CN115571023A - 电池加热控制方法、装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池加热控制方法、装置及车辆,所述电池加热控制方法包括:当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数,根据电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式,其中,电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热,根据电池加热模式,控制电池进行加热。本发明所述的电池加热控制方法,通过实时监测的电池温度、电池SOC值及电机温度参数,整合调整电池加热模式,即根据不同状况下采取适合的电池加热模式,提高电池加热效率,降低电池加热能耗,解决车辆低温充电效率低、电池加热能耗大的问题,提高低温极限条件下电池充电效率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆电池技术领域,特别涉及一种电池加热控制方法、装置及车辆。
背景技术
纯电动车辆的动力电池在低温极限条件下充电时,会出现充电电流小、充电速度变慢的现象,目前,业内通行的方法是在车辆低温充电的情形下,通过提升电池温度的手段来解决低温充电导致的问题。
现有技术可以采用PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数器件)加热方法在低温条件下给电池加热,利用PTC加热元件加热冷却液,通过循环水泵流过电池冷板,达到加热电池的效果,然而,通过PTC加热电池的方式,PTC加热电池所需电量来源于电池,即电池需要边充电边给PTC供电,导致充电效率低,电池加热能耗大的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种电池加热控制方法、装置及车辆,以解决车辆低温充电效率低、电池加热能耗大的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种电池加热控制方法,包括:
当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数;
根据所述电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式;其中,所述电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热;
根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热。
进一步的,所述电机温度参数包括电机控制器温度、电机入口水温和电机出口水温,所述根据所述电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式,包括:
若所述电池温度小于或等于加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动所述电池脉冲加热;
若所述电机出口水温与所述电池温度之差大于或等于预设值,且所述电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动所述电机余热加热。
进一步的,若所述电池温度小于或等于加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动所述电池脉冲加热之后,包括:
若所述电机控制器温度大于第一预设温度,或所述电机入口水温大于第一预设入口水温,退出所述电池脉冲加热,控制启动电机水泵,以供电机散热;
若所述电机控制器温度小于或等于所述第二预设温度,且所述电机入口水温小于或等于第二预设入口水温,重新启动所述电池脉冲加热。
进一步的,若所述电池温度小于或等于加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动所述电池脉冲加热之后,包括:
当所述电机控制器温度小于或等于所述第一预设温度,且所述电机入口水温小于或等于所述第一预设入口水温时,若电池温差大于第一预设温差,退出所述电池脉冲加热,控制启动电池水泵,执行预设均温策略;其中,所述电池温差为电池最高温度与电池最低温度的差值;
当所述电池温差小于或等于第二预设温差时,若所述电机出口水温与电池温度之差大于或等于所述预设值,且所述电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动所述电机余热加热。
进一步的,若所述电机出口水温与电池温度之差大于或等于所述预设值,且所述电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动所述电机余热加热之后,包括:
若所述电机出口水温与电池温度之差小于所述预设值,退出所述电机余热加热;
否则,重新启动所述电机余热加热。
进一步的,所述启动所述电机余热加热之后,包括:
