動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法、裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法、裝置，涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域，所述方法包括：當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度；將所述初始電池溫度與允許充電溫度進(jìn)行比較；若所述初始電池溫度小于允許充電溫度，則確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從所述初始電池溫度加熱至允許充電溫度的總加熱時(shí)間；在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電溫度變化和總加熱時(shí)間，確定剩余加熱時(shí)間。本發(fā)明能夠確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從不可充電溫度加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間。
【專利說(shuō)明】動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法、裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車，特別涉及一種動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法及相關(guān)的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子動(dòng)力電池現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車使用最為廣泛的一種動(dòng)力電池，這得益于其較高的安全性和經(jīng)濟(jì)性。但其有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，即低溫性能差，尤其低溫充電性能，如磷酸鐵鋰電池，一般認(rèn)為在o°c以下，禁止充電，因?yàn)榈蜏爻潆姇?huì)影響其安全性和循環(huán)壽命。因此，電動(dòng)汽車所用鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)內(nèi)一般都設(shè)計(jì)有加熱系統(tǒng)，用以在低溫充電時(shí)給動(dòng)力電池加熱，待其達(dá)到允許充電溫度后，再啟動(dòng)充電，但加熱過(guò)程的存在必然會(huì)導(dǎo)致整體充電時(shí)間的延長(zhǎng)。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，為提高用戶使用體驗(yàn)，在充電時(shí)可在儀表上實(shí)時(shí)顯示所需的整體充電時(shí)間，用戶可根據(jù)該時(shí)間安排充電活動(dòng)。對(duì)于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池，整體充電時(shí)間應(yīng)包含兩部分，一部分是將動(dòng)力電池由當(dāng)前荷電狀態(tài)充至滿電所需的正常充電時(shí)間，另一部分是動(dòng)力電池從低溫加熱到允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。
[0004]前者計(jì)算較為簡(jiǎn)單，已有很多成熟的計(jì)算方法，而后者，因加熱過(guò)程中動(dòng)力電池箱內(nèi)的溫度變化呈非線性，因此計(jì)算較為困難。本發(fā)明針對(duì)后者即動(dòng)力電池加熱到允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間提出了一種確定方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法、裝置，能更好地解決電動(dòng)汽車動(dòng)力電池(鋰離子電池)從低溫加熱至可充電溫度所需時(shí)間確定困難的問(wèn)題。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法，包括:
[0007]當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度；
[0008]將所述初始電池溫度與允許充電溫度進(jìn)行比較；
[0009]若所述初始電池溫度小于允許充電溫度，則確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從所述初始電池溫度加熱至允許充電溫度的總加熱時(shí)間；
[0010]在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電溫度變化和總加熱時(shí)間，確定剩余加熱時(shí)間。
[0011]優(yōu)選地，所述的獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的電池溫度的步驟包括:
[0012]當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，采集每個(gè)單體電池的溫度；
[0013]通過(guò)比較每個(gè)單體電池的溫度，得到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的最低溫度，并將所述最低溫度作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。
[0014]優(yōu)選地，所述總加熱時(shí)間的確定步驟包括:
[0015]在預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中，查找所述初始電池溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間值，并將所述時(shí)間值作為總加熱時(shí)間。
[0016]優(yōu)選地，所述剩余加熱時(shí)間的確定步驟包括:
[0017]在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間,獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的當(dāng)前電池溫度；
[0018]比較所述當(dāng)前電池溫度與設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度；
[0019]若所述當(dāng)前電池溫度小于或等于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從初始電池溫度加熱至當(dāng)前電池溫度所用的第一階段加熱時(shí)間；
[0020]利用所述初始剩余時(shí)間和第一階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度加熱至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間；
[0021]其中，所述設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度等于初始電池溫度與預(yù)設(shè)溫差之和。
[0022]優(yōu)選地，所述剩余加熱時(shí)間的確定步驟還包括:
[0023]若當(dāng)前電池溫度大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度所用的第二階段加熱時(shí)間；
