CN105789735A - 纯电动汽车及其动力电池加热控制系统和加热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车的动力电池加热控制系统，该系统包括热源装置、循环管路和控制器，其中，热源装置用于提供热能；循环管路上设置循环泵和加热室，且纯电动汽车的动力电池包连接到该循环管路，循环泵用于驱动冷凝剂在循环管路内循环，冷凝剂流经加热室时吸收热源装置提供的热能以被加热，加热之后的冷凝剂循环至动力电池包时对动力电池包中的动力电池进行加热；控制器根据加热启动信号控制热源装置和循环泵。本发明的动力电池加热控制系统，可以延长动力电池的使用寿命，提高低温环境下续驶里程。本发明还公开了一种纯电动汽车和纯电动汽车的动力电池加热控制方法。

Description

纯电动汽车及其动力电池加热控制系统和加热控制方法

技术领域

本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种纯电动汽车的动力电池加热控制系统，以及具有该加热控制系统的纯电动汽车和纯电动汽车的动力电池加热控制方法。

背景技术

目前，很多地区经常受到雾霾天气的困扰，给人们的出行安全及健康生活等都带来了不利影响，电动汽车因为具有清洁无污染无排放、能量转换效率高、结构简单、使用维护方便等优点，再就是国家推出新能源汽车激励推广政策，激起了各大车企对新能源汽车研究的热潮。

锂离子电池在纯电动汽车上的使用较多，纯电动汽车根据需要可能会在低温环境下工作，锂电池的最佳工作温度范围为15—35℃，低于0℃后，锂电池的充放电性能和循环寿命会受到很大的影响。对于纯电动汽车上使用的动力电池组，低温工作环境下的充放电功率以及可用容量会急剧下降，达不到使用的要求，造成车辆无法正常使用，因此在低温环境下使用时就需要对动力电池组进行保温加热。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明需要提出一种纯电动汽车的动力电池加热控制系统，该加热控制系统可以实现对纯电动汽车的动力电池的加热保温，延长动力电池的寿命，提高续驶里程。

本发明还提出一种纯电动汽车和纯电动汽车的动力电池加热控制方法。

为了解决上述问题，本发明一方面提出一种纯电动汽车的动力电池加热控制系统，该加热控制系统包括：热源装置，所述热源装置用于提供热能；循环管路，所述循环管路上设置循环泵和加热室，且所述纯电动汽车的动力电池包连接到所述循环管路，其中，所述循环泵用于驱动冷凝剂在所述循环管路内循环，所述冷凝剂流经所述加热室时吸收所述热源装置提供的热能以被加热，加热之后的冷凝剂循环到所述动力电池包时对所述动力电池包中的动力电池进行加热；控制器，所述控制器根据加热启动信号控制所述热源装置和所述循环泵。

本发明实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，通过热源装置提供热能，并通过循环管路内的冷凝剂吸收热能输入至动力电池，实现对动力电池的加热，保证动力电池的工作温度，延长动力电池的寿命，提高低温运行时的续驶里程。

具体地，所述热源装置包括：油箱、油泵、燃烧室、进气风扇和点火器，所述燃烧室上设置油进口、空气进口和废气出口，所述油进口与所述油泵相连，所述进气风扇设置在所述空气进口上，所述废气出口用于排除燃烧废气；其中，在接收到加热启动信号时，所述控制器控制所述油泵启动以泵出所述油箱内的油至所述燃烧室内，并控制所述进气风扇启动以驱动空气进入所述燃烧室，以及控制所述点火器点燃所述燃烧室内的油和空气的混合物，以使所述混合物燃烧来提供所述热能。

所述热源装置还包括：消声器，所述消声器设置在所述燃烧室的废气出口。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器检测所述动力电池的温度；电池管理器，所述电池管理器判断所述动力电池的温度低于预设温度时发出所述加热启动信号或加热请求信号至所述控制器。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括：第一比例阀，所述第一比例阀设置在所述循环管路上，且设置在所述动力电池包的入口，所述控制器还用于在接收到所述加热启动信号时，控制所述油泵、所述进气风扇、所述循环泵和所述第一比例阀开启，并根据所述动力电池的温度控制所述第一比例阀的开度。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括提示装置，所述控制器在接收到所述加热请求信号时，控制所述提示装置输出加热提示信息，以提示用户进行电池加热操作。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括：电池加热启动装置，所述电池加热启动装置在接收到用户操作指令时发出所述加热启动信号至所述控制器。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括：换热器和风机，所述换热器设置在所述循环管路上，所述加热之后的冷凝剂分为两路，其中，一路冷凝剂输入至所述动力电池包，另一路冷凝剂输入至所述换热器以对流经所述换热器的空气进行加热，所述控制器接收到取暖启动信号之后控制所述风机启动，以使所述风机驱动空气经过所述换热器，经过所述换热器的空气吸热并进入所述纯电动汽车的车厢内以供用户取暖。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括：第二比例阀和开关阀，所述第二比例阀和所述开关阀分别设置在所述循环管路上，且所述第二比例阀设置在所述换热器的入口，所述开关阀设置在所述换热器的出口，所述控制器根据所述取暖启动信号控制所述第二比例阀和所述开关阀。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括：第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述纯电动汽车的车厢内的温度，所述控制器根据所述车厢内的温度控制所述第二比例阀的开度。

