本發明涉及汽車電池技術領域，尤其涉及一種低壓混合動力電池的加熱控制系統及方法。

背景技術：

隨著新能源汽車的快速發展，其中作為主要的動力來源的電池成為決定車輛性能好壞的關鍵，也成為制約新能源汽車發展的重要因素。其中，電池存的一個缺點是低溫性能差，即電池在低溫環境下續航能力差，甚至不能使用。而對電池周邊環境的加熱成為技術人員常用的一個手段，但現有的加熱方式并不能直接在低壓混合動力電池上應用。低壓混合動力系統從2014年逐漸走向市場，但其技術手段與傳統的高壓混合動力系統和純電動系統是有所區別的。對于低壓混合動力系統由于電池總成體積的限制，在內部布置加熱系統難度很大，而且很多已有的技術方案不能完全移植。

技術實現要素：

本發明提供一種低壓混合動力電池的加熱控制系統及方法，解決現有低壓混合動力電池加熱系統體積大、效率低的問題，提高動力電池使用的安全性和智能性。

為實現以上目的，本發明提供以下技術方案：

一種低壓混合動力電池的加熱控制系統，包括：微混動力系統、DCDC轉換器、蓄電池、電池管理系統、電阻加熱模塊；

所述電池管理系統控制所述微混動力系統對所述電阻加熱模塊通電，以使其對動力電池進行加熱，所述微混動力系統通過所述DCDC轉換器降壓對所述蓄電池進行充電；

所述電池管理系統還控制所述蓄電池對所述電阻加熱模塊通電，以使其對動力電池進行加熱；

所述電池管理系統獲取動力電池的當前溫度，如果所述當前溫度小于第一溫度閾值，則控制所述微混動力系統和/或所述蓄電池對所述電阻加熱模塊進行通電，以使動力電池的溫度升高，否則，斷開所述電阻加熱模塊的通電連接，并控制所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電。

優選的，還包括：第一繼電器、第二繼電器及第三繼電器；

所述第一繼電器串接在所述微混動力系統的正極輸出端與所述電阻加熱模塊之間，所述第一繼電器的控制端與所述電池管理系統的第一輸出端相連；

所述第二繼電器串接在所述微混動力系統的正極輸出端與所述DCDC轉換器的輸入端之間，所述第二繼電器的控制端與所述電池管理系統的第二輸出端相連；

所述第三繼電器串接在所述蓄電池的正極輸出端與所述電阻加熱模塊之間，所述第三繼電器的控制端與所述電池管理系統的第三輸出端相連。

優選的，在動力電池的溫度大于等于第一溫度閾值時，所述第一繼電器和所述第三繼電器斷開連接，且所述第二繼電器導通所述微混動力系統和所述DCDC轉換器的電連接，所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電。

優選的，在動力電池的溫度小于第二溫度閾值時，所述第二繼電器和所述第三繼電器閉合，所述第一繼電器斷開，所述蓄電池對所述電阻加熱模塊通電，且所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電；所述第二溫度閾值小于所述第一溫度閾值。

優選的，動力電池溫度小于第三溫度閾值時，所述第一繼電器和所述第三繼電器閉合，所述第二繼電器斷開，所述蓄電池和所述微混合動力系統同時對所述電阻加熱模塊通電；所述第三溫度閾值小于所述第二溫度閾值。

優選的，所述第一溫度閾值大于所述第二溫度閾值，所述第二溫度閾值大于所述第三溫度閾值，所述第一溫度閾值為5℃。

優選的所述電阻加熱模塊為電阻片，所述電阻片貼在動力電池表面上，各個所述電阻片并聯后串接在所述微混動力系統或所述蓄電池的正極輸出端與車身搭鐵之間。

優選的，所述電池管理系統根據所述當前溫度和所述第一溫度閾值，計算所述電阻加熱模塊的通電時間，并根據所述通電時間斷開所述微混動力系統和/或所述蓄電池與所述電阻加熱模塊的電連接。

