本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車及其電池加熱方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于電動汽車對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，被廣泛認為是解決汽車尾氣污染和石油能源短缺等問題的主要途徑之一，是目前汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢。動力電池作為電動汽車的能量來源，需要工作在合理的溫度范圍內(nèi)。根據(jù)電池的特性，當溫度較低時，電池的充放電性能下降，無法持續(xù)提供較大的輸出功率，將導致車輛的動力性很差。

為了提升動力電池的性能，需要將電池的溫度提升到合適的溫度范圍內(nèi)。現(xiàn)有技術(shù)中的電池管理系統(tǒng)一般沒有設(shè)置加熱裝置或使用加熱膜等其他加熱設(shè)備從電池外部給電池加熱。無加熱裝置的動力電池在冷啟動或充電時，動力電池無法提升到適宜的溫度范圍，動力電池性能較差；使用加熱膜的動力電池則需增加額外的加熱膜，增加了系統(tǒng)的失效風險，且由于加熱膜離各電池單體的距離不同，則可能會導致加熱不均，使各電池單體之間產(chǎn)生較大溫差，同時，由于加熱膜或其他加熱設(shè)備均從電池外部給電池加熱，電池加熱效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中對動力電池的加 熱方法和系統(tǒng)加熱效率低的缺陷，從而提供一種電動汽車及其電池加熱方法和系統(tǒng)。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種電動汽車的電池加熱方法，包括如下步驟：

獲取電池的溫度；

判斷所述溫度是否低于第一溫度閾值；

若為是，則：獲取所述電池的剩余電量并判斷所述剩余電量是否大于電量閾值，若為是，則：

對電池進行第一預設(shè)時間的放電，并將能量存儲至儲能裝置中；然后利用所述儲能裝置對所述電池進行第二預設(shè)時間的充電；循環(huán)該步驟直至電池的溫度到達第二溫度閾值。

優(yōu)選地，所述對電池進行第一預設(shè)時間的放電和所述對所述電池進行第二預設(shè)時間的充電的過程為：對電池進行脈沖放電和脈沖充電。

優(yōu)選地，當所述電池內(nèi)部配置有主動均衡電路時，則所述儲能裝置為主動均衡電路的電感線圈。

優(yōu)選地，當所述電池內(nèi)部未配置主動均衡電路時，則所述儲能裝置為電機繞組。

一種電動汽車的電池加熱系統(tǒng)，包括：

電池管理裝置，用于獲取電池的溫度并判斷所述溫度是否低于第一溫度閾值，若所述溫度低于所述第一溫度閾值，則獲取所述電池的剩余電量并判斷所述剩余電量是否大于電量閾值，若所述剩余電量大于所述電量閾值，則控制電機控制裝置發(fā)出充電控制信號，對所述電池進行第一預設(shè)時間的放電，并將能量存儲至儲能裝置中；然后控制電機控制裝置發(fā)出放電控制信號，對所述電池進行第二預設(shè)時間的充電，充電的能量來源于所述儲能裝置中存儲的能量；循環(huán)對電池進行放電和充電操作，直至電池的溫度到達第二溫度閾值；

儲能裝置，存儲電池在所述第一預設(shè)時間內(nèi)放出的能量；并提供所述電池在進行第二預設(shè)時間的充電時所需的能量；

電機控制裝置，用于接收所述放電控制信號和所述充電控制信號，并根據(jù)所述放電控制信號和所述充電控制信號控制開關(guān)裝置的狀態(tài)；

開關(guān)裝置，其連接于所述電池與所述儲能裝置之間；通過控制所述開關(guān)裝置的導通和關(guān)斷，實現(xiàn)電池的充放電；當所述電池進行放電時，將放出的能量存儲至所述儲能裝置中；當所述電池進行充電時，即將存儲于所述儲能裝置中的能量回饋到電池中。

優(yōu)選地，所述儲能裝置為電機繞組。

一種電動汽車的電池加熱系統(tǒng)，包括：

電池管理裝置，用于獲取電池的溫度是否低于第一溫度閾值，若所述溫度低于所述第一溫度閾值，則獲取所述電池的剩余電量并判斷所述剩余 電量是否大于電量閾值，若所述剩余電量大于所述電量閾值，則控制主動均衡裝置對所述電池進行第一預設(shè)時間的放電，并將能量存儲至所述主動均衡裝置的儲能單元中；然后控制主動均衡裝置對所述電池進行第二預設(shè)時間的充電，充電的能量來源于所述儲能單元中存儲的能量；循環(huán)對電池進行放電和充電操作，直至電池的溫度到達第二溫度閾值；

