CN114670684A - 一种动力电池加热控制方法、装置、设备及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动力电池加热控制方法、装置、设备及汽车，涉及汽车技术领域。该动力电池加热控制方法包括：在通过加热膜对动力电池进行加热时，获取车载充电机的期望输出功率；根据期望输出功率，确定加热膜的可用功率；在可用功率大于加热膜的额定功率时，根据期望输出功率确定车载充电机的输出电压；在可用功率小于或等于额定功率时，根据可用功率和加热膜的加热膜阻值，确定车载充电机的输出电压。通过比较车载充电机提供给加热膜的可用功率和额定功率，在可用功率小于或等于额定功率时，通过限制车载充电机的输出电压限制加热膜的加热功率，降低了车载充电机或直流转换器发生欠压的风险，同时可以最大化满足动力电池的加热需求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种动力电池加热控制方法、装置、设备及汽车。
背景技术
目前电动汽车动力电池低于一定温度时，电池不允许充电。在电池剩余电量很低且此时用户有充电需求时，只能先断开动力电池主正主负继电器，仅通过充电设备供电加热，待电池温度升高后，再进行充电。由于低温条件下，电池允许充电电流较小，低温充电时间延长，为了减少低温加热时间，一般采用电池加热膜功率较大，可以快速加热电池，满足直流充电快速充满电的需求，但是对于交流充电，有多种充电功率，如果加热膜功率过大，可能引起车载充电机OBC或直流转换器DCDC欠压，最终可能导致无法加热进而无法充电。
发明内容
本发明实施例提供一种动力电池加热控制方法、装置、设备及汽车，用以解决如何避免在动力电池加热过程中车载充电机或直流转换器出现欠压的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种动力电池加热控制方法，包括：
在通过加热膜对动力电池进行加热时，获取车载充电机的期望输出功率；
根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率；
在所述可用功率大于所述加热膜的额定功率时，根据所述期望输出功率确定所述车载充电机的输出电压；
在所述可用功率小于或等于所述额定功率时，根据所述可用功率和所述加热膜的加热膜阻值，确定所述车载充电机的输出电压。
进一步地，在获取车载充电机的期望输出功率之前，所述方法还包括：
在对动力电池进行充电前，获取所述动力电池的当前温度；
在所述当前温度低于预设温度时，控制所述动力电池的正负继电器断开，并控制所述加热膜对所述动力电池进行加热。
进一步地，所述获取车载充电机的期望输出功率，包括：
获取充电确认检测CC阻值、充电控制检测CP占空比和所述车载充电机的最大输出功率；
根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率。
进一步地，所述根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率，包括：
根据所述CC阻值，确定第一输出功率；
根据所述CP占空比，确定第二输出功率；
确定所述第一输出功率、所述第二输出功率和所述最大输出功率中的最小值为所述期望输出功率。
进一步地，所述根据所述CC阻值，确定第一输出功率，包括：
根据CC阻值，确定充电线缆的电流限值；
根据所述电流限制、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第一输出功率；
进一步地，所述根据所述CP占空比，确定第二输出功率，包括：
根据所述CP占空比，确定车载充电机连接的外部供电设备的最大供电电流；
根据所述最大供电电流、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第二输出功率。
进一步地，所述根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率，包括：
确定为直流转换器DCDC预留的负载消耗功率；
根据所述期望输出功率和所述负载消耗功率的差值，得到所述可用功率。
本发明实施例还提供一种动力电池加热控制装置，包括：
第一获取模块，用于在通过加热膜对动力电池进行加热时，获取车载充电机的期望输出功率；
第一确定模块，用于根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率；
第二确定模块，用于在所述可用功率大于所述加热膜的额定功率时，根据所述期望输出功率确定所述车载充电机的输出电压；
第三确定模块，用于在所述可用功率小于或等于所述额定功率时，根据所述可用功率和所述加热膜的加热膜阻值，确定所述车载充电机的输出电压。
进一步地，所述装置还包括：
第二获取模块，用于在对动力电池进行充电前，获取所述动力电池的当前温度；
控制模块，用于在所述当前温度低于预设温度时，控制所述动力电池的正负继电器断开，并控制所述加热膜对所述动力电池进行加热。
进一步地，所述第一获取模块包括：
获取单元，用于获取充电确认检测CC阻值、充电控制检测CP占空比和所述车载充电机的最大输出功率；
第一确定单元，用于根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率。
进一步地，所述第一确定单元，包括：
第一确定子单元，用于根据所述CC阻值，确定第一输出功率；
第二确定子单元，用于根据所述CP占空比，确定第二输出功率；
第三确定子单元，用于确定所述第一输出功率、所述第二输出功率和所述最大输出功率中的最小值为所述期望输出功率。
