一种电动汽车的动力电池加热装置及控制方法转让专利
申请号 : CN201910901499.6
文献号 : CN110626213B
文献日 : 2021-04-30
发明人 : 李川 , 刘建康 , 尹建坤
申请人 : 中国第一汽车股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电动汽车的动力电池加热装置的控制方法,其特征在于,电动汽车的动力电池加热装置包括通过管路(106)依次连接形成循环回路的换热器(105)、电加热机构(103)及循环泵(102),所述循环回路内充设有工作介质,所述换热器(105)能够对动力电池(201)进行加热,所述动力电池加热装置还包括系统控制器(301)和驱动电机(202),所述系统控制器(301)分别与所述动力电池(201)、所述循环泵(102)、所述电加热机构(103)及所述驱动电机(202)电连接,所述驱动电机(202)能够对电动汽车制动并回收制动能量,以对所述动力电池(201)充电和/或对所述电加热机构(103)供电;
电动汽车的动力电池加热装置的控制方法包括:在T≤T1时,当所述系统控制器采集到制动指令后,控制所述驱动电机对所述电动汽车制动并回收制动能量,所述系统控制器采集所述驱动电机的输出电功率P,若0
在T1
在T1
2.根据权利要求1所述的电动汽车的动力电池加热装置的控制方法,其特征在于,所述动力电池加热装置还包括设置于所述循环回路上的温度检测器(104),所述温度检测器(104)电连接于所述系统控制器(301),所述温度检测器(104)被配置为检测所述循环回路内的所述工作介质的温度。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的动力电池加热装置的控制方法,其特征在于,在T≤T1时,若P≥P0,所述系统控制器控制所述动力电池的充能功率为0,所述系统控制器控制所述驱动电机向所述电加热机构供电,并控制所述电加热机构以加热功率P0工作,同时控制所述循环泵工作。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的动力电池加热装置的控制方法,其特征在于,在T1<T<T2时,若P<p1,所述系统控制器控制所述动力电池的充能功率为P,此时所述电加热机构和所述循环泵不工作。
5.根据权利要求4所述的电动汽车的动力电池加热装置的控制方法,其特征在于,在T1<T<T2时,若P≥p1+P0,所述系统控制器控制所述动力电池的充能功率为p1,所述系统控制器控制所述驱动电机向所述电加热机构供电,并控制所述电加热机构以最大加热功率P0工作,同时控制所述循环泵工作。
6.根据权利要求1所述的电动汽车的动力电池加热装置的控制方法,其特征在于,还包括:在T1
7.根据权利要求1所述的电动汽车的动力电池加热装置的控制方法,其特征在于,还包括:在T≥T2时,当所述系统控制器采集到制动指令后,控制所述驱动电机对所述电动汽车制动并回收制动能量,所述系统控制器采集所述驱动电机的输出电功率P,所述系统控制器控制所述动力电池的充电功率为P,p2为T≥T2时动力电池的许用充能功率,p2>P。
说明书 :
一种电动汽车的动力电池加热装置及控制方法
技术领域
背景技术
缺点是为了满足电池使用寿命的要求,低温条件下功率受到限制,尤其是充电功率,下降更
为明显,甚至无法充电。
油泵、燃烧室、进气风扇和点火器,利用油和空气的混合物燃烧来为动力电池进行加热,但
是设置油箱增加了纯电动汽车的结构,并且油燃烧造成环境污染。
发明内容
染的问题。
行加热,所述动力电池加热装置还包括系统控制器和驱动电机,所述系统控制器分别与所
述动力电池、所述循环泵、所述电加热机构及所述驱动电机电连接,所述驱动电机能够在电
动汽车制动时回收制动能量以对所述动力电池充电和/或对所述电加热机构供电。
的所述工作介质的温度。
所述系统控制器控制所述动力电池的充能功率为0,所述系统控制器控制所述驱动电机向
所述电加热机构供电,并控制所述电加热机构以加热功率P工作,同时控制所述循环泵工
作;
作,同时控制所述循环泵工作。
制器控制所述驱动电机向所述电加热机构供电,并控制所述电加热机构以加热功率(P‑p1)
工作,同时控制所述循环泵工作;
功率P0工作,同时控制所述循环泵工作。
动力电池的充能功率为p1。
动力电池的充能功率为P。
功率P,所述系统控制器控制所述动力电池的充电功率为P,p2为T≥T2时动力电池的许用充
能功率,p2>P。
实现对制动能量的回收,并且利用回收的制动能量对动力电池充电并加热,以提高动力电
池的温度,进而提升动力电池的充放电能力,提升电动汽车的续驶里程。
附图说明
具体实施方式
述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便
于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述
术语在本发明中的具体含义。
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
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。此外,
术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
及循环泵102,膨胀水箱101内充设有工作介质,在本实施例中,工作介质为水,当然在其他
实施例中,工作介质还可以为冷媒。上述换热器105能够对动力电池201进行加热。当电加热
机构103工作时,能够对工作介质进行加热,随后工作介质在循环泵102的带动下在管路106
内循环流动,从而能够通过换热器105对动力电池201进行加热。当然,在电加热机构103不
工作时,工作介质还能够通过换热器105对动力电池201进行降温。该动力电池加热装置还
包括系统控制器301和驱动电机202,系统控制器301分别与动力电池201、循环泵102、电加