主動均衡裝置，用于接收所述電池管理裝置的放電信號實現(xiàn)對電池進行第一預設(shè)時間的放電，將能量存儲至儲能單元中；并接收所述電池管理裝置的充電信號實現(xiàn)利用所述儲能單元對電池進行第二預設(shè)時間的充電。

優(yōu)選地，所述主動均衡裝置中包括第一開關(guān)、第二開關(guān)和電感線圈，其中，所述第一開關(guān)連接于電池與所述電感線圈的放電回路中；所述第一開關(guān)接收到所述放電信號時導通第一預設(shè)時間，實現(xiàn)電池的放電，并將放出的能量存儲至所述電感線圈中；所述第二開關(guān)連接于電池與所述電感線圈的充電回路中；所述第二開關(guān)接收到所述充電信號時導通第二預設(shè)時間，實現(xiàn)電池的充電，即將存儲于所述電感線圈中的能量回饋到電池中。

一種電動汽車，其特征在于，包括上述任一電池加熱系統(tǒng)。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明提供一種電動汽車的電池加熱方法和系統(tǒng)，在電池的溫度低于第一溫度閾值且電池的剩余電量大于電量閾值時，對電池進行第一預設(shè)時間的放電，并將能量存儲至儲能裝置中；然后利用儲能裝置對電池進行第二預設(shè)時間的充電；循環(huán)該步驟直至電池的溫度到達第二溫度閾值。本方 法和系統(tǒng)利用電池充放電過程中會自發(fā)熱的特性，由內(nèi)而外對電池進行加熱，相比現(xiàn)有技術(shù)的利用外部加熱設(shè)備對電池進行加熱的方法，加熱更加均衡，有利于延長電池的使用壽命，且熱量來源于電池內(nèi)部，加熱效率較高。

本發(fā)明提供一種電動汽車的電池加熱方法和系統(tǒng)，在通過對電池充放電來實現(xiàn)給電池加熱的過程中，對電池進行脈沖放電和脈沖充電?；陔姵氐奶匦钥梢灾?，在同一溫度下，電池的脈沖充放電能力大于其持續(xù)充放電能力，由于需要加熱的電池，都處于低溫條件中，對電池進行脈沖充放電，能夠使用較大的充放電功率，縮短提升電池溫度至溫度閾值的時間。

本發(fā)明提供一種電動汽車的電池加熱方法和系統(tǒng)，利用電池中原本就有的主動均衡電路或者電動汽車中原本就有的電機控制裝置和電機繞組來實現(xiàn)對電池進行充放電，從而達到對電池進行加熱的目的，則無需外加加熱裝置，節(jié)約成本的同時降低了系統(tǒng)失效的風險。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1中電動汽車的電池加熱方法的一個具體示例的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例2中電動汽車的電池加熱系統(tǒng)的一個具體示例的原理框圖；

圖3為本發(fā)明實施例3中電動汽車的電池加熱系統(tǒng)的一個具體示例的原理框圖；

附圖標記：1-電池管理裝置；2-儲能裝置；3-電機控制裝置；4-開關(guān)裝置；5-主動均衡裝置。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內(nèi)部 的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種電動汽車的電池加熱方法，可以包括如下步驟：

S1：獲取電池的溫度。電池管理系統(tǒng)可以通過布置在電池箱中的溫度傳感器采集電池的溫度。

S2：判斷溫度是否低于第一溫度閾值，若為是，則執(zhí)行步驟S3，若為否，則不執(zhí)行操作，即：不需要對電池啟動自加熱操作。第一溫度閾值是指適宜電池工作的最低溫度限值，在該限值以下則需要對電池進行加熱，在該限值以上，則無需對電池進行加熱，可以直接啟動車輛。其類似于傳統(tǒng)燃油車在低溫時，需要提前熱車，以便提升發(fā)動機的性能。

