CN112622697A - 一种电池温度控制***及其运行方法、电池*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池温度控制***及其运行方法、电池***。所述***包括高压控制回路、温度控制单元、控制器、电池控制***以及低压控制电路,高压控制回路的一端与动力电池连接,用于将动力电池输出的高电压传输给温度控制单元;温度控制单元用于对电池温度控制循环管路中的介质进行温度控制以实现对动力电池的温度调节;电池控制***用于实现***工作状态的控制;低压控制电路分别与动力电池、电池控制***以及控制器连接,用于将动力电池输入的高电压转换为低电压供给控制器以及电池温度控制循环管路的输送泵;控制器用于控制高压控制回路以及输送泵的工作状态。本发明能够确保动力电池始终工作在合适温度范围内,发挥出动力电池的最大性能。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域,特别是指一种电池温度控制***及其运行方法、电池***。
背景技术
随着传统能源的日趋紧张以及环境的日趋恶化,全球各国都在大力发展新能源汽车。目前,世界各国(包括中国在内)发展新能源汽车的方向主要集中在混合动力汽车及纯电动汽车上。而动力电池是混合动力汽车及纯电动汽车的最主要的核心动力部件。
在常温情况下,动力电池持续长时间工作后温度会逐步提高,直至会超出合适的工作温度范围。为了保障电池***安全,电池管理***(BMS)会限制整车使用功率甚至停车。而在低温情况下,动力电池充放电能力同样受到严重制约,极端严寒情况下,动力电池甚至无法使用,这严重影响了整车运营。因此,需要为对电池***进行温度控制。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种电池温度控制***及其运行方法、电池***,能够确保动力电池始终工作在合适温度范围内,发挥出了动力电池***的最大性能。
基于上述目的本发明实施例的第一个方面提供的一种电池温度控制***,包括高压控制回路、温度控制单元、控制器、电池控制***以及低压控制电路,其中:
所述高压控制回路的一端与动力电池连接,用于将所述动力电池输出的高电压传输给所述温度控制单元;
所述温度控制单元用于对电池温度控制循环管路中的介质进行温度控制以实现对所述动力电池的温度调节;
所述电池控制***用于实现***工作状态的控制;
所述低压控制电路分别与所述动力电池、所述电池控制***以及所述控制器连接,用于将所述动力电池输入的高电压转换为低电压供给所述控制器以及所述电池温度控制循环管路的输送泵;
所述控制器用于控制所述高压控制回路以及所述输送泵的工作状态。
可选的,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器,所述主继电器在所述控制器的控制下断开或闭合。
可选的,所述高压控制回路还包括并联在所述主继电器两端的高压预充单元,所述高压预充单元包括串联的预充继电器以及预充电阻。
可选的,所述高压控制回路还包括设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器,所述正继电器与所述主继电器之间还设置有熔断器。
可选的,所述低压控制电路包括直流电源变换器,所述直流电源变换器通过变换器正继电器与所述动力电池的正极连接,所述直流电源变换器通过变换器负继电器与所述动力电池的负极连接。
可选的,所述温度控制单元包括与所述高压控制回路连接的变频器,以及与所述变频器连接的压缩机;所述输送泵包括设置在所述电池温度控制循环管路一端的第一输送泵以及设置在所述电池温度控制循环管路另一端的第二输送泵。
本发明实施例的第二个方面提出一种电池***,包括动力电池以及如上述任一项所述的电池温度控制***。
本发明实施例的第三个方面提出一种电池温度控制***的高低压上电方法,应用于如上述任一项所述的电池温度控制***,包括:
电池控制***低压上电工作,生成唤醒信号发送给低压控制电路;
所述低压控制电路接收所述唤醒信号并开始工作,将动力电池输入的高电压转换为低电压并供给控制器;
所述控制器低压上电工作,控制高压控制回路工作,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元。
可选的,所述低压控制电路包括直流电源变换器,以及设置在所述直流电源变换器与所述动力电池的正极之间的变换器正继电器、设置在所述直流电源变换器与所述动力电池的负极之间的变换器负继电器,所述低压控制电路接收所述唤醒信号并开始工作包括:
电池控制***判断所述变换器正继电器、所述变换器负继电器是否处于故障状态;
若否,则闭合所述变换器正继电器、所述变换器负继电器,所述动力电池为所述直流电源变换器提供高电压输入;
所述直流电源变换器接收所述唤醒信号并开始工作。
