[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

本發明公開了一種動力電池加熱裝置及其加熱方法，是由超級電容、加熱控制單元、主控制開關、動力電池，外部加熱裝置，電池熱管理系統，外部加熱控制開關、電阻可調式加熱膜以及溫度傳感器構成；汽車低溫嚴寒環境啟動時，加熱控制單元根據溫度傳感器的溫度信號控制超級電容接入電阻可調式加熱膜以及啟動外部加熱裝置，并在溫度達到預設的閾值時，加熱控制單元切斷超級電容放電，由電池熱管理系統維持動力電池的工作溫度。本發明能使得動力電池在低溫嚴寒環境下啟動時候能實現快速加熱。

技術領域

本發明屬于電動汽車技術領域，具體涉及一種動力電池加熱裝置的加熱方法。

背景技術

電池低溫放電能力差一直是制約電動汽車廣泛推廣的制約因素。電池在低溫情況下，電池放電性能降低，導致整車續駛里程大幅下降；動力電池的容量是在環境溫度為25攝氏度時測定的，當使用環境溫度不同時，在放電方面，動力電池的放電容量(動力電池內部活性物質的化學反應效率)會有所不同。一般而言，在40攝氏度以下溫度范圍內，溫度越低，動力電池的容量也越小。變化的環境溫度會讓電池處于不同放電溫度條件，現今動力電池的電池熱管理系統會對電池溫度的準確測量和監控，維持電池溫度使電池組能夠正常工作。但是汽車工作的季節和地域都是變化的，其工作的環境溫度也是變化莫測。在溫度適宜的地區和季節，電池的熱管理系統足夠應對于實現電池快速進入溫度最優區間；在低溫嚴寒條件下，汽車啟動時單一的電池熱管理系統無法實現能夠快速提升動力電池的環境溫度。

現今有人提出觸發動力電池外部短路使得動力電池快速升溫，盡管會根據動力電池的實時狀態，動態調整外部短路的時刻以及外部短路持續時間，但是其仍然影響到動力電池的使用壽命和安全。尤其是控制方法出現延遲可能會導致危險發生。

發明內容

發明是為解決上述現有技術存在的不足，提供了一種動力電池加熱裝置及其加熱方法，以期能使得動力電池在低溫嚴寒環境下啟動時候能實現達到快速加熱，并擴大動力汽車的應用范圍。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明一種動力電池加熱裝置的特點包括：超級電容、主控制開關、加熱控制單元、動力電池，外部加熱裝置，電池熱管理系統，外部加熱控制開關、電阻可調式加熱膜以及溫度傳感器；

所述超級電容通過所述外部加熱控制開關與所述電阻可調式加熱膜相連，并用于為所述動力電池加熱；

所述外部加熱裝置通過所述主控制開關與所述電池熱管理系統相連，并用于為所述動力電池加熱；

所述溫度傳感器設置在所述動力電池側面；

所述電阻可調式加熱膜布置在動力電池單體兩側；

所述加熱控制單元用于控制所述主控制開關、外部加熱控制開關。

本發明所述的動力電池加熱裝置的加熱方法的特征是按如下步驟進行：

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

步驟2、所述加熱控制單元根據所述溫度信號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的高電阻時間t后放電截止電壓，并有：