本發明還提供一種低壓混合動力電池的加熱控制方法，包括：

獲取動力電池的當前溫度；

如果所述當前溫度小于所述第一溫度閾值，則控制微混動力系統和/或蓄電池對電阻加熱模塊進行通電，以使動力電池的溫度升高；

否則，斷開所述電阻加熱模塊的通電連接，并控制所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電。

優選的，還包括：如果所述當前溫度小于第二溫度閾值，則控制所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電，且所述蓄電池對所述電阻加熱模塊通電；所述第二溫度閾值小于所述第一溫度閾值。

優選的，還包括：如果所述當前溫度小于第三溫度閾值，控制所述微混動力系統和所述蓄電池同時對所述電阻加熱模塊進行通電；所述第三溫度閾值小于所述第二溫度閾值。

本發明提供一種低壓混合動力電池的加熱控制系統及方法，通過微混動力系統和/或蓄電池對電阻加熱模塊通電，以使動力電池的溫度升高。解決現有低壓混合動力電池加熱系統體積大、效率低的問題，提高動力電池使用的安全性和智能性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的具體實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1：為本發明提供的一種低壓混合動力電池的加熱控制系統示意圖；

圖2：為本發明提供的一種低壓混合動力電池的加熱控制方法流程圖。

附圖標記

K1 第一繼電器

K2 第二繼電器

K3 第三繼電器

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明實施例的方案，下面結合附圖和實施方式對本發明實施例作進一步的詳細說明。

針對當前混合動力汽車的加熱系統可使用空間大、加熱效率低的現象，本發明提供一種低壓混合動力電池的加熱控制系統及方法，通過利用微混動力系統和蓄電池對電阻加熱模塊的通電，以使動力電池的溫度上升。摒棄了現有采用加熱器和風扇裝置的加熱系統，其對空間要求減小，有效利用現有的設備實現加熱功能，提高動力電池使用的安全性和智能性。

如圖1所示，為本發明提供的一種低壓混合動力電池的加熱控制系統示意圖，該系統包括：微混動力系統、DCDC轉換器、蓄電池、電池管理系統、電阻加熱模塊。所述電池管理系統控制所述微混動力系統對所述電阻加熱模塊通電，以使其對動力電池進行加熱，所述微混動力系統通過DCDC轉換器降壓對所述V蓄電池進行充電。所述電池管理系統還控制所述V蓄電池對所述電阻加熱模塊通電，以使其對動力電池進行加熱。所述電池管理系統獲取動力電池的當前溫度，如果所述當前溫度小于所述第一溫度閾值，則控制所述微混動力系統和/或所述蓄電池對所述電阻加熱模塊進行通電，以使動力電池的溫度升高，否則，斷開所述電阻加熱模塊的通電連接，并控制所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電。

具體地，動力電池的加熱，主要通過電阻加熱模塊對電芯單體進行熱傳導，通常采在動力電池模組兩側設置壓板，在單體電芯之間設置電阻加熱模塊。當電阻加熱模塊導電發熱以使動力電池的溫度上升。微混動力系統能把機械能轉化為電能，有效減小汽車在起停時的能量消耗。由電池管理系統根據動力電池的當前溫度，控制微混動力系統和/或蓄電池對電阻加熱模塊的通電，以及蓄電池得到充電。能保證電阻加熱模塊的電壓穩定性，控制動力電池的溫度性能。

需要說明的是，微混動力系統包括：發動機和帶式起停一體電機BSG，由所述發動機驅動帶式起停一體電機BSG將機械能轉化為電能。蓄電池輸出電壓為12V。

進一步，還包括：第一繼電器、第二繼電器及第三繼電器。所述第一繼電器串接在所述微混動力系統的正極輸出端與所述電阻加熱模塊之間，所述第一繼電器的控制端與所述電池管理系統的第一輸出端相連。所述第二繼電器串接在所述微混動力系統的正極輸出端與所述DCDC轉換器的輸入端之間，所述第二繼電器的控制端與所述電池管理系統的第二輸出端相連。所述第三繼電器串接在所述蓄電池的正極輸出端與所述電阻加熱模塊之間，所述第三繼電器的控制端與所述電池管理系統的第三輸出端相連。

在實際應用中，在動力電池的溫度大于等于第一溫度閾值時，所述第一繼電器和所述第三繼電器斷開連接，且所述第二繼電器導通所述微混動力系統和所述DCDC轉換器的電連接，所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電。

