CN113364081A - 低温充电方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供低温充电方法及装置，涉及新能源汽车充电技术领域，特别涉及低温充电方法及装置，包括以下步骤：检测目标电池的温度是否小于第一温度预设值；若小于，则对目标电池进行充电和加热；检测目标电池的温度是否大于第二温度预设值；若大于，则对所述目标电池停止加热。保证了车辆无论是在支持只给加热装置充电的桩，还是在不支持只给加热装置充电的桩都能够充电，并在这个低温的充电过程中自动调节充电电流，提高新能源车辆的鲁棒性。

Description

低温充电方法及装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车充电技术领域，特别涉及低温充电方法及装置。
背景技术
随着政府的大力提倡和能源的日趋减少，纯电动汽车发展是大势所趋。目前电动汽车主要应用锂离子电池，锂离子电池的最佳工作温度区间为25-45℃。低温情况下，锂电池的充放电性能稽查，为保证电池的寿命和安全，低温情况下充电桩的充电策略成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。
传统的新能源汽车在低温充电时，电池管理***闭合充电回路时，如检测到有电流大于5安培或3安培时，会自动闭合加热继电器，然后断开与电池端的回路，从而保证在低温下不给电池***中的电池充电，只给电池***的加热装置供电。这样的策略可以适配更多的充电桩，但不是所有的充电桩都能支持低温下只与加热装置连接，而不与电池连接，这就产生了很多车辆在低温的天气无法充电的问题。
发明内容
目前的新能源汽车在低温充电时，BMS采取的策略为BMS闭合充电回路，当检测到有电流大于5A或3A时，会闭合加热继电器，然后断开与电池端的回路。传统的BMS闭合充电回路的目的是保证低温下不给电池***中的电池充电，只给电池***的加热装置供电，但并不是所有的桩都能支持低温下的这种让桩只与加热装置连接，不与电池连接的方法，这就导致了在寒冷的冬天，很多车辆无法充电的问题。针对上述问题提出以下申请：
低温充电方法，包括以下步骤：
检测目标电池的温度是否小于第一温度预设值；
若小于，则对目标电池进行充电和加热；
检测目标电池的温度是否大于第二温度预设值；
若大于，则对所述目标电池停止加热。
进一步的，当所述目标电池的温度大于或等于第一温度预设值时，对所述目标电池进行充电。
进一步的，所述目标电池进行充电，还包括以下步骤：
同时检测所述目标电池的温度是否大于第三温度预设值，以及检测所述目标电池的充电时间长是否大于第一时间预设值；
若否，则按照90％的额定加热电流为所述目标电池充电；
若是，则同时检测所述目标电池的充电电流M和充电电流N。
进一步的，若所述充电电流M大于第一电流预设值，所述目标电池充电电流等于当前充电电流+(M-2)；
若所述充电电流N小于第二电流预设值，所述目标电池充电电流等于当前充电电流-(N+2)。
进一步的，当所述目标电池满足停止充电的条件，则对所述目标电池停止充电。
进一步的，当所述目标电池的温度大于第三设定温度，则按照MAP表请求充电电流。
进一步的，所述充电电流M和所述充电电流N为方向相反的电流值。
进一步的，所述第一电流预设值为3A；所述第二电流预设值为0A。
本发明另一方面提出一种低温充电装置，包括：
监控模块：采集电池温度信息，对采集到的电池温度信息进行判断，生成只对电池充电的指令或者同时对电池充电和加热的指令；
通讯模块：接收并传输所述监控模块对电池温度信息进行判断后得出的指令；
电路控制模块：接收到只对电池充电指令，则控制电回路只闭合充电回路；接收到同时对电池充电和加热指令，则同时闭合充电回路和加热回路，并将充电指令反馈给充电模块；
充电模块根据所述电路控制模块发送的充电指令，对所述目标电池进行充电。
进一步的，所述监控模块还包括：
温度检测单元：检测所述目标电池的温度；
电流检测单元：检测所述目标电池的充电电流值；
计时单元：统计所述目标电池的充电时长；
数据处理单元：处理所述温度检测单元、电流检测单元和计时单元的数据，给所述目标电池输出对应的充电电流或加热电流。
本发明提供的一种低温充电方法，保证了车辆无论是在支持只给加热装置充电的桩，还是在不支持只给加热装置充电的桩都能够充电，并在这个低温的充电过程中自动调节充电电流，提高新能源车辆的鲁棒性。
附图说明
图1为本发明所述低温充电方法步骤框图；
图2为本发明步骤S2具体流程图；
图3为本发明所述低温充电装置工作框图；
图4为本发明所述监控模块结构示意图；
图5为本发明所述MAP表。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本申请实施例提供了低温充电方法及装置，如图1及图2所示，所述低温充电方法包括以下步骤：
