一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法與流程
2023-05-15 04:10:08 2
1.本發明涉及鋰電池管理技術領域，尤其涉及一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法。
背景技術：
2.隨著汽車輕量化和環保要求，越來越多的汽車使用鋰電池替代鉛酸電池。鋰電池根據放電功率大小分為功率型和能量型，功率型電池低溫下放電能力強，可直接啟動發動機或給大功率負載供電，而能量型電池在低溫下需要加熱到一定溫度後才能支持大電流放電，然後才能啟動發動機或給大功率負載供電。
3.現有技術中一般設置了加熱系統，在車輛啟動前，通過加熱系統對鋰電池進行加熱，避免鋰電池在低溫的環境下無法進行大電流放電。
4.然而，現有技術中的加熱系統的開啟條件單一，只能在車輛啟動前開啟鋰電池加熱，需要等待鋰電池加熱完畢後才能啟動車輛，等待時間長，不能第一時間啟動車輛。
技術實現要素：
5.有鑑於此，有必要提供一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，用以解決現有技術中加熱系統只能在車輛啟動前開啟鋰電池加熱，等待時間長的問題。
6.為達到上述技術目的，本發明採取了以下技術方案：
7.第一方面，本發明提供了一種低壓鋰電池加熱控制系統，包括：低壓電池管理模塊、電池加熱模塊、通訊模塊以及加熱信號生成模塊；低壓電池管理模塊分別與電池加熱模塊和通訊模塊連接，加熱信號生成模塊與通訊模塊連接；
8.其中，加熱信號生成模塊，用於接收外界發出的加熱指令以及檢測車輛狀態，並根據車輛狀態和/或加熱指令生成加熱信號，將加熱信號發送給通訊模塊；
9.通訊模塊，用於將接收的加熱信號傳輸至低壓電池管理模塊；
10.低壓電池管理模塊，用於檢測車輛實時狀態，根據加熱信號生成加熱啟動指令，當車輛實時狀態不滿足預設加熱條件時生成加熱停止指令；
11.電池加熱模塊，用於根據加熱啟動指令/加熱停止指令開啟/停止加熱。
12.第二方面，本發明還提供了一種低壓鋰電池加熱控制方法，基於如上述的低壓鋰電池加熱控制系統，包括：
13.獲取車輛狀態信息，當車輛狀態信息滿足預設加熱條件時生成加熱信號；
14.接收外界發出的加熱指令，根據加熱指令生成加熱信號；
15.根據加熱信號啟動電池加熱模塊對電池進行加熱；
16.採集車輛實時狀態，當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊停止加熱。
17.優選的，獲取車輛狀態信息，當車輛狀態信息滿足預設加熱條件時生成加熱信號，包括：
18.當低壓電池管理模塊檢測到車輛狀態信息為車輛已解鎖、車輛開始預熱或車輛電源通電時生成加熱信號。
19.優選的，車輛狀態信息包括電池放電電流；獲取車輛狀態信息，當車輛狀態信息滿足預設加熱條件時生成加熱信號，還包括：
20.當低壓電池管理模塊檢測到電池放電電流達到預設值，並維持超過預設時長時生成加熱信號。
21.優選的，接收外界發出的加熱指令，根據加熱指令生成加熱信號，包括：
22.當低壓電池管理模塊接收到手機發送的加熱指令時，根據加熱指令生成加熱信號。
23.優選的，接收外界發出的加熱指令，根據加熱指令生成加熱信號，還包括：
24.當低壓電池管理模塊檢測到車輛按鍵開關的電平信號為高電平時生成加熱信號。
25.優選的，車輛實時狀態包括電池溫度狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊停止加熱，包括：
26.當最低的電池溫度狀態信息超過預設溫度時，控制電池加熱模塊停止加熱。
27.優選的，車輛實時狀態包括電池故障狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊停止加熱，包括：
28.當電池故障狀態信息為預設故障情況時，控制電池加熱模塊停止加熱。
29.優選的，車輛實時狀態包括電池電量狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊停止加熱，包括：
30.當電池電量狀態信息低於預設電量時，控制電池加熱模塊停止加熱。
