CN114094235A - 储电装置的加热方法及其加热***、存储介质 - Google Patents

储电装置的加热方法及其加热***、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种储电装置的加热方法及其加热***、存储介质。储电装置的加热方法包括以下步骤。获取待加热储电装置的温度，并判断温度是否小于阈值。若是，则获取待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压。根据待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，以加热待加热储电装置。上述加热方法可以对待加热储电装置进行加热，使待加热储电装置的温度升高，从而提高待加热储电装置中电解液的活性，使待加热储电装置释放出更多的电量，以提升电动汽车的行驶里程。

Description

储电装置的加热方法及其加热***、存储介质
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种储电装置的加热方法及其加热***、存储介质。
背景技术
电动汽车是一种以动力电池为能量来源的新兴交通工具，其具有结构简单、低噪声、低价格以及无污染等优点。
在电动汽车中，动力电池是十分重要的组成部分。动力电池对电动汽车的行驶里程、使用寿命以及安全性都会产生一定程度的影响。
例如，在温度较低的冬季，动力电池(电池包)的温度也较低，这会使电池包中电解液的活性降低，从而导致电池包可放电量减少，影响电动汽车的行驶里程。
发明内容
基于此，有必要针对低温会降低电池包中电解液活性，影响电动汽车的行驶里程的问题，提供一种储电装置的加热方法及其加热***、存储介质。
本申请实施例提供了一种储电装置的加热方法，包括以下步骤。
获取待加热储电装置的温度，并判断温度是否小于阈值。若是，则获取待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压。根据待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，以加热待加热储电装置。
上述加热方法中，在获取了待加热储电装置的温度后，若温度小于阈值，则继续获取待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压。接下来，可以根据待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，来控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换。电能交换指的是在两个储电装置之间进行互相充放电。在互相充放电的过程中会产热，这样就可以对待加热储电装置进行加热，使待加热储电装置的温度升高，从而提高待加热储电装置中电解液的活性，使待加热储电装置释放出更多的电量，以提升电动汽车的行驶里程和待加热储电装置的使用寿命。
在一个实施例中，根据待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，包括以下步骤。
判断备用储电装置的电压是否大于待加热储电装置的电压。若是，则控制备用储电装置对待加热储电装置放电。若否，则增大备用储电装置的电压，以在备用储电装置的电压大于待加热储电装置的电压之后，重新控制备用储电装置对待加热储电装置放电。
上述加热方法中，在备用储电装置的电压大于待加热储电装置的电压的情况下，直接控制备用储电装置对待加热储电装置放电，以加热待加热储电装置。在备用储电装置的电压小于或等于待加热储电装置的电压的情况下，首先增大备用储电装置的电压。在备用储电装置的电压大于待加热储电装置的电压之后，可以重新控制备用储电装置对待加热储电装置放电，以提高待加热储电装置的温度，使待加热储电装置释放出更多的电量，进而可以提升电动汽车的行驶里程。
在一个实施例中，储电装置的加热方法还包括：在控制备用储电装置对待加热储电装置放电之前，对备用储电装置的电压进行稳压。
上述加热方法中，对备用储电装置的电压进行稳压可以在备用储电装置对待加热储电装置放电时，确保备用储电装置的电压具有较高的稳定性。
在一个实施例中，在控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，以加热待加热储电装置后，储电装置的加热方法还包括：在温度达到阈值时，继续控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，直至达到预设时长；其中，预设时长在温度等于阈值时开始计时。
