一种动力电池保暖加热系统及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池保暖加热技术领域，具体涉及一种动力电池保暖加热系统及控制 方法。
【背景技术】
[0002] 动力电池是现阶段拥有最佳能量密度和功率密度的汽车用蓄电池，随着动力电池 技术和工艺的发展，在如今新能源汽车领域有着举足轻重的地位。在天气寒冷地区，新能源 车的动力电池经常处于低温状态，由于动力电池的电解液一般是有机溶质，所以在低温下 的放电能力很差，此时动力电池容易影响整车功能或导致电池性能下降甚至损坏；因此目 前一般通过进气加热装置(暖风)为动力电池升温。
[0003] 目前一种方式是在电池单体外部加装薄膜，在环境、电池温度较高时(夏天或电池 长时间大功率工作），该薄膜依然覆盖电池单体，不能快速将电池本体热量散发出去。另外 由于动力电池有几十至几千甚至更多个电池单体组成，每个电芯外部的加热膜及导线的连 接性能不易控制，一致性更难保证，从而导致故障率增加，可靠性差。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供了 一种动力电池保暖加热系统及控制方法， 能够根据动力电池组的整体温度和外部环境温度控制是否对动力电池组加热升温，降低了 故障率，提高了为动力电池升温的可靠性。
[0005] 第一方面，本发明提供一种动力电池保暖加热系统，包括:动力电池组、加热保暖 层、第一温度传感器、第二温度传感器、控制器和用于展开和收起所述加热保暖层的展开收 起装置；
[0006] 所述动力电池组中集成有多个动力电池，所述加热保暖层包裹在所述动力电池组 的外围；所述第一温度传感器设置在所述动力电池组内侧，用于检测所述动力电池的温度； 所述第二温度传感器设置在所述加热保暖层的外侧，用于检测环境温度;所述控制器与所 述第一温度传感器、第二温度传感器和展开收起装置相连，用于根据所述第一温度传感器 和/或所述第二温度传感器检测的温度控制所述加热保温层的展开和收起。
[0007] 可选的，所述展开收起装置包括:卷轴、弹簧、拉线和电机，所述弹簧的一端与所述 卷轴相连，所述弹簧的另一端与固定在所述动力电池组的一端面上;所述卷轴上缠有加热 保暖层，部分所述拉线固定在所述加热保暖层上，未固定在所述加热保暖层上的拉线缠绕 在所述电机的转轴上。
[0008] 可选的，所述系统还包括加热保暖层供电模块，所述供电模块的第一端与所述动 力电池组相连，第二端与所述加热保暖层相连，第三端与所述控制器相连。
[0009] 可选的，所述供电模块包括第一供电模块和第二供电模块；
[0010]所述第一供电模块的一端与所述动力电池组相连，另一端通过开关与所述加热保 暖层相连；
[0011] 所述第二供电模块一端与所述控制器相连，另一端通过所述开关与所述加热保暖 层相连；
[0012] 所述控制器与所述第一供电模块相连，所述第一供电模块与所述第二供电模块相 连。
[0013] 可选的，所述第一供电模块包括电压转换器，所述第二供电模块包括蓄电池。
[0014] 可选的，所述系统还包括模式选择器、报警器和车辆信号获取装置，所述模式选择 器、报警器和车辆信号获取装置均与所述控制器相连。
[0015] 可选的，所述系统还包括电池剩余容量获取装置，所述电池剩余容量获取装置一 端与所述动力电池组相连，另一端与所述控制器相连。
[0016] 第二方面，本发明还提供了一种基于上述的动力电池保暖加热系统的控制方法， 包括：
[0017] 控制器接收第一温度传感器和第二温度传感器检测的温度；
[0018] 所述控制器根据所述第一温度传感器和第二温度传感器检测的温度向展开收起 装置发送控制加热保温层的展开或收起的信号，以使所述展开收起装置根据所述展开或收 起信号控制加热保温层的展开和收起。
[0019] 可选的，所述方法还包括：
[0020] 所述控制器根据电池剩余容量获取装置获取的电池剩余容量，确定是否关闭第一 供电模块的供电。
[0021] 可选的，在确定是否关闭第一供电模块的供电之后，所述方法还包括：
[0022] 所述控制器在关闭所述第一供电模块的供电之后，控制第二供电模块向所述加热 保温层供电，并在所述第二供电模块的电量低于预设电量时，控制报警器发送报警信号。
[0023] 由上述技术方案可知，本发明提供的一种动力电池保暖加热系统及控制方法，通 过将多个动力电池集成在动力电池组中，根据外部环境温度以及动力电池组中的温度控制 加热保温层的展开和收起，在动力电池组温度较低时，可以通过加热保温层为其升温加热， 在动力电池组温度较高时，通过将加热保温层展开，能够快速降低动力电池组内的温度，进 而实现了降低多个动力电池的温度，降低了故障率，提高了为动力电池升温的可靠性。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中动力电池保暖加热系统的结构示意图；
[0025] 图2为本发明一实施例提供的电池保暖加热系统的结构示意图；
[0026] 图3为本发明一实施例提供的展开收起装置的结构示意图；