在本发明的一些实施例中，所述动力电池加热控制系统还包括：取暖启动装置，所述取暖启动装置用于接收用户的触发指令以发出所述取暖启动信号至所述控制器。

基于上述方面的动力电池加热控制系统，本发明另一方面还提出一种纯电动汽车，该纯电动汽车包括所述的动力电池加热控制系统。

该纯电动汽车，通过上述的加热控制系统，动力电池寿命延长，在低温行驶时的续驶里程提高。

基于上述的动力电池加热控制系统，本发明又一方面提出一种纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其中，所述纯电动汽车包括热源装置、循环管路、连接到所述循环管路的动力电池包和控制器，所述加热控制方法包括以下步骤：所述控制器在接收到加热启动信号时，控制所述热源装置启动以使所述热源装置提供热能；以及所述控制器控制设置在所述循环管路上的循环泵启动以驱动冷凝剂在所述循环管路内循环，其中，所述冷凝剂流经所述加热室时吸收所述热源装置提供的热能以被加热，加热之后的冷凝剂循环到所述动力电池包时对所述动力电池包中的动力电池进行加热。

本发明实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，通过控制热源装置启动以提供热能，并通过循环管路内的冷凝剂吸收热能输入至动力电池包，实现对动力电池的加热，保证动力电池的工作温度，从而可以延长动力电池的寿命，提高低温环境下运行时的续驶里程。

在本发明的一些实施例中，该加热控制方法还包括：所述纯电动汽车的电池管理器获取所述动力电池的温度，其中，所述电池管理器在判断所述动力电池的温度低于预设温度时向所述控制器发送所述加热启动信号或者加热请求信号。

其中，所述控制器在接收到所述加热请求信号时控制所述纯电动汽车的提示装置向用户发出加热提示信息，以使所述用户通过所述纯电动汽车的电池加热启动装置向所述控制器发出所述加热启动信号。

在本发明的一些实施例中，所述循环管路上还设置第一比例阀，其中，在所述动力电池进行加热时，所述电池管理器还将所述动力电池的温度信息发送给所述控制器，所述控制器根据所述动力电池的温度信息控制所述第一比例阀的开度以调节循环到所述动力电池包的冷凝剂的流量。

在本发明的一些实施例中，所述纯电动汽车的电池加热启动装置接收到用户的操作指令时发送所述加热启动信号至所述控制器。

在本发明的一些实施例中，所述纯电动汽车还包括风机和设置在所述循环管路上的换热器，所述控制器在接收到取暖启动信号时控制所述风机启动，以使所述风机驱动空气经过所述换热器，经过所述换热器的空气吸收所述换热器内冷凝剂的热量并进入所述纯电动汽车的车厢内以供用户取暖。

在本发明的一些实施例中，所述循环管路上还设置第二比例阀和开关阀，所述控制器还接收所述纯电动汽车的车厢内的温度信息，所述控制器在接收到所述取暖启动信号时，控制所述第二比例阀和所述开关阀均打开，并根据所述纯电动汽车的车厢内的温度信息控制所述第二比例阀的开度以调节进入所述换热器的冷凝剂的流量。

在本发明的一些实施例中，所述纯电动汽车的取暖启动装置接收到用户的触发指令时发出所述取暖启动信号至所述控制器。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统的示意图；

图2是根据本发明的另一个实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统控制信号的传输示意图；

图4是根据本发明的另一个实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制方法的流程图；

图5是根据本发明的一个具体实施例的在快充模式下纯电动汽车的动力电池加热控制方法的流程图；以及

图6是根据本发明的另一个具体实施例的在运行模式下纯电动汽车的动力电池加热控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的纯电动汽车的动力电池加热控制系统。

图1是根据本发明的一个实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统的框图，如图1所示，该加热控制系统100包括热源装置10、循环管路20和控制器(图中未标示)。