[0024]利用所述當(dāng)前電池溫度、轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度、第二階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的溫度升高平均速率；
[0025]利用當(dāng)前電池溫度、允許充電溫度、溫度升高平均速率，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定裝置，包括:
[0027]溫度獲取模塊，用于當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度；
[0028]溫度比較模塊，用于將所述初始電池溫度與允許充電溫度進(jìn)行比較；
[0029]總加熱時(shí)間確定模塊，用于當(dāng)所述初始電池溫度小于允許充電溫度時(shí)，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從所述初始電池溫度加熱至允許充電溫度的總加熱時(shí)間；
[0030]剩余加熱時(shí)間確定模塊，用于在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電溫度變化和總加熱時(shí)間，確定剩余加熱時(shí)間。
[0031]優(yōu)選地，所述溫度獲取模塊在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取每個(gè)單體電池的溫度，并通過(guò)比較每個(gè)單體電池的溫度，得到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的最低溫度，作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。
[0032]優(yōu)選地，所述總加熱時(shí)間確定模塊在預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中，查找所述初始電池溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間值，并將所述時(shí)間值作為總加熱時(shí)間。
[0033]優(yōu)選地，所述剩余加熱時(shí)間確定模塊在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的當(dāng)前電池溫度，在所述當(dāng)前電池溫度小于或等于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從初始電池溫度加熱至當(dāng)前電池溫度所用的第一階段加熱時(shí)間，并利用所述初始剩余時(shí)間和第一階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度加熱至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間；其中，所述設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度等于初始電池溫度與預(yù)設(shè)溫差之和。
[0034]優(yōu)選地，所述剩余加熱時(shí)間確定模塊在當(dāng)前電池溫度大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度所用的第二階段加熱時(shí)間，利用所述當(dāng)前電池溫度、轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度、第二階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的溫度升高平均速率，并利用當(dāng)前電池溫度、允許充電溫度、溫度升高平均速率，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于:
[0036]本發(fā)明能夠確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從不可充電溫度(例如0°C以下)加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法原理框圖；
[0038]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定裝置框圖；
[0039]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱內(nèi)單體電池處于最低溫度并加熱處于加熱初期的示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池箱內(nèi)單體電池處于最低溫度并加熱處于快速溫升期的示意圖；
[0041]圖5本發(fā)明實(shí)施例提供的確定剩余加熱時(shí)間的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0043]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法原理框圖，如圖1所示，包括:
[0044]步驟SlOl、當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。
[0045]具體地說(shuō)，在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱內(nèi)的每個(gè)單體電池表面設(shè)置溫度傳感器，當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，利用溫度傳感器，采集每個(gè)單體電池的溫度；通過(guò)比較每個(gè)單體電池的溫度，得到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的最低溫度，并將所述最低溫度作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。
[0046]步驟S102、將所述初始電池溫度與允許充電溫度進(jìn)行比較。
[0047]步驟S103、若所述初始電池溫度小于允許充電溫度，則確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從所述初始電池溫度加熱至允許充電溫度的總加熱時(shí)間。
[0048]具體地說(shuō)，在預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中，查找所述初始電池溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間值，并將所述時(shí)間值作為總加熱時(shí)間。其中，在所述預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中，初始電池溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間值是經(jīng)驗(yàn)值。
[0049]步驟S104、在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電溫度變化和總加熱時(shí)間，確定剩余加熱時(shí)間。