[0027] 图4为本发明一实施例提供的动力电池保暖加热系统的控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图，对发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清 楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0029]本发明实施例中通过数据发送端与数据接收端的交互进行说明。
[0030]图1为现有技术中的动力电池保暖加热系统的结构示意图，如图1所示，该系统包 括电池本体，以及电池本体外包裹的由加热膜制成的加热套，电池管理系统BMS实施监测锂 离子电池本体的温度，并输出控制信号至温度控制器，温度控制器接收到该控制信号后对 加热套加热或停止加热。
[0031 ]由图中可以看出，上述系统具有以下缺点，（1)电池散热能力下降，由于在电池单 体外部加装薄膜，在环境、电池温度较高时(夏天或电池长时间大功率工作），不能快速将电 池本体热量散发出去。（2)动力电池电量不足时系统无法工作，当动力电池使用到剩余电量 较低时，则无法提供电量用来加热；（3)系统成本高，由于需要在每个电池单体外部增加加 热膜，并且各加热膜之间还要增加线缆，导致成本高。（4)系统可靠性差，由于动力电池有几 十至几千甚至更多个电池单体组成，每个电芯外部的加热膜及导线的连接性能不易控制， 一致性更难保证，从而导致故障率增加，可靠性差。
[0032]为了解决上述问题，本发明实施例提供的了一种动力电池保暖加热系统，如图1所 示，该系统包括:动力电池组1、加热保暖层2、第一温度传感器3、第二温度传感器4、控制器5 和用于展开和收起所述加热保暖层的展开收起装置6;
[0033]所述动力电池组中集成有多个动力电池11，所述加热保暖层2包裹在所述动力电 池组1的外围；所述第一温度传感器3设置在所述动力电池组内侧，用于检测所述动力电池 的温度;所述第二温度传感器4设置在所述加热保暖层2的外侧，用于检测环境温度;所述控 制器5与所述第一温度传感器3、第二温度传感器4和展开收起装置6相连，用于根据所述第 一温度传感器3和/或所述第二温度传感器4检测的温度控制所述加热保温层2的展开和收 起。
[0034] 上述系统中包括展开收起装置，根据外部环境温度以及动力电池组中的温度控制 加热保温层的展开和收起，在动力电池组温度较低时，可以通过加热保温层为其升温加热， 在动力电池组温度较高时，通过将加热保温层展开，能够快速降低动力电池组内的温度，进 而实现了降低多个动力电池的温度，能够使得加热保暖层2收放自如；由于将多个动力电池 集成在动力电池组中，相对于在每个电池单体外部增加加热膜，并且各加热膜之间还要增 加线缆，成本较低;统一对多个动力电池集成控制，降低了故障率，可靠性高。
[0035] 下面对展开收起装置的结构进行详细说明，如图2所示，该展开收起装置包括:卷 轴61、弹簧62、拉线63和电机64,所述弹簧62的一端与所述卷轴61相连，所述弹簧62的另一 端与固定在所述动力电池组的一端面上;所述卷轴61上缠有加热保暖层2,部分所述拉线63 固定在所述加热保暖层2上，未固定在所述加热保暖层2上的拉线缠绕在所述电机64的转轴 上。
[0036] 图2中只是给出了动力电池组1中的一面如何实现加热保暖层2的展开和收起的示 意图，其它面也可以根据该示意图进行添加相应的展开收起装置，本实施例不再进行详细 说明。
[0037] 所述系统还包括加热保暖层供电模块7,所述供电模块的第一端a与所述动力电池 组1相连，第二端b与所述加热保暖层2相连，第三端c与所述控制器5相连。
[0038] 其中所述供电模块7包括第一供电模块71和第二供电模块72;
[0039]所述第一供电模块71的一端与所述动力电池组1相连，另一端通过开关8与所述加 热保暖层2相连；
[0040]所述第二供电模块72-端与所述控制器5相连，另一端通过所述开关8与所述加热 保暖层2相连；
[0041]所述控制器5与所述第一供电模块71相连，所述第一供电模块71与所述第二供电 模块72相连。
[0042]可理解的是，所述第一供电模块71包括电压转换器，例如DC转DC转换器等，所述第 二供电模块72包括蓄电池，本实施例中的第一供电模块71和第二供电模块72仅用于举例说 明，本实施例不对该第一供电模块71和第二供电模块72具体所指进行限定。
[0043] 所述系统还包括模式选择器9、报警器10和车辆信号获取装置12,所述模式选择器 9、报警器10和车辆信号获取装置12均与所述控制器5相连。
[0044] 所述系统还包括电池剩余容量获取装置13,所述电池剩余容量获取装置13-端与 所述动力电池组1相连，另一端与所述控制器5相连。
[0045] 下面对上述系统中的各器件的功能进行详细说明。
[0046] 其中加热保暖层2包括加热层21和保暖层22。
[0047]加热层21:本部件内置电阻式加热丝，工作时根据需要利用第一供电模块71或第 二供电模块72的电量生成热量，并依靠与动力电池组1的紧密接触从而实现加热。
[0048] 保暖层22:本部件由阻燃、低热导率材料制成，并与加热层21有良好、可靠的连接。
[0049] 第一供电模块71，本部件由控制器5控制，作用是将动力电池的高压电处理成加热 层21可用的电压水平并供电；当第二供电模块72的电量不足时，第