可选的,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器、并联在所述主继电器两端的高压预充单元以及设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器,所述高压预充单元包括串联的预充继电器以及预充电阻;其中,所述控制器低压上电工作,控制高压控制回路工作,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元包括:
电池控制***判断是否满足第一上高压条件;
若是,则闭合所述正继电器并将所述正继电器的状态发送至控制器,同时向所述控制器发送上高压请求;
所述控制器判断是否满足第二上高压条件;
若是,则闭合所述预充继电器进行高压预充至预充完成;
闭合所述主继电器并断开所述预充继电器,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元。
本发明实施例的第四个方面提出一种电池温度控制***的运行模式控制方法,应用于如上述任一项所述的电池温度控制***,包括:
判断动力电池当前的充放电状态;
若处于放电状态,则根据所述动力电池的情况判断是否需要制冷或制热;
若是,生成制冷指令或制热指令发送给温度控制单元,使所述温度控制单元对电池温度控制循环管路中的介质进行制冷或制热;
生成输送泵工作指令并发送给输送泵,使所述输送泵工作,进入自循环模式。
可选的,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器、以及设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器;其中,所述判断动力电池当前的充放电状态之前,还包括:
高低压上电完成后,***进入关机运行模式;
判断所述主继电器、所述正继电器是否处于闭合状态;
若是,则判断动力电池当前的充放电状态;否则,重新进入关机运行模式。
可选的,还包括:
在自循环模式过程中,继续判断是否需要制冷或制热,若是则温度控制单元再次制冷或制热;
在自循环模式结束后或者检测到***故障,则重新进入关机运行模式。
本发明实施例的第五个方面提出一种电池温度控制***的高低压下电方法,应用于如上述任一项所述的电池温度控制***,包括:
电池控制***判断是否满足下电条件;
若是,则生成下高压请求并发送给控制器;
控制器接收所述下高压请求,关闭温度控制单元并断开高压控制回路;
电池控制***断开低压控制电路与所述动力电池的连接。
可选的,所述下电条件包括***严重故障或接收到下电请求。
可选的,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器,以及设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器;其中所述断开高压控制回路包括:
控制器断开主继电器;
电池控制***判断所述主继电器是否已断开,或者判断所述下高压请求是否已发出预设的第一时间;
若是,电池控制***断开所述正继电器。
可选的,所述断开高压控制回路之后,还包括:电池控制***停止向所述低压控制电路发送唤醒信号。
可选的,所述低压控制电路包括直流电源变换器,所述直流电源变换器通过变换器正继电器与所述动力电池的正极连接,所述直流电源变换器通过变换器负继电器与所述动力电池的负极连接,其中,所述电池控制***断开低压控制电路与所述动力电池的连接包括:所述电池控制***断开所述变换器正继电器以及所述变换器负继电器。
从上面所述可以看出,本发明实施例提供的电池温度控制***及其运行方法、电池***,通过控制器控制高压控制回路的导通与断开;在高压控制回路导通的情况下,通过动力电池为温度控制单元直接供应其所需要的高电压;通过低压控制电路将动力电池输入的高电压转化为控制器、输送泵等需要的低电压,通过电池控制***控制整个***的工作状态,如信号的唤醒、上下电请求等。本发明实施例所述电池温度控制***能够对动力电池的温度进行调节,保证动力电池始终工作在合适的温度范围内,发挥出了动力电池的最大性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述电池温度控制***的结构框图;
图2为本发明实施例所述电池温度控制***的结构示意图;
图3为本发明实施例所述电池***的结构框图;
图4为本发明实施例所述电池温度控制***的高低压上电方法流程图;
图5为本发明实施例所述电池温度控制***的运行模式控制方法流程图;
图6为本发明实施例所述电池温度控制***的高低压下电方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。
