[發(fā)明專利]車用動力電池系統(tǒng)、其加熱管理方法及電動汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310038898.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103972598A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王清泉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M10/46
• 分類號: H01M10/46;H01M10/625;H01M10/615;H01M10/635;B60L11/18
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務(wù)所(普通合伙) 44325
• 代理人: 朱業(yè)剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動力電池系統(tǒng)，尤其指包括有加熱裝置的動力電池系統(tǒng)，及該動力電池系統(tǒng)的加熱方法。

背景技術(shù)

目前，由于石油等資源的不斷枯竭，且其燃燒時對環(huán)境造成了不良影響，使得人們重新思考車輛的能量供給方式，尋找代替汽油的清潔能源，比如采用電池模塊供電。目前已有各種類型的動力電池出現(xiàn)，比如鋰離子動力電池、鉛酸動力電池、鎳動力電池、燃料電池等，特別是鋰離子動力電池，由于其比能量和比功率高等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于各種電動車上。

鋰離子電池作為車用動力電池的研發(fā)和產(chǎn)品化已經(jīng)受到越來越多的電池廠家和汽車廠家的重視，目前仍有部分難題未能徹底解決。特別是插電式電動汽車，其可采用外接充電電源進行充電，同時，在車輛行駛過程中，亦可將車輛行駛過程中發(fā)電機產(chǎn)生的多余電量或剎車回收的能量存儲至鋰離子電池組。若是外接充電電源進行充電的過程、或者車輛在行駛過程中，電池處于低溫狀態(tài)下進行充電，比如低于0℃下進行充電，由于鋰離子電池一般采用石墨或硬碳作為負極，低溫下（0℃以下）充電（電流大于0.2C，C是縮寫，表示一種電流，其數(shù)值上等于電池的標稱容量，1C即表示1小時可將電池放空，0.2C表示5小時即可將電池放空）的瓶頸在于鋰離子嵌入負極的速率過慢，負極會析鋰，金屬鋰的析出將導(dǎo)致電池容量劣化，同時金屬鋰枝晶還有可能刺破隔膜，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路的安全隱患。因而，對于采用鋰離子動力電池作為動力提供裝置的電動汽車，由于低溫下電池的充電效率低下，若長期在低溫下充電，則將對電池造成永久性容量損失或損壞，降低電池的使用壽命，甚至給電動汽車帶來安全隱患。受限于鋰離子電池的低溫充電性能，目前從電芯角度提升低溫充電能力，技術(shù)難度較大。要提高低溫下的電池充電效率，較好的方式是對電池進行加熱，加熱至合適的溫度后再進行充電將有效提高電池的充電效率。目前，對于電池加熱有若干種方式，比如通過車輛的空調(diào)系統(tǒng)送入熱風以加熱電池，或者采用液態(tài)介質(zhì)將熱傳遞給電池。

但是目前現(xiàn)有技術(shù)的車用動力電池系統(tǒng)及其熱管理方法并不能完全適應(yīng)各種可能的狀況，因此仍不能有效解決低溫充電過程中對電池造成損害，降低電池使用壽命的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中車用動力電池系統(tǒng)并不能完全適應(yīng)各種可能的狀況，導(dǎo)致低溫充電對電池造成損害，降低電池使用壽命的問題，本發(fā)明提供了一種車用動力電池系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例公開的車用動力電池系統(tǒng)，包括鋰離子電池組、加熱裝置、電池管理系統(tǒng)、加熱模式選擇裝置、及充電裝置；

充電裝置、加熱裝置及鋰離子電池組兩兩之間均通過高壓線電連接；

加熱模式選擇裝置設(shè)置于加熱裝置與鋰離子電池組之間、加熱裝置與充電裝置之間、以及鋰離子電池組與充電裝置之間，受電池管理系統(tǒng)控制，用于實現(xiàn)加熱裝置與鋰離子電池組之間的電路通斷，和加熱裝置與充電裝置之間的電路通斷。

采用本發(fā)明實施例公開的車用動力電池系統(tǒng)，由于其中設(shè)置了加熱模式選擇裝置，可在電池充電前進行加熱，其加熱用電源可在內(nèi)部連接鋰離子電池組和外接充電電源兩種方式之間切換，可有效應(yīng)對可能出現(xiàn)的各種環(huán)境狀況，防止低溫充電對電池造成損害、降低電池使用壽命的情況發(fā)生，保證電池充電過程在合適的環(huán)境溫度下進行。在現(xiàn)有的整車高壓電氣架構(gòu)不變的條件下，僅改進電池系統(tǒng)內(nèi)的部分設(shè)計，即可有效解決在低溫環(huán)境下的電池充電問題。

同時，本發(fā)明實施例還提供了一種電動汽車。

本發(fā)明實施例提供的電動汽車包括前述的車用動力電池系統(tǒng)、及整車控制系統(tǒng)；整車控制系統(tǒng)用于控制所述動力電池系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)及充電裝置。

采用本發(fā)明實施例公開的電動汽車，其整車控制系統(tǒng)可對動力電池系統(tǒng)進行管理、控制，同樣由于在車用動力電池系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有加熱模式選擇裝置，可在電池充電前進行加熱，其加熱用電源可在內(nèi)部連接鋰離子電池組和外接充電電源兩種方式之間切換，可有效應(yīng)對可能出現(xiàn)的各種環(huán)境狀況，防止低溫充電對電池造成損害、降低電池使用壽命的情況發(fā)生，保證電池充電過程在合適的環(huán)境溫度下進行。

同時，為解決現(xiàn)有鋰離子動力電池熱管理方法并不能完全適應(yīng)各種可能的狀況，導(dǎo)致低溫充電對電池造成損害，降低電池使用壽命的問題。本發(fā)明還提供了一種車用動力電池系統(tǒng)加熱管理方法。

本發(fā)明實施例提供的車用動力電池系統(tǒng)加熱管理方法，包括如下步驟：

步驟S1、啟動電池管理系統(tǒng)；

步驟S2、檢測電池溫度T，若電池溫度T小于預(yù)設(shè)溫度T0，則進入步驟S3；

步驟S3、選擇加熱模式：