进一步地，所述第一确定子单元，用于根据CC阻值，确定充电线缆的电流限值；根据所述电流限制、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第一输出功率；
进一步地，所述第二确定子单元，用于根据所述CP占空比，确定车载充电机连接的外部供电设备的最大供电电流；根据所述最大供电电流、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第二输出功率。
进一步地，所述第一确定模块，包括：
第二确定单元，用于确定为直流转换器DCDC预留的负载消耗功率；
第三确定单元，用于根据所述期望输出功率和所述负载消耗功率的差值，得到所述可用功率。
本发明实施例还提供一种控制设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的动力电池加热控制方法。
本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的动力电池加热控制装置。
本发明的有益效果是：
通过比较车载充电机提供给加热膜的可用功率和加热膜的额定功率，在可用功率小于或等于额定功率时，通过限制车载充电机的输出电压限制加热膜的加热功率，降低了发生欠压的风险，同时可以最大化满足动力电池的加热需求。
附图说明
图1表示本发明实施例的动力电池加热控制方法的流程示意图之一；
图2表示本发明实施例的动力电池加热控制方法的流程示意图之二；
图3表示本发明实施例的动力电池加热控制***的结构示意图；
图4表示本发明实施例的动力电池加热控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明针对如何避免在动力电池加热过程中车载充电机或直流转换器出现欠压的问题，提供一种动力电池加热控制方法、装置、设备及汽车。
如图1所示，本发明实施例提供一种动力电池加热控制方法，所述方法包括：
步骤11，在通过加热膜对动力电池进行加热时，获取车载充电机的期望输出功率；
步骤12，根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率；
步骤13，在所述可用功率大于所述加热膜的额定功率时，根据所述期望输出功率确定所述车载充电机的输出电压；
步骤14，在所述可用功率小于或等于所述额定功率时，根据所述可用功率和所述加热膜的加热膜阻值，确定所述车载充电机的输出电压。
本发明实施例通过比较车载充电机提供给加热膜的可用功率和加热膜的额定功率，在可用功率小于额定功率时，通过限制车载充电机的输出电压限制加热膜的加热功率，从而降低了车载充电机或直流转换器发生欠压的风险，同时可以最大化满足动力电池的加热需求。
需要说明的是，在电池由于低温不允许充电时，动力电池不接入高压回路，车载充电机从供电设备取电，为整车部件工作供电，负载只有加热膜和直流转换器DCDC的负载功率，直流转换器DCDC的负载功率基本不变，一般小于1Kw，考虑到加热膜为纯阻性负载，因此可以通过限制加热膜功率，提前自适应进行功率分配，从而防止车载充电机OBC或直流转换器DCDC出现欠压问题。
具体地，在对动力电池进行加热过程中，车载充电机除用于加热动力电池外，还需要为负载预留一定功率，以应对低压负载的突然接入。因此，所述步骤12，包括：
确定为直流转换器DCDC预留的负载消耗功率；
根据所述期望输出功率和所述负载消耗功率的差值，得到所述可用功率。
具体地，在所述可用功率小于或等于所述额定功率时，根据所述可用功率和所述加热膜的加热膜阻值，确定所述车载充电机的输出电压，计算公式为：其中
U为输出电压，P1为可用功率，P2为负载消耗功率，R为加热膜阻值。
具体地，在步骤11获取车载充电机的期望输出功率之前，所述方法还包括：
在对动力电池进行充电前，获取所述动力电池的当前温度；
在所述当前温度低于预设温度时，控制所述动力电池的正负继电器断开，并控制所述加热膜对所述动力电池进行加热。
其中，所述预设温度是动力电池禁止充电桩对其充电的阈值温度。在动力电池的当前温度低于所述预设温度时，不允许对动力电池进行充电，此时通过断开正负继电器使动力电池不接入高压回路，车载充电机用于为加热动力电池的加热膜和DCDC转换器连接的低压负载进行供电。
如图2所示，为应用所述动力电池加热控制方法的控制***，包括：动力电池、车载充电机、加热膜和直流转换器，以及连接在所述直流转换器上的低压负载，具体地，所述低压负载包括车灯、冷却水泵、方向盘等低压用电器件。
具体地，所述步骤11获取车载充电机的期望输出功率，包括：
获取充电确认检测CC阻值、充电控制检测CP占空比和所述车载充电机的最大输出功率；
根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率。
需要说明的是，交流充电口的端子包括：充电确认检测CC和充电控制检测CP，其中，CC检测是通过对接入电路的检测判断是否连接，如检测到接地则认为已连接，另外，不同的电阻值对应不同的充电电流值，因此CC阻值可以用来判断充电枪电缆规格允许充电电流，即所述充电限额。当充电枪连接后通过CP检测接入PWM信号，从而可以得出充电桩的最大输出电流。
具体地，所述根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率，包括：
根据所述CC阻值，确定第一输出功率；
根据所述CP占空比，确定第二输出功率；
确定所述第一输出功率、所述第二输出功率和所述最大输出功率中的最小值为所述期望输出功率。
具体地，所述根据所述CC阻值，确定第一输出功率，包括：
根据CC阻值，确定充电线缆的电流限值；
根据所述电流限制、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第一输出功率；其中，所述供电电压为220V。
