混合动力汽车的电池温度控制系统、控制方法及控制装置与流程

本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车的电池温度控制系统、控制方法及控制装置。

背景技术：

混合动力汽车的电池工作性能受到温度的影响较大，通常在环境温度过低的地区，动力电池无法正常工作，很大程度上影响了整车的工作状态。然而，现有技术中，通过发动机高温冷却水对电池系统进行加热。但是，此种加热方法存在较多弊端。其中，一方面，针对较大的电池系统来讲，发动机冷却水温度不足以使电池达到设计温度；另一方面，只拥有该种电池加热方式，如插电混动停车后一段时间冷却水温度接近电池温度，不能满足电池的充电温度，导致电池无法充电。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的实施例提供了一种混合动力汽车的电池温度控制系统、控制方法及控制装置，通过发动机冷却液和加热片构成组合加热方式，在发动机冷却液温度不足以为电池系统加热时，采用加热片为电池系统加热，使得电池系统的加热不局限一种方式，进而使得电池系统随时都可进行充电。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明的实施例提供了一种混合动力汽车的电池温度控制系统，包括：

温度控制管路，所述温度控制管路与混合动力汽车的电池本体间隔第一预设距离，所述温度控制管路的入口与所述混合动力汽车的发动机的冷却液出口通过第一管路连通，所述温度控制管路的出口与所述发动机的冷却液入口通过第二管路连通，所述第一管路上设置有第一开关，所述第二管路上设置有第二开关；

加热片，所述加热片与所述电池本体间隔第二预设距离，所述加热片的一端与所述电池本体的充电正极电连接，所述加热片的另一端与第五开关的一端电连接，所述第五开关的另一端与所述电池本体的充电负极电连接；

设置于所述电池本体内部的第一温度传感器；

设置于所述发动机的冷却液内部的第二温度传感器；

用于在所述充电正极连接外界电源的正极，且所述充电负极连接外界电源的负极时，根据所述第一温度传感器发送的第一温度以及所述第二温度传感器发送的第二温度控制所述第一开关和、所述第二开关和所述第五开关的打开与关闭的控制装置，所述控制装置分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关电连接。

其中，上述方案中，所述温度控制管路的入口还与所述混合动力汽车的空调系统的制冷管路的出口通过第三管路连通，所述温度控制管路的出口与所述制冷管路的入口通过第四管路连通，且所述第三管路上设置有用于按照所述控制装置根据所述第一温度传感器发送的第一温度发出的控制指令进行打开或关闭的第三开关，所述第四管路上设置有用于按照所述控制装置根据所述第一温度传感器发送的第一温度发出的控制指令进行打开或关闭的第四开关，所述第三开关和所述第四开关分别与所述控制装置电连接。

其中，上述方案中，所述温度控制管路环绕在所述电池本体的表面。

其中，上述方案中，所述加热片贴附在所述电池本体的表面。

依据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种混合动力汽车，包括上述所述的混合动力汽车的电池温度控制系统。

依据本发明实施例的另一个方，还提供了一种如上述所述的混合动力汽车的电池温度控制系统的控制方法，所述方法包括：

在所述充电正极连接外界电源的正极，且所述充电负极连接外界电源的负极时，判断所述第一温度传感器采集的第一温度是否超过第一温度阈值；

当所述第一温度未超过所述第一温度阈值时，根据所述第二温度传感器采集的第二温度控制所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关的打开与关闭。

其中，上述方案中，所述根据所述第二温度传感器采集的第二温度控制所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关的打开与关闭的步骤，包括：

当所述第二温度超过第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开，并控制所述第五开关打开；

当所述第二温度未超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关关闭，并控制所述第五开关关闭。

其中，上述方案中，所述控制所述第一开关和所述第二开关关闭，并控制所述第五开关关闭的步骤之后，所述方法还包括：

判断所述第一温度是否超过所述第一温度阈值，并在所述第一温度超过所述第一温度阈值时，控制所述第五开关打开。

其中，上述方案中，所述方法还包括：

当所述混合动力汽车利用发动机驱动行驶时，判断所述第二温度是否超过所述第二温度阈值，并在所述第二温度超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开。

其中，上述方案中，当所述温度控制管路的入口还与所述混合动力汽车的空调系统的制冷管路的出口通过第三管路连通，所述温度控制管路的出口与所述制冷管路的入口通过第四管路连通，且所述第三管路上设置有与所述控制装置电连接的第三开关，所述第四管路上设置有与所述控制装置电连接的第四开关时，所述方法还包括：