若所述电池温度小于或等于所述加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于所述加热启动SOC值,确定重新启动电池脉冲加热;
若所述电池温度大于所述加热启动温度,或所述电池SOC值小于预设SOC阈值,退出所述电池加热模式。
进一步的,所述根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热,包括:
若所述电池加热模式为所述电池脉冲加热,向电机控制器发出第一控制信号,控制电机输出电流波形对所述电池进行脉冲加热。
进一步的,所述根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热,包括:
若所述电池加热模式为所述电机余热加热,向空调控制器发出第二控制信号,控制电池内部制冷剂管道与冷却液管道之间热量交换对所述电池进行加热。
本发明的另一目的在于提出一种电池加热控制装置,以解决车辆低温充电效率低、电池加热能耗大的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种电池加热控制装置,包括:
获取信息模块,用于当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数;
确定模式模块,用于根据所述电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式;其中,所述电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热;
控制加热模块,用于根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热。
进一步的,所述控制加热模块,包括:
第一控制加热子模块,用于若所述电池加热模式为所述电池脉冲加热,向电机控制器发出第一控制信号,控制电机输出电流波形对所述电池进行脉冲加热。
进一步的,所述控制加热模块,包括:
第二控制加热子模块,用于若所述电池加热模式为所述电机余热加热,向空调控制器发出第二控制信号,控制电池内部制冷剂管道与冷却液管道之间热量交换对所述电池进行加热。
相对于现有技术,本发明所述的电池加热控制方法具有以下优势:
本发明通过当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数,根据电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式,电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热,根据电池加热模式,控制电池进行加热。本发明实施例通过实时监测的电池温度、电池SOC值及电机温度参数,整合调整电池加热模式,即根据车辆充电过程中电池的实际状况,采用适合的电池加热模式,动态切换电池加热模式,充分利用资源,提高充电情况下的电池加热效率,从而提高低温极限条件下电池充电效率,降低电池加热能耗,提升低温条件下充电效果。
为实现上述目的,本申请还提供了一种车辆,所述车辆包括:上述电池加热控制装置,以实现上述电池加热控制方法。
所述车辆与上述方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的一种电池加热控制方法的步骤流程图;
图2为图1的本发明实施例提供的电池加热控制方法的具体步骤流程图;
图3为本发明实施例提供的一种电池加热控制装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种电池加热控制装置的交互流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
参见图1,图1是本申请实施例提供的一种电池加热控制方法的步骤流程图,包括以下步骤:
步骤101,当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数。
在本发明实施例中,整车控制器检测到充电机发送的车辆处于充电连接状态信号,即车辆处于充电状态时,电池管理***(Battery Management System,BMS)获取电池温度、电池SOC值;电机控制器(Motor Control Unit,MCU)时刻监测电机温度参数,电机温度参数包括电机控制器温度、电机入口水温及电机出口水温,获取参数用以实时监测车辆充电过程中的电池状态。
具体的,电池管理***BMS用于准确估测动力电池SOC(State of Charge,荷电状态),保证电池SOC维持在合理的范围内,防止由于过充电对电池的损伤,并且动态监测动力电池的工作状态,即在电池充电过程中,实时采集动力电池中的每块电池的电池温度,防止电池发生过充电现象。
需要说明的是,电池SOC是荷电状态,用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值,取值范围为0-100%,当SOC=0时表示电池剩余电量为0,当SOC=100%时,表示电池电量完全充满。其中,电池SOC通过电池管理***根据电池端电压、充放电电流及内阻等参数来估算其大小。