热源装置10用于提供热能。循环管路20上设置循环泵21和加热室22，且纯电动汽车的动力电池包30连接循环管路20，例如图1中，动力电池包30内包括多个动力电池单体，其中，循环泵21由控制器例如整车控制器控制，为冷凝剂在循环管路20内流动提供动力，用于驱动冷凝剂在循环管路20内循环，冷凝剂流经加热室22时吸收热源装置10提供的热能以被加热，加热之后的冷凝剂循环到动力电池包30时对动力电池包中的动力电池进行加热，即流经动力电池包30的冷凝剂可以回流至循环管路20，继续进行循环。

控制器根据加热启动信号控制热源装置10和循环泵21，例如接收到加热启动信号时自动控制热源装置10和循环泵21启动以对动力电池包30进行加热，在气温比较低的情况下例如冬季，以保证纯电动汽车的动力电池的温度处于最佳的充放电范围例如15-35℃，延长动力电池的寿命，提高续航里程。

可以看出，本发明实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统100，通过热源装置10提供热能，并通过循环管路20内的冷凝剂吸收热能输入至动力电池包30，实现对动力电池的加热，保证动力电池的工作温度，延长动力电池的寿命，提高低温运行时的续驶里程。

进一步地，如图2所示，热源装置10包括油箱11、油泵12、燃烧室13、进气风扇14和点火器(未显示)，燃烧室13上设置油进口、空气进口和废气出口，油进口与油泵12相连，进气风扇14设置在空气进口上，废气出口用于排除燃烧废气。

其中，在接收到加热启动信号时，控制器控制油泵12启动以泵出油箱11内的油至燃烧室13内，并控制进气风扇14启动以驱动空气进入燃烧室13，以及控制点火器点燃燃烧室13内的油和空气的混合物，以使油和空气的混合物燃烧来提供热能。

具体地，例如油箱11内储存柴油，油泵12工作时，使柴油从油箱11里流出到燃烧室13，燃烧室13是柴油燃烧的地方，也是与加热室22配合使得冷凝剂加热而温度升高的区域，空气的进气风扇14将新鲜空气抽送到燃烧室13里，与柴油混合，为柴油燃烧提供足够的氧气，控制器可以控制柴油供给量和空气量的配比，使得柴油的每次供给量与新鲜空气量按照最优空燃比进行混合配置，确保柴油燃烧的充分性，释放出足够的热量，提高燃油的经济性，废气出口将柴油燃烧后的废气排出。

如图2所示，热源装置10还包括消声器15，消声器15设置在燃烧室13的废气出口，即废气经过消声器15处理，更加环保。

如图2所示，动力电池的加热控制系统100还包括第一比例阀40，第一比例阀40设置在循环管路20上，且设置在动力电池包30的入口，控制器还用于在接收到加热启动信号时，控制油泵12、进气风扇14、循环泵21和第一比例阀40开启，并根据动力电池的温度控制第一比例阀40的开度。

动力电池的加热控制系统100还包括第一温度传感器和电池管理器，第一温度传感器检测动力电池的温度；电池管理器判断动力电池的温度低于预设温度例如0℃时发出加热启动信号，进而控制器控制循环泵21、油泵12和进气风扇14工作。或者，电池管理器在动力电池的温度低于预设温度时发出加热请求信号至控制器，控制器根据该加热请求信号提示用户，进而用户在发现加热请求信号时进一步操作之后启动对动力电池的加热控制。

在本发明的一个实施例中，加热控制系统100还包括电池加热启动装置，电池加热启动装置在接收到用户操作指令时发出加热启动信号至控制器，控制器接收到加热启动指令时，控制热源装置10和循环泵21启动，来对动力电池进行加热。具体地，电池加热启动装置可以包括安装在驾驶室内驾驶员容易接触和操作的地方的按键，操作该按键之后，代表启动对动力电池的加热控制。

或者，加热控制系统100还包括提示装置例如ICM，控制器在接收到电池管理器发送的加热请求信号时，控制提示装置输出加热提示信息，以提示用户进行电池加热操作，例如，可以操作电池加热启动装置，以启动对动力电池的加热控制。

另一方面，纯电动汽车不同于传统车辆，由发动机作为动力源通过皮带带动压缩机进行制冷或制热，多数纯动力汽车通过自身的动力电池消耗电能来为电动空调压缩机提供能量，进而使得在气温低例如冬季时动力电池可用能量减少，进一步地降低了续驶里程。