上述加热方法中，在温度达到阈值时，可以继续控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，直至达到预设时长。如此，可以在预设时长以及更长时间内保持温度大于或等于阈值，以使待加热储电装置工作在适宜的温度下。此外，在保持温度的同时采用这种方法还有利于保护待加热储电装置，避免加热过度影响电动汽车的安全性。
在一个实施例中，待加热储电装置在满电时的荷电状态值大于备用储电装置在满电时的荷电状态值，且待加热储电装置和备用储电装置的标称电荷容量相同。
上述加热方法中，待加热储电装置在满电时的荷电状态值大于备用储电装置在满电时的荷电状态值，且待加热储电装置和备用储电装置的标称电荷容量相同。这样即使待加热储电装置和备用储电装置均处于满电状态，也可以在两个储电装置之间形成电压差，从而能够在温度低于阈值时，在两个储电装置之间进行电能交换，以加热待加热储电装置。
本申请实施例还提供了一种储电装置的加热***，用于实现前述一些实施例中的加热方法。前述加热方法所能实现的技术效果，该加热***也均能实现。该加热***包括：待加热储电装置、备用储电装置、温度获取模块、电压获取模块以及控制器。
备用储电装置设置于待加热储电装置的一侧并与待加热储电装置连接。
温度获取模块与待加热储电装置连接，用于获取待加热储电装置的温度。
电压获取模块与待加热储电装置和备用储电装置连接，用于获取待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压。
控制器与温度获取模块、电压获取模块、待加热储电装置以及备用储电装置连接，用于根据温度、待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，控制备用储电装置与待加热储电装置进行电能交换，以加热待加热储电装置。
在一个实施例中，控制器还用于：判断温度是否小于阈值，并在温度小于阈值的情况下，判断备用储电装置的电压是否大于待加热储电装置的电压。
若是，则控制备用储电装置对待加热储电装置进行放电，以加热待加热储电装置。
若否，则增大备用储电装置放电的电压，以在备用储电装置的电压大于待加热储电装置的电压之后，重新控制备用储电装置对待加热储电装置放电，以加热待加热储电装置。
在一个实施例中，储电装置的加热***还包括：变压稳压模块。
变压稳压模块与待加热储电装置和备用储电装置连接，用于调控备用储电装置和待加热储电装置的电压。
在一个实施例中，待加热储电装置的数量为多个，备用储电装置的数量为多个，待加热储电装置与备用储电装置一一对应。如此，可以提高加热效率，使待加热储电装置更快速地释放电量。
本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质存储有可适用于处理器执行的计算机指令，且计算机指令被处理器执行时实施前述一些实施例中的储电装置的加热方法。
前述加热方法所能实现的技术效果，该存储介质也均能实现，此处不再赘述。
附图说明
图1为一实施例提供的一种储电装置的加热方法的流程示意图；
图2为一实施例提供的另一种储电装置的加热方法的流程示意图；
图3为一实施例提供的一种储电装置的加热***的结构框图；
图4为一实施例提供的另一种储电装置的加热***的结构框图。
附图标记说明：
100-储电装置的加热***；10-待加热储电装置；20-备用储电装置；
30-温度获取模块；40-电压获取模块；50-控制器；60-变压稳压模块。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
电动汽车是一种以动力电池为能量来源的新兴交通工具，其具有结构简单、低噪声、低价格以及无污染等优点。
在电动汽车中，动力电池是十分重要的组成部分。动力电池对电动汽车的行驶里程、使用寿命以及安全性都会产生一定程度的影响。
例如，在夏季和冬季，车内人员会打开空调以营造舒适的温度环境，这个过程中必然会伴随动力电池电量的消耗，缩短电动汽车的行驶里程。
此外，在温度较低的冬季，动力电池对行驶里程的影响则更为突出。在低温环境下，动力电池(电池包)的温度也较低，这会使电池包中电解液的活性降低，从而导致电池包可放电量减少，影响电动汽车的行驶里程。
目前的解决方案是在电池包中的电芯表面设置加热膜以对电池包进行加热，但是加热膜也需要通电才能进行工作，其电能的来源就是提供动力的电池包。也就是说，加热膜在加热电池包的同时还会消耗该电池包的能量，这也会影响电动汽车的行驶里程。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
