一種在充電模式下對電池加熱控制的方法
2023-04-26 19:08:41 1
一種在充電模式下對電池加熱控制的方法
【專利摘要】本發明公開了一種在充電模式下對電池加熱控制的方法，採用一種充電系統，所述充電系統包括充電機，還包括電池管理系統和加熱器，所述充電機包括第一輸出端和第二輸出端，第一輸出端通過充電繼電器連接被充電電池，第二輸出端通過加熱繼電器連接加熱器；本發明通過設定特定的溫度值，當電池的平均溫度在不同的溫度區間時，充電機靈活變換工作狀態，使電池只有在保持一種溫度適宜，狀態穩定的情況下才進行充電，溫度過低時要控制加熱，溫度過高時要冷卻一陣再進行充電。既能保持電池的導電性強，離子擴散的速度快，從而減小在低溫下充電對電池造成的損傷，又能避免在電池狀態不穩定時對電池充電造成的影響。
【專利說明】一種在充電模式下對電池加熱控制的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及充電控制，特別涉及一種在充電模式下對電池加熱控制的方法。
【背景技術】
[0002]針對目前電動汽車所用的磷酸鐵鋰電池，在低溫下的導電性能比較差，鋰離子擴散的速度比較慢，這就要求在低溫的狀態下不能夠對電池進行直接充電，必須等電池的溫度升上來之後，才能對電池進行充電，否則對電池的壽命影響很大。
[0003]從上述的情況，電池低溫的狀態下進行充電時就必須要先對電池進行加熱，使電池的導電性增強，鋰離子擴散的速度也相對加快，從而減小在低溫下充電對電池造成的損傷。但是，目前的充電電池加熱控制方法，都是對電池同時進行，或者剛加熱完畢就對其進行充電，在電池未處於一個相對穩定的狀態時，對其充電往往會對電池造成損害。
【發明內容】
[0004]為克服上述現有技術的缺陷與不足，本發明提供一種在充電模式下對電池加熱控制的方法。
[0005]本發明所採用的技術方案是:
一種在充電模式下對電池加熱控制的方法，其特徵在於，包括步驟:
(1)電池管理系統對電池的平均溫度進行判斷，當電池的平均溫度大於設定的溫度T1時，直接對電池充電；當電池平均溫度小於或等於設定的溫度T1時，對電池加熱，不充電；
(2)在加熱過程中，當電池平均溫度大於設定的溫度T2時，停止對電池加熱，靜置一段時間Atl後，對電池進行充電，其中Τ2> Τ1 ；
(3)在充電過程中，當電池平均溫度再次低於溫度Τ1時，停止充電，靜置一段時間At2後，對電池進行加熱；直到電池平均溫度超過設定的溫度T2時，重複步驟二和步驟三，直到電池電量充滿，加熱與充電均停止。
[0006]優選的，米用一種充電系統，所述充電系統包括充電機、電池管理系統和加熱器；所述加熱器與電池組連接對電池組進行加熱；所述充電機包括第一輸出端和第二輸出端，第一輸出端通過充電繼電器連接被充電電池，第二輸出端通過加熱繼電器連接加熱器；所述電池管理系統根據自身對電池溫度的判斷，通過向充電機發送命令控制充電機兩個輸出端的輸出狀態，並控制充電繼電器和加熱繼電器的開關狀態。
[0007]優選的，當電池管理系統檢測到電池平均溫度超過設定的溫度T2時，電池管理系統向充電機發送停止加熱命令，充電機停止在第二輸出端的電壓輸出，經過5?15分鐘後，電池管理系統控制加熱繼電器斷開。
[0008]優選的，電池管理系統同時也對電池和充電機進行故障檢測，當檢測到電池出現故障或充電機出現故障時，停止對電池充電和加熱。
[0009]優選的，所述設定的溫度T1範圍在-5?2°C。
[0010]優選的，所述設定的溫度T2範圍在3?10°C。[0011]優選的，所述的靜置時間Atl和At2的範圍均在5~15分鐘。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果有:
(1)本發明所述的在充電模式下對電池加熱控制的方法，通過設定特定的溫度值，當電池的平均溫度在不同的溫度區間時，充電機靈活變換工作狀態，使電池只有在保持一種溫度適宜，狀態穩定的情況下才進行充電，溫度過低時要控制加熱，溫度過高時要冷卻一陣再進行充電。既能保持電池的導電性強，離子擴散的速度快，從而減小在低溫下充電對電池造成的損傷，又能避免在電池狀態不穩定時對電池充電造成的影響。
[0013](2)本發明所述的充電機，除了充電機外還包括電池管理系統、加熱器和兩個繼電器；充電機在電池管理系統的控制下分別提供充電電壓和加熱器電壓，可隨時變換電池充電狀態和加熱狀態，使電池處在合適的溫度下在對其進行充電，減小在低溫下充電對電池造成的損傷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明所述的充電系統的實施例結構模塊示意圖；
