本发明属于电池预热
技术领域：
，具体涉及一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热系统及其预热方法。
背景技术：
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优点，与铅酸电池、镍氢电池相比，更适宜作为电动汽车的驱动电源。但是，在低温环境下，锂离子电池的充放电性能会显著恶化，若强行充放电，将对电池的循环寿命和一致性产生严重的影响，甚至引发安全事故。通常锂离子电池工作温度范围为-20℃～60℃，其工作温度范围大大的限制了电动汽车在我国北方地区的推广。现有技术中针对锂离子电池的低温问题，往往需要通过外部加热的方法对电池进行预热，或者将电动车停放在暖房内。显然，充电加热是解决电池低温问题的有效手段，但从加热到电池达到理想温度往往需要驾驶员在现场等待较长时间；而车辆停放暖房这一条件又大大限制了购车人群。技术实现要素：本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热系统及其预热方法，提升了电动车在寒冷地区使用的方便性，无需浪费时间等待电池预热，仅需要设置用车时间，系统即可自动设置电池预热的启动时间，提升了寒冷地区客户对电动汽车的接受度。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热系统，它包括移动客户端，与所述移动客户端无线连接的基站服务器，与所述基站服务器无线连接的车载tbox，与所述车载tbox相连接的整车控制器，与所述整车控制器电连接的电池管理单元,与所述电池管理单元连接的ptc加热器，所述ptc加热器的电源输入端通过充电机连接交流电源，所述的ptc加热器用于为动力电池加热。进一步的，上述的电池管理单元包括电池管理系统，与所述电池管理系统连接的空调控制器和车载充电机，所述的车载充电机的信号输入端连接整车控制器。一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热方法，基于上述的电动汽车动力电池预热系统，包括以下步骤：步骤一：电动汽车停放后，通过慢充枪连接电动汽车和交流插座，电动汽车进入慢充模式；步骤二：移动客户端向基站服务器发送充电预热的开启或关闭指令，或发送预约用车时间；步骤三：基站服务器将移动客户端发送的指令和当前天气信息发送至车载tbox，车载tbox根据移动客户端发送的指令和当前天气信息控制整车控制器和电池管理单元工作，并将当前工况通过基站服务器反馈至移动客户端。进一步的，上述步骤三中，若移动客户端发送的指令为充电预热的开启指令，电池预热系统的工作步骤如下：步骤101：车载tbox唤醒整车管理系统、电池管理系统、车载充电机和空调控制器；步骤102：电池管理系统判断当前电动汽车是否处于慢充模式，同时判断当前电芯温度是否低于目标温度；步骤103：若电动汽车处于非慢充模式，且电芯温度低于目标温度，启动电池预热，否则电动汽车维持原工作模式；步骤104：将当前工况通过基站服务器反馈至移动客户端。进一步的，上述的步骤三中，若移动客户端发送的指令为用车时间预约指令，电池预热系统的工作步骤如下：步骤201：车载tbox唤醒整车管理系统、电池管理系统、车载充电机和空调控制器；步骤202：记用车时间预约指令的车辆预约启动时间为tst，记录当前时间为t0；步骤203：空调控制器采集环境温度t0，基站服务器采集天气预报温度列表，然后将环境温度t0和天气预报温度列表发送至电池管理系统；步骤204：电池管理系统截取t0时间与tst时间之间的温度，求取t0时间与tst时间之间的平均温度tavg；步骤205：根据环境温度-电池温度下降率曲线得到平均温度下的电池温度下降速率dtdown；根据环境温度-电池加热速率曲线得到平均温度下的加热速率dtup；步骤206：电池管理系统采集当前电芯温度tb0，计算电池预热的启动时间t，计算公式为：其中，tbtar为电池需要预热的目标温度；步骤207：若t>t0,且t<tst,车载tbox请求整车控制器，电池管理系统，车载充电机和空调控制器休眠，然后tbox记录下启动时间t后进入休眠；步骤208：在t时刻tbox定时醒来，然后唤醒整车控制器，电池管理系统，车载充电机和空调控制器，进入充电预热状态，直到到达预约启动时间tst时，电池温度预热至目标温度。