步骤102,根据电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式;其中,电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热。
在本发明实施例中,整车控制器根据充电过程中实时获取的的电池温度和电池SOC,即根据电池充电过程中的荷电状态和充电运行状态,结合电机控制器监测的电机温度参数,确定电池加热模式为电池脉冲加热、电机余热加热,并进行电池加热模式的调整。
需要说明的是,车辆的锂离子动力电池受环境温度的影响相对比较明显,在低温极限的环境下,纯电动车辆的启动和充电也会受到影响,即纯电车使用率较高的锂离子动力电池在-10℃左右时,其可用放电容纳量骤降,仅能保持常温时的30%左右,并且锂电池在0℃以下充电容易产生析锂现象,引起不可逆的损伤和安全问题,导致低温环境下充电效率低,因此,需要对电池进行加热升温后再进行充电,即根据电池充电过程中的荷电状态和充电运行状态,结合电机控制器监测的电机温度参数,确定电池加热模式。
具体的,根据电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式,步骤102通过电池脉冲加热、电机余热加热两种电池加热模式对电池进行加热:
一种电池加热模式是:电池脉冲加热,即通过整车动力电池和电机逆变器组成的回路,控制IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)周期性导通实现电机电感的周期性储/放电,使电池锂离子在交流电作用下在阴极和阳极之间穿梭,由于欧姆内阻和电化学反应产热而实现自升温。
需要说明的是,在低温充电环境下,电池脉冲加热能够快速加热电池,提高电池温度,而此时电池无法进行充电,且电池与电机构成闭合的回路,随着电池温度的提高,电池SOC值逐渐降低,电机控制器温度、电机入口、出口水温逐渐上升,即在启动电池脉冲的过程中,电池管理***BMS判断电池SOC是否到达预设阈值,,电机控制器MCU需时刻判断电机控制器本体及水温是否超温,整车控制器根据温度判断条件,判断是否退出电池加热功能,防止电池过放。
另一种电池加热模式是:电机余热加热,通过冷却装置、比例阀将电机回路与电池回路、空调冷媒回路连接,利用电机余热进行电池加热和乘员舱制热,当电池的加热需求较低的时候,利用电机余热加热,可节约部分电能。
本发明实施例中,根据电池SOC值和电池加热过程的电池温度、电机温度参数,确定电池加热模式为电池脉冲加热,在电池温度明显提升后,采用电机余热加热,提高电池加热效率,减少电池加热的能耗。
本发明实施例中,整车控制器检测到车辆处于充电状态时,电池管理***BMS监测电池温度及电池SOC,电机控制器MCU监测电机温度参数,若电池温度小于或等于加热启动温度,且电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动电池脉冲加热;若电机出口水温与电池温度之差大于或等于预设值,且电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动电机余热加热。其中,加热启动温度和加热启动SOC值是根据电池性能确定的,在此不作具体限定。
具体的,步骤102包括:
若电机控制器温度大于第一预设温度,或电机入口水温大于第一预设入口水温,退出电池脉冲加热,控制启动电机水泵,以供电机散热;若电机控制器温度小于或等于第二预设温度,且电机入口水温小于或等于第二预设入口水温,重新启动电池脉冲加热。
本实施例中,第一预设温度、第二预设温度是防止充电加热过程中的电机会产生大量废热造成电机控制器温度过高设定的温度值,第一预设温度大于第二预设温度。同理,第一预设入口水温、第二预设入口水温是防止充电加热过程中电机水温过高,影响电池性能设定的温度值,第一预设入口水温大于第二预设入口水温。当然,以上仅为举例说明,在实际的使用过程中预设温度参数还可以包括其他参数。本实施方式不对预设温度值进行限定,在实际的使用过程中,根据电池性能、车辆充电条件设定,此处不做一一赘述。
需要说明的是,电机控制器控制启动电机水泵,通过低温散热器散热,降低电机控制器及电机水温,直至电机控制器温度小于或等于第二预设温度,且电机入口水温小于或等于第二预设入口水温,整车控制器控制重新进入电池脉冲加热。
具体的,步骤102包括:
当电机控制器温度小于或等于第一预设温度,且电机入口水温小于或等于第一预设入口水温时,若电池温差大于第一预设温差,退出电池脉冲加热,控制启动电池水泵,执行预设均温策略。
需要说明的是,电池温差为电池加热过程中电池最高温度与电池最低温度的差值,用于表征电池充电过程中的温度变化。电池加热过程,整车控制器同步监测电池最高温度与最低温度之差,根据电池温差,确定是否退出电池脉冲加热。电池水泵的预设均温策略用于控制电池水泵实现电池均温,通过采用预设的电池水泵的均温策略,考虑电池均温问题,避免出现电池热安全问题,满足用户对整车低温续航、低温充电、低温动力性的驾乘体验,使得本发明实施方式提供的技术方案适用性更强。
