一种车载电池充电加热控制系统及控制方法与流程

本发明涉及新能源汽车充电领域，尤其涉及一种车载电池充电加热控制系统及控制方法。

背景技术：

现代汽车随着化石原料的枯竭，电动化等新能源汽车快速的引领了市场的潮流。在冬天，新能源电动汽车的续航普遍会大大缩水，主要是因为低温下，电池组的电解液黏度上升，电池包的充放电性能下降所致。理论上：在零下20摄氏度的环境里，是禁止给锂电池充电的会对电池造成永久性损坏。电池包的温度低于0°就会造成充电过慢或无法充电的情况。电动汽车可通过安装汽车驻车加热器解决给新能源汽车电池组预热使其处于正常的工作温度，来解决新能源电动汽车在冬季低温环境下续航能力下降，避免低温充电对电池包的损害。

新能源纯电动汽车电池组加热系统主要通过以下两种方式，一种是通过给新能源电动汽车安装水暖加热器，通过热量的传递给电池组加热已达到正常的工作温度。水暖加热器的燃料可以是燃油、柴油、甲醛等多种类型，油耗低，无明显噪音，除了可以给汽车电池组预热，还可以给新能源电动车驾驶室加热，减少了电动汽车的电量消耗，增长电动汽车的使用寿命，节省了一笔电池组更换的费用。另一种是通过给新能电动汽车安装ptc加热器，可将热量传送给电动汽车电池组，使其预热，使其处于正常的工作温度。

现有的电动汽车电池组加热系统加热器和车载充电机是两个独立的部件，需要通过充电控制器控制电池包充电，通过加热器控制器来单独控制加热器加热，加热器关闭后加热结束。考虑降低成本和能源节约，可以采用双模控制器控制加热器加热或对电池包充电，同时利用充电机充电时本身的热耗对循环管道进行加热和保温。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于电池包温度不达标导致充电过慢甚至无法充电的电池包性能下降的问题。

为解决上述技术问题，本发明针对现有技术的不足和缺陷，采用双模控制器控制加热器加热或对电池包充电，同时利用充电机充电时本身的热耗对循环管道进行加热和保温。

本发明实施例提供了一种车载电池充电加热控制系统，包括双模控制器、直流转换器、电池箱和电池包，所述直流转换器一端外接电源，另一端与双模控制器连接，所述双模控制器包括充电机和加热器，所述电池包设置在所述电池箱内，所述双模控制器设置有控制器出水口和控制器进水口，所述控制器出水口通过循环管道与电池箱进水口连通，电池箱出水口与控制器进水口连通，所述充电机可选择的与加热器或电池包电连接。

进一步地，所述电池箱出水口与控制器进水口连通的管路上设置有循环泵，所述循环泵用于提供循环水路通道的动力。

进一步地，所述电池包上设置有温度传感器，所述温度传感器用于检测电池包温度。

进一步地，所述双模控制器为充电机和加热器的集成产品，所述双模控制器通过判断温度传感器的温度，来控制所述加热器是否开启。

进一步地，所述充电机与所述加热器之间设置有第一继电器。

进一步地，所述充电机与所述电池包之间设置有第二继电器。

进一步地，所述循环管道外包覆有隔热层，所述隔热层用于防止热量流失。

进一步地，所述电池包为多个串联或并联连接的电池包组成的电池模组。

本发明还提供了一种车载电池充电加热控制方法，包括以下步骤：

s1：监测步骤，通过温度传感器实时监测电池包的温度并将检测的信号传输给双模控制器；

s2：判断步骤一，所述双模控制器判断电池包内的温度是否低于0°，达到所述电池包的充电温度；

s3：控制步骤，当电池包的温度低于0°，通过所述双模控制器控制所述加热器加热，所述加热器对循环管道内的液体进行加热，对所述电池包进行加热，同时启动循环泵；

s4：判断步骤二，当所述温度传感器监测到所述电池包的温度达到适宜温度时，停止加热，所述双模控制器发出指令断开充电机与加热器之间的第一继电器，接通所述充电机与电池包之间的第二继电器，通过电源对所述电池包充电。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

(1)本发明有效缓解了电动汽车中电池包因为温度过低而导致充电过慢甚至无法充电的现象。在低温时先用双模控制器控制充电机输出，利用加热器对电池包加热后再进行充电，在充电时，利用充电机工作时产生的充电损耗对循环管道起到保温和加热效果，在一定程度上起到了节约能源的效果。

