一種鐵鋰啟動電源的加熱系統及其控制方法與流程

2023-06-09 15:36:31

【技術領域】

本發明涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種鐵鋰啟動電源的加熱系統及其控制方法。

背景技術：

磷酸鐵鋰啟動電源的可用容量與溫度及放電倍率息息相關，由於其在低溫情況下的歐姆內阻以及極化內阻遠遠大於其在常溫情況下的歐姆內阻以及極化內阻，進而導致磷酸鐵鋰電池在低溫情況下的可用容量受溫度及放電倍率的影響較為嚴重。特別是低溫情況下其充電容量只有常溫下的70％，甚至小於70％。同理，電池在不同溫度下的放電也是一樣的狀況，低溫下的可放容量遠遠小於常溫下的可放容量。然而，減少的容量中有部分容量會隨著電池溫度的回升而恢復。

鑑於此，實有必要提供一種鐵鋰啟動電源的加熱系統及其控制方法，以克服現有技術存在的不足之處。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種鐵鋰啟動電源的加熱系統及其控制方法，能在低溫下完成加熱，從而增加啟動電源的放電能力，同時能在低溫時，自動加熱完以實現更多電量充入，適應更大範圍的電壓平臺。

為了實現上述目的，本發明提供一種鐵鋰啟動電源的加熱系統，所述加熱系統分別與啟動電源內的電池、所述電池上的溫度傳感器、所述電池間的加熱元件、保護電路及加熱開關相連；所述加熱系統包括判斷模塊、溫度獲取模塊、加熱控制模塊、電壓獲取模塊、保護電路模塊及檢測模塊；所述判斷模塊用於判斷所述電池是否處於充電狀態；所述溫度獲取模塊用於獲取所述溫度傳感器的溫度信號，並對所述溫度信號進行判斷；所述加熱控制模塊用於控制所述加熱元件的開啟或關閉；所述電壓獲取模塊用於獲取所述保護電路的電壓信號並對所述電壓信號進行判斷；所述保護電路模塊用於發送斷開電路指令給所述保護電路斷開電路；所述檢測模塊用於檢測所述加熱開關是否開啟。

本發明還提供所述鐵鋰啟動電源的加熱系統的控制方法，包括以下步驟：

步驟s21，判斷所述電池是否處於充電狀態，當所述電池11處於充電狀態時執行步驟s22；

步驟s22，獲取所述溫度傳感器的溫度信號，並判斷溫度是否小於第一限定溫度，當溫度小於第一限定溫度時執行步驟s23；

步驟s23，發送開啟加熱指令給所述加熱元件開啟加熱至第二限定溫度，然後執行步驟s24；

步驟s24，發送關閉加熱指令給所述加熱元件停止加熱，然後執行步驟s25；

步驟s25，獲取所述保護電路的電壓信號，並判斷所述電壓是否大於第一限定電壓，當所述電池的電壓大於或等於第一限定電壓時執行步驟s26；

步驟s26，發送斷開電路指令給所述保護電路斷開電路，停止充電。

優選地，所述步驟s21還包括：當所述電池處於非充電狀態時，執行步驟s27；

步驟s27，檢測所述加熱開關是否開啟，當所述加熱開關開啟時執行步驟s28；

步驟s28，獲取所述溫度傳感器的溫度信號，並判斷溫度是否小於第一限定溫度，當溫度小於第一限定溫度時執行步驟s29；

步驟s29，發送開啟加熱指令給所述加熱元件開啟加熱至第二限定溫度，然後執行步驟s30；

步驟s30，發送關閉加熱指令給所述加熱元件停止加熱，然後執行步驟s31；

步驟s31，獲取所述保護電路的電壓信號，並判斷所述電池的電壓是否小於所述第二限定電壓。當所述電池的電壓小於或等於所述第二限定電壓時執行步驟s32；

步驟s32，發送斷開電路指令給所述保護電路斷開電路，停止放電。

優選地，所述步驟s22還包括：當溫度大於或等於第一限定溫度時執行步驟s25。

優選地，所述步驟s25還包括：當所述電池的電壓小於第一限定電壓時返回步驟s22。

優選地，所述步驟s27還包括：當所述加熱開關關閉時，每20ms重複一次步驟s27。

優選地，所述步驟s28還包括：當溫度大於或等於第一限定溫度時執行步驟s31。

優選地，所述步驟s31還包括：當所述電池的電壓大於所述第二限定電壓時返回執行步驟s27。

優選地，所述第一限定溫度為20度，所述第二限定溫度為25度，所述第一限定電壓為3.6v，所述第二限定電壓為2.8v。

【附圖說明】

圖1為本發明提供的鐵鋰啟動電源的加熱系統的示意圖。

圖2為本發明提供的鐵鋰啟動電源的加熱系統的控制方法的一部分流程圖。

圖3為圖2所示的鐵鋰啟動電源的加熱系統的控制方法的另一部分流程圖。

圖4為放電容量隨溫度變化曲線圖。

圖5為不同溫度下的充電曲線圖。

【具體實施方式】

為了使本發明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發明，並不是為了限定本發明。

請參閱圖1，本發明提供的一種鐵鋰啟動電源的加熱系統10，所述加熱系統10分別與啟動電源內的電池11、所述電池11上的溫度傳感器12、所述電池11間的加熱元件13、保護電路14及加熱開關15相連。在本實施方式中，所述加熱系統100可以被分割成多個模塊且多個模塊存儲在儲存器16種並配置一個處理器17來執行，多個模塊包括但不僅限於：判斷模塊101、溫度獲取模塊102、加熱控制模塊103、電壓獲取模塊104、保護電路模塊105及檢測模塊106。

