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CN111301220A - 电动汽车充电控制方法及系统 - Google Patents

电动汽车充电控制方法及系统 Download PDF

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CN111301220A
CN111301220A CN202010152401.4A CN202010152401A CN111301220A CN 111301220 A CN111301220 A CN 111301220A CN 202010152401 A CN202010152401 A CN 202010152401A CN 111301220 A CN111301220 A CN 111301220A
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China
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battery pack
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battery
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单丰武
刘建民
孙学杰
沈祖英
姜筱华
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Jiangxi Jiangling Group New Energy Automobile Co Ltd
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Jiangxi Jiangling Group New Energy Automobile Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种电动汽车充电控制方法及系统,该方法包括:当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;若是,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,以对电池包进行充电,其中,第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,且第二预设温度大于第一预设温度。本发明在充电初始阶段就考虑了电池包内外存在温度差这一现象,能够有效避免充电时因电池包芯部温度未达到安全充电的温度值而引起的析锂、短路、起火等问题,使低温充电更加安全可靠。

Description

电动汽车充电控制方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别是涉及一种电动汽车充电控制方法及系统。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展和人们生活条件的不断改善,汽车已经成为人们出行不可或缺的交通工具之一。汽车保有量逐年增加,越来越多的人拥有了私家车。而电动汽车是目前汽车行业发展的方向。
出于安全考虑,在对电池包进行充电时,需要达到能够充电的温度,例如需要电池包的温度高于0℃,才能进行安全的充电。但电池内外部存在温度差异,电池包的温度传感器通常设置在电池包的极耳处,即温度传感器检测到的温度是极耳处的温度,这就导致虽然温度传感器检测到的温度达到了能够充电的温度,但是电池包芯部的温度可能还未达到能够充电的温度,此时若进行充电,会出现析锂甚至短路、起火等问题,存在较大的安全隐患。
发明内容
为此,本发明的一个目的在于提出一种电动汽车充电控制方法,以解决低温充电存在安全隐患的问题。
一种电动汽车充电控制方法,包括:
当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
若是,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,以对电池包进行充电,其中,第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,且第二预设温度大于第一预设温度。
根据本发明提供的电动汽车充电控制方法,增加了预加热功能,当电池包的最低温度小于第一预设温度时,进入预加热模式,对电池包进行预加热,当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,由于第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,即在充电初始阶段就考虑了电池包内外存在温度差这一现象,能够有效避免充电时因电池包芯部温度未达到安全充电的温度值而引起的析锂、短路、起火等问题,使低温充电更加安全可靠。
另外,根据本发明上述的电动汽车充电控制方法,还可以具有如下附加的技术特征:
进一步地,进入预加热模式,对电池进行预加热的步骤具体包括:
通过电池管理系统闭合总负继电器和充电继电器;
通过电池管理系统向电网发送充电电流请求;
当接收到充电电流后,通过电池管理系统断开总负继电器;
通过电池管理系统向电网发送加热电流请求,以使加热器对电池包进行预加热。
进一步地,所述方法还包括:
当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
若否,则进入充电模式,以对电池包进行充电。
进一步地,,所述方法还包括:
当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
若是,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
在预加热模式中,持续监测电池包的最低温度;
若监测到电池包的最低温度小于或等于第二预设温度,则维持预加热模式。
进一步地,第一预设温度为5℃,第二预设温度为10℃。
本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车充电控制系统,以解决低温充电存在安全隐患的问题。
一种电动汽车充电控制系统,包括:
检测模块,用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块,用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
预加热开启模块,用于若电池包的最低温度小于第一预设温度,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
预加热关闭模块,用于若电池包的最低温度大于第二预设温度,关闭预加热模式,进入充电模式,以对电池包进行充电,其中,第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,且第二预设温度大于第一预设温度。
根据本发明提供的电动汽车充电控制系统,增加了预加热功能,当电池包的最低温度小于第一预设温度时,进入预加热模式,对电池包进行预加热,当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,由于第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,即在充电初始阶段就考虑了电池包内外存在温度差这一现象,能够有效避免充电时因电池包芯部温度未达到安全充电的温度值而引起的析锂、短路、起火等问题,使低温充电更加安全可靠。
另外,根据本发明上述的电动汽车充电控制系统,还可以具有如下附加的技术特征:
进一步地,预加热开启模块具体用于:
通过电池管理系统闭合总负继电器和充电继电器;
通过电池管理系统向电网发送充电电流请求;
当接收到充电电流后,通过电池管理系统断开总负继电器;
通过电池管理系统向电网发送加热电流请求,以使加热器对电池包进行预加热。
进一步地,所述系统还包括充电模块:
检测模块用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
充电模块用于若电池包的最低温度不小于第一预设温度,则进入充电模式,以对电池包进行充电。
进一步地,所述系统还包括持续监测模块和维持模块:
检测模块用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
预加热开启模块用于若电池包的最低温度小于第一预设温度,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
持续监测模块用于在预加热模式中,持续监测电池包的最低温度;
维持模块用于若监测到电池包的最低温度小于或等于第二预设温度,则维持预加热模式。