当电池温差小于或等于第二预设温差时,若电机出口水温与电池温度之差大于或等于预设值,且电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动电机余热加热。
具体的,确定电池加热模式为电池脉冲加热后,包括:
若电机出口水温与电池温度之差小于预设值,退出电机余热加热;否则,重新启动电机余热加热。
在电机余热加热过程中,当电机出口水温与电池温度之差小于预设值时,退出电机余热加热电池,继续电机水温蓄热,当满足电机余热加热电池条件时,重新启动电机余热加热。
具体的,步骤102包括:
若电池温度小于或等于加热启动温度,且电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定重新启动电池脉冲加热;若电池温度大于加热启动温度,或电池SOC值小于预设SOC阈值,退出电池加热模式。
本发明实施例中,根据电池温度和电池SOC值,确定电池加热模式为电池脉冲加热或电机余热加热,并且根据电池加热情况,确定启动或退出电池加热模式,合理调整电池加热方式,进一步的提高电池加热效率,充分利用资源,降低电池加热过程中的能耗。
步骤103,根据电池加热模式,控制电池进行加热。
在本发明实施例中,车辆充电状态下,整车控制器根据确定的电池加热模式,电池加热模式包括电池脉冲加热和电机余热加热,指示对应电池加热模式的控制单元,控制回路对电池进行加热。
具体的,为了使本领域技术人员能够更清楚地理解以上本发明实施方式公开的电池加热控制方法的整体流程,参照图4,具体电池加热控制方法可应用于如图4示出的本发明实施例提供的电池加热交互流程,整车控制器与电机控制器之间通信连接,还与充电机连接,本发明实施例应用于车辆充电状态。
本发明实施例中,整车控制器监测到车辆当前处于充电状态时,电池管理***监测电池温度及电池SOC,若电池温度小于或等于加热启动温度,电池SOC大于或等于加热启动SOC,则采用电池脉冲加热模式加热电池。电机控制器MCU监测电机温度参数,结合电池管理***BMS在电池加热过程中监测到电池SOC或电池温度,根据参数判定条件,为防止电池过放,确定是否退出电池脉冲加热,并切换至电机余热加热电池,同步开启电池充电,直至电池温度达到目标温度,退出电池加热模式。
需要说明的是,电池脉冲加热的具体过程为:电池管理***BMS与电机控制器连接,电池管理***BMS向电机控制器发出控制信号,电机控制器接收到控制信号后,电机***进入脉冲加热模式,给电池进行脉冲加热,吸收电机***热量的冷却液进入动力电池的冷却管路中对动力电池加热。
需要说明的是,电机余热加热的具体过程为:电池管理***BMS发送控制信号至空调控制器,空调控制器通过冷却装置、比例阀将电机回路与电池回路、空调冷媒回路连接,利用电机余热进行电池加热和乘员舱制热。
本发明实施例提供的电池加热控制方法,当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数,根据电池温度电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式,电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热,根据电池加热模式,控制电池进行加热。通过实时监测的电池温度、电池SOC值及电机温度参数,整合调整电池加热模式,即根据车辆充电过程中电池的实际状况,采用适合的电池加热模式,动态切换电池加热模式,充分利用资源,提高充电情况下的电池加热效率,从而提高低温极限条件下电池充电效率,降低电池加热能耗,提升低温条件下充电效果。
为了使本领域技术人员能够更清楚地理解以上本发明实施方式公开的电池加热控制方法的整体流程,参照图2,图2示出了本发明实施方式公开的电池加热控制方法的步骤流程,包括:
S201,车辆充电。
具体的,整车控制器检测到车辆处于充电状态的情况下,需要根据充电运行状态和电池状态确定启动电池加热,以提高低温充电条件下的电池充电效率,即整车控制器检测到车辆处于充电状态后,发送信号至电池管理***BMS和电机控制器MCU,电池管理***BMS进一步获取电池温度及电池SOC,电机控制器MCU监测电机温度参数。
需要说明的是,电池管理***BMS准确估测电池SOC,保证电池SOC维持在合理的范围内,防止由于过充电对电池的损伤,并且电机控制器动态监测动力电池的加热状态,即在电池加热过程中,实时采集动力电池中的每块电池的电池温度及电机温度,防止电池发生过热现象。
S202,电池温度小于或等于加热启动温度,电池SOC大于或等于加热启动SOC值。
具体的,电池管理***BMS在车辆充电过程中监测动力电池组中的电池温度及电池SOC,加热启动温度和加热启动SOC值是根据电池性能确定的,本发明实施例中加热启动温度可以是5℃,电池SOC的加热启动SOC可以是30%,即当电池温度大于或等于5℃,电池SOC大于或等于30%时,电池处于低温充电状态,则进入步骤203,启动电池脉冲加热,否则,则进入步骤204,不启动电池脉冲加热。
当然,以上加热启动温度和加热启动SOC值仅为本发明实施例的举例说明,在实际的使用过程中,S202还可以根据车辆动力电池,设置加热启动参数范围,此处不做一一赘述。