(2)本发明利用双模控制器同时控制加热和充电两种模式，将控制器的功能最大化的利用。

(3)本发明结构紧凑，占用空间小，能够在各类电动汽车上使用，工作效果好，操作方便、安全、加热稳定性好、系统通用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本发明一种车载电池充电加热控制系统的结构原理图；

图2本发明一种车载电池充电加热控制系统的液体循环图。

其中，图中附图标记对应为：1-双模控制器，2-直流转换器，3-充电机，4-加热器，5-温度传感器，6-电池包，7-水泵，8-循环管道，9-电池箱，11-第一继电器，12-第二继电器，13-控制器出水口，14-控制器进水口，91-电池箱进水口，92-电池箱出水口。

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，所描述的实施例仅仅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的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。

实施例1：

如图1所示，一种车载电池充电加热控制系统，包括双模控制器1、直流转换器2、电池箱9和电池包6，所述直流转换器2一端与双模控制器1连接，另一端外接电源，所述双模控制器1包括充电机3和加热器4，所述电池包6设置在所述电池箱9内，所述双模控制器1设置有控制器出水口13和控制器进水口14，所述控制器出水口13通过循环管道8与电池箱进水口91连通，电池箱出水口92与控制器进水口14连通，所述循环管道8外包覆有隔热层，用于防止热量流失。所述电池箱出水口92与控制器进水口12连通的循环管路上设置有循环泵7，所述循环泵7用于提供循环管路通道的动力。

具体地，所述充电机3可选择的与加热器4或电池包6电连接。所述充电机3与所述加热器4之间设置有第一继电器11。所述充电机3与所述电池包6之间设置有第二继电器12。

具体地，所述电池包6为多个串联或并联连接的电池包组成的电池模组。所述电池包6上设置有温度传感器5，所述温度传感器5用于检测电池包6温度。

具体地，所述双模控制器1为充电机3和加热器4的集成产品，所述双模控制器1通过判断温度传感器5的温度，来控制所述加热器4是否开启。

如图2所示，车载电池充电加热控制系统的液体循环图，充电机3和加热器4设置在所述循环管路8外侧，加热液从控制器出水口13流出，通过循环管路8从电池箱进水口91进入内部具有保温管道的电池箱对电池包进行加热，液体从电池箱出水口92流出经循环泵7进入控制器进水口14，再重新加热进行下一次循环。当加热器4工作时加热器通过管道壳体对循环管道中的液体进行加热，当加热器4停止工作，对电池包6进行充电时，利用充电机3工作产生的热量对循环管道8进行保温。

一种车载电池充电加热控制系统的控制方法，包括以下步骤：

s1：监测步骤，通过温度传感器5实时监测电池包的温度并将检测的信号传输给双模控制器1；

s2：判断步骤一，所述双模控制器判断电池包内的温度是否低于0°，达到所述电池包6的充电温度；

s3：控制步骤，当电池包6的温度低于0°，通过所述双模控制器1控制所述加热器4加热，所述加热器对循环管道8内的液体进行加热，对所述电池包进行加热，同时启动循环泵7；

s4：判断步骤二，当所述温度传感器5监测到所述电池包6的温度达到适宜温度时，停止加热，所述双模控制器1发出指令断开充电机3与加热器4之间的第一继电器11，双模控制器切换到充电功能，接通所述充电机3与电池包6之间的第二继电器12，通过电源对所述电池包6充电。

该电池充电加热控制方法利用循环管道加热液来对电池包进行加热，不会消耗电池电量，因此不会影响电动汽车的动力性和续航里程；双模控制器通过控制继电器来控制加热器工作或对电池包进行充电，控制方法简单。

在低温时可以先利用双模控制器控制充电机输出，利用加热器对电池包加热达到适宜温度后再进行充电。该方法可避免因电池包温度过低不能启动电动汽车，因此扩大了纯电动汽车的使用范围。本发明有效缓解了电动汽车中电池包因为温度过低而导致充电过慢甚至无法充电的现象。还可以利用充电机工作时产生的热量继续对循环管道进行保温和加热，在一定程度上进行了能源节约。系统利用双模控制器同时控制加热和充电两种模式，避免了加热控制器的使用，将控制器的功能最大化的利用。该系统结构紧凑，占用空间小，能够在各类电动汽车上使用，工作效果好，操作方便、安全、加热稳定好，系统通用性强。

以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。