近年来,动力电池行业高速发展,能量密度增大、体积减小、持续充放电倍率增大、瞬时充放电能力提升,都极大提高了动力电池***的性能。而常温情况下,电池***持续长时间工作,尤其长时间大功率充放电工作,电池***的温升逐步提高,直至超出合适的工作温度范围,为保障电池***安全,电池管理***(以下简称BMS)会限制整车使用功率甚至停车。而低温情况下,电池***充放电能力同样受到严重制约,极端严寒情况下,电池***甚至无法使用,严重影响了整车运营。因此,为保障电池***正常工作,并始终发挥出最大工作性能,为电池***配置水冷机组***(以下简称TMS)是行业的发展趋势,TMS满足电池***加热和制冷的功能需求,可确保电池***始终工作在合适的温度范围内,持续满足整车使用要求。而针对TMS的应用、设计及控制则是研究的核心及重点。
本发明实施例的第一个方面提出一种电池温度控制***,如图1所示,包括高压控制回路1、温度控制单元2、控制器3、电池控制***4以及低压控制电路5,其中:
所述高压控制回路1的一端与动力电池6连接,用于将所述动力电池6输出的高电压传输给所述温度控制单元2。所述温度控制单元2用于对电池温度控制循环管路中的介质进行温度控制以实现对所述动力电池6的温度调节。所述电池控制***4用于实现***工作状态的控制。所述低压控制电路5分别与所述动力电池6、所述电池控制***4以及所述控制器3连接,用于将所述动力电池6输入的高电压转换为低电压供给所述控制器3以及所述电池温度控制循环管路的输送泵7;所述控制器3用于控制所述高压控制回路1以及所述输送泵7的工作状态。
在本实施例中,动力电池6可以为电池温度控制***提供高电压的输入,为整个电池温度控制***的运转提供电能,同时也可以为整车的运行提供电能。高压控制回路1导通的情况下,动力电池6能够为温度控制单元2提供其工作时所需的高电压输入。温度控制单元2工作后,可以通过对环绕在动力电池6周围的电池温度控制循环管路中的介质进行制冷或制热,被制冷或者加热后的介质在输送泵7的输送下在电池温度控制循环管路内循环流动,使得低温介质带走动力电池6产生的热量从而避免电池温度过高,或者高温介质为处于低温状态的动力电池6带来适当的热量以保证动力电池6的正常使用。电池控制***4可以管理和维护各个动力电池6,同时能够实现本发明实施例所述电池温度控制***的工作状态的控制,例如***各运行状态的切换、***内各个元器件的工作状态管理等。低压控制电路5将动力电池6输入的高电压转化为控制器3、输送泵7等需要的工作电压。
本发明实施例所述电池温度控制***,通过控制器3控制高压控制回路1的导通与断开;在高压控制回路1导通的情况下,通过动力电池6为温度控制单元2直接供应其所需要的高电压;通过低压控制电路5将动力电池6输入的高电压转化为控制器3、输送泵7等需要的低电压,通过电池控制***4控制整个***的工作状态,如信号的唤醒、上下电请求等。本发明实施例所述电池温度控制***能够对动力电池6的温度进行调节,保证动力电池6始终工作在合适的温度范围内,发挥出了动力电池6的最大性能。可选的,电池温度控制循环管路中的介质可以根据需要设置为液体介质或者气体介质等,输送泵7也相应的设计为与介质适应的泵。在一个具体实施例中,介质为水,则输送泵7可以为水泵。
在一些可选的实施例中,参照图2所示,所述高压控制回路1包括设置在所述动力电池6正极与所述温度控制单元2之间的主继电器K2,所述主继电器K2在所述控制器3的控制下断开或闭合。动力电池6的负极与温度控制单元2直接连接。主继电器K2闭合后,动力电池6与温度控制单元2之间形成高压回路,动力电池6可以为温度控制单元2供电。可选的,主继电器K2也可以为接触器。
可选的,所述高压控制回路1还包括并联在所述主继电器K2两端的高压预充单元,所述高压预充单元包括相互串联的预充继电器K1以及预充电阻R。当高压控制回路1导通后,首先闭合预充继电器K1进行高压预充,预充完成后再闭合主继电器K2并断开预充继电器K1使得整个高压控制回路1导通,动力电池6为温度控制单元2供电。在一个可选的实施例中,预充电阻R为150Ω左右的电阻。
可选的,所述高压控制回路1还包括设置在所述动力电池6的正极与所述主继电器K2之间的正继电器K0,正继电器K0的闭合与断开由电池控制***4控制。当正继电器K0闭合后,电池侧高压回路导通。之后再闭合预充继电器K1进行高压预充,预充完成后再闭合主继电器K2并断开预充继电器K1为温度控制单元2供电。所述正继电器K0与所述主继电器K2之间还设置有熔断器FUSE,用于保证高压电路的安全。
在一些可选的实施例中,参照图2所示,所述低压控制电路5包括直流电源变换器51(即DCDC),所述直流电源变换器51通过变换器正继电器K3与所述动力电池6的正极连接,所述直流电源变换器51通过变换器负继电器K4与所述动力电池6的负极连接。当变换器正继电器K3、变换器负继电器K4均闭合时,动力电池6可以为直流电源变换器51输入高电压,直流电源变换器51将输入的高电压转换为控制器3、输送泵7工作需要的24V低电压。
在一些可选的实施例中,动力电池6、正继电器K0、变换器正继电器K3以及变换器负继电器K4被封装在高压电池盒内。
可选的,所述温度控制单元2包括与所述高压控制回路1连接的变频器21,以及与所述变频器21连接的压缩机22。可选的,所述输送泵7包括设置在所述电池温度控制循环管路一端的第一输送泵71以及设置在所述电池温度控制循环管路另一端的第二输送泵72。为避免一个泵的动力不足,可以在电池温度控制循环管路中的两处各设一个泵。在一个可选的实施例中,当本发明实施例所述电池温度控制***采用水冷机组***实现电池温度控制时,控制器3选择TMS控制器,第一输送泵71为TMS水泵,第二输送泵72为整车水泵。
可选的,直流电源变换器51的正极输出与第一输送泵71之间设置第一开关F1,直流电源变换器51的负极输出与第二输送泵72之间设置第二开关F2,第一开关F1、第二开关F2的闭合时,直流电源变换器51输出的低电压可以为第一输送泵71、第二输送泵72供电,若不需要第一输送泵71、第二输送泵72工作或者只需其中一个泵工作时,可以相应的断开对应的开关,从而进一步保证整个***的安全与稳定。
本发明实施例的第二个方面提出一种电池***,如图3所示,包括动力电池6以及如上述任一项实施例所述的电池温度控制***99。
本实施例所述的电池***包括如上述任一项实施例所述的电池温度控制***,并且具有与上述任一项实施例所述的电池温度控制***相同的有益效果,在此不再赘述。
本发明实施例的第三个方面提出一种电池温度控制***的高低压上电方法,应用于如上述任一项实施例所述的电池温度控制***,如图4所示,所述方法包括:
步骤101,电池控制***低压上电工作,生成唤醒信号发送给低压控制电路。
在本实施例中,电池控制***BMS在低压供电工作后,延时预设的时间如100ms后给出唤醒信号TMS_Power+。
步骤102,所述低压控制电路接收所述唤醒信号TMS_Power+并开始工作,将动力电池输入的高电压转换为低电压并供给控制器。
步骤103,所述控制器低压上电工作,控制高压控制回路工作,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元。
在本实施例中,控制器接收低压控制电路提供的低电压开始工作,之后控制高压控制回路的导通,从而使得动力电池能够为温度控制单元供电,使得温度控制单元对电池温度控制循环管路中的介质进行温度控制以实现对所述动力电池的温度调节。
可选的,所述低压控制电路5包括直流电源变换器51,以及设置在所述直流电源变换器51与所述动力电池6的正极之间的变换器正继电器K3、设置在所述直流电源变换器51与所述动力电池6的负极之间的变换器负继电器K4,其中,步骤102种所述低压控制电路接收所述唤醒信号并开始工作包括:
步骤201,电池控制***判断所述变换器正继电器、所述变换器负继电器是否处于故障状态。
步骤202,若否,则闭合所述变换器正继电器、所述变换器负继电器,所述动力电池为所述直流电源变换器提供高电压输入。
步骤203,所述直流电源变换器接收所述唤醒信号并开始工作。
在本实施例中,电池控制***BMS需要进行继电器故障检测,判断变换器正继电器K3、变换器负继电器K4是否发生故障,若继电器故障则上报故障。若继电器无故障,则闭合变换器正继电器K3、变换器负继电器K4,使得直流电源变换器51与动力电池6导通,直流电源变换器51被唤醒后高低压上电完成开始工作,将动力电池6输入的高电压转换为24V低电压供给控制器3以及输送泵7。
可选的,所述高压控制回路1包括设置在所述动力电池6正极与所述温度控制单元2之间的主继电器K2、并联在所述主继电器K2两端的高压预充单元以及设置在所述动力电池6的正极与所述主继电器K2之间的正继电器K0,所述高压预充单元包括串联的预充继电器K1以及预充电阻R;其中,步骤103中所述控制器低压上电工作,控制高压控制回路工作,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元包括:
步骤301,电池控制***判断是否满足第一上高压条件。
在本实施例中,第一上高压条件即为电池控制***BMS、TMS控制器等各个部件无严重故障等,若无故障,则进行步骤302。若有故障则进行故障上报。
可选的,在执行步骤301之前,还包括:判断正继电器K0是否故障,如果故障则上报故障,若无故障则进行步骤301的判断。可选的,正继电器K0的故障判定也可以与步骤301同时执行,或者在步骤301与步骤302之间执行。
步骤302,若是,则闭合所述正继电器K0并将所述正继电器K0的状态发送至控制器,同时向所述控制器发送上高压请求。否则,重新判断是否满足第一上高压条件。
步骤303,所述控制器判断是否满足第二上高压条件。
在本实施例中,第二上高压条件包括正继电器K0是否闭合、控制器是否接收到电池控制***BMS发出的上高压请求以及整个***是否无严重故障,若上述三个条件均满足,即正继电器K0闭合、控制器接收到上高压请求且***无故障,则进行步骤304。否则,重新进行步骤303的判定。
步骤304,若是,则闭合所述预充继电器K1进行高压预充至预充完成。若预充不成功,则进行故障上报。
步骤305,预充结束后,闭合所述主继电器K2并断开所述预充继电器K1,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元,此时高低压上电完成,***可以开始进行工作。
本发明实施例的第四个方面提出一种电池温度控制***的运行模式控制方法,应用于如上述任一项实施例所述的电池温度控制***,在本实施例中,电池温度控制***的运行模式包括关机运行模式、制冷模式、制热模式以及自循环模式。其中关机运行模式即高低压上电完成后,高压控制回路1以及低压控制电路5均已导通,但温度控制单元2以及输送泵7均未工作的运行模式;制冷模式即为温度控制单元2对电池温度控制循环管路中的介质进行制冷的工作模式;制热模式即为温度控制单元2对电池温度控制循环管路中的介质进行加热的工作模式;自循环模式即输送泵7开始工作,介质在电池温度控制循环管路流转的模式。
如图5所示,所述电池温度控制***的运行模式控制方法包括:
步骤401,判断动力电池当前的充放电状态。
步骤402,若动力电池处于放电状态,则根据所述动力电池的情况判断是否需要制冷或制热。
在本实施例中,电池控制***4可以对动力电池6的工作状态进行监测,判断是否需要对动力电池6进行制冷或制热,以及根据动力电池6的工作环境等条件判断当前需要制冷还是制热。若是,则执行步骤404,否则重新判断是否满足制冷或者制热条件。
步骤403,若是,生成制冷指令或制热指令发送给温度控制单元,使所述温度控制单元对电池温度控制循环管路中的介质进行制冷或制热。
在本实施例中,判断出需要制冷或者制热之后,生成制冷指令或制热指令发送给温度控制单元,其中制冷指令或制热指令包括制冷或者制热的温度、时间的信息。温度控制单元根据对应的制冷指令或者制热指令开始工作,对电池温度控制循环管路中的介质进行制冷或制热。
步骤404,生成输送泵工作指令并发送给输送泵,使所述输送泵工作,进入自循环模式。
在本实施例中,输送泵可以在温度控制单元制冷制热结束之后再开始工作,也可以在制冷或者制热预设时间后开始工作,甚至在制冷或者制热开始时即同步工作,使得电池温度控制循环管路中的介质流动起来,为动力电池6散热或者保温。
可选的,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池6正极与所述温度控制单元2之间的主继电器K2,以及设置在所述动力电池6的正极与所述主继电器K2之间的正继电器K0;其中,所述判断动力电池当前的充放电状态之前,还包括:
步骤501,高低压上电完成后,***进入关机运行模式。
步骤502,判断所述主继电器、所述正继电器是否都处于闭合状态。
步骤503,若是,则判断动力电池当前的充放电状态;否则,重新进入关机运行模式。
可选的,还包括:
在自循环模式过程中,继续判断是否还需要制冷或制热,若是则温度控制单元再次制冷或制热,否则仅执行自循环模式。在自循环模式结束后或者在检测到***故障,提动力电池6自身严重故障、TMS控制器判断需要下高压的故障等,或者电池管理***BMS下电,则不管当前处于何种运行模式,均重新进入关机运行模式,即发送关机运行模式的指令到TMS控制器。
本发明实施例的第五个方面提出一种电池温度控制***的高低压下电方法,应用于如上述任一项实施例所述的电池温度控制***,如图6所示,所述方法包括:
步骤601,电池控制***判断是否满足下电条件。
在本实施例,电池温度控制***在正常运行的情况下,会判断是否满足下电条件。其中,所述下电条件包括:电池控制***BMS接收到下电请求或者检测到***严重故障等,其中电池控制***BMS检测到***故障包括TMS控制器反馈的严重故障、动力电池6自身严重故障等。
步骤602,若是,则生成下高压请求并发送给控制器。否则,电池控制***BMS依然处于正常运行状态,同时控制器也按照电池控制***BMS给出的运行模式工作。
步骤603,控制器接收所述下高压请求,关闭温度控制单元并断开高压控制回路。可选的,控制器接收到电池控制***BMS发送的下高压请求,或者控制器判断通信丢失时,关闭温度控制单元并断开高压控制回路。
步骤604,电池控制***断开低压控制电路与所述动力电池的连接。
可选的,所述高压控制回路1包括设置在所述动力电池6正极与所述温度控制单元2之间的主继电器K2,以及设置在所述动力电池6的正极与所述主继电器K2之间的正继电器K0;其中所述断开高压控制回路包括:
步骤701,控制器断开主继电器K2。
步骤702,电池控制***BMS判断所述主继电器K2是否已断开,或者判断所述下高压请求是否已发出预设的第一时间。
在本实施例中,由于***在正常运行时,预充继电器K1一般处于断开状态,为了保险起见,可以进一步判断预充继电器K1是否处于断开状态。即:主继电器K2与预充继电器K1均断开,或者从发送高压请求开始已经经过了***预设的第一时间,此时即可执行步骤703;否则重新发送下高压请求。可选的,第一时间为7s。
步骤703,若是,电池控制***BMS断开所述正继电器K0。
可选的,步骤603中所述断开高压控制回路之后,即断开所述正继电器K0之后,还包括:电池控制***BMS停止向所述低压控制电路发送唤醒信号TMS_Power+。
可选的,所述低压控制电路5包括直流电源变换器51,所述直流电源变换器51通过变换器正继电器K3与所述动力电池6的正极连接,所述直流电源变换器51通过变换器负继电器K4与所述动力电池的负极连接,其中,步骤604中所述电池控制***断开低压控制电路与所述动力电池的连接包括:所述电池控制***BMS断开所述变换器正继电器K3以及所述变换器负继电器K4。可选的,断开唤醒信号TMS_Power+之后延时200ms再断开变换器正继电器K3所述变换器负继电器K4。此时高低压下电完成。
本发明实施例所述电池温度控制***及其高低压上电方法、运行模式控制方法、高低压下电方法以及电池***,能够根据动力电池的充放电状态及温度状态,判断动力电池是否需要进行加热或制冷,确保动力电池始终工作在合适温度范围内,发挥出了动力电池***的最大性能;高低压上下电流程由BMS和TMS配合控制完成,在工程应用要求情况下合理进行继电器控制;在加热和制冷模式结束后,执行自循环模式,之后再进入关机运行模式,并在出现严重故障时,直接向TMS发送关机运行模式的控制指令;在高低压上下电、运行模式控制方法中设计了在出现严重故障下的处理措施,在确保整车安全情况下满足了整车使用需求。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本发明难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(I C)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本发明难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种电池温度控制***,其特征在于,包括高压控制回路、温度控制单元、控制器、电池控制***以及低压控制电路,其中:
所述高压控制回路的一端与动力电池连接,用于将所述动力电池输出的高电压传输给所述温度控制单元;
所述温度控制单元用于对电池温度控制循环管路中的介质进行温度控制以实现对所述动力电池的温度调节;
所述电池控制***用于实现***工作状态的控制;
所述低压控制电路分别与所述动力电池、所述电池控制***以及所述控制器连接,用于将所述动力电池输入的高电压转换为低电压供给所述控制器以及所述电池温度控制循环管路的输送泵;
所述控制器用于控制所述高压控制回路以及所述输送泵的工作状态。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器,所述主继电器在所述控制器的控制下断开或闭合。
3.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述高压控制回路还包括并联在所述主继电器两端的高压预充单元,所述高压预充单元包括串联的预充继电器以及预充电阻。
4.根据权利要求2或3所述的***,其特征在于,所述高压控制回路还包括设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器,所述正继电器与所述主继电器之间还设置有熔断器。
5.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述低压控制电路包括直流电源变换器,所述直流电源变换器通过变换器正继电器与所述动力电池的正极连接,所述直流电源变换器通过变换器负继电器与所述动力电池的负极连接。
6.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述温度控制单元包括与所述高压控制回路连接的变频器,以及与所述变频器连接的压缩机;所述输送泵包括设置在所述电池温度控制循环管路一端的第一输送泵以及设置在所述电池温度控制循环管路另一端的第二输送泵。
7.一种电池***,其特征在于,包括动力电池以及如权利要求1-6任一项所述的电池温度控制***。
8.一种电池温度控制***的高低压上电方法,其特征在于,应用于如权利要求1-6任一项所述的电池温度控制***,包括:
电池控制***低压上电工作,生成唤醒信号发送给低压控制电路;
所述低压控制电路接收所述唤醒信号并开始工作,将动力电池输入的高电压转换为低电压并供给控制器;