针对上述问题，参照图2所示，本发明实施例的纯动力汽车的电池加热系统100还包括换热器50和风机60，换热器50设置在循环管路20上，加热之后的冷凝剂分为两路，其中，一路冷凝剂输入至动力电池包30，另一路冷凝剂输入至换热器50以对流经换热器50的空气进行加热，控制器接收到取暖启动信号之后，控制风机60启动，以使风机60驱动空气经过换热器50，经过换热器50的空气吸热并进入纯电动汽车的车厢内以供用户取暖。

如图2所示，该动力电池的加热控制系统100还包括第二比例阀70和开关阀80，第二比例阀70和开关阀80分别设置在循环管路20上，且第二比例阀70设置在换热器50的入口，开关阀80设置在换热器50的出口，控制器根据取暖启动信号控制第二比例阀70和开关阀80。

该动力电池的加热控制系统100还包括第二温度传感器，第二温度传感器用于检测纯电动汽车的车厢内的温度，控制器根据车厢内的温度控制第二比例阀70的开度。

具体地，在本发明的实施例中，第一比例阀40和第二比例阀70能够保证在0-100％开度内自由打开或者完全关闭，也可以保持任何开度位置，控制器通过控制比例阀开度可以控制流入动力电池包30流路或者换热器50流路的温度较高的冷凝剂的流量，进而进入动力电池包30或者车厢内的温度就不同，即控制温度变化，以保证动力电池的温度维持在较佳的工作温度，或者控制车厢内的温度维持在舒适的温度。

本发明实施例的动力电池的加热控制系统100还包括取暖启动装置，取暖启动装置用于接收用户触发指令以发出取暖启动信号至控制器，进而控制器根据取暖启动信号进行取暖控制，例如控制第二比例阀70打开，控制风机60启动，以使得热空气进入车厢内，满足取暖需求。具体地，取暖启动装置可以安装在驾驶室中驾驶员容易接触和操作的地方，操作该装置即代表驾驶员或车厢内有暖风制热的需求。

基于上述说明，如图3所示，具体地，电池管理器(BMS,BATTERYMANAGEMENTSYSTEM)采集第一温度传感器采集的动力电池的温度信号例如电压模拟信号，并解析为动力电池的温度信号，根据温度值判断当前状态下动力电池是否需要进行加热，如果需要加热则发送加热启动信号至控制器例如车身控制器(VCU,Vehiclecontrolunit)，或者，发送加热请求信号至VCU，VCU接收到加热请求信号例如有加热需求或者无加热需求之后控制显示装置例如ICM(ImageColorManagement，图像色彩管理系统)显示以提示驾驶员，进而驾驶员可以操作加热启动装置以发出加热启动信号至VCU，或者，VCU可以直接通过硬线接收电池加热启动装置发送的加热启动信号。VCU接收到加热启动信号之后，发出循环泵21的控制信号以控制循环泵21启动以使冷凝剂在循环管路20内循环，并发出油泵12的控制信号以控制油泵12启动泵出油至燃烧室13，并发出进气风扇14的控制信号以控制进气风扇14启动以使得新鲜的空气进入燃烧器13，控制点火器点燃燃烧室13内的混合气体以提供热量，并控制第一比例阀40开启并控制其开度，实现对动力电池的加热；另外，控制器可以通过硬线接收空调取暖启动信号，来判断驾驶员是否有开暖风的需求，如果接收到取暖启动信号，则VCU控制循环泵21、油泵12、进气风扇14、第二比例阀70和开关阀80开启，并控制第二比例阀70的开度。

其中，对动力电池的加热控制和取暖控制可以同时进行，但是对于加热或取暖的单方面控制结束之后，控制器需要判断是否将整个加热系统的所有部件关闭，以避免误判而影响取暖或加热。例如，如果在进行取暖控制时，用户强行操作取暖启动装置进行复位以停止取暖控制，控制器检测到取暖启动装置的复位信号，进而判断动力电池是否处于加热状态，如果处于加热状态，则控制第二比例阀70和开关阀80关闭，保持循环泵21、油泵12、进气风扇14和第一比例阀40开启；如果未处于加热状态，则控制循环泵21、油泵12、进气风扇14、第一比例阀40、第二比例阀70和开关阀80关闭。同样地，例如，在纯电动汽车在快充模式时，在动力电池的温度在15-25℃范围内时，控制动力电池进行快充，动力电池充满电或者人为停止充电之后，控制器进一步判断是否有取暖需求，如果有取暖需求，则控制循环泵21、油泵12、进气风扇14、第二比例阀70和开关阀80开启，如果没有取暖需求，则控制所有部件关闭。