31.優選的，車輛實時狀態包括電池故障狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊停止加熱，包括：
32.當低壓電池管理模塊接收到手機發送的停止加熱指令或車輛按鍵開關的電平信號為低電平時，控制電池加熱模塊停止加熱。
33.採用上述實施例的有益效果是：本發明涉及一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，該系統包括：低壓電池管理模塊、電池加熱模塊、通訊模塊以及加熱信號生成模塊；所述低壓電池管理模塊分別與所述電池加熱模塊和所述通訊模塊連接，所述加熱信號生成模塊與所述通訊模塊連接；其中，所述加熱信號生成模塊，用於接收外界發出的加熱指令以及檢測車輛狀態，並根據所述車輛狀態和/或所述加熱指令生成加熱信號，將所述加熱信號發送給所述通訊模塊；所述通訊模塊，用於將接收的所述加熱信號傳輸至所述低壓電池管理模塊；所述低壓電池管理模塊，用於檢測車輛實時狀態，根據所述加熱信號生成加熱啟動指令，當所述車輛實時狀態不滿足預設加熱條件時生成加熱停止指令；所述電池加熱模塊，用於根據所述加熱啟動指令/所述加熱停止指令開啟/停止加熱。本發明涉及一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，可以根據加熱信號生成模塊在車輛啟動前就生成加熱信號，根據加熱信號對電池提前進行加熱，減少了等待電池加熱的時間，並能夠根據車輛實時狀態停止對電池加熱。
附圖說明
34.圖1為本發明提供的低壓鋰電池加熱控制系統的一實施例的結構示意圖；
35.圖2為本發明提供的低壓鋰電池加熱控制方法的一實施例的結構示意圖。
具體實施方式
36.下面結合附圖來具體描述本發明的優選實施例，其中，附圖構成本技術一部分，並與本發明的實施例一起用於闡釋本發明的原理，並非用於限定本發明的範圍。
37.在本技術的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
38.在本文中提及「實施例」意味著，結合實施例描述的特定特徵、結構或特性可以包含在本發明的至少一個實施例中。在說明書中的各個位置出現該短語並不一定均是指相同的實施例，也不是與其它實施例互斥的獨立的或備選的實施例。本領域技術人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實施例可以與其它實施例相結合。
39.本發明提供了一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，以下分別進行說明。
40.請參閱圖1，圖1為本發明提供的低壓鋰電池加熱控制系統的一實施例的結構示意圖，本發明的一個具體實施例，公開了一種低壓鋰電池加熱控制系統，包括：低壓電池管理模塊10、電池加熱模塊20、通訊模塊30以及加熱信號生成模塊40；低壓電池管理模塊10分別與電池加熱模塊20和通訊模塊30連接，加熱信號生成模塊40與通訊模塊30連接；
41.其中，加熱信號生成模塊40，用於接收外界發出的加熱指令以及檢測車輛狀態，並根據車輛狀態和/或加熱指令生成加熱信號，將加熱信號發送給通訊模塊30；
42.通訊模塊30，用於將接收的加熱信號傳輸至低壓電池管理模塊10；
43.低壓電池管理模塊10，用於檢測車輛實時狀態，根據加熱信號生成加熱啟動指令，當車輛實時狀態不滿足預設加熱條件時生成加熱停止指令；
44.電池加熱模塊20，用於根據加熱啟動指令/加熱停止指令開啟/停止加熱。
45.在上述實施例中，加熱信號生成模塊40包括兩個部分，其中一個部分可以接受外界的控制信號，如接收用戶手機發送的加熱指令或者用戶按下車輛的加熱按鍵產生的高電平，另一部分檢測車輛的狀態，可以根據對應的車輛的狀態生成加熱信號。
46.通訊模塊30主要為can通信模塊，使加熱信號生成模塊40和低壓電池管理模塊10之間進行can通信。
47.低壓電池管理模塊10一般為低壓鋰電池管理系統(lbms)，可以實現對數據的分析，並發送相關的控制指令。
48.電池加熱模塊20包括加熱開關和電池外層的加熱膜，在接收到加熱啟動指令後，加熱開關閉合，電池外層的加熱膜會對電池進行加熱；而當接收到加熱停止指令時，加熱開關斷開，停止對電池進行加熱。可以理解的是，加熱開關的初始狀態應當為斷開。
