[發(fā)明專利]電動汽車、電動汽車的動力系統(tǒng)及電池加熱方法

有效

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• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103419658A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 伍星馳;王洪軍;謝世濱
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H01M10/50
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海;張大威

技術領域

本發(fā)明涉及電動汽車技術領域，特別涉及一種電動汽車的電池加熱方法以及采用該方法的電動汽車的動力系統(tǒng)、一種具有該動力系統(tǒng)的電動汽車。

背景技術

隨著科技的不斷發(fā)展，新能源汽車尤其是純電動車作為一種代步工具，正慢慢地進入每一個家庭，用戶對汽車的性能要求特別是對舒適性的要求越來越高，這就要求車輛必須適應不同的行車需求。然而現(xiàn)階段大部分的純電動車顯然無法滿足這種要求，特別是在寒冷的冬天，溫度過低，動力電池的性能下降，無論是在放電能力上，還是在電池容量上都會有所下降，甚至不能使用。具體地說，動力電池尤其是鋰離子電池的一般工作溫度為-20℃到55℃，電池在低溫下不允許充電。在環(huán)境溫度過低時，電動車內部電池會出現(xiàn)如下問題：（1）低溫下，鋰離子容易在負極沉積，失去電活性，甚至可能引發(fā)安全問題。因此，車輛以及電池包經常在低溫下使用，會極大損害電池包壽命，更嚴重時可能會有安全隱患。（2）低溫下，鋰離子電池充電時，鋰離子容易在負極沉積，變成死鋰，電池能發(fā)揮的容量顯著下降，并且在不斷使用的過程中，這些沉積鋰越長越大，甚至可能引發(fā)內部短路，造成安全隱患。這是車輛不能在低溫下充電（包括回饋）的原因。（3）低溫下，電池的放電能力有限，不利于行車。這些問題對標榜新能源綠色環(huán)保的純電動車來說，無疑是非常尷尬的事情。因此對能夠改變這種窘境的動力電池加熱方案的呼聲越來越高。

電池加熱方案在純電動汽車領域是一種非常重要的技術。電池加熱策略的好壞以及電池加熱器性能的優(yōu)劣直接影響到汽車的舒適性、操作穩(wěn)定性和安全性。目前，有很多新型技術開始運用到蓄電池加熱上來，但由于自身的性能缺陷，并沒有在汽車領域得到廣泛的運用。如在電池外部加保溫套，通過保溫材料進行隔熱保暖，但這只是起到隔熱效果，并沒有起到加熱的作用；還有就是使用紅外輻射膜給電池加熱，然后在電池外部加保溫套，以起到保溫作用；又或者在電池外表面附加加熱貼片等。這些方案大都是利用外部龐大的加熱設備和電源給電池加熱，因此這些方案僅適合于電池位置固定的實例。另外，使用外部電源使純電動汽車的電池加熱具有局限性，不適用于位置不固定的汽車。因此，這些加熱技術并沒有在純電動汽車上得到廣泛地應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。

為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種電動汽車的動力系統(tǒng)，該系統(tǒng)無需外加電源，加熱所需電量完全由自身動力電池提供，大大降低了電動汽車在低溫環(huán)境使用的限制，加熱效率還高并且成本較低、實用性強。本發(fā)明第二個目的在于提出一種具有上述動力系統(tǒng)的電動汽車。本發(fā)明的另一個目的還在于提出一種電動汽車的電池加熱方法。

為達到上述目的，本發(fā)明第一方面的實施例公開了一種電動汽車的動力系統(tǒng)，包括：電池組；電池加熱器，所述電池加熱器與所述電池組相連，且所述電池加熱器被構造成為對所述電池組進行充放電以對所述電池組進行加熱；電池管理器，所述電池管理器分別與所述電池組和所述電池加熱器相連，用于在所述電池組的溫度低于第一加熱溫度閾值且所述電池組的剩余電量高于停車電量閾值之后，根據所述電池組的溫度和剩余電量控制所述電池加熱器選擇不同的加熱啟動方式，并根據所述電池組的實時溫度來調整所述電池加熱器的加熱功率為所述電池組加熱；配電箱，所述配電箱用于對所述電池組輸出的電壓進行分配；電機；電機控制器，所述電機控制器分別與所述電機和所述配電箱相連，且所述電機控制器具有第一輸入端、第二輸入端、和連接在所述第一輸入端和第二輸入端之間的預充電容，所述電機控制器用于根據控制指令和所述配電箱分配的電壓為所述電機供電；以及隔離電感，所述隔離電感連接在所述電池組和所述配電箱之間，且所述隔離電感的電感與所述電機控制器的所述預充電容匹配。

根據本發(fā)明實施例的電動汽車的動力系統(tǒng)，利用車上電池組中的動力電池大電流放電，電池自身內阻發(fā)熱，達到給電池組加熱的目的。該動力系統(tǒng)無需外加電源，加熱所需電量完全由本身電池組的動力電池提供，通過電池管理器和電池加熱器對電池組進行加熱管理，大大降低了電動汽車在低溫環(huán)境使用的限制，能滿足客戶在低溫時行車和充電要求。此外，該動力系統(tǒng)對動力電池直接加熱，加熱效率更高，成本較低，實用性強。

本發(fā)明第二方面的實施例公開了一種電動汽車，包括上述的電動汽車的動力系統(tǒng)。該車輛能夠在寒冷的地區(qū)正常行駛，并且能夠一邊行車，一邊對電池組進行加熱，從而保證安全順利行車。

本發(fā)明第三方面的實施例公開了一種電動汽車的電池加熱方法，包括以下步驟：

檢測所述電池組的溫度和所述電池組的剩余電量；