判断所述第一温度是否超过第三温度阈值，并在所述第一温度超过所述第三温度阈值时，控制所述第三开关和所述第四开关打开，并控制所述第一开关和所述第二开关关闭，控制所述第五开关打开；

其中，所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值。

依据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种如上述所述的混合动力汽车的电池温度控制系统的控制装置，包括：

第一判断模块，用于在所述充电正极连接外界电源的正极，且所述充电负极连接外界电源的负极时，判断所述第一温度传感器采集的第一温度是否超过第一温度阈值；

第一加热控制模块，用于当所述第一温度未超过所述第一温度阈值时，根据所述第二温度传感器采集的第二温度控制所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关的打开与关闭。

其中，上述方案中，所述第一加热控制模块包括：

第一控制单元，用于当所述第二温度超过第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开，并控制所述第五开关打开；

第二控制单元，用于当所述第二温度未超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关关闭，并控制所述第五开关关闭。

其中，上述方案中，所述第一加热控制模块还包括：

第三控制单元，用于判断所述第一温度是否超过所述第一温度阈值，并在所述第一温度超过所述第一温度阈值时，控制所述第五开关打开。

其中，上述方案中，还包括：

第二加热控制模块，用于当所述混合动力汽车利用发动机驱动行驶时，判断所述第二温度是否超过所述第二温度阈值，并在所述第二温度超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开。

其中，上述方案中，当所述温度控制管路的入口还与所述混合动力汽车的空调系统的制冷管路的出口通过第三管路连通，所述温度控制管路的出口与所述制冷管路的入口通过第四管路连通，且所述第三管路上设置有与所述控制装置电连接的第三开关，所述第四管路上设置有与所述控制装置电连接的第四开关时，所述控制装置还包括：

散热控制模块，用于判断所述第一温度是否超过第三温度阈值，并在所述第一温度超过所述第三温度阈值时，控制所述第三开关和所述第四开关打开，并控制所述第一开关和所述第二开关关闭，控制所述第五开关打开；

其中，所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值。

本发明实施例的有益效果是：

本发明的实施例，将位于混合动力汽车的电池本体附近的温度控制管路与发动机冷却液的管路连通，并在连通管路上分别设置相应的开关，构成为电池本体进行加热的第一个回路。此外，还将位于电池本体附近的加热片和相应的开关串联后，接入到充电正极和充电负极之间，构成为电池本体进行加热的第二个回路。因此，本发明的实施例，通过发动机冷却液和加热片构成组合加热方式，在发动机冷却液温度不足以为电池系统加热时，采用加热片为电池系统加热，使得电池系统的加热不局限一种方式，进而使得电池系统随时都可进行充电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明第一实施例的混合动力汽车的电池温度控制系统的结构示意图；

图2表示本发明第三实施例的混合动力汽车的电池温度控制系统的控制方法的流程图；

图3表示本发明第四实施例的混合动力汽车的电池温度控制系统的控制装置的结构框图之一；

图4表示本发明第四实施例的混合动力汽车的电池温度控制系统的控制装置的结构框图之二。

其中图中，1、第一管路；2、第二管路；3、第三管路；4、第四管路；5、第一开关；6、第二开关；7、第三开关；8、第四开关；9、第五开关；10、温度控制管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

依据本发明实施例的一个方面，提供了一种混合动力汽车的电池温度控制系统，如图1所示，该控制系统包括：

温度控制管路10，所述温度控制管路10与混合动力汽车的电池本体间隔第一预设距离，所述温度控制管路10的入口与所述混合动力汽车的发动机的冷却液出口通过第一管路1连通，所述温度控制管路10的出口与所述发动机的冷却液入口通过第二管路2连通，所述第一管路1上设置有第一开关5，所述第二管路2上设置有第二开关6；优选地，所述第一开关5和所述第二开关6具体可为电磁阀；

加热片，所述加热片与所述电池本体间隔第二预设距离，所述加热片的一端与所述电池本体的充电正极电连接，所述加热片的另一端与第五开关9的一端电连接，所述第五开关9的另一端与所述电池本体的充电负极电连接；

设置于所述电池本体内部的第一温度传感器；

设置于所述发动机的冷却液内部的第二温度传感器；

用于在所述充电正极连接外界电源的正极，且所述充电负极连接外界电源的负极时，根据所述第一温度传感器发送的第一温度以及所述第二温度传感器发送的第二温度控制所述第一开关5、所述第二开关6和第五开关9的打开与关闭的控制装置，所述控制装置分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一开关5、所述第二开关6和所述第五开关9电连接。其中，优选地，所述控制装置具体可为混合动力汽车的整车控制器。