步骤S1、检测目标电池的温度是否小于第一温度预设值；
当用户在低温情况下对电池进行充电，在电池充电前先通过充电桩的温度检测单元检测电池温度，对应不同的温度情况提供不同的充电策略。
例如，当用户使用充电桩充电时，所述目标电池的温度可能已经达到可以正常充电而不需要加热的温度，所述目标电池也可能因为环境等因素，需要对所述目标电池进行加热再充电的情况，因此需要获取此时目标电池的温度。
在检测所述目标电池的温度后，判断所述目标电池的温度是否小于第一温度预设值，在本实施例中，所述第一温度预设值为2℃，若所述目标电池的温度是小于第一温度预设值，则转至步骤S2；若第一温度不小于第一温度预设值，转只对所述目标电池进行充电。
当所述目标电池的温度已经达到了可以正常充电的温度，即大于2℃时，可以只对所述目标电池只进行充电而不需要加热，在温度检测过程中，如检测到所述目标电池的第一温度大于或等第一温度预设值，就只闭合充电回路，保证只给所述目标电池充电，提高电池的充电效率。
步骤S2、若小于，则对所述目标电池进行充电和加热，具体步骤如下：
在温度检测过程中，如检测到所述目标电池的第一温度小于第一温度预设值，需要同时闭合充电回路和加热回路，如果所述目标电池的第一温度小于第一温度预设值代表着电池正处于极度低温状态，如果强行给电池充电会导致电池温度过低而产生安全问题，为了降低汽车电池和充电桩温度过高或过低而产生的安全问题，充电电路同时闭合充电回路和加热继电器对电池同时进行充电和加热，使电池温度在逐渐升高的同时充电，这样可以有效延长电池和充电桩的寿命，使充电过程更加安全。
在本申请优选实施例中，所述目标电池进行充电和进行加热的工作原理如下：
在充电过程中，闭合充电继电器，如所述目标点吃的最低温度小于或等于5℃时，同时闭合加热继电器，如所述目标电池的最小温度大于10℃时，则断开加热继电器，使所述目标电池只充电。
步骤S201、同时检测所述目标电池的温度是否大于第三温度预设值，以及检测所述目标电池的充电时长是否大于第一时间预设值；
在对所述目标电池同时进行充电和加热一段时间后，检测目标电池的温度以及目标电池同时进行充电和加热的时长，在此步骤中，获取目标电池此时的温度和同时充电和加热的时长，判断获取到此时目标电池的温度是否大于第三温度预设值、判断所述目标电池的加热时长是否大于第一时间预设值。
检测所述第一充电时间是否大于第一时间预设值，若否，则跳转至步骤S202，按照额定加热电流的所需百分比为电池请求充电电流；在本申请的优选实施例中，所述额定加热电流的所需百分比为90％，其中，所述第三温度预设值为5℃，第一时间预设值为5min。
步骤S202、按照90％的额定加热电流为所述目标电池充电；
充电回路闭合后，电池***的电池就和充电桩导通；加热继电器闭合后，加热装置就会和充电桩导通。
步骤S203、同时检测所述目标电池的充电电流M和充电电流N；
在此步骤中，先获取所述目标电池的充电电流M和充电电流N，判断充电电流M和充电电流N的大小和方向，所述充电电流M和充电电流N为方向相反的电流值，其中M+N＝0A。
分别获取目标电池当前的充电电流M和充电电流N之后，计算充电电流M和充电电流N的大小，并判断充电电流M和充电电流N是否满足判断条件，在此步骤中，判断条件为：充电电流M是否大于第一电流预设值、所述充电电流N是否小于第二电流预设值，其中，在本实施例中，所述第一电流预设值为3A，所述第二电流预设值为0A。
步骤S204、若所述目标电池充电电流M大于第一电流预设值，所述目标电池充电电流等于当前充电电流+(M-2)；
若检测到目标电池的充电电流N小于第二电流预设值，所述目标电池充电电流等于当前充电电流-(N+2)。
步骤S3、检测目标电池的温度是否大于第二温度预设值；
当所述目标电池同时进行加热和充电一段时间后，获取所述目标电池的温度，判断电池是否正常充电，同时检测目标电池是否已达到可以正常充电的温度。若电池可正常进行充电，根据所述目标电池当前温度，如图5所示，按照MAP表请求充电电流并充电。
判断所述温度是否大于第二温度预设值；
在本实施例中，所述第二温度预设值为10℃；
如果所述第二温度大于所述第二温度预设值，则转至步骤S4。
步骤S4、若大于，则对所述目标电池停止加热；
当目标电池温度大于第二温度预设值，即超过10℃时，所述目标电池满足快速充电的条件，在这个温度下对电池充电不会影响电池的充电性能。
如图5所示，所述MAP表表示电池***温度对应的请求充电电流，针对同时充电和加热的电池进一步进行跟踪，检测同时充电和加热的电池温度，判断该温度是否大于5℃，如果该电池温度大于5℃，则按照MAP所示请求下一步的充电电流；