进一步的，上述步骤204中求取平均温度tavg后还包括以下步骤：步骤301：电池管理系统获取空调控制器采集的t0时刻实时温度t；步骤302：计算平均温度修正量△t，计算公式为：△t＝t0-t1；其中，t1为t0时刻天气预报温度；步骤303：计算修正平均温度trev，计算公式为：trev＝tavg+△t；步骤304：在所述步骤205中根据修正平均温度trev获取电池温度下降速率dtdown和加热速率dtup。进一步的，上述步骤207中若t<t0,上报参数设置异常至tbox，若t>tst,上报电池预热时间不足至tbox，tbox通过基站服务器将参数设置异常或电池预热时间不足状态至移动客户端。进一步的，上述的步骤202中若车辆处于慢充模式，记录当前时间为t00，tbox读取电池管理系统的剩余充电时间tcharge，若tst≤t00+tcharge,则tbox通过基站服务器发送“预约时间正在慢充”到移动客户端，否则tbox等待电池充满，并记录充满电时刻的时间t0；若车辆处于非慢充模式，记录当前时间为t0。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明中基于移动客户端的开关或预约电动汽车动力电池的预热系统和方法提升了电动车在寒冷地区使用的方便性，无暖房停放或等待预热的苛刻要求，提升了寒冷地区客户对电动汽车的接受度，也有利于保护电池，提升动力电池的使用寿命；本发明中动力电池的预热能量来源于充电设备，无需增加发动机等附加设备；本发明中驾驶员可通过移动客户端直接设置充电预热的开启和关闭，或者预约用车时间，通过预约时间达到立即行车的目的，方便快捷；本发明中通过空调控制器采集的温度实时补偿根据天气预报计算出的平均温度，使预热启动时间更加准确，避免了用车时预热温度无法达到目标温度的情况。附图说明图1为本发明的电池预热系统结构示意图。图2为本发明的预热系统启停控制流程示意图。图3为本发明的电池预热系统预约用车控制流程图示意图。具体实施方式参照附图1-3，对本发明的实施方式做具体的说明。一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热系统，它包括移动客户端，与所述移动客户端无线连接的基站服务器，与所述基站服务器无线连接的车载tbox，与所述车载tbox相连接的整车控制器，与所述整车控制器电连接的电池管理单元,与所述电池管理单元连接的ptc加热器，所述ptc加热器的电源输入端通过充电机连接交流电源，所述的ptc加热器用于为动力电池加热。进一步的，上述的电池管理单元包括电池管理系统，与所述电池管理系统连接的空调控制器和车载充电机，所述的车载充电机的信号输入端连接整车控制器。一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热方法，基于上述的电动汽车动力电池预热系统，包括以下步骤：步骤一：电动汽车停放后，通过慢充枪连接电动汽车和交流插座，电动汽车进入慢充模式；步骤二：移动客户端向基站服务器发送充电预热的开启或关闭指令，或发送预约用车时间；步骤三：基站服务器将移动客户端发送的指令和当前天气信息发送至车载tbox，车载tbox根据移动客户端发送的指令和当前天气信息控制整车控制器和电池管理单元工作，并将当前工况通过基站服务器反馈至移动客户端。进一步的，上述步骤三中，若移动客户端发送的指令为充电预热的开启指令，电池预热系统的工作步骤如下：步骤101：车载tbox唤醒整车管理系统、电池管理系统、车载充电机和空调控制器；步骤102：电池管理系统判断当前电动汽车是否处于慢充模式，同时判断当前电芯温度是否低于目标温度；步骤103：若电动汽车处于非慢充模式，且电芯温度低于目标温度，启动电池预热，否则电动汽车维持原工作模式；步骤104：将当前工况通过基站服务器反馈至移动客户端。