请结合图1和图2理解，本申请实施例提供了一种储电装置的加热方法，包括以下步骤。
S100，获取待加热储电装置的温度，并判断温度是否小于阈值。
若是，则获取待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压。
在动力电池技术领域，电芯是最小储能单元，多个电芯封装后会组成电池模组，数个电池模组在封装后组成的统一整体即为电池包。本申请中的储电装置可以是电芯、电池模组或者电池包中的任意一种。待加热储电装置即为在低温环境中需要被加热的装置，备用储电装置即为加热上述待加热储电装置的装置。
示例的，本申请中的待加热储电装置可以为动力电芯，备用储电装置可以为加热电芯。
示例的，上述阈值可以根据实际需求选择设置，例如为0摄氏度。
S200，根据待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，以加热待加热储电装置。
上述加热方法中，在获取了待加热储电装置的温度后，若温度小于阈值，则继续获取待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压。接下来，可以根据待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，来控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换。电能交换指的是在两个储电装置之间进行互相充放电。在互相充放电的过程中会产热，这样就可以对待加热储电装置进行加热，使待加热储电装置的温度升高，从而提高待加热储电装置中电解液的活性，使待加热储电装置释放出更多的电量，以提升电动汽车的行驶里程和待加热储电装置的使用寿命。
请参阅图2，在一个实施例中，根据待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压，控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，包括以下步骤。
判断备用储电装置的电压是否大于待加热储电装置的电压。
若是，则控制备用储电装置对待加热储电装置放电。
若否，则增大备用储电装置的电压，以在备用储电装置的电压大于待加热储电装置的电压之后，重新控制备用储电装置对待加热储电装置放电。
示例的，增大备用储电装置的电压可以采用多种方式。例如，可以采用变压稳压模块来增大备用储电装置的电压。或者控制待加热储电装置对备用储电装置进行放电，在待加热储电装置对备用储电装置进行放电的过程中待加热储电装置还会不断为电动汽车提供电量，这样经过一段时间后，备用储电装置的电压会增加并大于待加热储电装置的电压。
另外，在采用待加热储电装置对备用储电装置进行放电的方式增大备用储电装置的电压时，也会产生一部分热量，可以在一定程度上提高待加热储电装置的温度。
上述加热方法中，在备用储电装置的电压大于待加热储电装置的电压的情况下，直接控制备用储电装置对待加热储电装置放电，以加热待加热储电装置。在备用储电装置的电压小于或等于待加热储电装置的电压的情况下，首先增大备用储电装置的电压。在备用储电装置的电压大于待加热储电装置的电压之后，可以重新控制备用储电装置对待加热储电装置放电，以提高待加热储电装置的温度，使待加热储电装置释放出更多的电量，进而可以提升电动汽车的行驶里程。
在一个实施例中，储电装置的加热方法还包括：在控制备用储电装置对待加热储电装置放电之前，对备用储电装置的电压进行稳压。
此外，在采用待加热储电装置对备用储电装置进行放电的方式增大备用储电装置的电压时，也可以对待加热储电装置的电压进行稳压。
上述加热方法中，对备用储电装置的电压进行稳压可以在备用储电装置对待加热储电装置放电时，确保备用储电装置的电压具有较高的稳定性。
可以理解，若持续对待加热储电装置进行加热可能会出现加热过度的情况，这会影响电动汽车的安全性。因此，需要在适当的时候停止对待加热储电装置进行加热。停止加热的方法可以根据实际情况预先设定。
示例的，在控制备用储电装置与待加热储电装置进行电能交换，以加热待加热储电装置后，储电装置的加热方法还包括：在温度达到阈值时，继续控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，直至达到预设时长。其中，预设时长可以为3分钟、5分钟或者10分钟。另外，需要说明的是，预设时长在温度等于阈值时开始计时。
在一种示例中，阈值为0摄氏度，预设时长为5分钟。当加热待加热储电装置使待加热储电装置的温度达到0摄氏度时，继续控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换并持续5分钟，5分钟到了之后便立刻停止加热。
