一种动力电池的插枪保温控制系统、方法、车辆及介质与流程

1.本发明公开了一种动力电池的插枪保温控制系统、方法及车辆，属于电动汽车技术领域。


背景技术：

2.随着环境和能源危机的日益严峻，新能源汽车已经不可逆转地成为了未来发展的趋势，纯电动汽车是终极的发展方向。动力电池作为纯电动汽车的核心部件，它的性能会严重影响到整车的技术水平。正如传统的燃油车需要通过不断加油来补充能量一样，电动车需要不断给动力电池进行充电，然而电池在低温或高温下的充电效率往往很低，为了提高充电效率，如果能在对电池进行充电前对电池进行保温，让电池的温度保持在一个最适合充电的温度范围内，将大大提高充电效率，因而针对动力电池的保温控制方法和装置的研究成为了电动车发展的关键技术。
3.随着新能源汽车的不断发展，为了提高动力电池的使用效率，人们在寒冷的冬天和炎热的夏天对动力电池进行保温的需求也越来越大，保温的模式和方法也越来越丰富。为了避免在电池保温的过程中，由于充电异常终止、温度发生跳变、信号丢失以及休眠过程中出现非正常唤醒等情况的出现，从而影响保温功能的中断，且在电池充电完成后，由于用户自定义soc的改变或者整车用电引起电池掉电导致充电状态的来回频繁切换，从而影响保温功能来回频繁激活。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明提出一种动力电池的插枪保温控制系统、方法、车辆及介质，通过实时获取充电机的状态信息、整车状态信息和电池状态信息控制电池的保温状态和保温策略，防止电池温度过高或过低，延长电池使用寿命，提高充电效率，保障充电安全。
5.本发明的技术方案如下：
6.根据本发明实施例的第一方面，提供一种动力电池的插枪保温控制系统，包括：
7.电池管理系统，用于在整车下电及进入休眠之前获取车辆唤醒状态、充电枪连接状态、保温功能激活次数、动力电池加热状态信息、动力电池充电状态信息和当前动力电池的温度判断动力电池是否具备开启保温功能的条件；
8.若是，则还用于获取环境温度，根据所述环境温度和当前动力电池的温度确定保温唤醒计时时间并将其发送给t-box后进入正常休眠流程；
9.t-box，用于接收到保温唤醒计时时间后进行倒计时，当到达时间后向整车控制单元和电池管理系统发送唤醒整车指令和电池保温指令；
10.所述电池管理系统还用于接收到动力电池保温指令并获取当前动力电池soc值判断是否满足进入保温的条件，若是，则向整车控制单元发送动力电池保温请求；
11.整车控制单元，用于接收所述动力电池保温请求并分别向高压控制单元和电池管
理系统发送上电指令和同意动力电池保温请求；
12.高压控制单元，用于接收上电指令并执行上电操作；
13.所述电池管理系统还用于接收整车控制单元发出的同意动力电池保温请求并开启保温功能。
14.优选的是，还包括：
15.获取所述整车控制器发送的电池保温指令是否为不允许：
16.是，控制所述动力电池保温功能退出；
17.否，执行下一步骤；
18.获取充电枪连接状态判断是否为未连接或异常连接：
19.是，控制所述动力电池保温功能退出；
20.否，继续执行所述动力电池保温功能。
21.优选的是，还包括：
22.获取当前动力电池的温度并判断是否达到保温加热或保温冷却关闭的限值：
23.是，控制所述动力电池保温功能退出；
24.否，执行下一步骤；
25.获取插抢保温功能持续时间并判断是否＞2小时：
26.是，控制所述动力电池保温功能退出；
27.否，继续执行所述动力电池保温功能。
28.优选的是，所述获取车辆唤醒状态、充电枪连接状态、保温功能激活次数、动力电池加热状态信息、动力电池充电状态信息和当前动力电池的温度判断动力电池是否具备开启保温功能的条件，包括：
29.根据所述充电枪连接状态判断充电枪是否连接：
30.是，执行下一步骤；
31.否，退出判断动力电池是否具备开启保温功能的条件；
32.根据所述保温功能激活次数判断是否≤限定激活次数：
33.是，执行下一步骤；
34.否，退出判断动力电池是否具备开启保温功能的条件(或者重新判断)；
35.根据所述当前动力电池的温度判断是否在保温限制范围内：
36.是，执行下一步骤；
37.否，无需保温；
38.根据所述动力电池加热状态信息判断是否处于加热状态：
39.是，则所述动力电池先进行加热，当加热完成后再进行判断；
