CN111048871A - 一种电动汽车用车载电池加热控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车用车载电池加热控制方法，通过电池管理模块BMS预设控制电池加热启动的加热启动电池剩余容量限值、加热直接启动温度限值和加热询问启动温度范围，通过将当前电池剩余容量SOC与加热启动电池剩余容量限值比较确定是否开启加热功能，确定开启时再根据当前温度开启询问加热功能，避免在短距离行驶时，不需要使用加热功能车辆就能够行驶到达目的地，却自动启动加热功能而造成电能损失的现象，提高了车载电池加热的可控性，有效地增加了电动车冬季续驶里程，同时避免电池不必要的反复加热，有助于保证车载电池的使用寿命，适用于各个型号电动汽车的车载电池加热控制使用，提升了电动汽车的市场竞争力。

Description

一种电动汽车用车载电池加热控制方法
技术领域
本发明涉及一种车载电池管理技术领域，尤其涉及一种电动汽车用车载电池加热控制方法。
背景技术
电动汽车具有节能环保、便捷灵活等优势，使用越来越普及，但在北方地区由于冬季天气寒冷，使电动汽车的电池有效容量大幅度降低，严重影响了电动汽车的续航里程，成为该领域难以有效解决的问题之一。随着电动汽车技术的发展，各电动汽车生产商通过加装充电加热***的方法，在一定程度上缓解了冬季寒冷天气电动汽车的续航里程问题，但目前使用的充电加热***由于控制方法还不完善，在实际控制使用过程中存在以下弊端：
一、电池加热启动条件单一。例如将加热启动条件设置为温度低于某一设定值便直接启动，由于用户行程具有不确定性，如果该段行程为短距离行驶，而此时电量正值充足的情况下，盲目的开启电池加热功能，反而消耗了电池的电量，并无实际的保证续航里程的意义。
二、电池加热启动灵活性差。在行驶的过程中，一次行程内如果电池能量能够确保汽车到达目的地，电池完全不必启动加热功能，但由于目前使用的加热控制方法，并未考虑一次行程的因素，也造成了电池电量的不必要消耗。
因此有必要设计一种新的电池加热控制策略，来避免上述使用缺陷，最大程度的避免电池电量消耗，使电池能更加合理的启动加热功能，已成为该技术领域亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电池加热功能启动更优化合理，最大程度地避免电能消耗的电动汽车用车载电池加热控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电动汽车用车载电池加热控制方法，在电动汽车电池管理模块BMS和电池加热***的配合下完成，包括以下步骤，
步骤一、在所述电池管理模块BMS内预设控制电池加热启动的加热启动电池剩余容量限值、加热直接启动温度限值和加热询问启动温度范围；
步骤二、电动汽车打开钥匙后，所述电池管理模块BMS获知车载电池的当前温度和当前电池剩余容量SOC；
步骤三、所述电池管理模块BMS将所述当前电池剩余容量SOC与所述加热启动电池剩余容量限值进行对比；
当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前电池剩余容量SOC≤加热启动电池剩余容量限值时，所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***不再启动，直至所述电池管理模块BMS检测到所述车载电池有充电动作，且再次启动电动汽车时，所述电池管理模块BMS将所述当前电池剩余容量SOC与加热启动电池剩余容量限值重新进行对比；
当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前电池剩余容量SOC＞所述加热启动电池剩余容量限值时，进入下一步；
步骤四、所述电池管理模块BMS将所述当前温度与所述加热直接启动温度限值进行对比；
当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前温度≤所述加热直接启动温度限值时，所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***启动，否则进入下一步；
步骤五、所述电池管理模块BMS将所述当前温度与所述加热询问启动温度范围进行对比，当所述加热询问启动温度范围的下限值＜所述当前温度≤所述加热询问启动温度范围的上限值时，进入下一步，否则进入步骤七；
