 2010-08-11 三星Sdi株式会社 用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包
CN102064365A (zh) * 2009-11-17 2011-05-18 通用汽车环球科技运作公司 电池温度控制方法和组件
CN202444035U (zh) * 2012-02-17 2012-09-19 中国检验检疫科学研究院 动力电池差别式加热装置
CN103051026A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 上海恒动汽车电池有限公司 一种锂离子电池组充电加热***和加热方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150144614A1 (en) 2015-05-28
US10044080B2 (en) 2018-08-07
KR20150059247A (ko) 2015-06-01
KR101558674B1 (ko) 2015-10-07
US9614262B2 (en) 2017-04-04
CN104659442A (zh) 2015-05-27
CN109273802A (zh) 2019-01-25
CN104659442B (zh) 2019-03-19
US20170187081A1 (en) 2017-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109273802B (zh) 电池升温***及其控制方法
JP6687895B2 (ja) 車両用燃料電池の暖機装置
US9553346B2 (en) Battery system with selective thermal management
CN106817916B (zh) 电化学能量***的设计和操作
US9096134B2 (en) Enhanced HV pre-charge heater diagnostic detection system for liquid cooled HV battery packs
KR102496642B1 (ko) 배터리의 온도 제어 시스템 및 그 방법
US10086718B2 (en) System and method for operating a battery pack
US10059222B2 (en) Battery temperature estimation system
JP5359390B2 (ja) 電池温度調節装置
JP2010200604A (ja) バッテリパック温度最適化制御システム
CN102064365A (zh) 电池温度控制方法和组件
KR20110118796A (ko) 전기 배터리 내의 열을 관리하기 위한 방법
JP6693350B2 (ja) 複数の電池スタックの電圧均等化方法
JP6863844B2 (ja) 電池昇温システム
CN111971870B (zh) 车载用的辅助电源控制装置及车载用的辅助电源装置
CN107492696B (zh) 高压电池的控制方法和***及电动汽车
JP6863843B2 (ja) 電池昇温システム
EP3354499B1 (en) Device for heating a traction battery and method for operating a traction battery
JP2021034217A (ja) 温度調整システムの制御装置
CN113547942A (zh) 一种电动汽车低温快充的控制方法、控制装置及电动汽车
US20240166090A1 (en) Method of Controlling Temperature of Battery for Vehicle
US20230211704A1 (en) Bi-material electric vehicle battery disconnect
JP2023141241A (ja) 車両のバッテリ制御システム
CN113904411A (zh) 电池均衡控制方法、装置、***、介质及程序产品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant