CN113119799A - 一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法 - Google Patents

一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，与现有技术相比，解决了目前暂无针对纯电动汽车冬日待机时的，高效预加热控制电池低温维护的缺陷。本发明包括以下步骤：储热模块储能状态及电池温度获取及反馈，储热模块储能百分比由储热模块内部的温度感应器及相应算法进行读取并反馈到车载远程网联智能监控终端中；车载远程网联智能监控终端对预约电池适温维护加热的请求的获取；维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量计算；适温维护加热的完成。本发明能够在低温环境下提前预约对车载电池进行适温维护加热，有效的保护了电池的使用寿命。

Description

一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约 适温维护控制方法
技术领域
本发明涉及纯电动汽车领域，特别涉及一种用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法。
背景技术
随着电动汽车的逐渐发展，由于纯电动汽车是以车载电源即可充电蓄电池作为储能方式、用电动机为动力来驱动车轮行驶的，因故对电池的性能、续航等要求也逐步递增，电池的容量、寿命等受温度影响较大，导致现如今也存在着一些问题亟待解决。例如，在寒冷工况下，纯电动汽车的行驶里程急剧缩减，电池的低充低放、低温工作对电池产生不可逆的损伤等等。
但目前纯电动汽车所采用的：利用电池为自身进行加热的方式，对电池也有较大损害，工作过程中存在着一定的爆燃、漏液等风险。因故设计出一种针对于电池的更高效更安全的低温维护加热方法，已经成为了目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的既存缺陷，进而提供一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，其能够对电池进行保护并能有效延长汽车续航里程，其工作是基于电动汽车内部后期加装的储热模块进行。
本发明采取如下技术方案：
一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，包括以下步骤：
储热模块储能状态及电池温度获取及反馈，储热模块储能百分比由储热模块内部的温度感应器及相应算法进行读取(或直接利用储热模块所输出储能百分比进行读取，电池温度同理)并反馈到车载远程网联智能监控终端中；
车载远程网联智能监控终端对预约电池适温维护加热的请求的获取，通过车载远程网联智能监控终端获取由手机app等软件发送的预约或实时低温电池适温维护加热请求；
维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量计算，车载远程网联智能监控终端对加热所需时间、预计剩余储能总量进行计算及记录；
电池的适温维护加热，车载远程网联智能监控终端控制储热模块进行对电池的加热；
适温维护加热的完成，车载远程网联智能监控终端判断电池是否达到预定温度。
所述车载远程网联智能监控终端对预约电池适温维护加热的请求的获取，包含以下步骤：
车载远程网联智能监控终端收到由手机app等软件所发送的电池预约电池适温维护加热操作请求，并验证。
车载远程网联智能监控终端从手机app等软件获取车载电池的相关基础信息数据库，其中包含电池元最适工作温度上限Tmax、最适工作温度下限Tmin、电池维护温度曲线等数据，同时获取储热模块的剩余工作时间等数据
车载远程网联智能监控终端从所发送的请求及历史行为中，结合用户设置分析用户实际需求，其中，低档电池目标温度为L℃、高档电池目标温度为H℃。
所述维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量换算包括以下步骤：
车载远程网联智能监控终端从手机app等软件获取车载电池的相关基础信息数据库，其中包含电池元最适工作温度上限Tmax、最适工作温度下限Tmin、电池维护温度曲线等数据，同时获取储热模块的现有储能总量T(now％)、环境温度T(env)等数据；
车载远程网联智能监控终端分析维护温度曲线数据，从中提取出高档温升速率X℃/h、低档温升速率Y℃/h，并提取出历史工作曲线数据作为辅助。
维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量换算，其公式如下：
高档预热时间
Figure BSA0000198861240000021
此时储热模块在电池每升高单位摄氏度时的能量百分比记为ΔT(％)，预计剩余储能总量
Figure BSA0000198861240000022
并记录本次消耗能量的百分比；
低档预热时间
Figure BSA0000198861240000023
此时储热模块在电池每升高单位摄氏度时的能量百分比记为ΔT(％)，预计剩余储能总量
Figure BSA0000198861240000024
并记录本次消耗能量的百分比
所述电池的适温维护加热包括以下步骤：
车载远程网联智能监控终端实时接受操作请求，开始判断储热模块储热量是否足够单次适温维护加热的需求，如满足则驱动储热模块等开始适温维护工作，若不满足，则向手机app等软件端发送请求，让用户判断是否仍要工作，同时建议将储热模块及时充能。
车载远程网联智能监控终端接受了预约适温工作请求，当到达预约时间时，终端开始工作，依照预约时的诸设置进行工作，并在工作完成后，向手机app等软件发送通知，并发送结束时储热模块的剩余储热量百分比。
根据权利要求1所述的一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，其特征在于，电池的适温维护加热包括以下步骤
针对电池自身温度的实时监控预警，车载远程网联智能监控终端判断电池温度是否超过电池单体最高温度Tmax，若超过，则适温加热停止。
车载远程网联智能监控终端判断电池温度是否达到低档电池目标温度为L℃、高档电池目标温度为H℃，若达到，则退出适温维护加热模式，若未达到，则持续监控；当电池再次低于电池单体最低温度Tmin时，加热模式重新开启。
有益效果
本发明的一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，与现有技术相比，能够在低温环境下，利用后装储热模块的能量，对车载电池进行安全稳定的适温维护加热，有效的保护并延长了电池寿命。
附图说明
图1是本发明的方法顺序图。
具体实施方式
为使得对本发明的结构特征及所能达成的功效能有更进一步的了解及认识。下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明所述的一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，包括以下步骤：
一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，包括以下步骤：
第一步，储热模块储能状态及电池温度获取及反馈，储热模块储能百分比由储热模块内部的温度感应器及相应算法进行读取(或直接利用储热模块所输出储能百分比进行读取，电池温度同理)并反馈到车载远程网联智能监控终端中；其具体步骤如下：
(1)车载远程网联智能监控终端以所设定的检索时间单位(可在手机app等软件上进行远程修改，此处以设置10min/次为例)对储热模块的充能量及电池当时温度进行数据收集。
(2)每次检索后，车载远程网联智能监控终端将对数据在本地进行记录，并上传到手机app端等软件，辅助用户对储热模块及电池的状态进行监控判断。
第二步，车载远程网联智能监控终端对预约电池适温维护加热的请求的获取，通过车载远程网联智能监控终端获取由手机app等软件发送的预约或实时低温电池适温维护加热请求；其具体步骤如下：
(1)车载远程网联智能监控终端收到手机app等软件发送的预约或实时低温电池适温维护加热请求
(2)车载远程网联智能监控终端从手机app等软件获取车载电池的相关基础信息数据库，其中包含电池元最适工作温度上限Tmax、最适工作温度下限Tmin、电池维护温度曲线等数据，电池基础信息数据库存放在手机app等软件中，是电池组的相关重要基础参数信息。同时及时从车内获取储热模块的现有储能总量T(now％)、环境温度T(env)等数据；
(3)车载远程网联智能监控终端从电池的预约或实时低温电池适温维护加热请求中，分析用户的实际档位需求(仅当用户设置一键预约并未详细设置数据时，若用户有设置则以用户设置为准)其中，低档电池目标温度为L℃、高档电池目标温度为H℃。
第三步，维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量计算，车载远程网联智能监控终端对加热所需时间、预计剩余储能总量进行计算及记录。对所需工作时间、预计剩余储能总量的计算时控制方法的重要步骤，其不仅可以用于后续步骤判断电池是否达到了所需温度设定要求，避免了电池可能的损耗风险，还可以用于用于在用户设定的车辆使用时间前，按所需时间提前开始电池的适温维护加热保护，能够有效保护电池，防止电池的过早老化。其具体步骤如下：
(1)车载远程网联智能监控终端从手机app等软件获取车载电池的相关基础信息数据库，其中包含电池元最适工作温度上限Tmax、最适工作温度下限Tmin、电池维护温度曲线等数据，电池基础信息数据库存放在手机app等软件中，是电池组的相关重要基础参数信息。同时及时从车内获取储热模块的现有储能总量T(now％)、环境温度T(env)等数据；
(2)车载远程网联智能监控终端分析维护温度曲线数据，从中提取出高档温升速率X℃/h、低档温升速率Y℃/h，并提取出历史工作曲线数据作为辅助。由于在实际使用中，对于不同车型的电池单元，其相关曲线数据也不尽相同，同时若曲线数据中有环境数据与温度变化速率的关系比，则也可将环境因素也列入所需工作时间的计算。
(3)维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量换算，其公式如下：
高档预热时间
Figure BSA0000198861240000031
此时储热模块在电池每升高单位摄氏度时的能量百分比记为ΔT(％)，预计剩余储能总量
Figure BSA0000198861240000032
并记录本次消耗能量的百分比；
低档预热时间
Figure BSA0000198861240000033
此时储热模块在电池每升高单位摄氏度时的能量百分比记为ΔT(％)，预计剩余储能总量
Figure BSA0000198861240000034
并记录本次消耗能量的百分比
第四步，电池的适温维护加热，车载远程网联智能监控终端控制储热模块进行对电池的加热；
车载远程网联智能监控终端实时接受操作请求，开始判断储热模块储热量是否足够单次适温维护加热的需求，如满足则驱动储热模块等开始适温维护工作，若不满足，则向手机app等软件端发送请求，让用户判断是否仍要工作，同时建议将储热模块及时充能。
车载远程网联智能监控终端接受了预约适温工作请求，当到达预约时间时，终端开始工作，依照预约时的诸设置进行工作，并在工作完成后，向手机app等软件发送通知，并发送结束时储热模块的剩余储热量百分比。
第五步，适温维护加热的完成，车载远程网联智能监控终端判断电池是否达到预定温度。其具体步骤如下：
51)针对电池自身温度的实时监控预警，车载远程网联智能监控终端判断电池温度是否超过电池单体最高温度Tmax，若超过，则适温加热停止，以防使用者误操作导致的电池过热可能性。
52)车载远程网联智能监控终端判断电池温度是否达到所设定低档电池目标温度L℃、高档电池目标温度H℃，若达到，则退出适温维护加热模式，若未达到，则持续监控；当电池未达到各档的预热时间，且温度再次低于电池单体最低温度Tmin时，加热模式重新开启，以此循环完成电池适温维护加热工作。
上述实施例展示和描述了本发明实现的基础原理、主要特征和本发明的优点，但本发明的保护范围并不局限于此。本行业的技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中所描述的只是本发明的原理，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，这些变化和改进均属于要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：储热模块储能状态及电池温度获取及反馈，储热模块储能状态由储热模块内部的温度感应器及相应算法进行读取(或直接利用储热模块所输出储能百分比进行读取)并反馈到车载远程网联智能监控终端中；步骤二：车载远程网联智能监控终端对预约电池适温维护加热的请求的获取，通过车载远程网联智能监控终端获取由手机app等软件发送的低温电池适温维护加热请求；步骤三：维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量换算，通过车载远程网联智能监控终端获取由手机app等软件发送的低温电池适温维护加热请求；步骤四：电池的适温维护加热，车载远程网联智能监控终端控制储热模块进行对电池的加热；步骤五：适温维护加热的完成，车载远程网联智能监控终端判断电池是否达到预定温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，其特征在于，车载远程网联智能监控终端对预约电池适温维护加热的请求的获取，包含以下步骤：步骤一：车载远程网联智能监控终端收到由手机app等软件所发送的电池预约电池适温维护加热操作请求，并验证。步骤二：车载远程网联智能监控终端从手机app等软件获取车载电池的相关基础信息数据库，其中包含电池元最适工作温度上限Tmax、最适工作温度下限Tmin、电池维护温度曲线等数据，同时获取储热模块的剩余工作时间等数据；步骤三：车载远程网联智能监控终端从所发送的请求及历史行为中，结合用户设置分析用户实际需求，其中，低档电池目标温度为L℃、高档电池目标温度为H℃。
3.根据权利要求1所述的一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，其特征在于，所述维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量换算包括以下步骤：步骤一：车载远程网联智能监控终端从手机app等软件获取车载电池的相关基础信息数据库，其中包含电池元最适工作温度上限Tmax、最适工作温度下限Tmin、电池维护温度曲线等数据，同时获取储热模块的现有储能总量T(now％)、环境温度T (env)等数据；步骤二：车载远程网联智能监控终端分析维护温度曲线数据，从中提取出高档温升速率X℃/h、低档温升速率Y℃/h，并提取出历史工作曲线数据作为辅助；步骤三：维护加热模式所需工作时间计算及预计剩余储能总量换算，其公式如下：高档预热时间
Figure FSA0000198861230000011
此时储热模块在电池每升高单位摄氏度时的能量百分比记为ΔT(％)，预计剩余储能总量
Figure FSA0000198861230000012
并记录本次消耗能量的百分比；低档预热时间
Figure FSA0000198861230000013
此时储热模块在电池每升高单位摄氏度时的能量百分比记为ΔT(％)，预计剩余储能总量
Figure FSA0000198861230000014
并记录本次消耗能量的百分比。
4.根据权利要求1所述的一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，其特征在于，电池的适温维护加热包括以下步骤：步骤一：车载远程网联智能监控终端实时接受操作请求，开始判断储热模块储热量是否足够单次适温维护加热的需求，如满足则驱动储热模块等开始适温维护工作，若不满足，则向手机app等软件端发送请求，让用户判断是否仍要工作，同时建议将储热模块及时充能；步骤二：车载远程网联智能监控终端接受了预约适温工作请求，当到达预约时间时，终端开始工作，依照预约时的诸设置进行工作，并在工作完成后，向手机app发送通知，并发送结束时储热模块的剩余储热量百分比。
5.根据权利要求1所述的一种基于后装储热模块的用于纯电动汽车的储热式低温预约适温维护控制方法，其特征在于，电池的适温维护加热包括以下步骤：步骤一：针对电池自身温度的实时监控预警，车载远程网联智能监控终端判断电池温度是否超过电池单体最高温度Tmax，若超过，则适温加热停止；步骤二：车载远程网联智能监控终端判断电池温度是否达到低档电池目标温度为L℃、高档电池目标温度为H℃，若达到，则退出适温维护加热模式，若未达到，则持续监控；当电池未达到各档的预热时间，且温度再次低于电池单体最低温度Tmin时，加热模式重新开启，以此循环完成电池适温维护加热工作。
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