[發明專利]一種動力電池加熱系統及其加熱方法

在審

• 申請號: 202210431342.3
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114927800A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉天舒;栗順;姜大威;王冬冬;李師航;姜名勇;張清揚;曲美玥;趙澤熙;劉泓成
• 申請（專利權）人: 一汽奔騰轎車有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/657
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

本發明屬于汽車技術領域，具體的說是一種動力電池加熱系統及其加熱方法。加熱系統包括控制器、溫度傳感器、加熱膜、電源；所述加熱膜和溫度傳感器均設置在動力電池箱體中；所述加熱膜與電源連接；所述溫度傳感器、電源與控制器連接。當環境溫度較低影響系統正常使用時，控制器連通電源，同時調控供電電壓，給動力電池箱體內部加熱膜通電，產生熱量加熱整個動力電池系統。加熱方法包括，步驟一、加熱功能啟動：步驟二、環境信息感知：步驟三、加熱目標確定：步驟四、加熱時間計算：步驟五、加熱命令控制：本發明可以實現動力電池系統低溫下的快速均勻加熱與保溫。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，具體的說是一種動力電池加熱系統及其加熱方法。

背景技術

在低溫環境下，新能源汽車動力電池的功率特性會受到較大影響，因此低溫環境下新能源汽車電池熱管理方法成為延長電池使用壽命和提升車輛低溫使用性能的必要措施，研究與總結低溫電池加熱方法對后續低溫電池熱管理研究具有重要意義。根據電池加熱過程中不同的熱源位置，電池加熱方法分成電池外部加熱方法和電池內部加熱方法。

電池外部加熱方法主要包括基于空氣介質的電池加熱、基于液體介質的電池加熱、基于相變材料的電池加熱和基于熱電效應的電池加熱。此四大類電池外部加熱方法的主要熱源來自于電池外部，通過外置熱源的方式對熱傳遞介質進行加熱，再通過熱輻射、熱對流或者熱傳導的綜合作用來達到有效加熱電池的目的。

電池內部加熱方法主要包括基于內部短路的電池自加熱方法和基于外部電流激勵的電池加熱方法。利用電流通過有一定電阻值的導體所產生的的焦耳熱來加熱動力電池，導體為動力電池本身。內部加熱方法需要對動力電池單體結構進行改動，減小電池的能量密度，存在較大能量消耗。

發明內容

本發明提供了一種動力電池加熱系統及其加熱方法，可以實現動力電池系統低溫下的快速均勻加熱與保溫，解決了現有動力電池加熱存在的上述問題。

本發明技術方案結合附圖說明如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種動力電池加熱系統，包括控制器1、溫度傳感器2、加熱膜、電源3；所述加熱膜和溫度傳感器2均設置在動力電池箱體4中；所述加熱膜與電源3連接；所述溫度傳感器2、電源3與控制器1連接。

進一步的，所述溫度傳感器2有多個，設置在動力電池箱體4內部，測量電池箱體內部溫度，將采集的溫度信息傳遞給控制器1；

進一步的，所述加熱膜為金屬氧化物半導體制熱材料MOSH制成。

進一步的，所述加熱膜貼附在動力電池箱體4外殼的內表面，包括基底層5、發熱層和防水層6。

進一步的，所述發熱層上設置有兩個電極7，一正、一負。

進一步的，所述控制器1包括人機接口單元1-1、車輛狀態單元1-2、加熱決策單元1-3和加熱命令單元4；所述人機接口單元1-1，用于用戶輸入指令信息并發送至加熱決策單元1-3；所述車輛狀態單元1-2，用于感知用戶用車時間、用戶用車當天的環境溫度，實時檢測動力電池溫度并發送至加熱決策單元1-3；所述加熱命令單元1-4，用于在到達加熱時間時控制加熱系統啟動對動力電池進行加熱。

進一步的，動力電池加熱過程中實時檢測動力電池溫度，確定動力電池溫度的變化速率，根據動力電池溫度的變化速率控制增大或減小加熱系統的加熱功率。

進一步的，當動力電池溫度的變化速率小于等于設定值時，控制增大加熱系統的加熱功率，當動力電池溫度的變化速率大于設定值時，控制減小加熱系統的加熱功率。

第二方面，本發明實施例提供了一種動力電池加熱方法，通過一種動力電池加熱系統實現，包括以下步驟：

步驟一、加熱功能啟動：駕駛員通過人機接口單元1-1啟動加熱功能或遠程啟動預加熱功能；