49.與現有技術相比，本實施例提供的一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，該系統包括：低壓電池管理模塊10、電池加熱模塊20、通訊模塊30以及加熱信號生成模塊40；所述低壓電池管理模塊10分別與所述電池加熱模塊20和所述通訊模塊30連接，所述加熱信號生成模塊40與所述通訊模塊30連接；其中，所述加熱信號生成模塊40，用於接收外界發出的加熱指令以及檢測車輛狀態，並根據所述車輛狀態和/或所述加熱指令生成加熱信號，將所述加熱信號發送給所述通訊模塊30；所述通訊模塊30，用於將接收的所述加熱信號傳輸至所述低壓電池管理模塊10；所述低壓電池管理模塊10，用於檢測車輛實時狀態，根據所述加熱信號生成加熱啟動指令，當所述車輛實時狀態不滿足預設加熱條件時生成加熱停止指令；
所述電池加熱模塊20，用於根據所述加熱啟動指令/所述加熱停止指令開啟/停止加熱。本發明涉及一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，可以根據加熱信號生成模塊40在車輛啟動前就生成加熱信號，根據加熱信號對電池提前進行加熱，減少了等待電池加熱的時間，並能夠根據車輛實時狀態停止對電池加熱。
50.請參閱圖2，圖2為本發明提供的低壓鋰電池加熱控制方法的一實施例的結構示意圖，本發明還提供了一種低壓鋰電池加熱控制方法，基於如上述的低壓鋰電池加熱控制系統，包括：
51.s201、獲取車輛狀態信息，當車輛狀態信息滿足預設加熱條件時生成加熱信號；
52.s202、接收外界發出的加熱指令，根據加熱指令生成加熱信號；
53.s203、根據加熱信號啟動電池加熱模塊對電池進行加熱；
54.s204、採集車輛實時狀態，當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊停止加熱。
55.在上述實施例中，車輛狀態信息需要實時獲取，根據車輛的一些特殊狀態可以判斷出需要對電池加薪加熱，在判斷車輛出現這些狀態時，就可以生成加熱信號。
56.同理，接收外界發出的加熱指令，根據加熱指令生成加熱信號的也是如此。需要說明的是，雖然加熱信號產生的方式不同，但是加熱信號卻是相同的，僅僅只是他們的觸發方式不同而已。
57.啟動電池加熱模塊20是指低壓電池管理模塊10接收到發熱信號後，發送加熱啟動指令，將加熱開關閉合，通過加熱膜對電池進行加熱。
58.低壓電池管理模塊10會實時檢測車輛的狀態，一旦發現車輛實時狀態出現了設置的不能加熱的狀況時，立即產生加熱停止信號，將加熱停止信號發送給電池加熱模塊20，斷開加熱開關，停止加熱膜對電池進行加熱。
59.在本發明的一些實施例中，獲取車輛狀態信息，當車輛狀態信息滿足預設加熱條件時生成加熱信號，包括：
60.當低壓電池管理模塊10檢測到車輛狀態信息為車輛已解鎖、車輛開始預熱或車輛電源通電時生成加熱信號。
61.在上述實施例中，車輛已解鎖包括用戶解鎖車輛，或者是通過汽車上的peps(智能進入及啟動系統)對車輛進行解鎖，而對於商用車，用戶可以選擇對車輛提前進行預熱，當車輛電源通電也即車輛的電源檔位由off變為on檔。
62.需要說明的是，只有當低壓電池管理模塊10檢測到電池的最高溫度小於0℃時，才會啟動電池加熱，也即，電池的最高溫度小於0℃是電池加熱的前提，如不滿足這一前提，無論車輛實時狀況如何或者是否接收到外界的加熱指令，都不會啟動電池加熱模塊20。
63.在本發明的一些實施例中，車輛狀態信息包括電池放電電流；獲取車輛狀態信息，當車輛狀態信息滿足預設加熱條件時生成加熱信號，還包括：
64.當低壓電池管理模塊10檢測到電池放電電流達到預設值，並維持超過預設時長時生成加熱信號。
65.在上述實施例中，作為優選的實施例，預設值為10a，預設時長為1秒，也即當電池放電電流達到10a以上，並且持續時間超過1s時，則生成加熱信號，對電池進行加熱。
66.在本發明的一些實施例中，接收外界發出的加熱指令，根據加熱指令生成加熱信
號，包括：
67.當低壓電池管理模塊10接收到手機發送的加熱指令時，根據加熱指令生成加熱信號。