S3：獲取電池的剩余電量。

S4：判斷剩余電量是否大于電量閾值，若為是，則執(zhí)行步驟S5，若為否則不執(zhí)行操作，即：當電池的剩余電量不大于電量閾值時，不啟動電池的自加熱功能，即不執(zhí)行步驟S5。如此設(shè)計的原因為：電池的剩余電量不大于電量閾值可能是電池當前的電量低，需要對電池進行充電，以保護電池；也可能是電池當前的電量較低，即便對電池進行加熱，對提高電池性 能的意義也不大。綜合權(quán)衡之下，在該步驟中判斷剩余電量是否大于預設(shè)的電量閾值，若不大于，則不啟動電池自加熱功能，最大程度的提高了電池的性能和電池的使用效率。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當可以理解，在啟動步驟S5之前，還需要檢測整車的狀態(tài)，電池是否有故障等。

S5：對電池進行第一預設(shè)時間的放電，并將能量存儲至儲能裝置中；然后利用儲能裝置對電池進行第二預設(shè)時間的充電；循環(huán)步驟S5直至電池的溫度到達第二溫度閾值。第二溫度閾值指電池的溫度升高到需要停止加熱的一個限值。通過設(shè)置第一溫度閾值和第二溫度閾值，采用滯回的控制策略，即：電池的溫度低于第一溫度閾值時，開啟電池的自加熱功能；電池的溫度升高到達第二溫度閾值時，停止對電池進行加熱，便于控制。

在步驟S5中，對電池進行充放電的操作可以采用對電池進行脈沖放電和脈沖充電?；陔姵氐奶匦钥梢灾溃谕粶囟认?，電池的脈沖充放電能力大于其持續(xù)充放電能力，由于需要加熱的電池，都處于低溫條件中，對電池進行脈沖充放電，能夠使用較大的充放電功率，縮短提升電池溫度至溫度閾值的時間。具體的可以采用類似PWM的控制。

同時，步驟S5中提及的儲能裝置2優(yōu)選有：第一，當電池內(nèi)部配置有主動均衡電路時，則儲能裝置2可以為主動均衡電路的電感線圈；當利用電感線圈作為儲能裝置2時，則其實現(xiàn)方式可以有各電池單體自身進行充放電，或者各電池組自身進行充放電，或者電池單體之間交叉進行充放電，或者電池組之間交叉進行充放電，尤其當電池單體或者電池包之間不均衡時，則可以采用交叉充放電的方式，即：將電壓高的電池單體或者電池包 進行放電，電壓低的電池單體或者電池包進行充電，在給電池加熱的同時，進行了均衡電量的操作；第二，當電池內(nèi)部未配置主動均衡電路時，則儲能裝置可以為電機繞組。通過利用電池中原本就有的主動均衡電路中的電感線圈或者電動汽車中原本就有的電機繞組來儲能，實現(xiàn)對電池進行充放電，從而達到對電池進行加熱的目的，則無需外加加熱裝置，節(jié)約成本的同時降低了系統(tǒng)失效的風險。

由于各類型電池的性能不同，使用時的環(huán)境也不同，如：環(huán)境溫度等，則需要開啟自加熱的第一溫度閾值，停止加熱的第二溫度閾值與電量閾值不同，所以本實施例中提及的第一溫度閾值、第二溫度閾值和電量閾值，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體電池的類型與當時的環(huán)境進行選擇。

在實際使用中，駕駛員可以通過開啟鑰匙開關(guān)或者手機APP等方式，觸發(fā)啟動步驟S1-S5，駕駛員根據(jù)實際情況靈活選擇即可。

本實施例提供的電動汽車的電池加熱方法，利用電池充放電過程中會自發(fā)熱的特性，由內(nèi)而外對電池進行加熱，相比現(xiàn)有技術(shù)的利用外部加熱設(shè)備對電池進行加熱的方法，加熱更加均衡，有利于延長電池的使用壽命，且熱量來源于電池內(nèi)部，加熱效率較高。