其中，所述第一预设距离和所述第二预设距离可根据混合动力汽车的电池本体周围的布置空间进行设定，但要求温度控制管路10和加热片位于电池本体附近，从而能够通过温度控制管路10调节电池本体的温度，通过加热片提升电池本体的温度。

进一步地，温度控制管路10环绕在电池本体的表面，从而增大温度控制管路10与电池本体的接触面积，从而加强温度控制管路10对电池本体的温度调节效果。

优选地，所述加热片贴附在电池本体的表面，从而使得加热片产生的热量尽可能多地传递到电池本体上，从而增强加热片对电池本体的加热效果。

另外，本发明的实施例，设置有两个为电池本体进行加热的回路。其中，温度控制管路10与发动机的冷却液管路连通，构成第一个加热回路；加热片与第五开关9串联后接入到电池本体的充电正极和充电负极之间，构成第二个加热回路。此外，这两个加热回路上的开关均与控制装置电连接，因此，本发明的实施例，通过控制装置控制具体采用哪一个加热回路为电池本体进行加热。

其中，由于发动机冷却液的温度有时不足以提供电池本体所允许的充电温度，但此时可以采用加热片为电池本体进行加热。所以，当电池本体需要进行加热时，可通过设置在发动机冷却液内部的第二温度传感器来检测发动机冷却液的温度，并将检测到的温度发送给与其电连接的控制装置，使得控制装置根据第二温度传感器发送的第二温度，判断具体采用哪一种加热回路。

即，当第二温度超过第二温度阈值时，控制装置控制第一开关5和第二开关6打开，使得发动机的冷却液可以流入到位于电池本体附近的温度控制管路10，通过发动机冷却液的温度为电池本体进行加热；当第二温度未超过第二温度阈值时，控制装置控制第一开关5和第二开关6闭合，即使得发动机冷却液无法进入温度控制管路10，并控制第五开关9闭合，从而使得加热片所在的电路导通，加热片产生热量，从而为电池本体加热。

其中，由于加热片接入到了电池本体的充电正极和充电负极之间，所以，加热片是通过混合动力汽车进行充电时的外部电源进行供电。因此，加热片构成的加热回路，只有在电池本体的充电正极连接外界电源的正极，且充电负极连接外界电源的负极时，才能为电池本体进行加热。

此外，电池本体具体何时需要进行加热，可通过设置在电池本体内部的第一温度传感器检测电池本体的具体温度，并发送给控制装置，使得控制装置判断第一温度传感器发送的第一温度是否超过第一温度阈值，当未超过第一温度阈值时，进一步根据第二温度传感器发送的第二温度选择哪一个加热回路为电池本体进行加热。

优选地，如图1所示，所述温度控制管路10的入口还与所述混合动力汽车的空调系统的制冷管路的出口通过第三管路3连通，所述温度控制管路10的出口与所述制冷管路的入口通过第四管路4连通，且所述第三管路3上设置有用于按照所述控制装置根据所述第一温度传感器发送的第一温度发出的控制指令进行打开或关闭的第三开关7，所述第四管路4上设置有用于按照所述控制装置根据所述第一温度传感器发送的第一温度发出的控制指令进行打开或关闭的第四开关8，所述第三开关7和所述第四开关8分别与所述控制装置电连接。进一步地，所述第三开关7和所述第四开关8具体可为电磁阀。

即本发明的实施例中，还设置有用于为电池本体散热的散热回路，通过控制装置根据第一温度传感器发送的第一温度生成相应的控制指令，来控制三开关和第四开关8的打开与关闭。具体地，当第一温度超过第三温度阈值时，控制装置控制第三开关7和第四开关8打开，使得空调系统的制冷管路中的制冷剂能够流入到温度控制管路10，吸收电池本体的热量，从而降低电池本体的温度。

其中，需要注意的是，由于发动机冷却液与空调系统的制冷剂为不同物质，但是本发明的实施例中，发动机冷却液进行加热的管路与制冷剂进行散热的管路为同一管路，并且为电池本体进行加热一般发生在冬季，为电池本体进行散热一般发生在夏季，所以本发明实施例的混合动力汽车的电池温度控制系统在实际使用过程中，需要每年夏季及冬季之前保养汽车时更换温度控制管路10内的冷却液或是制冷剂以保证整个系统正常运作。