具体地，所述根据所述CP占空比，确定第二输出功率，包括：
根据所述CP占空比，确定车载充电机连接的外部供电设备的最大供电电流；
根据所述最大供电电流、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第二输出功率。
需要说明的是，车载充电机的期望输出功率是所述第一输出功率、所述第二输出功率和所述最大输出功率中的最小值，也就是车载充电机当前的最大允许输出功率。其中，所述第一输出功率是根据充电桩能够提供的最大充电电流确定的，所述第二输出功率是根据充电枪电缆的额定容量确定的，所述最大输出功率是根据所述车载充电机的额定输入电流确定的。
如图3所示，下面结合具体流程说明上述方案的具体实现过程：
步骤301，动力电池的当前温度低于预设温度；其中，预设温度是动力电池禁止充电桩对其充电的阈值温度；
步骤302，动力电池的正负继电器断开；
步骤303，确定车载充电机的期望输出功率；
步骤304，判断加热膜的可用功率是否大于加热膜的额定功率；若是执行步骤305，否则执行步骤306；
步骤305，按照最高允许电池电压请求车载充电机输出电压；
步骤306，在加热膜的可用功率不大于加热膜的额定功率时，根据可用功率确定车载充电机的输出电压；
步骤307，车载充电机按照输出电压恒压输出，其中，所述输出电压是步骤305中确定的输出电压或步骤306中确定的输出电压。
需要说明的是，本发明实施例在动力电池加热过程中，可以自动匹配不同的加热功率，若加热膜的额定功率小于或等于车载充电机提供的可用功率时，则不需要对加热膜的加热功率进行限制，只有在加热膜的额定功率大于车载充电机提供的可用功率，为了防止车载充电机或直流转换器发生欠压，会对加热膜的加热功率进行限制。也就是说，本发明人实施例是在不改变电池包现有结构的情况下，通过限制车载充电机的输出电压对加热膜的加热功率进行限制，从而降低车载充电机或直流转换器的欠压风险，由于不需要改变电池包结构且不需要额外增加继电器，因此可以降低控制成本。
如图4所示，本发明实施例还提供一种动力电池加热控制装置，包括：
第一获取模块41，用于在通过加热膜对动力电池进行加热时，获取车载充电机的期望输出功率；
第一确定模块42，用于根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率；
第二确定模块43，用于在所述可用功率大于所述加热膜的额定功率时，根据所述期望输出功率确定所述车载充电机的输出电压；
第三确定模块44，用于在所述可用功率小于或等于所述额定功率时，根据所述可用功率和所述加热膜的加热膜阻值，确定所述车载充电机的输出电压。
本发明实施例通过比较车载充电机提供给加热膜的可用功率和加热膜的额定功率，在可用功率小于或等于额定功率时，通过限制车载充电机的输出电压限制加热膜的加热功率，从而降低了车载充电机或直流转换器发生欠压的风险，同时可以最大化满足动力电池的加热需求。
具体地，所述装置还包括：
第二获取模块，用于在对动力电池进行充电前，获取所述动力电池的当前温度；
控制模块，用于在所述当前温度低于预设温度时，控制所述动力电池的正负继电器断开，并控制所述加热膜对所述动力电池进行加热。
具体地，所述第一获取模块包括：
获取单元，用于获取充电确认检测CC阻值、充电控制检测CP占空比和所述车载充电机的最大输出功率；
第一确定单元，用于根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率。
具体地，所述第一确定单元，包括：
第一确定子单元，用于根据所述CC阻值，确定第一输出功率；
第二确定子单元，用于根据所述CP占空比，确定第二输出功率；
第三确定子单元，用于确定所述第一输出功率、所述第二输出功率和所述最大输出功率中的最小值为所述期望输出功率。
具体地，所述第一确定子单元，用于根据CC阻值，确定充电线缆的电流限值；根据所述电流限制、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第一输出功率；
具体地，所述第二确定子单元，用于根据所述CP占空比，确定车载充电机连接的外部供电设备的最大供电电流；根据所述最大供电电流、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第二输出功率。
具体地，所述第一确定模块42，包括：
第二确定单元，用于确定为直流转换器DCDC预留的负载消耗功率；
第三确定单元，用于根据所述期望输出功率和所述负载消耗功率的差值，得到所述可用功率。
本发明实施例还提供一种控制设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的动力电池加热控制方法。其中，上述动力电池加热控制方法的所述实现实施例均适用于该控制设备的实施例中，也能达到同样的技术效果。
本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的动力电池加热控制装置。
需要说明的是，设置有该动力电池加热控制装置的汽车，通过比较车载充电机提供给加热膜的可用功率和加热膜的额定功率，在可用功率小于或等于额定功率时，通过限制车载充电机的输出电压限制加热膜的加热功率，从而降低了车载充电机或直流转换器发生欠压的风险，同时可以最大化满足动力电池的加热需求。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (16)
1.一种动力电池加热控制方法，其特征在于，包括：
在通过加热膜对动力电池进行加热时，获取车载充电机的期望输出功率；
根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率；
