电池组自加热系统及方法与流程

本技术涉及电池，特别涉及一种电池组自加热系统及方法。

背景技术：

1、电池作为能源供给的主要方式之一，在汽车领域得到了广泛应用。由于在不同温度条件下，电池的放电特性、使用寿命等均会受到影响，特别是在低温环境下，电池内部的电导率、电化学反应率等均会降低，导致电池的充放电功率变差，耐久度降低。为了解决上述问题，在电池处于低温环境下，可以通过外部加热或内部加热的方法提升电池温度，以保证电池的充放电效率。

2、在通过内部加热(自加热)提升电池温度的情况下，通常需要添加大量的电器元件，使电池流经大量电器元件，通过电流和电器元件的内阻产生热量，从而实现电池组的自加热。而由于电池组内部的结构较为精密，添加的大量电器元件不仅增加了大量成本，还会导致电池组充放电过程中的稳定性降低，增大电池使用过程中的安全风险。因此，当前的电池组的自加热方法的效率较差。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电池组自加热系统及方法，可以提升电池组自加热的效率。所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种电池组自加热系统，所述系统包括：

3、目标电池组，所述目标电池组包括多个子电池组，用于提供电能；

4、储能模块，用于储存所述目标电池组释放的电能，以及通过储存的电能为所述目标电池组充电；

5、充放电开关组，所述充放电开关组连接在所述目标电池组与所述储能模块之间，用于控制所述目标电池组与所述储能模块之间的充放电回路的通断；

6、检测模块，所述检测模块分别与所述目标电池组和所述储能模块连接，用于检测所述多个子电池组中每个子电池组的电压、所述储能模块的电压以及所述目标电池组的电池温度；

7、控制模块，所述控制模块分别与所述检测模块和所述充放电开关组连接，用于基于所述多个子电池组的电压、所述储能模块的电压以及所述目标电池组的电池温度，控制所述充放电开关组，以实现所述目标电池组与所述储能模块之间的充放电。

8、可选地，所述充放电开关组包括多个开关，所述每个子电池组的正极分别连接一个所述开关，所述开关的另一端与所述储能模块的一端连接；所述每个子电池组的负极分别连接一个所述开关，所述开关的另一端与所述储能模块的另一端连接；所述多个子电池组中相邻两个子电池组之间连接一个所述开关；

9、所述控制模块，用于控制所述多个开关的断开或闭合，以控制所述多个子电池组中单个子电池组与所述储能模块之间的充放电回路的通断，或者，控制所述多个子电池组的串联通路与所述储能模块之间的充放电回路的通断。

10、另一方面，提供了一种应用于上述系统的电池组自加热方法，所述方法包括：

11、通过所述检测模块获取所述目标电池组的电池温度；

12、在所述目标电池组的电池温度小于第一温度阈值的情况下，通过所述检测模块获取所述目标电池组包括的多个子电池组的电压和所述储能模块的电压；

13、基于所述多个子电池组的电压和所述储能模块的电压，控制所述充放电开关组，以实现所述目标电池组与所述储能模块之间的充放电回路的导通；

14、在所述目标电池组与所述储能模块之间进行充放电的过程中，通过所述检测模块监测所述目标电池组的电池温度；

15、在监测到所述目标电池组的电池温度大于或等于第二温度阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以实现所述目标电池组与所述储能模块之间的充放电回路的断开，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值。

16、可选地，所述基于所述多个子电池组的电压和所述储能模块的电压，控制所述充放电开关组，以实现所述目标电池组与所述储能模块之间的充放电回路的导通，包括：

17、从所述多个子电池组中确定电压最大的第一子电池组；

18、在所述第一子电池组的电压大于所述储能模块的电压、且所述第一子电池组的电压与所述储能模块的电压的差值大于第一电压阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以通过所述多个子电池组循环为所述储能模块充电；

19、在所述第一子电池组的电压与所述储能模块的电压的差值的绝对值小于或等于所述第一电压阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以通过所述多个子电池组串联为所述储能模块充电；

20、在所述第一子电池组的电压小于所述储能模块的电压、且所述储能模块的电压与所述第一子电池组的电压的差值大于所述第一电压阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以通过所述储能模块循环为所述多个子电池组充电。

21、可选地，所述多个子电池组包括两个子电池组；所述控制所述充放电开关组，以通过所述多个子电池组循环为所述储能模块充电，包括：

22、将所述第一子电池组作为放电子电池组，基于所述多个子电池组的电压，确定所述放电子电池组对应的放电损失电压阈值；

23、控制所述充放电开关组中连接在所述放电子电池组的正负极的开关闭合，其他开关断开，以通过所述放电子电池组为所述储能模块充电；

24、在所述放电子电池组为所述储能模块充电的过程中，通过所述检测模块监测所述目标电池组的电池温度、所述目标电池组的电池温度的温升速率以及所述放电子电池组的放电损失电压；

25、在监测到所述目标电池组的电池温度小于所述第二温度阈值、所述目标电池组的电池温度的温升速率大于或等于速率阈值、且所述放电子电池组的放电损失电压大于或等于所述放电损失电压阈值的情况下，将另一个子电池组作为所述放电子电池组，并返回基于所述多个子电池组的电压，确定所述放电子电池组对应的放电损失电压阈值的步骤，直至所述目标电池组的电池温度大于或等于所述第二温度阈值、或所述电池温度的温升速率小于速率阈值为止。