综上所述，本发明实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统100，保证动力电池一直工作于适宜的工作温度，尤其在温度较低的情况下例如冬季，可以延长动力电池的使用寿命，提高冬季续驶里程，再就是，采用燃油高效燃烧解决电动汽车的取暖问题，降低动力电池的能量损耗，进一步提高续驶里程。并且不同于相关技术中，对动力电池加热只能在慢充模式下，而本发明实施例的加热控制系统100在快充模式或运行模式时，都可以对动力电池进行加热。

基于上述方面实施例的纯电动汽车的动力电池的加热控制系统，本发明另一方面还提出一种纯电动汽车，如图4所示，该纯电动汽车1000包括上述方面实施例的加热控制系统100，通过上述的加热控制系统100，纯电动汽车100的动力电池寿命延长，在低温行驶时的续驶里程提高。

基于上述方面实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，下面对本发明又一方面实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制方法进行说明。其中，如图1所示，纯电动汽车包括热源装置、循环管路和控制器，且纯电动汽车的动力电池包连接到循环管路。

图4是根据本发明的一个实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：

S1，控制器在接收到加热启动信号时，控制热源装置启动以使热源装置提供热能。

其中，在本发明的一个实施例中，纯电动汽车还包括电池加热启动装置，电池加热启动装置接收到用户的操作指令时，发送加热启动信号至控制器。或者，在本发明的另一个实施例中，通过检测动力电池的温度，纯电动汽车的电池管理器获取动力电池温度，其中，电池管理器在判断动力电池的温度低于预设温度时向控制器发送加热启动信号或者加热请求信号，其中，对于加热请求信号可以理解为当前环境下动力电池有加热需求，控制器在接收到加热请求信号时控制纯电动汽车的提示装置向用户发出加热提示信息，以使用户通过纯电动汽车的电池加热启动装置向控制器发出加热启动信号，控制器例如整车控制器控制热源装置启动，以及执行步骤S2。

S2，控制器控制设置循环管路上的循环泵启动以驱动冷凝剂在循环管路内循环，其中，冷凝剂流经加热室时吸收热源装置提供的热能以加热冷凝剂，加热之后的冷凝剂循环到动力电池包时对动力电池包中的动力电池进行加热。

本发明实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，通过控制热源装置启动以提供热能，并通过循环管路内的冷凝剂吸收热能输入至动力电池包，实现对动力电池的加热，保证动力电池的工作温度，从而可以延长动力电池的寿命，提高低温环境下运行时的续驶里程。

进一步地，循环管路上还设置第一比例阀，其中，在动力电池进行加热时，电池管理器还将动力电池的温度信息发送给控制器，控制器根据动力电池的温度信息控制第一比例阀的开度以调节循环到动力电池包的冷凝剂的流量，也就是调节动力电池的温度，以维持在较佳工作温度。

进一步地，在进行加热控制之前，检测纯电动汽车的工作模式，当纯电动汽车处于快充模式或者慢充模式或者运行模式且动力电池的温度低于预设温度时都可以发出加热启动信号。在从相关技术可知，电池加热功能是用电池PTC膜来加热，并且只有在慢充模式时才有电池加热功能，运行模式时动力电池的温度不能保证在适宜的温度范围内。而本发明实施例的加热控制方法，而已在快充模式和运行模式时进行动力电池的加热控制，加热时间短且有效，可以解决低温例如冬季时动力电池充电慢和续驶里程短的问题。

另外，目前的纯电动车上的暖风大都是电动空调，利用的能量是动力电池的电量，给本来受寒冷温度影响可用能量降低很多的动力电池带了更大的负担，甚至在寒冷的冬季很多司机都不舍得开暖风。而本发明实施例的加热控制方法中，可以利用燃油方式解决暖风问题，解决冬季开暖风导致车辆续驶里程进一步下降的难题。

在本发明的实施例中，纯电动汽车还包括风机和设置在循环管路上的换热器，换热器设置在循环管路上，加热之后的冷凝剂分为两路，其中，一路冷凝剂输入至动力电池包，另一路冷凝剂输入至换热器，控制器在接收到取暖启动信号时控制风机启动以使风机驱动空气经过换热器，经过换热器的空气吸收换热器内冷凝剂的热量并进入纯电动汽车的车厢内以供用户取暖，从而可以通过燃油方式驱动电动空调的电机运行，满足取暖需求，减少取暖对动力电池电量的消耗。

其中，纯电动汽车还包括取暖启动装置，判断用户是否有取暖需求时，整车控制器检测取暖启动装置是否接收用户的触发指令；取暖启动装置在接收到用户的触发指令时发出取暖启动信号至控制器，进而控制器控制热源装置启动以及控制风机启动，来实现纯电动汽车的车厢内用户取暖。