40.否，执行下一步骤；
41.根据所述动力电池充电状态信息判断是否处于充电状态：
42.是，则所述动力电池先进行充电，当充电完成后再进行判断；
43.根据所述当前动力电池的温度判断是否低于保温限制范围最小值：
44.是，动力电池满足保温加热的进入条件；
45.否，动力电池满足保温冷却的进入条件。
46.优选的是，所述根据所述环境温度和当前动力电池的温度确定保温唤醒计时时
间，包括：
47.根据所述环境温度判断是否在10-35℃之间：
48.是，所述保温唤醒计时时间为12小时；
49.否，获取温度变化速率，根据所述温度变化速率、当前动力电池的温度及环境温度确定保温唤醒计时时间。
50.优选的是，所述获取当前动力电池soc值判断是否满足进入保温的条件，包括：
51.获取所述当前动力电池soc值判断是否≥(x-5)％：
52.是，则所述动力电池满足进入保温的条件，执行下一步骤；
53.否，则所述动力电池先进行充电，当充电完成后再进行判断；
54.其中，x为用户自定义soc值或者系统默认满电的soc值。
55.优选的是，所述限定激活次数为3次。
56.根据本发明实施例的第二方面，提供一种动力电池的插枪保温控制方法，应用于第一方面所述的一种动力电池的插枪保温控制系统，包括：
57.整车下电及进入休眠之前获取车辆唤醒状态、充电枪连接状态、保温功能激活次数、动力电池加热状态信息、动力电池充电状态信息和当前动力电池的温度判断动力电池是否具备开启保温功能的条件；
58.若是，则获取环境温度，根据所述环境温度和当前动力电池的温度确定保温唤醒计时时间并将其发送给t-box后进入正常休眠流程；
59.当接收到t-box发送动力电池保温指令并获取当前动力电池soc值判断是否满足进入保温的条件；
60.若是，则向整车控制单元发送动力电池保温请求，当接收整车控制单元发出的同意动力电池保温请求并开启保温功能。
61.根据本发明实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括车辆本体以及第二方面所述的一种动力电池的插枪保温控制系统。
62.根据本发明实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第二方面所述的方法。
63.根据本发明实施例的第五方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第二方面所述的方法。
64.本专利提供一种动力电池的插枪保温控制系统、方法、车辆及介质，有益效果如下：
65.(1)对电池保温加热或保温冷却的功能激活次数限制，该激活次数与车辆是否收到电池保温或冷却的指令、车辆点火开关的启动、充电枪的拔出以及车辆在休眠唤醒后是否符合保温开启条件有关，可以保证在车辆频繁休眠唤醒时不会执行无意义的保温操作，节约能源。电池保温功能优先级低于交流充电优先级，bms判断soc未到达满电或者未达到用户设置的soc值，则进行充电或充电加热，不进入保温。
66.(2)本专利通过对动力电池的保温唤醒时间进行了限制，该时间将根据环境温度、插枪保温功能的激活次数以及车辆的休眠唤醒状态进行实时更新，从而不会影响电池进入插枪保温或加热的流程，也不会影响电池保温加热或保温冷却状态的中断。由于无法区分
唤醒源，无法限制功能启动次数，需要保证功能正常开启次数不超过一定的次数，这样可以有效地避免车辆频繁休眠唤醒后频繁对电池进行保温，节约能源。该策略的启动可以通过设置标定量来控制功能开启和关闭。
67.(3)功能开启期间，bms被唤醒后，若收到t-box保温请求，则按有请求工况阈值进行控制；若未收到t-box保温请求，则不进行保温，只进行唤醒时间计算。
68.(4)在电池不需要进行充电时，增加了防浮充的策略，该策略会直接开始进行保温功能的温度判断，避免电池保温状态的来回频繁切换，从而更智能地对电池的保温加热或保温冷却状态进行控制。
69.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
70.图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的插枪保温控制系统的结构框图；
71.图2是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的插枪保温控制方法的流程图。
