一种动力电池行车加热控制方法、装置及电动汽车与流程

1.本发明属于新能源汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池行车加热控制方法、装置及电动汽车。


背景技术：

2.电动汽车的续驶里程一直是人们关注的首要问题，而续驶里程的长短主要取决于动力电池的充放电特性。在低温条件下，由于电解液活性降低，电池放电容量显著降低，同时电池内阻急剧增加，降低了电池放电热效率，导致动力电池的功率放及放电量较常温减少，低温动力性欠佳，续驶里程衰减严重。
3.行车加热是一种电池通过自放电方式加热电池本身，加快电池温升。若加热电池消耗电量小于电池升温后提升的电量，则能提升低温环境下的电池放电电量，延长续驶里程，同时也提升整车低温动力性。
4.目前行车加热一般采用的是固定的加热开启、关闭阈值。由于电池内阻随电池温度及电池soc降低而降低，特别在拐点附件，内阻急剧增大，导致电压急剧下降至放电终止电压而结束放电。因此电池加热一般方法为，当电池温度很低，电池soc接近某固定拐点soc时（例如40%soc）开启加热。提前加热电池至最佳温度降低电池内阻，使电压缓慢下降，延长放电时间而多放电。但该方案环境温度及行驶里程适应性差，由于环境温度差异，电池加热至最佳温度需要时间不同。若都在某固定soc提前加热，环境温度较高时，加热时间过长，而多浪费电；环境温度较低时，加热时长不够，达不到降低内阻提升电量效果。并且此方法没有考虑用户的行车里程差异，会出现电池刚刚加热好，用户已经结束行车，浪费行车加热消耗电量。引起客户满意度降低，降低产品竞争力。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种动力电池行车加热控制方法、装置及电动汽车，用以解决现有技术中固定soc加热及未考虑用户的行车里程差异不能适应环境及行驶里程的问题。
6.本发明的技术方案为：本发明提供了一种动力电池行车加热控制方法，包括：车辆上电后，若获取到用户输入的动力电池的行车加热指令，判断车辆是否进入导航状态；若车辆进入导航状态，则按照预设逻辑采集动力电池最小上电温度，并获取动力电池的当前soc和车辆的剩余导航里程；基于动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc，确定与动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc所对应的目标加热开启里程；同时，基于动力电池最小上电温度确定开启行车加热对应的目标电池soc；判断所述目标加热开启里程是否小于所述剩余导航里程；
若所述目标加热开启里程小于所述剩余导航里程，则在动力电池的当前soc下降至所述目标电池soc后，开启动力电池行车加热。
7.优选地，按照预设逻辑采集动力电池最小上电温度的步骤包括：先采集车辆本次上电时的第一动力电池上电温度；再收集车辆在本次上电之前预设时间段内的所有次上电时的一个或多个第二动力电池上电温度；将第一动力电池上电温度和一个或多个第二动力电池上电温度中最小的一个温度确定为动力电池最小上电温度。
8.优选地，基于车辆在上电前后预设时间段内的动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc，确定与动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc所对应的目标加热开启里程的步骤包括：确定所述动力电池最小上电温度所处的目标温度区间，以及动力电池的当前soc所处的目标soc区间；基于预存的温度区间和soc区间与加热开启里程的第一预定对应关系，确定与目标温度区间和目标soc区间对应的目标加热开启里程。
9.优选地，所述方法还包括：若所述目标加热开启里程大于或等于所述剩余导航里程，则拒绝开启动力电池行车加热，并输出拒绝开启动力电池行车加热的提示信息。
10.优选地，基于动力电池最小上电温度确定开启行车加热对应的目标电池soc的步骤包括：确定所述动力电池最小上电温度所处的目标温度区间；基于预存的温度区间和电池soc的第二预定对应关系，确定与目标温度区间和目标soc区间对应的目标电池soc。