进一步地，循环管路上还设置第二比例阀和开关阀，例如，第二比例阀和开关阀分别设置在循环管路上，且第二比例阀设置在换热器的入口，开关阀设置在换热器的出口，控制器还接收纯电动汽车的车厢内的温度信息，控制器在接收到取暖启动信号时，控制第二比例阀和开关阀均打开；并根据纯电动汽车的车厢内的温度信息控制第二比例阀的开度以调节进入换热器的冷凝剂的流量，也就是调节车厢内的温度。

图5是根据本发明的一个具体实施例的纯电动汽车的动力电池加热方法的流程图，该实施例是针对快充模式下的加热和取暖控制，如图5所示，具体过程包括：

S100，判断车速是否为零，以及工作模式是否为快充模式，判断车辆通信是否正常。

例如，当驾驶员停车之后，将快充枪插入充电桩之后，即车辆处于快充模式时，此时判断车速信号、工作模式和各个控制器通信是否正常，如果满足上述条件，则同时执行步骤S101和S110。

S101，判断电池管理器(BMS)是否发出电池加热需求，判断整车控制器是否接收到该电池加热请求信号，如果是执行步骤S102，否则继续本步骤。

S102，控制提示装置例如ICM显示“请求电池加热”字样。

S103，判断电池加热启动装置是否处于触发状态，如果是，执行步骤S104，否则返回步骤S102。

具体地，如果VCU接收到电池管理器发出的电池加热需求，则VCU发送给仪表ICM相关CAN信号，仪表显示”电池请求加热“字样，此时驾驶员看到仪表提示的信息，可以将”电池加热启动按钮“按下，并且VCU接收到加热启动信号。

S104，整车控制器控制循环泵、油泵、进气风扇工作，控制第一比例阀开启，控制第二比例阀和开关阀关闭、风机停止工作。

具体地，VCU控制循环泵、油泵、进气风扇工作，控制第一比例阀开启相应开度，循环泵带动循环管道中的冷凝剂进行流动，此时一定量的燃油和新鲜空气混合在燃烧室内燃烧，放出热量，将流过燃烧室的冷凝剂加热，冷凝剂的温度得到较大提高，加热后的冷凝剂冷却液流经动力电池箱体内部，将温度较低的电池单体进行加热和保温，使电池处于一个工作性能最佳的工作温度范围内。

S105，判断动力电池的温度是否在预设的工作温度范围，例如动力电池温度在15-25℃，如果是则进入步骤S106，否则返回步骤S104。

具体地，当BMS解析采集的动力电池的温度在15-25℃范围内时，锂离子电池性能表现优秀的温度范围，动力电池进行快充，此时动力电池有比较大的快充电流，可以节约充电时间，并且动力电池处在适宜的温度下工作，也保证了动力电池的使用寿命。节约时间对于车尤其是出租车的出勤率和运行时间都会有极大的提高，保证了用户的用车需求；如果动力电池的温度没有在15-25℃范围内则继续进行加热功能，不进行快充动作。

S106，动力电池进行快充控制。

S107，判断动力电池的电量是否充满或人为停止充电，如果是，则进入步骤S108，否则继续步骤S104。

S108，判断是否有暖风需求，如果有，则执行步骤S111，否则执行步骤S109。

动力电池快充结束后或是人为终止快充充电需求，此时VCU判定驾驶员是否有暖风开启需求，即是暖风开关是否处于按下状态，如果处于按下状态，则表示有暖风需求，否则没有暖风需求。