實施例2

如圖2所示，本實施例提供一種電動汽車的電池加熱系統(tǒng)，包括：

電池管理裝置1，用于獲取電池的溫度并判斷溫度是否低于第一溫度閾值，若溫度低于第一溫度閾值，則獲取電池的剩余電量并判斷剩余電量是 否大于電量閾值，若剩余電量大于所述電量閾值，則控制電機控制裝置3發(fā)出充電控制信號，對電池進行第一預設(shè)時間的放電，并將能量存儲至儲能裝置2中；然后控制電機控制裝置3發(fā)出放電控制信號，對電池進行第二預設(shè)時間的充電，充電的能量來源于所述儲能裝置2中存儲的能量；循環(huán)對電池進行放電和充電操作，直至電池的溫度到達第二溫度閾值。充放電的形式可以為脈沖充放電。

儲能裝置2，存儲電池在第一預設(shè)時間內(nèi)放出的能量；并提供電池在進行第二預設(shè)時間的充電時所需的能量。作為一種具體實現(xiàn)方式，儲能裝置2可以為電機繞組。

電機控制裝置3，用于接收放電控制信號和充電控制信號，并根據(jù)放電控制信號和充電控制信號控制開關(guān)裝置4的狀態(tài)；

開關(guān)裝置4，其連接于電池與儲能裝置2之間；通過控制開關(guān)裝置4的導通和關(guān)斷，實現(xiàn)電池的充放電；當電池進行放電時，將放出的能量存儲至儲能裝置2中；當電池進行充電時，即將存儲于儲能裝置2中的能量回饋到電池中。作為一種具體實現(xiàn)方式，該開關(guān)裝置4可以為IGBT橋，通過控制IGBT橋的導通或者關(guān)斷實現(xiàn)電池的充放電，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當可以理解采用其他方式的開關(guān)裝置也是可以的。

本實施例提供的電動汽車的電池加熱系統(tǒng)，利用電池充放電過程中會自發(fā)熱的特性，由內(nèi)而外對電池進行加熱，相比現(xiàn)有技術(shù)的利用外部加熱設(shè)備對電池進行加熱的系統(tǒng)，加熱更加均衡，有利于延長電池的使用壽命，且熱量來源于電池內(nèi)部，加熱效率較高。

實施例3

如圖3所示，本實施例提供一種電動汽車的電池加熱系統(tǒng)，包括：

電池管理裝置1，用于獲取電池的溫度是否低于第一溫度閾值，若溫度低于第一溫度閾值，則獲取電池的剩余電量并判斷剩余電量是否大于電量閾值，若剩余電量大于電量閾值，則控制主動均衡裝置5對電池進行第一預設(shè)時間的放電，并將能量存儲至主動均衡裝置5的儲能單元中；然后控制主動均衡裝置5對電池進行第二預設(shè)時間的充電，充電的能量來源于儲能單元中存儲的能量；循環(huán)對電池進行放電和充電操作，直至電池的溫度到達第二溫度閾值；

主動均衡裝置5，用于接收電池管理裝置1的放電信號實現(xiàn)對電池進行第一預設(shè)時間的放電，將能量存儲至儲能單元中；并接收電池管理裝置1的充電信號實現(xiàn)利用儲能單元對電池進行第二預設(shè)時間的充電。充放電的形式可以為脈沖充放電。

作為一種具體實現(xiàn)方式，主動均衡裝置5中可以包括第一開關(guān)、第二開關(guān)和電感線圈，其中，第一開關(guān)連接于電池與電感線圈的放電回路中；第一開關(guān)接收到放電信號時導通第一預設(shè)時間，實現(xiàn)電池的放電，并將放出的能量存儲至電感線圈中；第二開關(guān)連接于電池與電感線圈的充電回路中；第二開關(guān)接收到充電信號時導通第二預設(shè)時間，實現(xiàn)電池的充電，即將存儲于電感線圈中的能量回饋到電池中。

本實施例提供的電動汽車的電池加熱系統(tǒng)，利用電池充放電過程中會自發(fā)熱的特性，由內(nèi)而外對電池進行加熱，相比現(xiàn)有技術(shù)的利用外部加熱 設(shè)備對電池進行加熱的系統(tǒng)，加熱更加均衡，有利于延長電池的使用壽命，且熱量來源于電池內(nèi)部，加熱效率較高。

本發(fā)明還提供一種電動汽車，包括如實施例2中的電池加熱系統(tǒng)或者實施例3中的電池加熱系統(tǒng)。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存 儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。