11.本发明还提供了一种动力电池行车加热控制装置，包括：第一判断模块，用于车辆上电后，若获取到用户输入的动力电池的行车加热指令，判断车辆是否进入导航状态；获取模块，用于若车辆进入导航状态，则按照预设逻辑采集动力电池最小上电温度，并获取动力电池的当前soc和车辆的剩余导航里程；确定模块，用于基于动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc，确定与动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc所对应的目标加热开启里程；同时，基于动力电池最小上电温度确定开启行车加热对应的目标电池soc；第二判断模块，用于判断所述目标加热开启里程是否小于所述剩余导航里程；加热模块，用于若所述目标加热开启里程小于所述剩余导航里程，则在动力电池的当前soc下降至所述目标电池soc后，开启动力电池行车加热。
12.本发明还提供了一种电动汽车，包括上述的一种动力电池行车加热控制装置。
13.本发明的有益效果是：通过设定动力电池的温度区间和soc区间，将电动汽车上电时的电池温度与电池soc，与设置好的温度区间及soc区间比较，得到相应的目标加热开启里程和目标电池soc，再将车载导航的剩余导航里程与目标加热开启里程比较
，
从而确定是否开启行车加热和开
启行车加热时的目标电池soc，能有效解决用户行驶里程及环境适应性的问题，在满足整车行车功率的前提下，兼顾客户节能需求，尽可能的减少加热时间，降低整车功耗，延长电动汽车续航里程。
附图说明
14.图1为本发明实施例中设定的动力电池开启加热里程及soc值示意图；图2为本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
15.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：本发明设计一种电动汽车行车加热控制方法，适用于电动汽车电池系统行车加热控制。
16.如图2所示为本发明所述方法的流程图，包括：本发明实施例中，通过预先试验设置m个车辆上电时动力电池的温度区间（即温度区间），各温度区间为依次递增的t1、t
2 、t3ꢀ……
tjꢀ……
tm；设置n个车辆上电时的电池soc区间（即soc区间），所述电池soc区间包括依次递增的soc
1 、soc
2 、sociꢀ……
soc3ꢀ……
socn，所述每个上电时的温度区间及电池soc区间设置有对应的加热开启里程l
startij
，每个上电时的温度区间tj设置有对应的加热开启电池soc即soc
startj
，1≤i≤n,1≤j≤m；最终形成温度区间和soc区间和加热开启里程的第一预定对应关系表。
17.同时，通过预先试验得到温度区间和电池soc的第二预定对应关系表。
18.当车辆上电运行后，若用户通过物理按键、屏幕或语音输入动力电池行车加热指令，则进入加热检测环节，检测动力电池的当前温度t0（即第一动力电池上电温度）及当前soc0，检测到车载导航的剩余导航里程为l0。
19.将动力电池上电后的当前温度t
0 （即第一动力电池上电温度）与存储的车辆在本次上电之前设定时间段（如两天）内的全部历史上电温度（即一个或多个第二动力电池上电温度）进行比较，选取其中最小的一个温度作为动力电池最小上电温度t
min
。
20.将所述的最小上电温度t
min
与预先设置的温度区间进行比较，将所述的上电电池soc0与预先设置的soc区间进行比较，确定所述动力电池最小上电温度所处的目标温度区间以及动力电池的当前soc所处的目标soc区间，进而确定动力电池的目标加热开启里程为l
startij。
21.将所述的动力电池最小上电温度t min
与设置的温度区间tj进一步比较，确定所述动力电池最小上电温度t min
所处的目标温度区间，基于预存的温度区间和电池soc的第二预定对应关系，确定与目标温度区间和目标soc区间对应的目标电池soc（即soc
startj
）
。
22.车辆上电运行后，只有当检测到电池系统没有故障并且车载导航的剩余导航里程l0大于所确定的目标加热开启里程l
startij
，才能够进入加热模式（进入加热模式并非表示开启对动力电池加热，而是表征进入自动判断动力电池soc是否下降到开启对动力电池加热的soc阈值，在动力电池soc下降到开启对动力电池加热的目标电池soc时，才开启对动力电池加热）。并且，在进入加热模式之前，要求动力电池的当前soc（即soc0）下降至所述目标电池soc（即soc
startj
）后，才开启对动力电池行车加热。
23.在进入动力电池的行车加热模式之后，如果t0＞tm，或者soc0《socn则退出所述加热模式。
24.车辆上电运行后，当检测电池已经加热至设定温度（例如25℃）关闭加热，当车辆停止运行并且驻车时间大于设定时间时或下电，车辆退出所述加热模式。
