本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种动力电池加热控制方法及系统。
背景技术：
近年来，为应对汽车工业迅猛发展带来的环境污染、石油资源急剧消耗等影响，各国都在积极开展研究新能源汽车研究。其中，热管理系统研究，以保证动力电池(业内也称为电池包)在合适温度区间运行，是保障动力电池及保证车辆安全运行的重要措施。
低温环境中，动力电池在静置一段时间后电池包温度较低，若此时使动力电池直接对整车进行大电流放电，则可能导致以下影响：①放电效率较低，影响车辆行驶与加速性能；②电池放电能力差，放出容量较平时严重降低；③若长时间在低温化境下对电池进行大电流放电，电池包的安全性能与寿命均会受到较为恶劣的影响。这里所称为整车放电，主要是指动力电池为车辆行驶及加速释放电能，并非是指对一般的低压用电器供电。
目前国内外新能源整车厂对电池包加热处理通常为：一种是采用电池对整车放电时其自身产生的热量为电池本体加热，但电池只靠放电时的热量给自身加热，如前所述，不仅加热效率偏低，还严重影响动力电池的安全性能与使用寿命；另一种，使电池包输出两路电流，一路用于电池包加热，一路则用于为整车放电，但由于分流作用，电池的放电电流和充电电流均受到限制，同样对车辆的驾驶速度与加速性能存在不良影响。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种动力电池加热控制方法及系统，用以在电池包对整车放电前，对低温电池包进行加热。
本发明采用的技术方案如下：
一种动力电池加热控制方法，包括：
接收用户发送的加热指令；
禁能动力电池对整车放电；
检测电池单体的当前温度；
获取电池单体的最低温度值；
比较最低温度值是否大于等于预设的第一温度阈值；
若是，则退出加热控制；若否，则启动电池加热装置为动力电池加热，并控制动力电池为电池加热装置全功率供电。
可选地，所述方法还包括：
在动力电池加热过程中，实时监测最低温度值的变化；
判断最低温度值是否到达预设的第二温度阈值；其中，第二温度阈值高于第一温度阈值；
若否，则继续加热及监测；若是，则关闭电池加热装置，并退出加热控制。
可选地，所述方法还包括：
在动力电池加热过程中，实时监测是否接收到用户发送的停止加热指令；
若否，则继续加热及监测；若是，则关闭电池加热装置，并退出加热控制。
可选地，所述方法还包括：
在检测电池单体的当前温度前，对动力电池状态及温度检测设备进行功能诊断。
可选地，所述退出加热控制包括：
恢复动力电池对整车放电，并在放电过程中停止接收加热指令。
可选地，所述接收用户发送的加热指令包括：接收用户以无线形式发送的加热指令。
一种动力电池加热控制系统，包括：
控制单元、动力电池、电池温度检测装置以及电池加热装置；
所述控制单元用于在接收用户发送的加热指令后，禁能所述动力电池对整车放电；并通过所述电池温度检测装置检测电池单体的当前温度以获取电池单体的最低温度值；并根据最低温度值与预设的温度阈值的关系，执行退出加热控制，或者启动所述电池加热装置为动力电池加热并控制所述动力电池为所述电池加热装置全功率供电。
可选地，所述电池温度检测装置包括：
电池管理单元以及安装于所述动力电池上的温度传感器；
所述电池管理单元用于接收所述温度传感器检测到的电池单体温度，并将所述电池单体温度发送至所述控制单元。
可选地，所述系统还包括：无线通讯模块；
所述控制单元还用于通过所述无线通讯模块接收用户以无线形式发送的加热指令。
可选地，所述电池加热装置包括水泵以及设有加热器的电池包水套；
所述控制单元分别与所述水泵以及所述加热器电连接。
本发明通过接收用户的加热指令，暂时性地禁止动力电池对整车放电，并通过对最低单体温度进行检测及比较处理，以决策是否进行加热；再者本发明提出在加热时使动力电池全功率为加热提供电能，因而能够有效提升电池加热效率，缩短加热时间；据此，本发明能够实现在动力电池对整车放电前，快速地对低温电池进行加热，以此提升动力电池的放电效率和放电能力，进而在保证动力电池的安全性能与使用寿命的前提下，也对车辆的驾驶速度与加速性能提供保障。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明提供的动力电池加热控制方法的实施例的流程图；
图2为本发明提供的动力电池加热控制方法在动力电池加热过程中的实施例的流程图；