S109，VCU控制循环泵、油泵、进气风扇、第一比例阀、第二比例阀和开关阀关闭、风机停止工作。

S110，判断是否接收到取暖启动信号，即判断驾驶员是否触发取暖启动装置，如果是，则进入步骤S111，否则进入步骤S114。

S111，VCU控制循环泵启动、油泵启动、进气风扇工作、第二比例阀和开关阀开启、风机工作。

S112，判断取暖启动装置是否复位，即没有取暖需求，如果是，则进入步骤S113，否则返回步骤S111。

S113，判断动力电池是否处于加热状态，如果是，则执行步骤S104，否则执行步骤S114。

S114，VCU控制循环泵、油泵、风机、进气风扇停止工作、第二比例阀和开关阀关闭。

图6是根据本发明的一个具体实施例的纯电动汽车的动力电池加热方法的流程图，该实施例是针对运行模式下的加热和取暖控制，如图6所示，具体过程包括：

S200，判断工作模式是否为正常运行模式，以及判断通信是否正常。

当驾驶员正常驾驶运行时，此时判断工作模式和各个控制器通讯是否正常；若异常则不进行下一步动作，若正常同时进行步骤S201和S208。

S201，判断电池管理器(BMS)是否发出电池加热需求，判断整车控制器(VCU)是否接收到该电池加热请求信号，如果是执行步骤S202，否则继续本步骤。

S202，控制提示装置例如ICM显示“请求电池加热”字样。

S203，判断电池加热启动装置是否处于触发状态，如果是，执行步骤S104，否则返回步骤S102。

具体地，如果VCU接收到电池管理器发出的电池加热需求，则VCU发送给仪表ICM相关CAN信号，仪表显示”电池请求加热“字样，此时驾驶员看到仪表提示的信息，可以将”电池加热启动按钮“按下，并且VCU接收到加热启动信号。

S204，整车控制器控制循环泵、油泵、进气风扇工作，控制第一比例阀开启，控制第二比例阀和开关阀关闭、风机停止工作。

具体地，VCU控制循环泵、油泵、进气风扇工作，控制第一比例阀开启相应开度，循环泵带动循环管道中的冷凝剂进行流动，此时一定量的燃油和新鲜空气混合在燃烧室内燃烧，放出热量，将流过燃烧室的冷凝剂加热，冷凝剂的温度得到较大提高，加热后的冷凝剂冷却液流经动力电池箱体内部，将温度较低的电池单体进行加热和保温，使电池处于一个工作性能最佳的工作温度范围内。

S205，判断动力电池的温度是否在预设的工作温度范围，例如动力电池温度在15-25℃，如果是则进入步骤S206，否则返回步骤S204。

具体地，当BMS解析采集的动力电池的温度在15-25℃范围内时，锂离子电池性能表现优秀的温度范围。动力电池处在适宜的工作温度下，充放电功率都比较大，满足车主动力性需求，也满足高强度的能量回收需求，还有很大好处就是动力电池在合适的温度范围内时，可用能量远比温度低时的大，保证了车辆的续驶里程，也保证了动力电池的使用寿命。

S206，判断是否有暖风需求，如果有，则执行步骤S209，否则执行步骤S207。

在运行时，VCU实时判定驾驶员是否有暖风开启需求，即是暖风开关是否处于按下状态，如果处于按下状态，则表示有暖风需求，否则没有暖风需求。

S207，VCU控制循环泵、油泵、进气风扇、第一比例阀、第二比例阀和开关阀关闭、风机停止工作。

S208，判断是否接收到取暖启动信号，即判断驾驶员是否触发取暖启动装置，如果是，则进入步骤S209，否则进入步骤S212。

S209，VCU控制循环泵启动、油泵启动、进气风扇工作、第二比例阀和开关阀开启、风机工作。

S210，判断取暖启动装置是否复位，即没有取暖需求，如果是，则进入步骤S211，否则返回步骤S209。

S211,判断动力电池是否处于加热状态，如果是，则执行步骤S204，否则执行步骤S212。

S212，VCU控制循环泵、油泵、风机、进气风扇停止工作、第二比例阀和开关阀关闭。

总而言之，本发明实施例的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，在实现取暖的同时可以利用取暖剩余的热量加热动力电池，提高能量的利用率，保持动力电池工作在适宜的工作温度，可以明显提高汽车低温例如冬季续驶里程，延长动力电池的使用寿命，尤其适用于纯电动式的出租车。

在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，包括：

热源装置，所述热源装置用于提供热能；

循环管路，所述循环管路上设置循环泵和加热室，且所述纯电动汽车的动力电池包连接到所述循环管路，其中，所述循环泵用于驱动冷凝剂在所述循环管路内循环，所述冷凝剂流经所述加热室时吸收所述热源装置提供的热能以被加热，加热之后的冷凝剂循环到所述动力电池包时对所述动力电池包中的动力电池进行加热；和

控制器，所述控制器根据加热启动信号控制所述热源装置和所述循环泵。

2.如权利要求1所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，所述热源装置包括：

油箱、油泵、燃烧室、进气风扇和点火器，所述燃烧室上设置油进口、空气进口和废气出口，所述油进口与所述油泵相连，所述进气风扇设置在所述空气进口上，所述废气出口用于排除燃烧废气；

其中，在接收到所述加热启动信号时，所述控制器控制所述油泵启动以泵出所述油箱内的油至所述燃烧室内，并控制所述进气风扇启动以驱动空气进入所述燃烧室，以及控制所述点火器点燃所述燃烧室内的油和空气的混合物，以使所述混合物燃烧来提供所述热能。