步骤六、所述电池管理模块BMS控制发出询问信息，所述询问信息为在后续的时间段T1内，驾驶员是否计划累计行驶时间超过时间段T2，所述电池管理模块BMS接收到肯定信息后，控制所述电池加热***启动；所述电池管理模块BMS接收到否定信息后，控制所述电池加热***不启动；
步骤七、所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***不启动。
作为优选的技术方案，所述加热启动电池剩余容量限值为所述车载电池额定容量的30％，所述加热直接启动温度限值设定为-20℃，所述加热询问启动温度范围为-20℃～-10℃。
作为优选的技术方案，所述时间段T1为2小时，所述时间段T2为1小时。
作为优选的技术方案，所述电池管理模块BMS通过电动汽车内安装的车辆语音助手发出所述询问信息。
作为优选的技术方案，所述电池管理模块BMS还可以通过无线通讯模块发出所述询问信息至驾驶员的移动智能终端。
作为优选的技术方案，所述无线通讯模块包括基于GPRS、EDGE、WLAN、Wi-Fi、3G和4G技术的无线通信接口；所述移动智能终端包括手机、遥控器或/和便携式电脑。
作为对上述技术方案的改进，当电动汽车关闭钥匙后，所述电池管理模块BMS内存储关闭钥匙时的停车电池剩余容量；
通过所述移动智能终端可随时向所述电池管理模块BMS发送控制信息，所述电池管理模块BMS接收到控制信息后，自动进入步骤三至步骤七的控制，实现所述车载电池的预热控制。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：加热启动电池剩余容量限值作为加热功能开启的总控条件，即当车载电池剩余容量小于等于加热启动电池剩余容量限值时，无论外界温度多低，都不能启动加热功能，避免车载电池消耗过快；当车载电池剩余容量大于加热启动电池剩余容量限值时，再根据外界温度条件开启加热启动询问功能，避免在短距离行驶时，不需要使用加热功能车辆就能够行驶到达目的地，却自动启动加热功能而造成电能损失的现象，从而避免了车载电池加热时短行程的加热浪费，提高了车载电池加热的可控性，有效地增加了电动车冬季续驶里程，同时避免电池不必要的反复加热，有助于保证车载电池的使用寿命，适用于各个型号电动汽车的车载电池加热控制使用，提升了电动汽车的市场竞争力。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，一种电动汽车用车载电池加热控制方法，在电动汽车电池管理模块BMS和电池加热***的配合下完成，所述电池管理模块BMS和所述电池加热***为电动汽车领域普通技术人员所熟知的技术内容，在此不再详细介绍。本实施例的控制方法包括以下步骤：
步骤一、在所述电池管理模块BMS内预设控制电池加热启动的加热启动电池剩余容量限值、加热直接启动温度限值和加热询问启动温度范围。本实施例中，所述加热启动电池剩余容量限值为所述车载电池额定容量的30％，所述加热直接启动温度限值设定为-20℃，所述加热询问启动温度范围为-20℃～-10℃，当然根据电动汽车使用区域不同，各区域温差不同，可以通过所述电池管理模块BMS修改合适的所述加热直接启动温度限值和所述加热询问启动温度范围，以提高本控制方法使用的灵活性。
步骤二、电动汽车打开钥匙后，所述电池管理模块BMS获知车载电池的当前温度T和当前电池剩余容量SOC。所述当前温度T可根据电动汽车上设置的温度传感器获得，所述当前电池剩余容量SOC通过所述电池管理模块BMS与所述车载电池的配合自动获取。
步骤三、所述电池管理模块BMS将所述当前电池剩余容量SOC与所述加热启动电池剩余容量限值进行对比，并根据对比结果选择相应的控制策略。
具体地，当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前电池剩余容量SOC≤加热启动电池剩余容量限值(即所述当前电池剩余容量SOC≤所述车载电池额定容量的30％)时，无论外界温度多低，所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***不再启动，直至所述电池管理模块BMS检测到所述车载电池有充电动作，且再次启动电动汽车时，所述电池管理模块BMS将所述当前电池剩余容量SOC与加热启动电池剩余容量限值重新进行对比，对比仍未上述结果，则继续不启动所述电池加热***，且按照上述方法循环检测控制，直至对比结果改变；当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前电池剩余容量SOC＞所述加热启动电池剩余容量限值(即所述当前电池剩余容量SOC＞所述车载电池额定容量的30％)时，进入下一步。由此可见，所述加热启动电池剩余容量限值为确定所述电池加热***启动与否的第一层开关，只有符合设定条件时，才需要根据其它条件继续判断，选择相应的控制策略，条件不符合时无需进行进一步控制。