需要说明的是,电池SOC是荷电状态,用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值,取值范围为0-100%,当SOC=0时表示电池无剩余电量,当SOC=100%时,表示电池电量完全充满。其中,电池SOC通过电池管理***根据电池端电压、充放电电流及内阻等参数来估算其大小。
S203,启动电池脉冲加热。
具体的,电池管理***BMS向电机控制器MCU发出第一控制信号,控制电机输出电流波形对电池进行脉冲加热;其中,第一控制信号用于指示电机控制器启动电池脉冲加热回路。
需要说明的是,在低温充电环境下,电池脉冲加热能够快速加热电池,提高电池温度,而随着电池温度的提高,电池的SOC逐渐降低,即在启动电池脉冲的过程中,进入步骤205,电机控制器判断电机控制器温度和电机入口水温。
S204,不启动电池脉冲加热。
具体的,若电池温度大于加热启动温度,或电池SOC小于加热启动SOC值,则不具备电池加热条件,不启动电池脉冲加热。
S205,电机控制器温度小于或等于第一预设温度,电机入口水温小于或等于第一预设入口水温。
具体的,在启动电池脉冲加热后,加热电池过程中,电机控制器中包括传感器模块,用于监测电机控制器本体温度及电机入口水温、电机出口水温,电机控制器判断电机控制器温度和电机入口水温是否小于预设温度值,其中,第一预设温度、第一预设入口水温是根据电池充电保护确定的,具体数值根据电池性能及充电需求确定,在此不作限定,本发明实施例中,随着电池加热,电池温度逐渐上升,电池SOC逐渐下降,为确保电池加热过程出现过热问题,则进入步骤206,监测电池温差;否则,进入步骤207,退出电池脉冲加热,启动电机水泵。
S206,电池温差小于或等于第一预设温差。
具体的,在电池脉冲加热过程中,电池SOC值随着加热温度上升而逐渐下降,需判断电池温度是否加热至预设温度,通过整车控制器发送指令至电池管理***,电池管理***同步监测电池脉冲加热过程中,电池最高温度与最低温度之差,其中,第一预设温差是根据电池过热保护确定的,具体数值根据电池性能及充电需求确定,在此不作限定,本发明实施例中,在监测到电池温差小于或等于第一预设温差时,进入步骤209,判断电机出口水温与电池温度之差及电机出口水温;否则,即电池温差大于第一预设温差,则进入步骤207,退出电池脉冲加热,启动电机水泵。
S207,退出电池脉冲加热,启动电机水泵。
具体的,为避免电池脉冲加热过程中电机控制器超温,当判断出退出脉冲加热功能,则电机控制器控制启动电机水泵,通过低温散热器散热,降低电机控制器及电机水温,根据步骤S208,判断是否重新进入电池脉冲加热。
S208,电机控制器温度小于或等于第二预设温度,电机入口水温小于或等于第二预设入口水温。
具体的,在电池脉冲加热电池过程中,判断电机控制器温度、电机入口水温是否加热至预设温度,其中,预设温度是根据电机过热保护确定的,具体数值根据电机性能确定,在此不作限定,本发明实施例中,在监测到电机控制器温度小于或等于第二预设温度,电机入口水温小于或等于第二预设入口水温时,转到步骤S203,再次启动电池脉冲加热;否则,电机控制器温度大于第二预设温度,电机入口水温大于第二预设入口水温,需要继续启动电机水泵,保证散热。
S209,电机出口水温与电池温度之差大于或等于预设值,电机出口水温小于或等于预设出口水温。
具体的,本实施例中,当电机出口水温较电池温度的温差大于或等于预设值5℃时,即电机出口水温满足电池过热保护要求,在不影响电池性能的情况下,电机出口水温小于或等于预设出口水温,进入步骤S212,启动电机余热加热电池。
S210,退出电池脉冲加热,启动电池水泵。
具体的,当电机控制器温度小于或等于第一预设温度,且电机入口水温小于或等于第一预设入口水温时,若电池温差大于第一预设温差,退出电池脉冲加热,控制启动电池水泵,以执行预设均温策略。
需要说明的是,电池水泵的预设均温策略用于控制电池水泵实现电池均温,通过采用预设的电池水泵的均温策略,考虑电池均温问题,避免出现电池热安全问题,满足用户对整车低温续航、低温充电、低温动力性的驾乘体验。
S211,电池温差小于或等于第二预设温差。
具体的,控制启动电池水泵执行预设均温策略直至电池温差小于或等于第二预设温差时,进入步骤S209,否则,继续启动电池水泵执行预设均温策略。
S212,启动电机余热加热。
具体的,当电机出口水温较电池温度的温差大于或等于预设值,即电机出口水温满足电池过热保护要求,确定电池加热模式为电机余热加热,向空调控制器发出第二控制信号,控制电池内部制冷剂管道与冷却液管道之间热量交换对电池进行加热;其中,第二控制信号用于指示空调控制器启动电机与电池热量交换回路。
S213,电机出口水温与电池温度之差大于或等于预设值。
具体的,若电机出口水温与电池温度之差大于或等于预设值,进入步骤S216,判断电池温度及电池SOC值;否则,若电机出口水温与电池温度之差小于预设值,则进入步骤S214,退出电机余热加热。
S214,退出电机余热加热。
S215,电机出口水温与电池温度之差大于或等于预设值,电机出口水温小于或等于预设出口水温。