[0050]具體地說(shuō)，在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的當(dāng)前電池溫度(即電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱內(nèi)的單體電池的最低溫度)，并比較所述當(dāng)前電池溫度與設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度；若所述當(dāng)前電池溫度小于或等于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從初始電池溫度加熱至當(dāng)前電池溫度所用的第一階段加熱時(shí)間，并利用所述初始剩余時(shí)間和第一階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度加熱至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間；否則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度所用的第二階段加熱時(shí)間，利用所述當(dāng)前電池溫度、轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度、第二階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的溫度升高平均速率，并利用當(dāng)前電池溫度、允許充電溫度、溫度升高平均速率，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。其中，所述設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度等于初始電池溫度與預(yù)設(shè)溫差之和。進(jìn)一步說(shuō)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池初始電池溫度而設(shè)定。
[0051]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定裝置框圖，如圖2所示，包括溫度獲取模塊201、溫度比較模塊202、總加熱時(shí)間確定模塊203和剩余加熱時(shí)間確定模塊204。其中:
[0052]溫度獲取模塊201用于當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。具體地說(shuō)，溫度獲取模塊201包括在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱內(nèi)的每個(gè)單體電池表面設(shè)置的溫度傳感器，在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，利用溫度傳感器獲取每個(gè)單體電池的溫度，并通過(guò)比較每個(gè)單體電池的溫度，得到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的最低溫度，作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。
[0053]溫度比較模塊202用于將所述初始電池溫度與允許充電溫度進(jìn)行比較。
[0054]總加熱時(shí)間確定模塊203用于當(dāng)所述初始電池溫度小于允許充電溫度時(shí)，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從所述初始電池溫度加熱至允許充電溫度的總加熱時(shí)間。具體地說(shuō)，總加熱時(shí)間確定模塊203在預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中，查找所述初始電池溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間值，并將所述時(shí)間值作為總加熱時(shí)間，其中，在預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中記錄的時(shí)間值均為經(jīng)驗(yàn)值。
[0055]剩余加熱時(shí)間確定模塊204用于在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電溫度變化和總加熱時(shí)間，確定剩余加熱時(shí)間。在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，溫度獲取模塊201采集電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的當(dāng)前電池溫度(即電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱內(nèi)的單體電池的最低溫度)，溫度比較模塊202將溫度獲取模塊201采集的當(dāng)前電池溫度與轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度進(jìn)行比較，若當(dāng)前電池溫度小于或等于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則剩余加熱時(shí)間確定模塊204獲取溫度采集模塊201采集的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的當(dāng)前電池溫度，并獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從初始電池溫度加熱至當(dāng)前電池溫度所用的第一階段加熱時(shí)間，最后利用所述初始剩余時(shí)間和第一階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度加熱至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間；若當(dāng)前電池溫度大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，剩余加熱時(shí)間確定模塊204獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度所用的第二階段加熱時(shí)間，利用所述當(dāng)前電池溫度、轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度、第二階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的溫度升高平均速率，并利用當(dāng)前電池溫度、允許充電溫度、溫度升高平均速率，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。其中，設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度等于初始電池溫度與預(yù)設(shè)溫差之和，其按照初始電池溫度設(shè)定。
[0056]本發(fā)明中電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有加熱元件和溫度傳感器。其中，加熱元件工作時(shí)其發(fā)熱功率恒定；溫度傳感器應(yīng)粘貼在單體電池的表面，用于測(cè)量單體電池的溫度，將所有溫度傳感器測(cè)得的溫度的最小值作為電池箱內(nèi)單體電池最低溫度，標(biāo)記為Tn，加熱過(guò)程中當(dāng)Tn上升到允許充電溫度Tniax時(shí)加熱停止，開始充電。剩余加熱時(shí)間的確定步驟主要包括:
[0057]步驟1:讀取當(dāng)前動(dòng)力電池箱內(nèi)單體電池最低溫度Tn，并獲取允許充電溫度Tmax。
[0058]步驟2:確定當(dāng)前Tn狀態(tài)下的剩余加熱時(shí)間t。
[0059]考慮到了動(dòng)力電池在不同的加熱階段具有不同的溫度升高速度，也就是說(shuō)，在加熱初期，動(dòng)力電池箱內(nèi)溫度升高緩慢，之后動(dòng)力電池進(jìn)入溫度升高快速期，保持較高且較穩(wěn)定的溫度升高速度，因此，本實(shí)施例對(duì)不同的加熱階段采用不同的剩余加熱時(shí)間方式。
[0060](I)當(dāng)動(dòng)力電池處于加熱初期時(shí)，剩余加熱時(shí)間t計(jì)算方式如圖3所示。