热机构103及驱动电机202电连接,驱动电机202能够对电动汽车制动并回收制动能量,以供
动力电池201和/或电加热机构103使用。动力电池201电连接于电加热机构103、驱动电机
202以及循环泵102,并且动力电池201通过DCDC转换器203连接于循环泵102,可以理解的
是,动力电池201能够为电加热机构103、驱动电机202以及循环泵102供电。在本实施例中,
电加热机构103可以为水冷电阻、PTC加热器等,本实施例不做具体限制。
为电动汽车领域内成熟的现有技术,其原理和结构在此不再详细赘述。
将多余的能量供电加热机构103使用,以对循环回路内的工作介质进行加热,从而提高动力
电池201的温度,提升动力电池201的充放电能力。
流动方向,温度检测器104设置于换热器105的上游,从而检测进入到换热器105内的工作介
质的温度,避免动力电池201的温度过高。
时控制循环泵102工作。P0为电加热机构103的最大加热功率,T为动力电池的实时温度,可
通过设置在动力电池201上的温度传感器获得,温度传感器连接于系统控制器301,T1为第
一预设温度。
电池201中,导致制动能量浪费,同时此时的动力电池201放电功率较小,使得电动汽车的续
驶里程减少。在上述情况下,当系统控制器301采集到制动指令后,控制驱动电机202对电动
汽车制动并回收制动能量,系统控制器301采集驱动电机202的输出电功率P,若0
说明系统控制器301可控制驱动电机202向电加热机构103供电,使得电加热机构103以加热
功率P工作,以对循环回路内的工作介质进行加热,同时系统控制器301控制循环泵102工
作,在循环泵102的带动下,工作介质在循环回路内流动并通过换热器105对动力电池201进
行加热,以提高动力电池201的温度。此时,虽然动力电池201的温度在逐渐上升,但是为了
延长动力电池201的使用寿命,系统控制器301控制动力电池201的充能功率保持在零,待得
动力电池201的温度上升到预设温度后,系统控制器301可控制驱动电机202向动力电池201
充电,实现对制动能量的回收利用,延长电动汽车的续驶里程。
环泵102工作。
机构103以加热功率P0工作,以对循环回路内的工作介质进行加热,同时系统控制器301控
制循环泵102工作,在循环泵102的带动下,工作介质在循环回路内流动并通过换热器105对
动力电池201进行加热,以提高动力电池201的温度。此时虽然动力电池201的温度在逐渐上
升,但是为了延长动力电池201的使用寿命,系统控制器301控制动力电池201的充能功率保
持在零,待得动力电池201的温度上升到预设温度后,系统控制器301可控制驱动电机202向
动力电池201充电,实现对制动能量的回收利用,延长电动汽车的续驶里程。
加热需求即可,在此不做具体限制。
作,同时控制循环泵102工作,T2为第二预设温度,T2大于T1,p1为T1
仍然会有部分的制动能量浪费,同时此时的动力电池201放电功率仍相对较小,使得电动汽
车的续驶里程减少。在上述情况下,当系统控制器301采集到制动指令后,控制驱动电机202
对电动汽车制动并回收制动能量,系统控制器301采集驱动电机202的输出电功率P,若p1≤
P<p1+P0,则说明无法满足电加热机构103以最大加热功率P0工作。因此,系统控制器301控
制动力电池201的充能功率保持在p1,以延长动力电池201的使用寿命,同时系统控制器301
控制能量回收机构向电加热机构103供电,并控制电加热机构103以加热功率(P‑p1)工作,
以对循环回路内的工作介质进行加热,同时系统控制器301控制循环泵102工作,在循环泵
102的带动下,工作介质在循环回路内流动并通过换热器105对动力电池201进行加热,以提
高动力电池201的温度。可以理解的是,此时的制动能量部分用于对动力电池201进行充电,
而剩余的部分制动能量用于使得电加热机构103工作。当动力电池201的温度上升到预设温
度后,系统控制器301可控制驱动电机202将回收的制动能量全部用于向动力电池201充电,
实现对制动能量的回收利用,延长电动汽车的续驶里程。
力电池201的充能功率为P,而电加热机构103和循环泵102均不工作。
作,同时控制循环泵102工作。
此,系统控制器301控制动力电池201的许用充电功率为p1,以延长动力电池201的使用寿
命。此外,系统控制器301控制能量回收机构向电加热机构103供电,并控制电加热机构103
以最大加热功率P0工作,以对循环回路内的工作介质进行加热,同时系统控制器301控制循
环泵102工作,在循环泵102的带动下,工作介质在循环回路内流动并通过换热器105对动力
电池201进行加热,以提高动力电池201的温度。可以理解的是,此时的制动能量部分用于对
动力电池201进行充电,部分制动能量用于使得电加热机构103工作,而剩余的部分制动能
量则可以通过备用电池储存起来。当动力电池201的温度上升到预设温度后,系统控制器
301可控制驱动电机202将回收的制动能量全部用于向动力电池201充电,实现对制动能量
的回收利用,延长电动汽车的续驶里程。
显示屏或者语音播报系统对驾驶员进行提示,提示电加热机构103和/或循环泵102故障,以
便驾驶员能够及时对该电池加热装置进行维修。
制动力电池201的充电功率为P,p2为T≥T2时动力电池201的许用充能功率,p2>P,此时p2无
限制,也就是制动能量可完全用于对动力电池201进行充电。
动力电池201的充电功率为P,此时电加热机构103和循环泵102不工作。
回收的制动能量完全用于对动力电池201充电。而当动力电池201的温度过高时,系统控制
器301可仅控制循环泵102工作,通过工作介质对动力电池201进行冷却降温。
量的回收,并且利用回收的制动能量对动力电池201充电并加热,以提高动力电池201的温
度,进而提升动力电池201的充放电能力,提升电动汽车的续驶里程。
落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界
定。