68.在上述實施例中，用戶可以通過手機app給車輛發送加熱指令，一般通過4g進行信號的收發，也可以升級成5g。需要說明的是，具體的收發方式可以根據實際進行調整，本發明對此不做進一步限制。
69.在本發明的一些實施例中，接收外界發出的加熱指令，根據加熱指令生成加熱信號，還包括：
70.當低壓電池管理模塊10檢測到車輛按鍵開關的電平信號為高電平時生成加熱信號。
71.在上述實施例中，車輛上具有加熱的按鍵開關，可以根據按鍵開關的硬線電平信號判斷加熱信號是開啟(on)或關閉(off)，當電平信號為高電平時，表示加熱信號是開啟的，當電平信號為低電平時，表示加熱信號是關閉的。
72.在本發明的一些實施例中，車輛實時狀態包括電池溫度狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊20停止加熱，包括：
73.當最低的電池溫度狀態信息超過預設溫度時，控制電池加熱模塊20停止加熱。
74.在上述實施例中，作為優選的實施例，預設溫度為5℃，當低壓電池管理模塊10檢測到電池的最低溫度超過5℃時，則低壓電池管理模塊10控制電池加熱模塊20停止加熱。
75.在本發明的一些實施例中，車輛實時狀態包括電池故障狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊20停止加熱，包括：
76.當電池故障狀態信息為預設故障情況時，控制電池加熱模塊20停止加熱。
77.在上述實施例中，預設故障情況為電池單體電壓過低(如低於2.5v)、電池組總電壓過低(如低於10v(12v電池)/20v(25v電池))、電池單體壓差過大(如大於300mv)、電池溫度過高(如高於60℃)、電池溫差過大(如大於5℃)、溫度採集故障(如採集迴路斷路)、電壓採集故障(如採集迴路斷路)、電流採集故障(如零漂過大)中的至少一種。
78.在本發明的一些實施例中，車輛實時狀態包括電池電量狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊20停止加熱，包括：
79.當電池電量狀態信息低於預設電量時，控制電池加熱模塊20停止加熱。
80.在上述實施例中，作為優選的實施例，預設電量為電池電量不足5％，當電池電量不足5％時，低壓電池管理模塊10控制電池加熱模塊20停止加熱。
81.在本發明的一些實施例中，車輛實時狀態包括電池故障狀態信息；當車輛實時狀態達到預設停止加熱條件時，控制電池加熱模塊20停止加熱，包括：
82.當低壓電池管理模塊10接收到手機發送的停止加熱指令或車輛按鍵開關的電平信號為低電平時，控制電池加熱模塊20停止加熱。
83.在上述實施例中，低壓電池管理模塊10接收到手機發送的停止加熱指令，也即手機app的加熱信號由開啟(on)轉變為關閉(off)，車輛按鍵開關的電平信號為低電平，也即通過車輛的案件開關將加熱由開啟(on)轉變為關閉(off)，當滿足任意一種情況時，低壓電池管理模塊10控制電池加熱模塊20停止加熱。
84.綜上，本實施例提供的一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，該系統包括：低壓電
池管理模塊10、電池加熱模塊20、通訊模塊30以及加熱信號生成模塊40；所述低壓電池管理模塊10分別與所述電池加熱模塊20和所述通訊模塊30連接，所述加熱信號生成模塊40與所述通訊模塊30連接；其中，所述加熱信號生成模塊40，用於接收外界發出的加熱指令以及檢測車輛狀態，並根據所述車輛狀態和/或所述加熱指令生成加熱信號，將所述加熱信號發送給所述通訊模塊30；所述通訊模塊30，用於將接收的所述加熱信號傳輸至所述低壓電池管理模塊10；所述低壓電池管理模塊10，用於檢測車輛實時狀態，根據所述加熱信號生成加熱啟動指令，當所述車輛實時狀態不滿足預設加熱條件時生成加熱停止指令；所述電池加熱模塊20，用於根據所述加熱啟動指令/所述加熱停止指令開啟/停止加熱。本發明涉及一種低壓鋰電池加熱控制系統及方法，可以根據加熱信號生成模塊40在車輛啟動前就生成加熱信號，根據加熱信號對電池提前進行加熱，減少了等待電池加熱的時間，並能夠根據車輛實時狀態停止對電池加熱。
85.以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。