在所述可用功率大于所述加热膜的额定功率时，根据所述期望输出功率确定所述车载充电机的输出电压；
在所述可用功率小于或等于所述额定功率时，根据所述可用功率和所述加热膜的加热膜阻值，确定所述车载充电机的输出电压。
2.根据权利要求1所述的动力电池加热控制方法，其特征在于，在获取车载充电机的期望输出功率之前，所述方法还包括：
在对动力电池进行充电前，获取所述动力电池的当前温度；
在所述当前温度低于预设温度时，控制所述动力电池的正负继电器断开，并控制所述加热膜对所述动力电池进行加热。
3.根据权利要求1所述的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述获取车载充电机的期望输出功率，包括：
获取充电确认检测CC阻值、充电控制检测CP占空比和所述车载充电机的最大输出功率；
根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率。
4.根据权利要求3所述的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率，包括：
根据所述CC阻值，确定第一输出功率；
根据所述CP占空比，确定第二输出功率；
确定所述第一输出功率、所述第二输出功率和所述最大输出功率中的最小值为所述期望输出功率。
5.根据权利要求4所述的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述根据所述CC阻值，确定第一输出功率，包括：
根据CC阻值，确定充电线缆的电流限值；
根据所述电流限制、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第一输出功率。
6.根据权利要求4所述的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述根据所述CP占空比，确定第二输出功率，包括：
根据所述CP占空比，确定车载充电机连接的外部供电设备的最大供电电流；
根据所述最大供电电流、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第二输出功率。
7.根据权利要求1所述的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率，包括：
确定为直流转换器DCDC预留的负载消耗功率；
根据所述期望输出功率和所述负载消耗功率的差值，得到所述可用功率。
8.一种动力电池加热控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于在通过加热膜对动力电池进行加热时，获取车载充电机的期望输出功率；
第一确定模块，用于根据所述期望输出功率，确定所述加热膜的可用功率；
第二确定模块，用于在所述可用功率大于所述加热膜的额定功率时，根据所述期望输出功率确定所述车载充电机的输出电压；
第三确定模块，用于在所述可用功率小于或等于所述额定功率时，根据所述可用功率和所述加热膜的加热膜阻值，确定所述车载充电机的输出电压。
9.根据权利要求8所述的动力电池加热控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二获取模块，用于在对动力电池进行充电前，获取所述动力电池的当前温度；
控制模块，用于在所述当前温度低于预设温度时，控制所述动力电池的正负继电器断开，并控制所述加热膜对所述动力电池进行加热。
10.根据权利要求8所述的动力电池加热控制装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：
获取单元，用于获取充电确认检测CC阻值、充电控制检测CP占空比和所述车载充电机的最大输出功率；
第一确定单元，用于根据所述CC阻值、所述CP占空比和所述最大输出功率，确定所述期望输出功率。
11.根据权利要求10所述的动力电池加热控制装置，其特征在于，所述第一确定单元，包括：
第一确定子单元，用于根据所述CC阻值，确定第一输出功率；
第二确定子单元，用于根据所述CP占空比，确定第二输出功率；
第三确定子单元，用于确定所述第一输出功率、所述第二输出功率和所述最大输出功率中的最小值为所述期望输出功率。
12.根据权利要求11所述的动力电池加热控制装置，其特征在于，
所述第一确定子单元，用于根据CC阻值，确定充电线缆的电流限值；根据所述电流限制、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第一输出功率。
13.根据权利要求11所述的动力电池加热控制装置，其特征在于，所述第二确定子单元，用于根据所述CP占空比，确定车载充电机连接的外部供电设备的最大供电电流；根据所述最大供电电流、所述车载充电机连接的外部供电设备的供电电压以及所述车载充电机的转换效率的乘积，得到所述第二输出功率。
14.根据权利要求8所述的动力电池加热控制装置，其特征在于，所述第一确定模块，包括：
第二确定单元，用于确定为直流转换器DCDC预留的负载消耗功率；
第三确定单元，用于根据所述期望输出功率和所述负载消耗功率的差值，得到所述可用功率。
15.一种控制设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的动力电池加热控制方法。
16.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8至14任一项所述的动力电池加热控制装置。
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