步骤四、所述电池管理模块BMS将所述当前温度T与所述加热直接启动温度限值进行对比，通过所述当前温度T与所述加热直接启动温度限值的对比结果，获得不同的控制策略。
当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前温度T≤所述加热直接启动温度限值(即所述当前温度T≤-20℃)时，所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***启动，否则进入下一步。结合前述条件，即所述当前电池剩余容量SOC＞所述车载电池额定容量的30％，且所述当前温度T≤-20℃时，所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***启动，否则进入下一步。
步骤五、所述电池管理模块BMS将所述当前温度T与所述加热询问启动温度范围进行对比，当所述加热询问启动温度范围的下限值＜所述当前温度T≤所述加热询问启动温度范围的上限值(即-20℃＜所述当前温度T≤-10℃)时，进入下一步，否则进入步骤七。
步骤六、所述电池管理模块BMS控制发出询问信息，所述询问信息为在后续的时间段T1内，驾驶员是否计划累计行驶时间超过时间段T2，所述电池管理模块BMS接收到肯定信息后，控制所述电池加热***启动；所述电池管理模块BMS接收到否定信息后，控制所述电池加热***不启动。如所述时间段T1为2小时，所述时间段T2为1小时，即所述询问信息为在后续的时间段2小时内，驾驶员是否计划累计行驶时间超过时间段1小时，所述电池管理模块BMS接收到肯定信息后，控制所述电池加热***启动；所述电池管理模块BMS接收到否定信息后，控制所述电池加热***不启动。上述两时间段均为设定值，用于可以根据实际使用条件，通过所述电池管理模块BMS灵活调整。驾驶员考虑计划累计行驶时间是否超过1小时的问题时，可以将中间停止用车的情况考虑在内，另外如果计划刚好在1小时左右，用户无法准确判断时，也没有关系，行车加热只是优化提升用车体验，不会影响车辆功能或造成零部件的损坏。
本实施例中所述电池管理模块BMS通过电动汽车内安装的车辆语音助手发出所述询问信息，即所述询问信息为语音提示，适用于驾驶员在车内时，驾驶员听到信息后，可以通过驾驶室内与所述电池管理模块BMS连接的选择按键或按钮根据实际需要选择，即向所述电池管理模块BMS发送确定或否定信息。
步骤七、所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***不启动。上述控制过程，尤其适合车辆行驶过程中控制使用。
当车辆处于远程停止状态时，可以选择下述技术手段实现远程控制。即所述电池管理模块BMS还可以通过无线通讯模块发出所述询问信息至驾驶员的移动智能终端。其中，所述无线通讯模块包括基于GPRS、EDGE、WLAN、Wi-Fi、3G和4G技术的无线通信接口；所述移动智能终端包括手机、遥控器或/和便携式电脑。通过移动智能终端和所述无线通讯模块向所述电池管理模块BMS发送远程控制信号，所述电池管理模块BMS具有独立的供电电源，以供停车过程中控制使用。
具体控制方法为：当电动汽车关闭钥匙后，所述电池管理模块BMS内存储关闭钥匙时的停车电池剩余容量，用于接收到远程控制信号后，与所述加热启动电池剩余容量限值对比使用。通过所述移动智能终端可随时向所述电池管理模块BMS发送控制信息，所述电池管理模块BMS接收到控制信息后，自动进入步骤三至步骤七的控制，实现所述车载电池的预热控制。即当驾驶员有出行计划时，提前发送信息至所述电池管理模块BMS，所述电池管理模块BMS可以根据实际情况判断是否启动所述电池加热***，符合加热条件时，提前启动所述电池加热***对电池进行加热，达到预热目的，以保证车辆的续航里程。