在動力電池的溫度小于第二溫度閾值時，所述第二繼電器和所述第三繼電器閉合，所述第一繼電器斷開，所述蓄電池對所述電阻加熱模塊通電，且所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電；所述第二溫度閾值小于所述第一溫度閾值。

動力電池溫度小于第三溫度閾值時，所述第一繼電器和所述第三繼電器閉合，所述第二繼電器斷開，所述蓄電池和所述微混合動力系統同時對所述電阻加熱模塊通電；所述第三溫度閾值小于所述第二溫度閾值。

在實際應用中，所述第一溫度閾值常設為5℃。所述第一繼電器、所述第二繼電器及所述第三繼電器可為常開繼電器。

進一步，所述電阻加熱模塊為電阻片，所述電阻片貼在動力電池表面上，各個所述電阻片并聯后串接在所述微混動力系統或所述蓄電池的正極輸出端與車身搭鐵之間。

更進一步，所述電池管理系統根據所述當前溫度和所述第一溫度閾值，計算所述電阻加熱模塊的通電時間，并通過所述通電時間控制所述微混動力系統和/或所述蓄電池與所述電阻加熱模塊的電連接。

具體地，當電阻加熱模塊由蓄電池供電時，根據電阻產生熱的原理，即根據公式Q＝U^2/R*t＝C*m*△T；其中，R為電阻加熱模塊的阻值；電壓U為12V，C為電芯的熱值常數，m為電芯的質量，△T為當前溫度與第一溫度閾值的溫度差，可以得到t＝C*m*△T*R/U²。則電池管理系統控制電阻加熱模塊的通電進間為大于t，以使動力電池的溫度超過第一溫度閾值。

同樣地，當電阻加熱模塊由微混動力系統供電時，根據Q＝I2*R*t＝C*m*△T，得到t＝C*m*△T/R/I²，由于微混動力系統輸出的電流是處于變化的，可對t進行積分得到t＝(2C*m*△T/R/I²)^0.5。同樣通過電池管理系統控制電阻加熱模塊的通電進間為大于t，以使動力電池的溫度超過第一溫度閾值。

可見，本發明提供一種低壓混合動力電池的加熱控制系統，通過微混動力系統和/或蓄電池對電阻加熱模塊通電，以使動力電池的溫度升高。解決現有低壓混合動力電池加熱系統體積大、效率低的問題，提高動力電池使用的安全性和智能性。

本發明還提供一種低壓混合動力電池的加熱控制方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取動力電池的當前溫度；

步驟2：如果所述當前溫度小于所述第一溫度閾值，則控制微混動力系統和/或蓄電池對電阻加熱模塊進行通電，以使動力電池的溫度升高；

步驟3：否則，斷開所述電阻加熱模塊的通電連接，并控制所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電。

進一步，還包括：

步驟4：如果所述當前溫度小于第二溫度閾值，則控制所述微混動力系統對所述蓄電池進行充電，且所述蓄電池對所述電阻加熱模塊通電；所述第二溫度閾值小于所述第一溫度閾值。

步驟5：如果所述當前溫度小于第三溫度閾值，控制所述微混動力系統和所述蓄電池同時對所述電阻加熱模塊進行通電；所述第三溫度閾值小于所述第二溫度閾值。

更進一步，根據所述當前溫度與所述第一溫度閾值、第二溫度閾值及第三溫度閾值的差值，計算所述電阻加熱模塊的通電時間，并根據所述通電時間斷開所述微混動力系統和/或所述蓄電池與所述電阻加熱模塊的電連接。

在實際應用中，可以通過電池管理系統計算當前溫度上升到第一溫度閾值需要的通電時間，根據通電時間控制電阻加熱模塊產生的熱量，以使動力電池的溫度上升。

可見，本發明提供一種低壓混合動力電池的加熱控制方法，根據動力電池的當前溫度，來控制微混動力系統和/或蓄電池對電阻加熱模塊通電，以使動力電池的溫度升高。解決現有低壓混合動力電池加熱系統體積大、效率低的問題，提高動力電池使用的安全性和智能性。

以上依據圖示所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特征及作用效果，以上所述僅為本發明的較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護范圍內。