所述判斷模塊101，用於判斷所述電池11是否處於充電狀態。

所述溫度獲取模塊102，用於獲取所述溫度傳感器12的溫度信號，並對所述溫度信號進行判斷。

所述加熱控制模塊103，用於控制所述加熱元件13的開啟或關閉。

所述電壓獲取模塊104，用於獲取所述保護電路14的電壓信號，並對所述電壓信號進行判斷。

所述保護電路模塊105，用於發送斷開電路指令給所述保護電路14斷開電路。

所述檢測模塊106，用於檢測所述加熱開關15是否開啟。

請參閱圖2，本發明還提供的一種鐵鋰啟動電源的加熱系統10的控制方法20，包括以下步驟：

步驟s21，所述判斷模塊101判斷所述電池11是否處於充電狀態；當所述電池11處於充電狀態時執行步驟s22，當所述電池11處於非充電狀態時執行步驟s27。

步驟s22，所述溫度獲取模塊102獲取所述溫度傳感器12的溫度信號，並判斷溫度是否小於第一限定溫度，當溫度小於第一限定溫度時執行步驟s23，溫度大於或等於第一限定溫度時執行步驟s25。在本實施方式中，所述第一限定溫度為20度。

步驟s23，所述加熱控制模塊103發送開啟加熱指令給所述加熱元件13開啟加熱至第二限定溫度，然後執行步驟s24。在本實施方式中，所述第二限定溫度為25度。

步驟s24，所述加熱控制模塊103發送關閉加熱指令給所述加熱元件13停止加熱，然後執行步驟s25。

步驟s25，所述電壓獲取模塊104獲取所述保護電路14的電壓信號，並判斷所述電壓是否小於第一限定電壓，當所述電池的電壓大於或等於第一限定電壓時執行步驟s26，當所述電池的電壓小於第一限定電壓時返回步驟s22。在本實施方式中，所述第一限定電壓為3.6v。

步驟s26，所述保護電路模塊105發送斷開電路指令給所述保護電路14斷開電路，停止充電。

請參閱圖3，步驟s27，所述檢測模塊106檢測所述加熱開關15是否開啟，當所述加熱開關15開啟時執行步驟s28；在本實施方式中，所述加熱開關15關閉時每20ms重複一次步驟s27。

步驟s28，所述溫度獲取模塊102獲取所述溫度傳感器12的溫度信號，並判斷溫度是否小於第一限定溫度，當溫度小於第一限定溫度時執行步驟s29，溫度大於或等於第一限定溫度時執行步驟s31。在本實施方式中，所述第一限定溫度為20度。

步驟s29，所述加熱控制模塊103發送開啟加熱指令給所述加熱元件13開啟加熱至第二限定溫度，然後執行步驟s30。

步驟s30，所述加熱控制模塊103發送關閉加熱指令給所述加熱元件13停止加熱，然後執行步驟s31。

步驟s31，所述電壓獲取模塊104獲取所述保護電路14的電壓信號，並判斷所述電池的電壓是否小於所述第二限定電壓。當所述電池的電壓小於或等於所述第二限定電壓時執行步驟s32，當所述電池的電壓大於所述第二限定電壓時返回執行步驟s27。在本實施方式中，所述第二限定電壓為2.8v。

步驟s32，所述保護電路模塊105發送斷開電路指令給所述保護電路14斷開電路，停止放電。

請參閱圖4至圖5，通過研究發現，鐵鋰電池的對溫度比較敏感，特別是低溫時候容量順勢變小，而且在高溫情況下電池的曲線非常線性。在一般情況下，測試溫度為25攝氏度時，電池的充放電曲線較好，故設置第一限定溫度為20攝氏度，第二限定溫度為25攝氏度。通過圖5發現，電壓2.8v時，電池容量很低幾乎不能充入電量，而在3.6v時，電池容量較大，故設置第一限定電壓為3.6v，第二限定電壓為2.8v。

本發明提供的鐵鋰啟動電源的加熱系統及其控制方法，能在低溫下完成加熱，從而增加啟動電源的放電能力，同時能在低溫時，自動加熱完以實現更多電量充入，適應更大範圍的電壓平臺。

本發明並不僅僅限於說明書和實施方式中所描述，因此對於熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念的精神和範圍的情況下，本發明並不限於特定的細節、代表性的設備和這裡示出與描述的圖示示例。