[發明專利]一種電動車動力電池充電加熱方法及其系統

有效

• 申請號: 202111544373.1
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114103732B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 陳江紅;于旭東;黃曉;潘洋;廉靜;袁兼宗
• 申請（專利權）人: 上汽大眾汽車有限公司
• 主分類號: B60L58/27
• 分類號: B60L58/27;B60L58/10;B60K1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭蔚

本發明提供了一種電動車動力電池充電加熱方法及其系統，該方法包括：實時獲取所述動力電池的溫度和電池荷電狀態；根據充電盈余可用功率，確定所述動力電池充電功率；在選擇以所述動力電池允許最大充電功率的情況下，根據所述充電盈余功率與電池加熱器自身最大可實現功率，獲得所述電池加熱器的設定功率；根據所述動力電池的加熱需求狀況和加熱優先級，確定是否對所述動力電池進行加熱；當加熱到所述電池荷電狀態達到100％時，停止充電。本發明有效在充電過程中起到對電池加熱保溫的效果，同時不占用充電功率進行加熱，在充電功率不能滿足電池需求時優先保證電池充電效率，可以達到提升充電速率，節約資源配置的目的。

技術領域

本發明主要涉及電動車動力電池充電領域，尤其涉及一種電動車動力電池充電加熱方法及其系統。

背景技術

電池在不同溫度及電池荷電狀態(State of Charge，以下簡稱SOC，也叫剩余電量，代表的是電池使用一段時間或長期擱置不用后的剩余可放電電量與其完全充電狀態的電量的比值，常用百分數表示)下需求的充電功率不同。當電池溫度比較低時，電池能夠接收的電流比較低，充電速度相應降低。為了達到更好的充電環境，電池需要給自身加熱，以提高需求能力。目前主流電池加熱方式是采用液熱系統進行加熱，液熱系統采用動力電池加熱器對冷卻液進行加熱以快速提高冷卻液溫度，高溫的冷卻液則通過水冷板和導熱材料將熱量傳遞給電池，以提高電池溫度。充電過程的動力電池加熱器能量來源于充電樁。

新能源車在不同的溫度下進行充電，要根據當前SOC和溫度值查詢對應的充電功率得到當前動力電池允許接受的充電電流。一般情況下直流充電樁輸出的功率能夠在滿足相應電池需求的充電功率，但是由于市場上各品牌電池的低溫充電性能各異，不同品牌的直流充電樁產品各異，甚至部分充電樁可以出現一樁充二車的情況，因此會出現輸出的充電功率比較低，接近甚至無法達到電池的需求。尤其特別早期的充電樁，充電能力弱，輸出的充電電流比較低，無法達到電池的需求。交流充電樁則由于充電樁的功率限值較小，幾乎無法滿足電池的最大充電需求。

對于大部分的加熱策略而言，一般都是設定一個電池最適宜溫度，而忽略了此過程的能耗和充電樁能夠提供的最大能力，這就導致在充電樁輸出功率無法匹配電池請求功率時，仍舊分出較多能量進行電池加熱，當前市面上主流交流充電樁允許最大充電功率與電池加熱器消耗功率相接近，因此采用當前充電過程加熱策略在寒區進行充電時，一方面導致用于實際充電的輸入功率較小，SOC上升慢，充電速度低，時間延長，用戶存在抱怨可能；另一方面，如交流充電過程中，不能滿足電池需求值的同時將電池加熱到較高溫度的能量是浪費的。

發明內容

應當理解，本公開以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的，并且旨在為本公開提供進一步的解釋。

針對上述現狀，本發明旨在提供一種基于電池與充電樁充電能力的電池加熱策略優化方法，對比相應SOC及溫度條件下電池所允許最大充電功率功率與充電樁能輸出功率，兩者相取其較低值作為電池支流或者交流充電功率功率。設定電池加熱目標溫度，降低整車能耗優化配置，提升電池充電速率，降低充電時間。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是基于當前電動汽車電池熱管理系統的充電過程溫度控制途徑，BMS模塊根據實時采集的溫度參數和預先設定的條件，使得電池熱管理系統能夠自動切換到電池加熱模式。是電池包內電芯溫度提升。

所述電池熱管理系統包括安裝于電池包的水冷板，連接管路及進出水口溫度傳感器，動力電池加熱器，循環水泵，兩位三通閥，BMS模塊熱管理控制模塊，充電樁或充電線，車載充電模塊，整車控制器。液冷板位于電池模組的下方，電池加熱器通過連接管路于電池水冷版進出口相連。電池加熱器由電池BMS模塊熱管理控制模塊控制通斷，可以實現0～100％無級功率切換。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種電動車動力電池充電加熱方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，實時獲取所述動力電池的溫度和電池荷電狀態；