[0061]記錄加熱初始時(shí)的單體電池最低溫度為Ttl(即初始電池溫度)，此時(shí)的剩余加熱時(shí)間t為總加熱時(shí)間，取經(jīng)驗(yàn)值h，該經(jīng)驗(yàn)值h是對(duì)之后整個(gè)加熱過(guò)程加熱時(shí)間的預(yù)估，可通過(guò)試驗(yàn)獲取，具體地說(shuō)，在不同的初始電池溫度Ttl條件下進(jìn)行加熱試驗(yàn)，加熱到允許充電溫度Tmax停止，記錄所用的加熱時(shí)間V即得到針對(duì)不同初始電池溫度Ttl的經(jīng)驗(yàn)值V并建立初始Ttl和td 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表(即溫度時(shí)間對(duì)照表)。
[0062]隨著加熱的進(jìn)行，動(dòng)力電池箱內(nèi)的溫度逐漸上升，但溫度上升緩慢，在當(dāng)前電池溫度Tn滿足:Τη ( Τ0+ΤΔ (Τ△為溫差常數(shù)，一般取I?3°C )時(shí)，可根據(jù)從初始電池溫度Ttl加熱到當(dāng)前電池溫度Tn所用的時(shí)間(即第一階段加熱時(shí)間)t △計(jì)算剩余加熱時(shí)間t，即t =VtΔΟ也就是說(shuō)，將Ttl與τ△的和記為轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，若當(dāng)前電池溫度小于或等于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則說(shuō)明動(dòng)力電池處于加熱初期，此時(shí)，剩余加熱時(shí)間t為總加熱時(shí)間h與第一階段加熱時(shí)間tA之差。
[0063](2)在動(dòng)力電池處于溫度升高快速期時(shí)，剩余加熱時(shí)間t計(jì)算方式如圖4所示。
[0064]在經(jīng)過(guò)加熱初期之后，動(dòng)力電池箱內(nèi)單體電池最低溫度會(huì)出現(xiàn)明顯上升，此時(shí)可求得溫度升高快速期內(nèi)已完成的溫度上升過(guò)程單體電池最低溫度上升的平均速率Vn，而從當(dāng)前Tn加熱到Tmax的整個(gè)過(guò)程溫度上升的平均速率Vt的通過(guò)以下公式確定:VT = K*VT1(K為系數(shù)，一般取0.8?1.0)，進(jìn)而估算當(dāng)前Tn狀態(tài)下的剩余加熱時(shí)間:t = (Tfflax - Tn) /VT。具體地說(shuō)，若當(dāng)前電池溫度大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則說(shuō)明動(dòng)力電池處于溫度升高快速期，此時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度所用的第二階段加熱時(shí)間，將轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度與當(dāng)前電池溫度相減后除以第二階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的溫度升高平均速率Vn。將溫度升高平均速率Vn與系數(shù)K相乘，得到動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度的速率ντ，最后，將允許充電溫度與當(dāng)前電池溫度相減后除以速率ντ，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。
[0065]這種方式可通過(guò)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的一個(gè)定時(shí)中斷來(lái)完成，其程序流程圖見圖5，該定時(shí)中斷工作的條件為動(dòng)力電池處于低溫加熱狀態(tài)。圖3、4、5中所包含的標(biāo)記，即與上面相同標(biāo)記表示相同的特征。另外，標(biāo)記a、b、j和i為動(dòng)力電池管理系統(tǒng)軟件內(nèi)的變量,初始值均設(shè)置為O。tb為定時(shí)中斷的周期，可設(shè)置為0.1?0.3h。流程圖5內(nèi)各部分的作用已在標(biāo)記(I ) ( II )...( VI)內(nèi)作出了注釋，其能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所述的剩余加熱時(shí)間的確定，具體如下:
[0066]步驟1:加熱開始時(shí)，定時(shí)中斷啟動(dòng)，中斷周期設(shè)置為tb(h)，讀取當(dāng)前電池溫度Tn，并獲取允許電池溫度Tmax。利用溫度時(shí)間對(duì)照表，可以求得當(dāng)前電池溫度Tn對(duì)應(yīng)的時(shí)間值t0o其中，此時(shí)讀取的當(dāng)前電池溫度Tn是加熱開始時(shí)動(dòng)力電池箱內(nèi)單體電池的最低溫度。
[0067]步驟I1:將所讀取的當(dāng)前電池溫度Tn作為初始電池溫度Ttl,將時(shí)間值h作為此時(shí)的剩余加熱時(shí)間t。
[0068]步驟II1:加熱初期，動(dòng)力電池溫度升高緩慢，按照預(yù)定周期采集加熱初期動(dòng)力電池當(dāng)前電池溫度τη，當(dāng)Tn彡TfT△時(shí)，剩余加熱時(shí)間t = t0-tAO其中，T△為溫差常數(shù)，tA是動(dòng)力電池從初始電池溫度Ttl加熱到當(dāng)前電池溫度Tn所用的時(shí)間，t Λ = j*tb，即動(dòng)力電池從初始電池溫度Ttl加熱到當(dāng)前電池溫度Tn需要j個(gè)中斷周期。
[0069]步驟IV:溫度升高快速期，按照預(yù)定周期采集加熱初期動(dòng)力電池當(dāng)前電池溫度Tn，當(dāng)TnXTci+!1△時(shí)，動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的平均速率Vn為:VT1 = (Tn-Ttl-TA)/(i*tb)，也就是說(shuō)，將Ttl與T△的和記為轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，那么動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度需要i個(gè)中斷周期。
[0070]步驟V:將平均速率Vn與預(yù)設(shè)的系數(shù)K相乘，得到動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度Tn升溫至允許充電溫度Tmax的平均速率VT，即Vt = K*VT1。
[0071]步驟V1:利用當(dāng)前電池溫度Tn、允許充電溫度Tmax、平均速率Vt，確定從Tn加熱到Tmax的剩余加熱時(shí)間t，即t = (Tmax - Tn)/ντ。
[0072]綜上所述，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0073]1、本發(fā)明能夠確定低溫狀態(tài)下的電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間；
[0074]2、本發(fā)明利用所確定的剩余加熱時(shí)間，結(jié)合現(xiàn)有的正常充電時(shí)間，可以進(jìn)一步確定低溫狀態(tài)下的電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力電池充電至滿電時(shí)的剩余加熱時(shí)間。