进一步的，上述的步骤三中，若移动客户端发送的指令为用车时间预约指令，电池预热系统的工作步骤如下：步骤201：车载tbox唤醒整车管理系统、电池管理系统、车载充电机和空调控制器；步骤202：记用车时间预约指令的车辆预约启动时间为tst，记录当前时间为t0；步骤203：空调控制器采集环境温度t0，基站服务器采集天气预报温度列表，然后将环境温度t0和天气预报温度列表发送至电池管理系统；步骤204：电池管理系统截取t0时间与tst时间之间的温度，求取t0时间与tst时间之间的平均温度tavg；步骤205：根据环境温度-电池温度下降率曲线得到平均温度下的电池温度下降速率dtdown；根据环境温度-电池加热速率曲线得到平均温度下的加热速率dtup；步骤206：电池管理系统采集当前电芯温度tb0，计算电池预热的启动时间t，计算公式为：其中，tbtar为电池需要预热的目标温度；步骤207：若t>t0,且t<tst,车载tbox请求整车控制器，电池管理系统，车载充电机和空调控制器休眠，然后tbox记录下启动时间t后进入休眠；步骤208：在t时刻tbox定时醒来，然后唤醒整车控制器，电池管理系统，车载充电机和空调控制器，进入充电预热状态，直到到达预约启动时间tst时，电池温度预热至目标温度。进一步的，上述步骤204中求取平均温度tavg后还包括以下步骤：步骤301：电池管理系统获取空调控制器采集的t0时刻实时温度t；步骤302：计算平均温度修正量△t，计算公式为：△t＝t0-t1；其中，t1为t0时刻天气预报温度；步骤303：计算修正平均温度trev，计算公式为：trev＝tavg+△t；步骤304：在所述步骤205中根据修正平均温度trev获取电池温度下降速率dtdown和加热速率dtup。进一步的，上述步骤207中若t<t0,上报参数设置异常至tbox，若t>tst,上报电池预热时间不足至tbox，tbox通过基站服务器将参数设置异常或电池预热时间不足状态至移动客户端。进一步的，上述的步骤202中若车辆处于慢充模式，记录当前时间为t00，tbox读取电池管理系统的剩余充电时间tcharge，若tst≤t00+tcharge,则tbox通过基站服务器发送“预约时间正在慢充”到移动客户端，否则tbox等待电池充满，并记录充满电时刻的时间t0；若车辆处于非慢充模式，记录当前时间为t0。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明中基于移动客户端的开关或预约电动汽车动力电池的预热系统和方法提升了电动车在寒冷地区使用的方便性，无暖房停放或等待预热的苛刻要求，提升了寒冷地区客户对电动汽车的接受度，也有利于保护电池，提升动力电池的使用寿命；本发明中动力电池的预热能量来源于充电设备，无需增加发动机等附加设备；本发明中驾驶员可通过移动客户端直接设置充电预热的开启和关闭，或者预约用车时间，通过预约时间达到立即行车的目的，方便快捷；本发明中通过空调控制器采集的温度实时补偿根据天气预报计算出的平均温度，使预热启动时间更加准确，避免了用车时预热温度无法达到目标温度的情况。在本发明的一个实施例中，如图1-3所示，驾驶员在当天晚上20:00车辆熄火，并插枪慢充。在晚上22:00通过手机app预约第二天早上8:00用车，此时，电池预热系统的执行步骤如下：a.移动客户端发送第二天早上8:00用车指令至基站服务器，基站服务器将该指令会同当天天气信息发送给车载tbox；当天的天气信息如下表1：时间2223012345678温度-28-28-29-29-30-30-30-29-29-28-27表1b.车载tbox接收到来自基站服务器的指令进行如下操作：s1：判断该指令为用车预约，车载tbox唤醒整车控制器，电池管理系统，车载充电机和空调控制器，此时车辆未在慢充，记录当前时间22:00，车辆预约启动时间为第二天早上8:00；s2：采集空调控制器环境温度为-27℃，求取天气预报从当前时间到预约启动时间之间的平均温度-29℃，空调控制器实时采集温度对天气预报当前环境温度的修正量△t＝1℃；s3：查取环境温度-电池温度下降率曲线得dtdown＝-6℃/h，查取环境温度-电池加热速率曲线查表得dtup＝18℃/h；s4：采集来电池管理系统的当前电芯温度-2℃，将20℃作为电池需要预热的目标温度，计算公式如下：考虑22:00点为时间相对0点，:计算出启动预热时间为第二天早上4:30分；s5：车载tbox请求整车控制器，电池管理系统，车载充电机和空调控制器休眠，然后tbox记录下再次唤醒时间，第二天早上4:30后进入休眠。在第二天早上4:30，tbox定时醒来，并唤醒整车控制器，电池管理系统，车载充电机和空调控制器，进入充电预热状态，当到达预约启动时间第二天早上8:00时，电池到达目标温度20℃，驾驶员可以直接正常行车。当前第1页12