3.如权利要求2所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，所述热源装置还包括：

消声器，所述消声器设置在所述燃烧室的废气出口。

4.如权利要求2所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器检测所述动力电池的温度；和

电池管理器，所述电池管理器判断所述动力电池的温度低于预设温度时发出所述加热启动信号或加热请求信号至所述控制器。

5.如权利要求4所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

第一比例阀，所述第一比例阀设置在所述循环管路上，且设置在所述动力电池包的入口，所述控制器还用于在接收到所述加热启动信号时，控制所述油泵、所述进气风扇、所述循环泵和所述第一比例阀开启，并根据所述动力电池的温度控制所述第一比例阀的开度。

6.如权利要求4所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

提示装置，所述控制器在接收到所述加热请求信号时，控制所述提示装置输出加热提示信息，以提示用户进行电池加热操作。

7.如权利要求1或6所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

电池加热启动装置，所述电池加热启动装置在接收到用户操作指令时发出所述加热启动信号至所述控制器。

8.如权利要求1所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

换热器和风机，所述换热器设置在所述循环管路上，所述加热之后的冷凝剂分为两路，其中，一路冷凝剂输入至所述动力电池包，另一路冷凝剂输入至所述换热器以对流经所述换热器的空气进行加热，所述控制器接收到取暖启动信号之后控制所述风机启动，以使所述风机驱动空气经过所述换热器，经过所述换热器的空气吸热并进入所述纯电动汽车的车厢内以供用户取暖。

9.如权利要求8所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

第二比例阀和开关阀，所述第二比例阀和所述开关阀分别设置在所述循环管路上，且所述第二比例阀设置在所述换热器的入口，所述开关阀设置在所述换热器的出口，所述控制器根据所述取暖启动信号控制所述第二比例阀和所述开关阀。

10.如权利要求9所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述纯电动汽车的车厢内的温度，所述控制器根据所述车厢内的温度控制所述第二比例阀的开度。

11.如权利要求8所述的纯电动汽车的动力电池加热控制系统，其特征在于，还包括：

取暖启动装置，所述取暖启动装置用于接收用户的触发指令以发出所述取暖启动信号至所述控制器。

12.一种纯电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的动力电池加热控制系统。

13.一种纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述纯电动汽车包括热源装置、循环管路、连接到所述循环管路的动力电池包和控制器，所述加热控制方法包括以下步骤：

所述控制器在接收到加热启动信号时，控制所述热源装置启动以使所述热源装置提供热能；以及

所述控制器控制设置在所述循环管路上的循环泵启动以驱动冷凝剂在所述循环管路内循环，其中，所述冷凝剂流经所述加热室时吸收所述热源装置提供的热能以被加热，加热之后的冷凝剂循环到所述动力电池包时对所述动力电池包中的动力电池进行加热。

14.如权利要求13所述的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，还包括：

所述纯电动汽车的电池管理器获取所述动力电池的温度，其中，所述电池管理器在判断所述动力电池的温度低于预设温度时向所述控制器发送所述加热启动信号或者加热请求信号。

15.如权利要求14所述的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述控制器在接收到所述加热请求信号时控制所述纯电动汽车的提示装置向用户发出加热提示信息，以使所述用户通过所述纯电动汽车的电池加热启动装置向所述控制器发出所述加热启动信号。

16.如权利要求14所述的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述循环管路上还设置第一比例阀，其中，在所述动力电池进行加热时，所述电池管理器还将所述动力电池的温度信息发送给所述控制器，所述控制器根据所述动力电池的温度信息控制所述第一比例阀的开度以调节循环到所述动力电池包的冷凝剂的流量。

17.如权利要求13或15所述的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述纯电动汽车的电池加热启动装置接收到用户的操作指令时发送所述加热启动信号至所述控制器。

18.如权利要求13所述的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述纯电动汽车还包括风机和设置在所述循环管路上的换热器，所述控制器在接收到取暖启动信号时控制所述风机启动，以使所述风机驱动空气经过所述换热器，经过所述换热器的空气吸收所述换热器内冷凝剂的热量并进入所述纯电动汽车的车厢内以供用户取暖。

19.如权利要求18所述的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述循环管路上还设置第二比例阀和开关阀，所述控制器还接收所述纯电动汽车的车厢内的温度信息，所述控制器在接收到所述取暖启动信号时，控制所述第二比例阀和所述开关阀均打开，并根据所述纯电动汽车的车厢内的温度信息控制所述第二比例阀的开度以调节进入所述换热器的冷凝剂的流量。

20.如权利要求19所述的纯电动汽车的动力电池加热控制方法，其特征在于，所述纯电动汽车的取暖启动装置接收到用户的触发指令时发出所述取暖启动信号至所述控制器。