综上所述，本发明的实施例，通过回收发动机冷却液的热能达到给电池本体加热的目的，大大减少了电池本体加热的成本，从而减少电池本体加热的时间。其中，只要电池本体需要加热，且发动机冷却液的温度足以为电池本体提供其允许的充电温度，即使汽车在车行驶过程中也可以通过循环冷却液进行电池本体的加热，从而缩短充电前的加热时间。另外，组合加热方式使电池本体不局限于充电时间，随时随地想充就充。此外，本分发明的实施例中，用于加热的温度控制管路亦可用于冷却，实现了电池系统在功能实现前提下能量密度达到最大，从而延长了电池系统的使用寿命。

第二实施例

本发明的实施例提供了一种混合动力汽车，包括上述所述的混合动力汽车的电池温度控制系统。

其中，该混合动力汽车对电池本体进行加热的情况包括如下两种：

情况一：充电加热包括如下两种：

第一种：混合动力汽车利用传统模式行驶，当发动机冷的却液温度达到第二温度阈值时，控制装置则通过控制第一开关和第二开关，使冷却液流经电池本体的温度控制管路，这样就可以达到给电池本体加热的目的，同时也加速冷却液的冷却速度。当停车马上充电时，电池本体仍维持在一个较舒适的温度环境，大大缩短充电时间。

第二种：混合动力汽车利用纯电模式或传统模式(发动机驱动形式模式)行驶较短时间(发动机冷却液温度未达到给电池本体加热的温度或给电池本体加热温度未满足可直接充电温度时，即发动机冷却液的温度低于第二温度阈值)，电池本体通过外部电源为加热片供电，从而对电池本体进行加热，保证电池系统能充满电。

情况二：放电前的加热功能：

当混合动力汽车利用传统模式行驶，发动机的冷却液温度达到第二温度阈值时，控制装置则通过控制第一开关和第二开关，使冷却液流经电池本体的温度控制管路，对电池本体进行保温。当切换到纯电模式时，此时电池本体处于一个较舒适的环境中放电，这不仅提高电池系统的放电能力，也延长电池系统的使用寿命。

总之，本发明实施例的混合动力汽车，通过上述所述的混合动力汽车的电池温度控制系统，可以利用发动机冷却液和加热片构成组合加热方式，在发动机冷却液温度不足以为电池系统加热时，采用加热片为电池系统加热，使得电池系统的加热不局限一种方式，进而使得混合动力汽车可以随时为电池系统进行充电。

第三实施例

本发明的实施例提供了一种如上述所述的混合动力汽车的电池温度控制系统的控制方法，如图2所示，该方法包括：

步骤201：在所述充电正极连接外界电源的正极，且所述充电负极连接外界电源的负极时，判断所述第一温度传感器采集的第一温度是否超过第一温度阈值。

其中，由于加热片接入到了电池本体的充电正极和充电负极之间，所以，加热片是通过混合动力汽车进行充电时的外部电源进行供电。因此，加热片构成的加热回路，只有在电池本体的充电正极连接外界电源的正极，且充电负极连接外界电源的负极时，才能为电池本体进行加热。

另外，电池本体具体何时需要进行加热，可通过设置在电池本体内部的第一温度传感器检测电池本体的具体温度，并发送给控制装置，使得控制装置判断第一温度传感器发送的第一温度是否超过第一温度阈值，当未超过第一温度阈值时，才可表示电池本体温度较低，需要加热。

步骤202：当所述第一温度未超过所述第一温度阈值时，根据所述第二温度传感器采集的第二温度控制所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关的打开与关闭。

优选地，步骤202包括：当所述第二温度超过第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开，并控制所述第五开关打开；当所述第二温度未超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关关闭，并控制所述第五开关关闭。

即，当第二温度超过第二温度阈值时，控制装置控制第一开关和第二开关打开，使得发动机的冷却液可以流入到位于电池本体附近的温度控制管路，通过发动机冷却液的温度为电池本体进行加热；当第二温度未超过第二温度阈值时，控制装置控制第一开关和第二开关闭合，即使得发动机冷却液无法进入温度控制管路，并控制第五开关闭合，从而使得加热片所在的电路导通，加热片产生热量，从而为电池本体加热。

由此可知，本发明的实施例，通过控制装置根据第二温度传感器发送的第二温度(即发动机冷却液的实际温度)来选择具体采用哪一种方式为电池本体进行加热，从而能够使得电池本体的温度随时提升到充电允许的温度。

进一步地，在利用加热片为电池本体进行加热时，若电池本体的温度已经达到允许充电温度后，继续进行加热，可能会导致电池本体温度过高，会影响整个电池系统的性能，并降低电池本体的使用寿命。因此，在利用加热片为电池本体进行加热后还需要在电池本体温度达到一定温度后，停止对其加热，即断开加热片的导电通路。