具体实施方式
72.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动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。
73.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
74.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
75.实施例一
76.图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的插枪保温控制系统的结构框图，包括：电池管理系统、t-box、整车控制单元和高压控制单元，电池管理系统分别与t-box和整车控制单元电性连接，整车控制单元与高压控制单元电性连接，下面将详细介绍一下上述各组件的工作方式以及相互之间的配合方式。
77.电池管理系统，用于在整车下电及进入休眠之前获取车辆唤醒状态、充电枪连接状态、保温功能激活次数、动力电池加热状态信息、动力电池充电状态信息和当前动力电池的温度判断动力电池是否具备开启保温功能的条件，具体内容如下：
78.根据充电枪连接状态判断充电枪是否连接：
79.是，执行下一步骤；
80.否，退出判断动力电池是否具备开启保温功能的条件；
81.根据保温功能激活次数判断是否≤限定激活次数：
82.是，执行下一步骤；
83.否，退出判断动力电池是否具备开启保温功能的条件(或者重新判断)；
84.根据当前动力电池的温度判断是否在保温限制范围内：
85.是，执行下一步骤；
86.否，无需保温；
87.根据动力电池加热状态信息判断是否处于加热状态：
88.是，则动力电池先进行加热，当加热完成后再进行判断；
89.否，执行下一步骤；
90.根据所述动力电池充电状态信息判断是否处于充电状态：
91.是，则动力电池先进行充电，当充电完成后再进行判断；
92.根据所述当前动力电池的温度判断是否低于保温限制范围最小值：
93.是，动力电池满足保温加热的进入条件；
94.否，动力电池满足保温冷却的进入条件。
95.其中上述限定激活次数为3次，保温功能激活次数为电池管理系统收到t-box的保温指令，并判断满足电池保温功能进入条件后，给整车控制单元发出电池保温请求信号，同时激活次数+1。也就是说，当电池管理系统开启了保温功能，且温度到达需求的温度后，会清除电池保温请求，并对保温功能的激活次数计数为加一次，待功能退出后，系统休眠，意味着本次保温功能完成一次激活。然而，单个点火循环中，激活次数会累加，直到达到限定的次数后便不再响应；当整车电源状态由off变为on以后，功能激活次数清零；当充电枪拔出以后，功能激活次数清零。当整车电源状态由on变为off以后，功能激活次数重新计数。
96.当具备开启保温功能的条件后获取环境温度，根据环境温度和当前动力电池的温度确定保温唤醒计时时间并将其发送给t-box后进入正常休眠流程，其中根据环境温度和当前动力电池的温度确定保温唤醒计时时间具体步骤如下：
97.判断电池满足保温功能的进入条件后，如果此时电池包处于休眠前的其他时间段，或者环境温度、电池温度信号无效，保温唤醒时间均发送无效值；如果车辆唤醒的计时过程中，车辆电源状态由off到on发生变化，则停止计时，清除相关状态；如果车辆唤醒的计时过程中车辆被唤醒，收到了新的计时时长信号，则按新的时长信号重新进行计时。根据获取的环境温度判断是否在10-35℃之间：
98.是，保温唤醒计时时间为12小时；
99.否，获取温度变化速率，根据温度变化速率、当前动力电池的温度及环境温度进行插值查表确定保温唤醒计时时间。
100.其中，电池降温唤醒时间，使用最低温度与环境温度差值确定；电池升温唤醒时间，使用最高温度与环境温度差值确定。
101.t-box接收到保温唤醒计时时间后进行倒计时，当到达时间后向整车控制单元和电池管理系统发送唤醒整车指令和电池保温指令。
102.电池管理系统接收到动力电池保温指令并获取当前动力电池soc值判断是否满足进入保温的条件，具体步骤如下：
103.如果电池满电的soc默认为x％，x为用户自定义soc或者系统默认满电的soc值，车辆被唤醒后满足保温功能开启条件，在充电枪完全连接后，为了防止电池频繁浮充，获取当前动力电池soc值判断是否≥(x-5)％：