所述控制器低压上电工作,控制高压控制回路工作,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述低压控制电路包括直流电源变换器,以及设置在所述直流电源变换器与所述动力电池的正极之间的变换器正继电器、设置在所述直流电源变换器与所述动力电池的负极之间的变换器负继电器,所述低压控制电路接收所述唤醒信号并开始工作包括:
电池控制***判断所述变换器正继电器、所述变换器负继电器是否处于故障状态;
若否,则闭合所述变换器正继电器、所述变换器负继电器,所述动力电池为所述直流电源变换器提供高电压输入;
所述直流电源变换器接收所述唤醒信号并开始工作。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器、并联在所述主继电器两端的高压预充单元以及设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器,所述高压预充单元包括串联的预充继电器以及预充电阻;其中,所述控制器低压上电工作,控制高压控制回路工作,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元包括:
电池控制***判断是否满足第一上高压条件;
若是,则闭合所述正继电器并将所述正继电器的状态发送至控制器,同时向所述控制器发送上高压请求;
所述控制器判断是否满足第二上高压条件;
若是,则闭合所述预充继电器进行高压预充至预充完成;
闭合所述主继电器并断开所述预充继电器,将所述动力电池输入的高电压传输给温度控制单元。
11.一种电池温度控制***的运行模式控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1-6任一项所述的电池温度控制***,包括:
判断动力电池当前的充放电状态;
若处于放电状态,则根据所述动力电池的情况判断是否需要制冷或制热;
若是,生成制冷指令或制热指令发送给温度控制单元,使所述温度控制单元对电池温度控制循环管路中的介质进行制冷或制热;
生成输送泵工作指令并发送给输送泵,使所述输送泵工作,进入自循环模式。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器、以及设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器;其中,所述判断动力电池当前的充放电状态之前,还包括:
高低压上电完成后,***进入关机运行模式;
判断所述主继电器、所述正继电器是否处于闭合状态;
若是,则判断动力电池当前的充放电状态;否则,重新进入关机运行模式。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,还包括:
在自循环模式过程中,继续判断是否需要制冷或制热,若是则温度控制单元再次制冷或制热;
在自循环模式结束后或者检测到***故障,则重新进入关机运行模式。
14.一种电池温度控制***的高低压下电方法,其特征在于,应用于如权利要求1-6任一项所述的电池温度控制***,包括:
电池控制***判断是否满足下电条件;
若是,则生成下高压请求并发送给控制器;
控制器接收所述下高压请求,关闭温度控制单元并断开高压控制回路;
电池控制***断开低压控制电路与所述动力电池的连接。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述下电条件包括***严重故障或接收到下电请求。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述高压控制回路包括设置在所述动力电池正极与所述温度控制单元之间的主继电器,以及设置在所述动力电池的正极与所述主继电器之间的正继电器;其中所述断开高压控制回路包括:
控制器断开主继电器;
电池控制***判断所述主继电器是否已断开,或者判断所述下高压请求是否已发出预设的第一时间;
若是,电池控制***断开所述正继电器。
17.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述断开高压控制回路之后,还包括:电池控制***停止向所述低压控制电路发送唤醒信号。
18.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述低压控制电路包括直流电源变换器,所述直流电源变换器通过变换器正继电器与所述动力电池的正极连接,所述直流电源变换器通过变换器负继电器与所述动力电池的负极连接,其中,所述电池控制***断开低压控制电路与所述动力电池的连接包括:所述电池控制***断开所述变换器正继电器以及所述变换器负继电器。
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