[發明專利]一種動力電池加熱裝置的加熱方法

有效

• 申請號: 202010170482.0
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111355003B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 白先旭;王經常;陳根;王金橋
• 申請（專利權）人: 奇瑞新能源汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/637;H01M10/6571;H01M10/635;B60L58/27
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種動力電池加熱裝置的加熱方法，所述動力電池加熱裝置包括：超級電容(4)、主控制開關(2)、加熱控制單元(3)、動力電池(5)，外部加熱裝置(6)，電池熱管理系統(7)，外部加熱控制開關(8)、電阻可調式加熱膜(1)以及溫度傳感器(9)；

所述超級電容(4)通過所述外部加熱控制開關(8)與所述電阻可調式加熱膜(1)相連，并用于為所述動力電池(5)加熱；

所述外部加熱裝置(6)通過所述主控制開關(2)與所述電池熱管理系統(7)相連，并用于為所述動力電池(5)加熱；

所述溫度傳感器(9)設置在所述動力電池(5)側面；

所述電阻可調式加熱膜(1)布置在動力電池單體(10)兩側；

所述加熱控制單元(3)用于控制所述主控制開關(2)、外部加熱控制開關(8)；

其特征是，所述加熱方法按如下步驟進行：

步驟1、在汽車啟動時，所述溫度傳感器(9)獲取所述動力電池(5)的溫度信號，并傳遞給所述加熱控制單元(3)；

步驟2、所述加熱控制單元(3)根據所述溫度信號T_s加熱到預先設定的閾值溫度T_p得到所需的熱量，記為Q_all；

步驟3、利用式(1)得到汽車啟動時刻的溫度T_s加熱到閾值溫度T_p設置的預熱時間t內，超級電容(4)由初始電壓U_i放電到截至電壓U_f1時所述電阻可調式加熱膜(1)的高電阻產生的熱量Q_c1：

式(1)中，U_f1表示超級電容接入所述電阻可調式加熱膜(1)的高電阻時間t后放電截止電壓，并有：

式(2)中，R₁表示接入所述電阻可調式加熱膜(1)的高電阻,C表示超級電容的電容；

利用式(3)得到汽車啟動時刻的溫度T_s加熱到閾值溫度T_p設置的預熱時間t內，超級電容(4)由初始電壓U_i放電到電壓U_f2時所述電阻可調式加熱膜(1)的低電阻產生的熱量Q_c2：

式(3)中，U_f2表示超級電容接入所述電阻可調式加熱膜(1)的低電阻時間t后放電截止電壓，并有：

式(4)中，R₂表示接入所述電阻可調式加熱膜(1)的低電阻；

t時間內所述電池熱管理系統(7)控制所述外部加熱裝置(6)產生的熱量記為Q_bat；

以不同加熱組件t時間內產生的熱量為分界，劃分三個所需熱量區間為：(0,Q_bat]，(Q_bat,Q_c1+Q_bat]，(Q_c1+Q_bat,Q_c2+Q_bat]；

步驟4、判斷所述所需熱量Q_all是否處于第一所需熱量區間(0,Q_bat]，若是，則所述電池熱管理系統(7)控制所述外部加熱裝置(6)對動力電池(5)進行加熱；否則，執行步驟5；

步驟5、判斷所述所需熱量Q_all是否處于第二所需熱量區間(Q_bat,Q_c1+Q_bat]，若是，則所述電池熱管理系統(7)控制所述外部加熱裝置(6)對動力電池(5)進行加熱同時所述超級電容(4)接入電阻可調式加熱膜(1)的高電阻，對所述動力電池(5)進行加熱，否則，執行步驟6；

步驟6、判斷所述所需熱量Q_all是否處于第三所需熱量區間(Q_c1+Q_bat,Q_c2+Q_bat]，若是，則所述電池熱管理系統(7)控制所述外部加熱裝置(6)對動力電池(5)進行加熱同時所述超級電容(4)接入電阻可調式加熱膜(1)的低電阻，對所述動力電池(5)進行加熱，否則，執行步驟7；

步驟7、判斷所述所需熱量Q_all是否高于Q_c2+Q_bat，若是則仍由所述電池熱管理系統7控制所述外部加熱裝置6對動力電池5進行加熱同時所述超級電容4接入電阻可調式加熱膜1的低電阻，對所述動力電池5進行加熱但無法在預定時間t內加熱達到預設溫度閾值，否則，執行步驟8；

步驟8、動力電池(5)溫度加熱到預先設定的閾值，切斷所述超級電容(4)與電阻可調式加熱膜(1)之間的連接，從而停止加熱，并由所述電池熱管理系統(7)維持所述動力電池(5)的溫度。