进一步的，在本申请还提出一种低温充电装置，如图3所示，低温充电装置，被配置为所述低温充电方法充电，包括监控模块10、通讯模块20、电路控制模块30和充电模块40，其中：所述监控模块10采集电池温度信息，对采集到的电池温度信息进行判断；生成只对电池充电的指令或者同时对电池加热和充电的指令；所述所述通讯模块20接收并传输所述监控模块10对电池温度信息进行判断后得出的指令；所述通讯模块20接收所述监控模块10处理后的数据，并将监控模块10处理后的数据传输到电路控制模块30；所述电路控制模块30接收通讯模块20的指令，控制相对应的电路回路，并将充电指令反馈给充电模块40，如所述电路控制模块30接收到只对电池充电的指令，则控制电回路只闭合充电回路；接收到同时对电池充电和加热指令，则同时闭合充电回路和加热回路，并将充电指令反馈给充电模块40。
所述低温装置依据所述低温充电方法分别设立模块，其中所述监控模块采集低温充电方法中所述目标电池的温度、充电时长、充电电流M和充电电流N、充电电流；监控模块10采集上述数据之后对上述数据进行处理，按照所述低温充电方法对各数据进行处理和分配。通讯模块20接收监控模块10发送的数据，将数据传输到电路控制模块30，所述电路控制模块30控制充电请求电流数值和加热继电器请求电流数值，并将请求充电指令发送到充电模块40，使整个BMS***根据充电指令充电。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，如图4所示，所述监控模块10包括温度检测单元110、电流检测单元120、数据处理单元140和计时单元130，所述温度检测单元检测电池温度，所述计时单元计算电池充电时间，所述数据处理单元处理所述温度检测单元和计时单元的数据。
所述温度检测单元110检测目标点电池的第一温度、第二温度和第三温度，所述电流检测单元120检测充电电流M和充电电流N，所述计时单元130检测第一充电时间和第二充电时间，所述数据处理单元140根据温度及计时判断条件，生成对应的指令，发送到通讯模块20。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.低温充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测目标电池的温度是否小于第一温度预设值；
若小于，则对目标电池进行充电和加热；
检测目标电池的温度是否大于第二温度预设值；
若大于，则对所述目标电池停止加热。
2.根据权利要求1所述的低温充电方法，其特征在于，当所述目标电池的温度大于或等于第一温度预设值时，对所述目标电池进行充电。
3.根据权利要求2所述的低温充电方法，其特征在于，对所述目标电池进行充电，还包括以下步骤：
同时检测所述目标电池的温度是否大于第三温度预设值，以及检测所述目标电池的充电时长是否大于第一时间预设值；
若否，则按照90％的额定加热电流为所述目标电池充电；
若是，则同时检测所述目标电池的充电电流M和充电电流N。
4.根据权利要求3所述的低温充电方法，其特征在于，若所述充电电流M大于第一电流预设值，所述目标电池充电电流等于当前充电电流+(M-2)；
若所述充电电流N小于第二电流预设值，所述目标电池充电电流等于当前充电电流-(N+2)。
5.根据权利要求1所述的低温充电方法，其特征在于，当所述目标电池满足停止充电的条件，则对所述目标电池停止充电。
6.根据权利要求1所述的低温充电方法，其特征在于，当所述目标电池的温度大于第三设定温度，则按照MAP表请求充电电流。
7.根据权利要求3所述的低温充电方法，其特征在于，所述充电电流M和所述充电电流N为方向相反的电流值。
8.根据权利要求4所述的低温充电方法，其特征在于，所述第一电流预设值为3A；所述第二电流预设值为0A。
9.低温充电装置，其特征在于，被配置为执行权利要求1-8任一项所述低温充电方法，包括：
监控模块：采集电池温度信息，对采集到的电池温度信息进行判断，生成只对电池充电的指令或者同时对电池充电和加热的指令；
通讯模块：接收并传输所述监控模块对电池温度信息进行判断后得出的指令；
电路控制模块：接收到只对电池充电指令，则控制电回路只闭合充电回路；接收到同时对电池充电和加热指令，则同时闭合充电回路和加热回路，并将充电指令反馈给充电模块；
充电模块：根据所述电路控制模块发送的充电指令，对所述目标电池进行充电。
10.根据权利要求9所述的低温充电装置，其特征在于，所述监控模块还包括：
温度检测单元：检测所述目标电池的温度；
电流检测单元：检测所述目标电池的充电电流值；
计时单元：统计所述目标电池的充电时长；
数据处理单元：处理所述温度检测单元、电流检测单元和计时单元的数据，给所述目标电池输出对应的充电电流或加热电流。
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