图3为本发明提供的动力电池加热控制方法的综合实施例的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提供了一种动力电池加热控制方法的实施例，如图1所示，该控制方法可以包括如下步骤：
步骤s1、接收用户发送的加热指令；
步骤s2、禁能动力电池对整车放电；
步骤s3、检测电池单体的当前温度；
步骤s4、获取电池单体的最低温度值；
步骤s5、比较最低温度值是否大于等于预设的第一温度阈值；
若是，则执行步骤s10、退出加热控制；若否，则执行步骤s6、启动电池加热装置为动力电池加热，并控制动力电池为电池加热装置全功率供电。
本发明考虑到加热功能的人性化控制，提出由用户发送的加热指令作为加热功能的触发指令，也即是表明由车辆的使用者根据实际气候、车辆停驻时间以及对于车辆的使用需求，主观决策是否需要对动力电池进行加热。发送加热指令的形式可以是多样的，例如触发手动按键动作、远程遥控或由智能设备发送指令，还可以经由预约形式下达加热指令等。
当接收到用户发送的加热指令，则认为用户期望对动力电池进行加热，此时可以禁能动力电池对整车放电，换言之，在获得用户发送的加热指令后，动力电池无法为车辆行驶提供电能，需暂时性地等待加热功能运行。
具体而言，可以首先全面性地检测组成电池包的电池单体的当前温度，以保证为后续操作提供准确数据支持，从所有检测到的单体温度中获取到电池单体的最低温度值，所述电池单体的最低温度值能够表征电池包的实际温度状态；接着，将该最低温度值与预设的第一温度阈值进行比较，其中第一温度阈值可以用来指示该电池能够满足对整车供电的最低安全温度值，其具体数值可以预先根据电池包的材料、功率乃至车型等进行设定。需说明的是，设计上述步骤的目的是因为前述提及的加热指令是由用户主观决策，因而为了避免产生误判，即用户的加热指令可能与动力电池的实际加热需求不匹配，本实施例提出通过最低单体温度与预设阈值的比对方式，确定是否需要加热。
接续上文，若比对出最低温度值大于等于预设的第一温度阈值，则可以认为客观上当前无需对动力电池进行加热其也能安全且稳定的正常工作，或者依靠放电后自身产生的热量能够很快达到正常工况下的温度区间，因此可以退出由用户触发的加热控制，当然，在某些实施例中还可以在此工况下向用户发出提示信息，告知用户当前电池温度无需进行加热；
若比对出最低温度值小于预设的第一温度阈值，则可以确定电池包需要进行加热才可以保证其安全且稳定的工作状态，那么在此条件下，本实施例提出启动电池加热装置为动力电池加热，并控制动力电池为电池加热装置全功率供电。这里需要说明的是，众所周知，完全由电能驱动的新能源汽车其整车功能来源皆为电池包，因此，前述电池加热装置同样需要动力电池提供电能，并且为了使加热效率得到提升、加热过程更为迅速，可以使动力电池满功率输出至电池加热装置，进行无间歇无空闲地全效加热；对此本领域技术人员可以理解的是，其一、此处所指全功率供电，并非是将电池全部电能仅供给电池加热装置，车内必要的控制模块、驻车单元、乃至实现本实施例前述检测比对等功能，皆需要电池包供电；此处所指全功率供电是指对电池加热装置进行100％的满功率输出。其二、即使满功率加热，其实际所需电能与整车行驶、加速时所需电能也有明显差别，因而动力电池为电池加热装置全功率供电不等同于前文提及的动力电池对整车放电。其三、即使动力电池为电池加热装置全功率供电，但由于该加热过程用时短暂、且加热装置耗能与整车驱动等系统耗能相比占比很小，所以其对电池包产生的影响与背景中提及的边放电边加热对电池包的不良影响相比，微乎其微。
基于上述实施例，本发明进一步提出了一个优选方案，如图2所示，在动力电池加热过程中(即接续前述步骤s6之后)，执行步骤s7、实时监测最低温度值的变化；以及
步骤s8、判断最低温度值是否到达预设的第二温度阈值；其中，第二温度阈值可以用于指示该电池包的温度处于安全工作状态，也可以是出于对电池包的保护所设置的加热上限值，因此第二温度阈值必然高于前述第一温度阈值。
若未达到给第二温度阈值，则继续加热及监测；若达到该第二温度阈值，则执行步骤s9、关闭电池加热装置，并退出加热控制。这里需要说明的是，为了提升加热效率，可以考虑预先将第二温度阈值标定为接近正常电池工况的温度数值，进而可以依靠加热装置的余热以及后续整车启动行驶等，使电池温度升至正常区间；再者，如前文提及的，在执行步骤s9时还可以向用户输出提示信息，以明确告知电池加热完成。