25.结合图2，本实施例在执行上述方法时，具体按照如下流程执行：1、在获取到用户输入的动力电池的行车加热指令时，检测车辆是否上电运行，如果车辆没有上电运行则结束，否则进入下一步；2、检测车辆是否开启车机导航系统，如果是则进入下一步，否则结束；3、检测电池系统没有故障及动力电池的当前soc（即soc0），并且动力电池的当前soc（即soc0）大于设定值（例如15%soc），如果是则进入下一步，否则结束；4、检测车辆在本次上电后的动力电池上电温度（即第一动力电池上电温度），并与存储的本次上电之前设定时间段内(例如2天)的历史上电温度（即第二动力电池上电温度）进行比较，选取其中最小的作为动力电池最小上电温度t
min
；5、将得到的动力电池最小上电温度t
min
与预先设置的温度区间比较，将得到的动力电池的当前soc（即soc0）与预先设置的soc区间进行比较，根据图1所示的预设动力电池开启加热里程及soc值示意图，得到对应的目标加热开启里程l
startij
。若用户导航设置的剩余导航里程l0大于该目标加热开启里程l
startij，
则允许进入加热模式；否则结束。
26.6、进一步，将得到的动力电池最小上电温度t
min
，查表图1所示的预设动力电池开启加热里程及soc值示意图，得到开启加热时的目标电池soc（即soc
startj
）。
27.7、车辆上电运行后，当检测电池已经加热至设定温度（例如25℃）关闭加热，当车辆停止运行并且驻车时间大于设定时间时或下电，车辆退出所述加热模式。
28.下面给出一个具体的实施例。
29.在较冷的冬天，电动汽车上电后，检测到电池系统部不存在严重故障，电池soc为90%，检测到电芯温度最小值-7℃，及用户设置的剩余导航里程200km。根据电芯温度-7℃，电池soc为90%，查表附图1，确定开启加热的目标加热开启里程为180km，因为用户设置的导航里程大于开目标加热开启里程180km，确定开启加热模式。进一步根据电芯温度最小值-7℃，查表附图1，得到开启开热的电池soc值(即soc
startj
）为35%，当电动汽车行使至电池soc下降至35%soc时，开启电池加热，至电池温度达到25℃后，电池加热关闭。或者，当检测到车辆停止运行并且驻车时间大于设定时间时或下电，车辆退出所述加热模式。
30.在更冷的冬天，电动汽车上电后，检测到电池系统部不存在严重故障，电池soc为90%，检测到电芯温度最小值-20℃，及用户设置的剩余导航里程200km。根据电芯温度-20℃，电池soc为90%，查表附图1，确定开启加热的导航里程为150km，因为用户设置的剩余导航里程大于目标加热开启里程150km，确定开启加热模式。
31.进一步根据电芯温度最小值-20℃，查表附图1，得到开启开热的电池soc值45%(即soc
startj
），当电动汽车行使至电池soc下降至45%soc时，电池加热开启，至电池温度达到25℃。关闭电池加热。当检测到车辆停止运行并且驻车时间大于设定时间时或下电，车辆退出加热模式。
32.本实施例上述方法，通过设定动力电池的温度区间和soc区间，将电动汽车上电时的电池温度与电池soc，与设置好的温度区间及soc区间比较，得到相应的目标加热开启里
程l
startij
和目标加热开启电池soc
startj
，再将用户设置的剩余导航里程l0与目标加热开启里程l
startij
比较
，
从而动态调整是否开启行车加热模式和加热开启时的目标电池soc，能有效解决用户行驶里程及环境适应性的问题，在满足整车行车功率的前提下，兼顾客户节能需求，尽可能的减少加热时间，降低整车功耗，延长电动汽车续航里程。
33.本发明还提供了一种动力电池行车加热控制装置，包括：第一判断模块，用于车辆上电后，若获取到用户输入的动力电池的行车加热指令，判断车辆是否进入导航状态；获取模块，用于若车辆进入导航状态，则按照预设逻辑采集动力电池最小上电温度，并获取动力电池的当前soc和车辆的剩余导航里程；确定模块，用于基于动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc，确定与动力电池最小上电温度和动力电池的当前soc所对应的目标加热开启里程；同时，基于动力电池最小上电温度确定开启行车加热对应的目标电池soc；第二判断模块，用于判断所述目标加热开启里程是否小于所述剩余导航里程；加热模块，用于若所述目标加热开启里程小于所述剩余导航里程，则在动力电池的当前soc下降至所述目标电池soc后，开启动力电池行车加热。
34.本发明还提供了一种电动汽车，包括上述的一种动力电池行车加热控制装置。