[0075]盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定方法，其特征在于，包括: 當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度； 將所述初始電池溫度與允許充電溫度進(jìn)行比較； 若所述初始電池溫度小于允許充電溫度，則確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從所述初始電池溫度加熱至允許充電溫度的總加熱時(shí)間； 在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電溫度變化和總加熱時(shí)間，確定剩余加熱時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的電池溫度的步驟包括: 當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，采集每個(gè)單體電池的溫度； 通過(guò)比較每個(gè)單體電池的溫度，得到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的最低溫度，并將所述最低溫度作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述總加熱時(shí)間的確定步驟包括: 在預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中，查找所述初始電池溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間值，并將所述時(shí)間值作為總加熱時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述剩余加熱時(shí)間的確定步驟包括: 在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的當(dāng)前電池溫度； 比較所述當(dāng)前電池溫度與設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度； 若所述當(dāng)前電池溫度小于或等于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從初始電池溫度加熱至當(dāng)前電池溫度所用的第一階段加熱時(shí)間； 利用所述初始剩余時(shí)間和第一階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度加熱至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間； 其中，所述設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度等于初始電池溫度與預(yù)設(shè)溫差之和。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述剩余加熱時(shí)間的確定步驟還包括: 若當(dāng)前電池溫度大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度所用的第二階段加熱時(shí)間； 利用所述當(dāng)前電池溫度、轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度、第二階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的溫度升高平均速率； 利用當(dāng)前電池溫度、允許充電溫度、溫度升高平均速率，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。
6.一種動(dòng)力電池加熱至可充電溫度的剩余加熱時(shí)間確定裝置，其特征在于，包括: 溫度獲取模塊，用于當(dāng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度； 溫度比較模塊，用于將所述初始電池溫度與允許充電溫度進(jìn)行比較； 總加熱時(shí)間確定模塊，用于當(dāng)所述初始電池溫度小于允許充電溫度時(shí)，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從所述初始電池溫度加熱至允許充電溫度的總加熱時(shí)間； 剩余加熱時(shí)間確定模塊，用于在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電溫度變化和總加熱時(shí)間，確定剩余加熱時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述溫度獲取模塊在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需要充電時(shí)，獲取每個(gè)單體電池的溫度，并通過(guò)比較每個(gè)單體電池的溫度，得到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的最低溫度，作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的初始電池溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述總加熱時(shí)間確定模塊在預(yù)設(shè)的溫度時(shí)間對(duì)照表中，查找所述初始電池溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間值，并將所述時(shí)間值作為總加熱時(shí)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述剩余加熱時(shí)間確定模塊在對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池加熱期間，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的當(dāng)前電池溫度，在所述當(dāng)前電池溫度小于或等于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度，則獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從初始電池溫度加熱至當(dāng)前電池溫度所用的第一階段加熱時(shí)間，并利用所述初始剩余時(shí)間和第一階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度加熱至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間；其中，所述設(shè)定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度等于初始電池溫度與預(yù)設(shè)溫差之和。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述剩余加熱時(shí)間確定模塊在當(dāng)前電池溫度大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度時(shí)，獲取電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度所用的第二階段加熱時(shí)間，利用所述當(dāng)前電池溫度、轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度、第二階段加熱時(shí)間，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從轉(zhuǎn)折點(diǎn)電池溫度升溫至當(dāng)前電池溫度的溫度升高平均速率，并利用當(dāng)前電池溫度、允許充電溫度、溫度升高平均速率，確定電動(dòng)汽車動(dòng)力電池從當(dāng)前電池溫度升溫至允許充電溫度所需的剩余加熱時(shí)間。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK104393368SQ201410498631
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】劉暉, 洪偉, 王婷 申請(qǐng)人:北京現(xiàn)代汽車有限公司