具体的,在退出电机余热加热后,继续监测电机出口水温与电池温度,当满足电机余热加热电池进入条件时,即电机出口水温与电池温度之差大于或等于预设值,电机出口水温小于或等于预设出口水温,进入步骤S212,启动电机余热加热;否则,继续保持退出电机余热加热的状态。
S216,电池温度大于加热启动温度,或电池SOC值小于SOC阈值。
具体的,在电池加热过程中,判断电池温度与电池SOC值,若电池温度虽未达到目标温度,进入步骤S203,继续启动电池脉冲加热,为防止电池过放,若电池SOC值小于SOC阈值,进入步骤S217。
S217,退出电池加热。
本发明实施例中,判断电池温度≤5℃,此时电池的充电功率下降明显,充电时间预计达到15h,远超出低温慢充时间要求,电池SOC≥30%,此时电池的充电功率下降明显,充电时间预计达到15h,远超出低温慢充时间要求,因此,采用电池脉冲加热功能加热电池,随着电池温度逐渐上升,电池SOC逐渐下降,当电池温度达到10℃时,退出电池脉冲加热;快充工况下,5℃充电功率限制明显,(25℃为最适宜充电温度),随着充电功率上升温加快,5℃以后退出脉冲加热即可;监测电机控制器本体温度及电机入口温度,是为了防止脉冲加热过程过温导致脉冲加热功能中断,并保护电控部件,当电机出口水温5℃≤T≤45℃,利用余热加热电池可节约脉冲加热耗电量,温升速率可达0.2℃/min,电量节约10%左右。
本发明实施例中,在车辆处于充电状态的情况下,根据电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式,电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热,根据电池加热模式,控制电池进行加热,即根据车辆充电过程中电池的实际状况,采用适合的电池加热模式,动态切换电池加热模式,充分利用资源,提高充电情况下的电池加热效率,从而提高低温极限条件下电池充电效率,降低电池加热能耗,提升低温条件下充电效果。
如图3所示,基于上述电池加热控制的方法,本发明实施例还提供一种电池加热控制装置,包括:
获取信息模块301,用于当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数;
确定模式模块302,用于根据所述电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式;其中,所述电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热;
控制加热模块303,用于根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热。
在一些实施例中,所述确定模式模块302包括:
第一模式模块,用于若所述电池温度小于或等于加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动所述电池脉冲加热;
第二模式模块,用于若所述电机出口水温与所述电池温度之差大于或等于预设值,且所述电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动所述电机余热加热。
在一些实施例中,控制加热模块303包括:
第一控制加热子模块,用于若所述电池加热模式为所述电池脉冲加热,向电机控制器发出第一控制信号,控制电机输出电流波形对所述电池进行脉冲加热。
第二控制加热子模块,用于若所述电池加热模式为所述电机余热加热,向空调控制器发出第二控制信号,控制电池内部制冷剂管道与冷却液管道之间热量交换对所述电池进行加热。
本发明实施例提供的电池加热控制装置,当车辆处于充电状态时,通过获取信息模块,获取电池温度及电池SOC值、电机温度参数;确定模式模块,根据电池温度及电池SOC值,确定电池加热模式,其中,电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热;控制加热模块,根据电池加热模式,控制电池进行加热。本发明实施例通过车辆充电过程中电池的实际状况,采用适合的电池加热模式,动态切换电池加热模式,充分利用资源,提高充电情况下的电池加热效率,从而提高低温极限条件下电池充电效率,降低电池加热能耗,提升低温条件下充电效果。
基于上述电池加热控制的方法,本发明实施例还提供一种车辆,所述车辆包括:上述步骤中的电池加热控制装置,用于执行上述步骤所述的电池加热控制的方法。
可以理解的是,本申请所示的车辆可以是各种车型的汽车,在这些各类型的汽车中可以应用本申请提出的电池加热控制方法,保证行驶过程中电池加热控制,以优化车辆续航里程。
需要说明的是,本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、装置描述的。应理解可由车机管理***的计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法所固有的要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,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)