出于人性化控制以及对于加热硬件的可靠性考虑，本发明结合前述实施例及优选方案，还提供了一种可以由无线发送加热指令、并在加热功能执行前对加热设施进行常规性检查、以及由用户决策停止加热的控制方法，参考图3所示的综合流程图，该控制方法包括：
步骤s101、接收用户以无线形式发送的加热指令；
步骤s102、禁能动力电池对整车放电；
步骤s103、对动力电池状态及温度检测设备进行功能诊断；
步骤s104、检测电池单体的当前温度；
步骤s105、获取电池单体的最低温度值；
步骤s106、比较最低温度值是否大于等于预设的第一温度阈值；
若是，则执行步骤s10、退出加热控制；若否，则执行步骤s107、启动电池加热装置为动力电池加热，并控制动力电池为电池加热装置全功率供电；
步骤s108、实时监测是否接收到用户发送的停止加热指令；
若未接收到，则继续加热及监测；若接受到，则执行步骤s109、关闭电池加热装置，并退出加热控制。
在该实施例中，无线形式可以是指用户通过移动终端的蓝牙或者通信网络远程发送加热指令，还可以是指用户通过语音交互设备下达语音形式的加热指令；此两种方式各有优势，远程发送指令可以实现提前加热，更为节省用户等待时间。而语音控制则可以解放用户双手，便于用户进行其他操作。
再者，所述对动力电池状态及温度检测设备进行功能诊断，可以理解为一般上电后对整车某些必要功能及设备进行常规检测，这里是针对电池包及加热相关部件进行功能诊断，以此确保后续检测温度及加热等功能可以可靠执行。
此外，关于加热过程中监测用户发送的停止加热指令，是考虑到有可能用户对车辆的使用需求发生改变，例如需要立即启动车辆并驶离，而无法等待加热时间结束。因此用户可通过手动开关、智能设备按键或者前述无线形式下达停止加热指令。同样地，在关闭电池加热装置，并退出加热控制后，可以向用户发送指示以告知其加热中断。
以及，在实际操作中，可以考虑将图3所示实施例与图2所示实施例相结合，既监测加热温度变化又监测停止指令，在满足二者任意其一，均执行关闭电池加热装置并退出加热控制的操作。
最后，针对上述控制方法的各实施例需要补充的是，前述退出加热控制可以具体是指恢复动力电池对整车放电的功能，并在放电过程中停止接收加热指令。即解除上述临时性的禁能操作，允许用户启动并驾驶车辆，而且在电池包对整车放电过程中，不再接收加热指令，以避免用户误操作导致在放电时下达加热指令使整车控制或电池管理发生混乱等不良影响。
基于前述控制方法，本发明还提供了一种相应的动力电池加热控制系统，该系统包括：控制单元、动力电池、电池温度检测装置以及加热装置；
结合前文所述控制方法，本系统实施例的工作原理是：所述控制单元在接收用户发送的加热指令后，禁能所述动力电池对整车放电；并通过所述电池温度检测装置检测电池单体的当前温度以获取电池单体的最低温度值；接着，根据最低温度值与预设的温度阈值的关系，执行退出加热控制，或者启动所述加热装置为动力电池加热并控制所述动力电池为所述电池加热装置全功率供电。
在一优选实施例中，前述电池温度检测装置包括：电池管理单元以及安装于所述动力电池上的温度传感器；前述电池管理单元用于接收所述温度传感器检测到的电池单体温度，并将所述电池单体温度发送至所述控制单元。
当然，在某些实施例中，控制单元可以是整车控制器(vcu)或者行车电脑(ecu)。电池管理单元可以是电池控制器(lbc)或者电池管理系统(bms)。而电池加热装置则可以包括主要由水泵以及设有加热器的电池包水套组成的液冷装置，前述控制单元分别与所述水泵以及所述加热器电连接，其中，液冷装置通常用来对高温电池包进行液体导热降温，在实际操作中充分利用该现有资源，可以节省额外构建电池加热装置的成本和空间；
在上述系统实施例的基础上，还可以考虑控制单元间接执行加热控制，例如，整车控制器可以通过电池控制器启动/关闭水泵及加热器。
最后，结合前文提及的无线发送指令方式，在本系统的另一个较佳实施例中，还可以包括无线通讯模块；所述控制单元则可以通过所述无线通讯模块接收用户以无线形式发送的加热指令(和停止加热指令)。该无线通讯模块现有技术提供了多种选择，例如可以是gprs模块、语音交互模块、蓝牙模块或是遥控接收模块等。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。