上述加热方法中，在温度达到阈值时，可以继续控制备用储电装置与待加热储电装置之间进行电能交换，直至达到预设时长。如此，可以在预设时长以及更长的时间内保持温度大于或等于阈值，以使待加热储电装置工作在适宜的温度下。此外，在保持温度的同时采用这种方法还有利于保护待加热储电装置，避免加热过度影响电动汽车的安全性。
在一个实施例中，待加热储电装置在满电时的荷电状态值大于备用储电装置在满电时的荷电状态值，且待加热储电装置和备用储电装置的标称电荷容量相同。
通常，会利用荷电状态(SOC)来表示储电装置中剩余电荷的可用状态，荷电状态的数值为百分数(剩余电荷量与标称电荷容量的比值)，其取值范围为0～100％。在标称电荷容量相同的情况下，待加热储电装置在满电时的SOC值大于备用储电装置在满电时的SOC值说明待加热储电装置的电压大于备用储电装置的电压。
此外，本申请实施例中满电时的荷电状态值即为储电装置的最高荷电状态值。
示例的，待加热储电装置在满电时的荷电状态值可以为100％，备用储电装置在满电时的荷电状态值可以为90％。
示例的，备用储电装置与待加热储电装置的制备方法不同。备用储电装置可以在待加热储电装置的基础上，通过减少导电剂的数量、减少涂炭量或者增加电阻制备。这样可以使备用储电装置在满电时的荷电状态值小于待加热储电装置在满电时的荷电状态值，从而可以在两个储电装置之间形成电压差。
上述加热方法中，待加热储电装置在满电时的荷电状态值大于备用储电装置在满电时的荷电状态值，且待加热储电装置和备用储电装置的标称电荷容量相同。这样即使待加热储电装置和备用储电装置均处于满电状态，也可以在两个储电装置之间形成电压差，从而能够在温度低于阈值时，在两个储电装置之间进行电能交换，以加热待加热储电装置。
请参阅图3，本申请实施例还提供了一种储电装置的加热***100，用于实现前述一些实施例中的加热方法。前述加热方法所能实现的技术效果，该加热***也均能实现。该储电装置的加热***100包括：待加热储电装置10、备用储电装置20、温度获取模块30、电压获取模块40以及控制器50。
备用储电装置20设置于待加热储电装置10的一侧并与待加热储电装置10连接。
示例的，备用储电装置20可以贴装在待加热储电装置10的一侧并与待加热储电装置10连接。
温度获取模块30与待加热储电装置10连接，用于获取待加热储电装置10的温度。
电压获取模块40与待加热储电装置10和备用储电装置20连接，用于获取待加热储电装置10的电压以及备用储电装置20的电压。
控制器50与温度获取模块30、电压获取模块40、待加热储电装置10以及备用储电装置20连接，用于根据温度、待加热储电装置10的电压以及备用储电装置20的电压，控制备用储电装置20与待加热储电装置10进行电能交换，以加热待加热储电装置10。
在一个实施例中，控制器50还用于：判断温度是否小于阈值，并在温度小于阈值的情况下，判断备用储电装置20的电压是否大于待加热储电装置10的电压。
若是，则控制备用储电装置20对待加热储电装置10进行放电，以加热待加热储电装置10。
若否，则增大备用储电装置20的电压，以在备用储电装置20的电压大于待加热储电装置10的电压之后，重新控制备用储电装置20对待加热储电装置10放电，以加热待加热储电装置10。
请参阅图4，在一个实施例中，储电装置的加热***100还包括：变压稳压模块60。
变压稳压模块60既具有变压(升压或降压)的作用还具有稳压的作用。可选的，变压稳压模块60可以为DC/DC转换器。
示例的，变压稳压模块60与待加热储电装置10和备用储电装置20连接，用于调控备用储电装置20和待加热储电装置10的电压。
在控制备用储电装置20对待加热储电装置10放电之前，变压稳压器60可以对备用储电装置20的电压进行稳压。在采用控制待加热储电装置10对备用储电装置20进行放电的方法以增大备用储电装置20的电压时，变压稳压器60可以对待加热储电装置10的电压进行稳压。
此外，在需要增大备用储电装置20的电压时，可以直接利用变压稳压器60对备用储电装置20的电压进行升压。
在一个实施例中，控制器50还与变压稳压模块60连接，用于通过变压稳压模块60调控备用储电装置20和待加热储电装置10的电压。
在一个实施例中，待加热储电装置10的数量为多个，备用储电装置20的数量为多个，待加热储电装置10与备用储电装置20一一对应，即每个待加热储电装置10配备一个备用储电装置20。如此，可以提高加热效率，使待加热储电装置10更快速地释放电量。