104.是，则所述动力电池满足进入保温的条件，则向整车控制单元发送动力电池保温请求；
105.否，则所述动力电池先进行充电，当充电完成后再进行判断；
106.整车控制单元接收动力电池保温请求并向高压控制单元发送上电指令，高压控制单元接收上电指令并执行上电操作，电池管理系统接收整车控制单元发出的同意动力电池保温请求并开启保温功能。
107.电池管理系统开启保温功能开启保温功能后，获取整车控制器发送的电池保温指令是否为不允许：
108.是，控制动力电池保温功能退出；
109.否，执行下一步骤；
110.获取充电枪连接状态判断是否为未连接或异常连接：
111.是，控制动力电池保温功能退出；
112.否，继续执行动力电池保温功能；
113.获取当前动力电池的温度并判断是否达到保温加热或保温冷却关闭的限值：
114.是，控制动力电池保温功能退出；
115.否，执行下一步骤；
116.获取插抢保温功能持续时间并判断是否＞2小时：
117.是，控制所述动力电池保温功能退出；
118.否，继续执行所述动力电池保温功能。
119.实施例二
120.图2是根据一示例性实施例示出的一种动力电池的插枪保温控制方法的流程图，用于一种动力电池的插枪保温控制系统的电池管理系统中，该方法包括以下步骤：
121.步骤101，整车下电及进入休眠之前获取车辆唤醒状态、充电枪连接状态、保温功能激活次数、动力电池加热状态信息、动力电池充电状态信息和当前动力电池的温度判断动力电池是否具备开启保温功能的条件；
122.步骤102，若是，则获取环境温度，根据所述环境温度和当前动力电池的温度确定保温唤醒计时时间并将其发送给t-box后进入正常休眠流程；
123.步骤103，当接收到t-box发送动力电池保温指令并获取当前动力电池soc值判断是否满足进入保温的条件；
124.步骤104，若是，则向整车控制单元发送动力电池保温请求，当接收整车控制单元发出的同意动力电池保温请求并开启保温功能。
125.本发明提出了一种电动汽车动力电池插枪保温的控制方法，在充电枪已连接且动力电池无充电需求的前提下，在当前上电循环内，通过判断电池的温度和保温功能的激活次数，计算保温唤醒时间，控制动力电池执行保温加热或保温冷却的功能。通过对电池保温加热或保温冷却的功能激活次数进行了限制，该激活次数与车辆是否收到电池保温或冷却的指令、车辆点火开关的启动、充电枪的拔出以及车辆在休眠唤醒后是否符合保温开启条
件有关，这样可以保证在车辆频繁休眠唤醒时不会执行无意义的保温操作，节约能源。与此同时，对动力电池的保温唤醒时间进行了限制，该时间将根据环境温度、插枪保温功能的激活次数以及车辆的休眠唤醒状态进行实时更新，从而不会影响电池进入插枪保温或加热的流程，也不会影响电池保温加热或保温冷却状态的中断。此外，在电池不需要进行充电时，本发明所提及的控制方法增加了防浮充的策略，该策略会直接开始进行保温功能的温度判断，避免电池保温状态的来回频繁切换，从而更智能地对电池的保温加热或保温冷却状态进行控制。
126.实施例五
127.在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的种动力电池的插枪保温控制方法。
128.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
129.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
130.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
131.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
132.实施例六
133.在示例性实施例中，还提供了一种应用程序产品，包括一条或多条指令，该一条或多条指令可以由上述电池管理系统的处理器执行，以完成上述种动力电池的插枪保温控制方法。
134.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列
运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。