本发明将加热启动电池剩余容量限值作为加热功能开启的总控条件，即当车载电池剩余容量小于等于加热启动电池剩余容量限值时，无论外界温度多低，都不能启动加热功能，避免车载电池消耗过快；当车载电池剩余容量大于加热启动电池剩余容量限值时，再根据外界温度条件开启加热启动询问功能，避免在短距离行驶时，不需要使用加热功能车辆就能够行驶到达目的地，却自动启动加热功能而造成电能损失的现象，从而避免了车载电池加热时短行程的加热浪费，提高了车载电池加热的可控性，有效地增加了电动车冬季续驶里程，同时避免电池不必要的反复加热，有助于保证车载电池的使用寿命，适用于各个型号电动汽车的车载电池加热控制使用，提升了电动汽车的市场竞争力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种电动汽车用车载电池加热控制方法，在电动汽车电池管理模块BMS和电池加热***的配合下完成，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一、在所述电池管理模块BMS内预设控制电池加热启动的加热启动电池剩余容量限值、加热直接启动温度限值和加热询问启动温度范围；
步骤二、电动汽车打开钥匙后，所述电池管理模块BMS获知车载电池的当前温度和当前电池剩余容量SOC；
步骤三、所述电池管理模块BMS将所述当前电池剩余容量SOC与所述加热启动电池剩余容量限值进行对比；
当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前电池剩余容量SOC≤加热启动电池剩余容量限值时，所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***不再启动，直至所述电池管理模块BMS检测到所述车载电池有充电动作，且再次启动电动汽车时，所述电池管理模块BMS将所述当前电池剩余容量SOC与加热启动电池剩余容量限值重新进行对比；
当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前电池剩余容量SOC＞所述加热启动电池剩余容量限值时，进入下一步；
步骤四、所述电池管理模块BMS将所述当前温度与所述加热直接启动温度限值进行对比；
当所述电池管理模块BMS的对比结果为所述当前温度≤所述加热直接启动温度限值时，所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***启动，否则进入下一步；
步骤五、所述电池管理模块BMS将所述当前温度与所述加热询问启动温度范围进行对比，当所述加热询问启动温度范围的下限值＜所述当前温度≤所述加热询问启动温度范围的上限值时，进入下一步，否则进入步骤七；
步骤六、所述电池管理模块BMS控制发出询问信息，所述询问信息为在后续的时间段T1内，驾驶员是否计划累计行驶时间超过时间段T2，所述电池管理模块BMS接收到肯定信息后，控制所述电池加热***启动；所述电池管理模块BMS接收到否定信息后，控制所述电池加热***不启动；
步骤七、所述电池管理模块BMS控制所述电池加热***不启动。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车用车载电池加热控制方法，其特征在于：所述加热启动电池剩余容量限值为所述车载电池额定容量的30％，所述加热直接启动温度限值设定为-20℃，所述加热询问启动温度范围为-20℃～-10℃。
3.如权利要求1所述的一种电动汽车用车载电池加热控制方法，其特征在于：所述时间段T1为2小时，所述时间段T2为1小时。
4.如权利要求1所述的一种电动汽车用车载电池加热控制方法，其特征在于：所述电池管理模块BMS通过电动汽车内安装的车辆语音助手发出所述询问信息。
5.如权利要求4所述的一种电动汽车用车载电池加热控制方法，其特征在于：所述电池管理模块BMS还可以通过无线通讯模块发出所述询问信息至驾驶员的移动智能终端。
6.如权利要求5所述的一种电动汽车用车载电池加热控制方法，其特征在于：所述无线通讯模块包括基于GPRS、EDGE、WLAN、Wi-Fi、3G和4G技术的无线通信接口；所述移动智能终端包括手机、遥控器或/和便携式电脑。
7.如权利要求5或6所述的一种电动汽车用车载电池加热控制方法，其特征在于：当电动汽车关闭钥匙后，所述电池管理模块BMS内存储关闭钥匙时的停车电池剩余容量；
通过所述移动智能终端可随时向所述电池管理模块BMS发送控制信息，所述电池管理模块BMS接收到控制信息后，自动进入步骤三至步骤七的控制，实现所述车载电池的预热控制。
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