圖2是本發明所述的充電模式下電池加熱控制方法的實施例流程圖。
【具體實施方式】
[0015]為方便本領域的技術人員了解本發明的技術內容，下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0016]如圖1所示，本發明所揭示的一種充電系統，包括充電機，還包括電池管理系統和加熱器；所述充電機包括第一輸出端和第二輸出端，第一輸出端通過充電繼電器連接被充電電池，第二輸出端通過加熱繼電器連接加熱器；所述電池管理系統根據自身對電池溫度的判斷，通過向充電機發送命令控制充電機兩個輸出端的輸出狀態，並控制充電繼電器和加熱繼電器的開關狀態；所述加熱器對電池進行加熱。充電機在電池管理系統的控制下分別提供充電電壓和加熱器電壓，可隨時變換電池充電狀態和加熱狀態，使電池處在合適的溫度下在對其進行充電。
[0017]如圖2所示，本發明所揭示的一種充電模式下電池加熱控制方法，採用如圖1所示的充電系統，針對某公司的電池，如果平均溫度T 0°C時，則可以直接對電池進行充電。接著講一下當電池的平均溫度T≤o°c時的加熱控制方法。
[0018]電池管理系統(以下簡稱BMS)對電池的溫度進行判斷，當BMS檢測到電池的平均溫度T 5°C的時候，BMS發送停止加熱命令給充電機，充電機停止在第二輸出端的電壓輸出，並延時10分鐘後斷開加熱繼電器，此時充電繼電器和加熱繼電器都處於斷開狀態。根據電池的性能，讓電池處於不工作的狀態下靜置10分鐘。當電池處於一個相對穩定的狀態時，BMS控制充電繼電器閉合併且發送充電控制命令給充電機，充電機開始對電池進行充電。如果在充電的過程中，電池的平均溫度再次降到0°C以下，BMS發送停止充電命令並斷開充電繼電器，使電池處在不工作狀態下，靜置10分鐘後，BMS再次控制閉合加熱繼電器，並發送加熱命令給充電機，充電機供電給加熱器，對電池進行再加熱。直到達到停止加熱條件為止。
[0019]電池管理系統同時也對電池和充電機進行故障檢測，當檢測到電池出現故障或充電機出現故障時，停止對電池充電和加熱。
[0020]上述實施例僅為本發明的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種在充電模式下對電池加熱控制的方法，其特徵在於，包括步驟:(1)電池管理系統對電池的平均溫度進行判斷，當電池的平均溫度大於設定的溫度T1時，直接對電池充電；當電池平均溫度小於或等於設定的溫度T1時，對電池加熱，不充電；(2)在加熱過程中，當電池平均溫度大於設定的溫度T2時，停止對電池加熱，靜置一段時間Atl後，對電池進行充電，其中Τ2> Τ1 ；(3)在充電過程中，當電池平均溫度再次低於溫度Τ1時，停止充電，靜置一段時間At2後，對電池進行加熱；直到電池平均溫度超過設定的溫度T2時，重複步驟二和步驟三，直到電池電量充滿，加熱與充電均停止。
2.根據權利要求1所述的在充電模式下對電池加熱控制的方法，其特徵在於，採用一種充電系統，所述充電系統包括充電機、電池管理系統和加熱器；所述加熱器與電池組連接對電池組進行加熱；所述充電機包括第一輸出端和第二輸出端，第一輸出端通過充電繼電器連接被充電電池，第二輸出端通過加熱繼電器連接加熱器；所述電池管理系統根據自身對電池溫度的判斷，通過向充電機發送命令控制充電機兩個輸出端的輸出狀態，並控制充電繼電器和加熱繼電器的開關狀態。
3.根據權利要求2所述的在充電模式下對電池加熱控制的方法，其特徵在於，當電池管理系統檢測到電池平均溫度超過設定的溫度T2時，電池管理系統向充電機發送停止加熱命令，充電機停止在第二輸出端的電壓輸出，經過5?15分鐘後，電池管理系統控制加熱繼電器斷開。
4.根據權利要求2所述的在充電模式下對電池加熱控制的方法，其特徵在於，電池管理系統同時也對電池和充電機進行故障檢測，當檢測到電池出現故障或充電機出現故障時，停止對電池充電和加熱。
5.根據權利要求1所述的在充電模式下對電池加熱控制的方法，所述設定的溫度T1範圍在-5?2°C。
6.根據權利要求1所述的在充電模式下對電池加熱控制的方法，所述設定的溫度T2範圍在3?10°C。
7.根據權利要求1所述的在充電模式下對電池加熱控制的方法，所述的靜置時間Atl和Λ t2的範圍均在5?15分鐘。
【文檔編號】H01M10/44GK103682525SQ201310592074
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 方德光 申請人:惠州市億能電子有限公司