1.一种电池加热控制方法,其特征在于,包括:
当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数;
根据所述电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式;其中,所述电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热;
根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电机温度参数包括电机控制器温度、电机入口水温和电机出口水温,所述根据所述电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式,包括:
若所述电池温度小于或等于加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动所述电池脉冲加热;
若所述电机出口水温与所述电池温度之差大于或等于预设值,且所述电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动所述电机余热加热。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若所述电池温度小于或等于加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动所述电池脉冲加热之后,包括:
若所述电机控制器温度大于第一预设温度,或所述电机入口水温大于第一预设入口水温,退出所述电池脉冲加热,控制启动电机水泵,以供电机散热;
若所述电机控制器温度小于或等于所述第二预设温度,且所述电机入口水温小于或等于第二预设入口水温,重新启动所述电池脉冲加热。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若所述电池温度小于或等于加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于加热启动SOC值,确定启动所述电池脉冲加热之后,包括:
当所述电机控制器温度小于或等于所述第一预设温度,且所述电机入口水温小于或等于所述第一预设入口水温时,若电池温差大于第一预设温差,退出所述电池脉冲加热,控制启动电池水泵,执行预设均温策略;其中,所述电池温差为电池最高温度与电池最低温度的差值;
当所述电池温差小于或等于第二预设温差时,若所述电机出口水温与电池温度之差大于或等于所述预设值,且所述电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动所述电机余热加热。
5.根据权利要求2或4所述的方法,其特征在于,若所述电机出口水温与电池温度之差大于或等于所述预设值,且所述电机出口水温小于或等于预设出口水温,确定启动所述电机余热加热之后,包括:
若所述电机出口水温与电池温度之差小于所述预设值,退出所述电机余热加热;
否则,重新启动所述电机余热加热。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述启动所述电机余热加热之后,包括:
若所述电池温度小于或等于所述加热启动温度,且所述电池SOC值大于或等于所述加热启动SOC值,确定重新启动电池脉冲加热;
若所述电池温度大于所述加热启动温度,或所述电池SOC值小于预设SOC阈值,退出所述电池加热模式。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热,包括:
若所述电池加热模式为所述电池脉冲加热,向电机控制器发出第一控制信号,控制电机输出电流波形对所述电池进行脉冲加热。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热,包括:
若所述电池加热模式为所述电机余热加热,向空调控制器发出第二控制信号,控制电池内部制冷剂管道与冷却液管道之间热量交换对所述电池进行加热。
9.一种电池加热控制装置,其特征在于,包括:
获取信息模块,用于当车辆处于充电状态时,获取电池温度、电池SOC值及电机温度参数;
确定模式模块,用于根据所述电池温度、电池SOC值及电机温度参数,确定电池加热模式;其中,所述电池加热模式包括电池脉冲加热和/或电机余热加热;
控制加热模块,用于根据所述电池加热模式,控制所述电池进行加热。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求9所述的电池加热控制装置。
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CN116613402A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-18 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池充电控制方法、***、装置、设备及存储介质 |
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