26、可选地，所述在所述放电子电池组为所述储能模块充电的过程中，通过所述检测模块监测所述目标电池组的电池温度、所述目标电池组的电池温度的温升速率以及所述放电子电池组的放电损失电压之后，所述方法还包括：

27、在监测到所述目标电池组的电池温度小于所述第二温度阈值、且所述目标电池组的电池温度的温升速率小于所述速率阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以通过所述多个子电池组串联为所述储能模块充电。

28、可选地，所述控制所述充放电开关组，以通过所述多个子电池组串联为所述储能模块充电，包括：

29、控制所述多个子电池组的串联通路上的开关闭合，其他开关断开，以通过所述多个子电池组串联为所述储能模块充电；

30、在所述多个子电池组串联为所述储能模块充电的过程中，通过所述检测模块监测所述目标电池组的电池温度和所述目标电池组的电池温度的温升速率；

31、在监测到所述目标电池组的电池温度小于所述第二温度阈值、且所述目标电池组的电池温度的温升速率大于或等于速率阈值的情况下，继续通过所述多个子电池组串联为所述储能模块充电，直至所述目标电池组的电池温度大于或等于所述第二温度阈值、或所述电池温度的温升速率小于速率阈值为止。

32、可选地，所述在所述多个子电池组串联为所述储能模块充电的过程中，通过所述检测模块监测所述目标电池组的电池温度和所述目标电池组的电池温度的温升速率之后，所述方法还包括：

33、在监测到所述目标电池组的电池温度小于所述第二温度阈值、且所述目标电池组的电池温度的温升速率小于所述速率阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以通过所述储能模块循环为所述多个子电池组充电。

34、可选地，所述多个子电池组包括两个子电池组；所述控制所述充放电开关组，以通过所述储能模块循环为所述多个子电池组充电，包括：

35、从所述多个子电池组中确定电压最小的第二子电池组；

36、将所述第二子电池组作为充电子电池组，基于所述储能模块的电压与所述充电子电池组的电压，确定所述充电子电池组对应的充电上升电压阈值；

37、控制所述充放电开关组中连接在所述充电子电池组的正负极的开关闭合，其他开关断开，以通过所述储能模块为所述充电子电池组充电；

38、在所述储能模块为所述充电子电池组充电的过程中，通过所述检测模块监测所述目标电池组的电池温度、所述目标电池组的电池温度的温升速率以及所述充电子电池组的充电上升电压；

39、在监测到所述目标电池组的电池温度小于所述第二温度阈值、所述目标电池组的电池温度的温升速率大于或等于速率阈值、且所述充电子电池组的充电上升电压大于或等于所述充电上升电压阈值的情况下，将另一个子电池组作为所述充电子电池组，并返回基于所述储能模块的电压与所述充电子电池组的电压，确定所述充电子电池组对应的充电上升电压阈值的步骤，直至所述目标电池组的电池温度大于或等于所述第二温度阈值、或所述电池温度的温升速率小于速率阈值为止。

40、可选地，所述在所述储能模块为所述充电子电池组充电的过程中，通过所述检测模块监测所述目标电池组的电池温度、所述目标电池组的电池温度的温升速率以及所述充电子电池组的充电上升电压之后，所述方法还包括：

41、在监测到所述目标电池组的电池温度小于所述第二温度阈值、且所述目标电池组的电池温度的温升速率小于所述速率阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以通过所述多个子电池组循环为所述储能模块充电。

42、可选地，所述方法还包括：确定所述多个子电池组的电压中的最大电压与最小电压之间的差值；

43、在所述差值大于第二电压阈值的情况下，基于所述储能模块的电压、所述最大电压和最小电压，确定电压变化阈值；

44、控制所述充放电开关组，以实现所述目标电池组与所述储能模块之间的充放电回路的导通；在所述目标电池组与所述储能模块之间进行充放电的过程中，通过所述检测模块监测所述多个子电池组的变化电压；

45、在监测到所述多个子电池组的变化电压大于或等于所述电压变化阈值的情况下，控制所述充放电开关组，以实现所述目标电池组与所述储能模块之间的充放电回路的断开。

46、另一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括存储器和控制器，所述存储器用于存放计算机程序，所述控制器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，以实现上述所述的电池组自加热方法的步骤。

47、另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现上述所述的电池组自加热方法的步骤。

48、另一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的电池组自加热方法的步骤。

49、本技术提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

50、通过检测模块对目标电池组中的子电池组的电压、储能模块的电压以及目标电池组的电池温度进行检测，并基于目标电池组的电池温度判断是否需要进行自加热。在确定需要进行电池组自加热时，基于每个子电池组的电压以及储能模块的电压，控制目标电池组与储能模块之间的充放电开关组的断开或闭合，以通过目标电池组与储能模块之间的充放电来实现目标电池组的自加热。本技术提供的电池组自加热方法，不需要添加大量的电器元件，节省了成本，提高了目标电池组在充放电过程中的稳定性，提高了电池组自加热过程的安全性。