本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质存储有可适用于处理器执行的计算机指令，且计算机指令被处理器执行时实施前述一些实施例中的储电装置的加热方法。前述加热方法所能实现的技术效果，该存储介质也均能实现，此处不再赘述。
在一个实施例中，处理器可以由通用集成电路芯片或专用集成电路芯片实现，例如该集成电路芯片可以设置在一个主板上，例如在该主板上还可以设置有存储介质以及电源电路等；此外，处理器也可以由电路或者采用软件、硬件(电路)、固件或其任意组合方式实现。
在一个实施例中，处理器也可以是中央处理器、微处理器，例如X86处理器、ARM处理器，或者可以是图像处理器(GPU)或张量处理器(TPU)，或者可以是数字处理器(DSP)等。
本申请所提供的各实施例中所使用的存储介质，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种储电装置的加热方法，其特征在于，包括：
获取待加热储电装置的温度，并判断所述温度是否小于阈值；
若是，则获取所述待加热储电装置的电压以及备用储电装置的电压；
根据所述待加热储电装置的电压以及所述备用储电装置的电压，控制所述备用储电装置与所述待加热储电装置之间进行电能交换，以加热所述待加热储电装置。
2.根据权利要求1所述的储电装置的加热方法，其特征在于，所述根据所述待加热储电装置的电压以及所述备用储电装置的电压，控制所述备用储电装置与所述待加热储电装置之间进行电能交换，包括：
判断所述备用储电装置的电压是否大于所述待加热储电装置的电压；
若是，则控制所述备用储电装置对所述待加热储电装置放电；
若否，则增大所述备用储电装置的电压，以在所述备用储电装置的电压大于所述待加热储电装置的电压之后，重新控制所述备用储电装置对所述待加热储电装置放电。
3.根据权利要求2所述的储电装置的加热方法，其特征在于，在控制所述备用储电装置对所述待加热储电装置放电之前，对所述备用储电装置的电压进行稳压。
4.根据权利要求1所述的储电装置的加热方法，其特征在于，在控制所述备用储电装置与所述待加热储电装置之间进行电能交换，以加热所述待加热储电装置后，所述储电装置的加热方法还包括：
在所述温度达到所述阈值时，继续控制所述备用储电装置与所述待加热储电装置之间进行电能交换，直至达到预设时长；
其中，所述预设时长在所述温度等于所述阈值时开始计时。
5.根据权利要求1所述的储电装置的加热方法，其特征在于，所述待加热储电装置在满电时的荷电状态值大于所述备用储电装置在满电时的荷电状态值，且所述待加热储电装置和所述备用储电装置的标称电荷容量相同。
6.一种储电装置的加热***，其特征在于，包括：
待加热储电装置；
备用储电装置，设置于所述待加热储电装置的一侧并与所述待加热储电装置连接；
温度获取模块，与所述待加热储电装置连接，用于获取所述待加热储电装置的温度；
电压获取模块，与所述待加热储电装置和所述备用储电装置连接，用于获取所述待加热储电装置的电压以及所述备用储电装置的电压；
以及，控制器，与所述温度获取模块、所述电压获取模块、所述待加热储电装置以及所述备用储电装置连接，用于根据所述温度、所述待加热储电装置的电压以及所述备用储电装置的电压，控制所述备用储电装置与所述待加热储电装置进行电能交换，以加热所述待加热储电装置。
7.根据权利要求6所述的储电装置的加热***，其特征在于，所述控制器还用于：
判断所述温度是否小于阈值，并在所述温度小于所述阈值的情况下，判断所述备用储电装置的电压是否大于所述待加热储电装置的电压；
若是，则控制所述备用储电装置对所述待加热储电装置进行放电，以加热所述待加热储电装置；
若否，则增大所述备用储电装置的电压，以在所述备用储电装置的电压大于所述待加热储电装置的电压之后，重新控制所述备用储电装置对所述待加热储电装置放电，以加热所述待加热储电装置。
8.根据权利要求7所述的储电装置的加热***，其特征在于，所述储电装置的加热***还包括：
变压稳压模块，与所述待加热储电装置和所述备用储电装置连接，用于调控所述备用储电装置和所述待加热储电装置的电压。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的储电装置的加热***，其特征在于，所述待加热储电装置的数量为多个，所述备用储电装置的数量为多个，所述待加热储电装置与所述备用储电装置一一对应。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有可适用于处理器执行的计算机指令，且所述计算机指令被所述处理器执行时实施如权利要求1～5中任一项所述的储电装置的加热方法。
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