因此，在上述控制装置控制所述第一开关和所述第二开关关闭，并控制所述第五开关关闭的步骤之后，还包括：判断所述第一温度是否超过所述第一温度阈值，并在所述第一温度超过所述第一温度阈值时，控制所述第五开关打开。

优选地，所述方法还包括：当所述混合动力汽车利用发动机驱动行驶时，判断所述第二温度是否超过所述第二温度阈值，并在所述第二温度超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开。即只要电池本体需要加热，且发动机冷却液的温度足以为电池本体提供其允许的充电温度，即使汽车在车行驶过程中也可以通过循环冷却液进行电池本体的加热，从而缩短充电前的加热时间。

优选地，由于上述混合动力汽车的电池温度控制系统的温度控制管路的入口还与所述混合动力汽车的空调系统的制冷管路的出口通过第三管路连通，所述温度控制管路的出口与所述制冷管路的入口通过第四管路连通，且所述第三管路上设置有第三开关，所述第四管路上设置有第四开关，所述第三开关和所述第四开关分别与所述控制装置电连接。对应地，本发明实施例的方法包括：

判断所述第一温度是否超过第三温度阈值，并在所述第一温度超过所述第三温度阈值时，控制所述第三开关和所述第四开关打开，并控制所述第一开关和所述第二开关关闭，控制所述第五开关打开；其中，所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值。

即当第一温度超过第三温度阈值时，控制装置控制第三开关和第四开关打开，使得空调系统的制冷管路中的制冷剂能够流入到温度控制管路，吸收电池本体的热量，从而降低电池本体的温度。

另外，上述所述的第一温度阈值、第二温度阈值和第三温度阈值均是预先确定并存储在控制装置中的数据。

综上所述，本发明的实施例，通过控制装置根据第一温度传感器检测的电池本体的温度，以及第二温度传感器检测的发动机冷却液的温度，控制第一开关、第二开关和第五开关的打开与关闭，从而选择具体采用哪一个回路为电池本体进行加热。因此，本发明的实施例，采用合理的控制策略，利用组合式加热方式为电池本体进行加热，使电池本体不再局限于充电时间，随时随地想充就充。

第四实施例

本发明的实施例提供了一种如上述所述的混合动力汽车的电池温度控制系统的控制装置，如图3所示，该控制装置300包括：

第一判断模块301，用于在所述充电正极连接外界电源的正极，且所述充电负极连接外界电源的负极时，判断所述第一温度传感器采集的第一温度是否超过第一温度阈值；

第一加热控制模块302，用于当所述第一温度未超过所述第一温度阈值时，根据所述第二温度传感器采集的第二温度控制所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关的打开与关闭。

优选地，如图4所示，所述第一加热控制模块302包括：

第一控制单元3021，用于当所述第二温度超过第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开，并控制所述第五开关打开；

第二控制单元3022，用于当所述第二温度未超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关关闭，并控制所述第五开关关闭。

优选地，如图4所示，所述第一加热控制模块302还包括：

第三控制单元3023，用于判断所述第一温度是否超过所述第一温度阈值，并在所述第一温度超过所述第一温度阈值时，控制所述第五开关打开。

优选地，如图4所示，所述控制装置300，还包括：

第二加热控制模块303，用于当所述混合动力汽车利用发动机驱动行驶时，判断所述第二温度是否超过所述第二温度阈值，并在所述第二温度超过所述第二温度阈值时，控制所述第一开关和所述第二开关打开。

优选地，如图4所示，当所述温度控制管路的入口还与所述混合动力汽车的空调系统的制冷管路的出口通过第三管路连通，所述温度控制管路的出口与所述制冷管路的入口通过第四管路连通，且所述第三管路上设置有与所述控制装置电连接的第三开关，所述第四管路上设置有与所述控制装置电连接的第四开关时，所述控制装置300还包括：

散热控制模块304，用于判断所述第一温度是否超过第三温度阈值，并在所述第一温度超过所述第三温度阈值时，控制所述第三开关和所述第四开关打开，并控制所述第一开关和所述第二开关关闭，控制所述第五开关打开；

其中，所述第三温度阈值大于所述第一温度阈值。

综上所述，本发明的实施例，根据第一温度传感器检测的电池本体的温度，以及第二温度传感器检测的发动机冷却液的温度，控制第一开关、第二开关和第五开关的打开与关闭，从而选择具体采用哪一个回路为电池本体进行加热。因此，本发明的实施例，采用合理的控制策略，利用组合式加热方式为电池本体进行加热，使电池本体不再局限于充电时间，随时随地想充就充。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。