进一步地,第一预设温度为5℃,第二预设温度为10℃。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明第一实施例的电动汽车充电控制方法的流程图;
图2是根据本发明第二实施例的电动汽车充电控制系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
请参阅图1,本发明第一实施例提出的电动汽车充电控制方法,包括步骤S101~S104。
S101,当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度。
其中,当用户开始使用插枪对电动汽车的电池包进行充电时,通过电池管理系统(BMS)检测电池包的温度,由于温度传感器设置在电池包的极耳处,因此,电池管理系统检测电池包的温度实际是电池包极耳处的温度。
S102,判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度。
其中,第一预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值预先确定的,具体可以根据电池包的具体参数进行设定,保证电池管理系统检测到的温度达到第一预设温度时(即电池包极耳处的温度达到第一预设温度时),电池包芯部的温度达到能够开始充电的最低温度。例如,第一预设温度是5℃,电池管理系统检测到的温度大于或等于5℃时(即电池包极耳处的温度大于或等于5℃时),此时,电池包芯部的温度也会不小于0℃,能够确保安全的充电。
S103,若是,则进入预加热模式,对电池包进行预加热。
其中,若电池管理系统检测到的温度小于5℃(即电池包极耳处的温度小于5℃),对应的,电池包芯部的温度会低于0℃,此时,会进入预加热模式,对电池包进行预加热,保证电池包整体的温度能够达到安全充电的温度。
若电池管理系统检测到的温度大于或等于5℃(即电池包极耳处的温度大于或等于5℃),对应的,电池包芯部的温度会大于0℃,此时,可以直接进入充电模式,对电池包进行充电。
具体的,进入预加热模式,对电池进行预加热的步骤具体包括:
通过电池管理系统闭合总负继电器和充电继电器,闭合总负继电器和充电继电器是为了能够接入电网;
通过电池管理系统向电网发送充电电流请求,充电电流是一个比较小的电流,例如是5A,其目的只是为了引入电流。
当接收到充电电流后,通过电池管理系统断开总负继电器,保留充电继电器的闭合;
通过电池管理系统向电网发送加热电流请求,以使加热器对电池包进行预加热,加热电流请求中加热电流值是根据汽车的加热器确定的,例如为10A,电池管理系统向电网发送加热电流请求后,电网会输出相应的电流,以通过加热器对电池包进行预加热。
S104,当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,以对电池包进行充电,其中,第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,且第二预设温度大于第一预设温度。
其中,第二预设温度也是根据电池包的具体参数进行设定,到BMS检测到电池包的最低温度大于第二预设温度时,说明此时预加热已经完成,电池包能够进行安全的充电。例如,第二预设温度为10℃。
此外,在预加热模式中,BMS会持续监测电池包的最低温度;若监测到电池包的最低温度小于或等于第二预设温度,则会维持预加热模式,直至电池包的最低温度达到第二预设温度。
根据本实施例提供的电动汽车充电控制方法,增加了预加热功能,当电池包的最低温度小于第一预设温度时,进入预加热模式,对电池包进行预加热,当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,由于第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,即在充电初始阶段就考虑了电池包内外存在温度差这一现象,能够有效避免充电时因电池包芯部温度未达到安全充电的温度值而引起的析锂、短路、起火等问题,使低温充电更加安全可靠。
此外,在预加热模式中,针对不同阶段,BMS请求的电流值不同,目的是为了避免低温下电池的析锂现象带来的充电安全隐患,进一步增强安全性。
请参阅图2,基于同一发明构思,本发明第二实施例提出的电动汽车充电控制系统,包括:
检测模块10,用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块20,用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
预加热开启模块30,用于若电池包的最低温度小于第一预设温度,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
预加热关闭模块40,用于若电池包的最低温度大于第二预设温度,关闭预加热模式,进入充电模式,以对电池包进行充电,其中,第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,且第二预设温度大于第一预设温度。
本实施例中,预加热开启模块30具体用于:
通过电池管理系统闭合总负继电器和充电继电器;
通过电池管理系统向电网发送充电电流请求;
当接收到充电电流后,通过电池管理系统断开总负继电器;
通过电池管理系统向电网发送加热电流请求,以使加热器对电池包进行预加热。
本实施例中,所述系统还包括充电模块50:
检测模块10用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块20用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
充电模块50用于若电池包的最低温度不小于第一预设温度,则进入充电模式,以对电池包进行充电。
本实施例中,所述系统还包括持续监测模块60和维持模块70:
检测模块10用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块20用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
预加热开启模块30用于若电池包的最低温度小于第一预设温度,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
持续监测模块60用于在预加热模式中,持续监测电池包的最低温度;
维持模块70用于若监测到电池包的最低温度小于或等于第二预设温度,则维持预加热模式。
本实施例中,第一预设温度为5℃,第二预设温度为10℃。
根据本实施例提供的电动汽车充电控制系统,增加了预加热功能,当电池包的最低温度小于第一预设温度时,进入预加热模式,对电池包进行预加热,当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,由于第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,即在充电初始阶段就考虑了电池包内外存在温度差这一现象,能够有效避免充电时因电池包芯部温度未达到安全充电的温度值而引起的析锂、短路、起火等问题,使低温充电更加安全可靠。
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:具体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。
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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电控制方法,其特征在于,包括:
当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
若是,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
当电池包的最低温度大于第二预设温度时,关闭预加热模式,进入充电模式,以对电池包进行充电,其中,第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,且第二预设温度大于第一预设温度。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法,其特征在于,进入预加热模式,对电池进行预加热的步骤具体包括:
通过电池管理系统闭合总负继电器和充电继电器;
通过电池管理系统向电网发送充电电流请求;
当接收到充电电流后,通过电池管理系统断开总负继电器;
通过电池管理系统向电网发送加热电流请求,以使加热器对电池包进行预加热。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
若否,则进入充电模式,以对电池包进行充电。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
若是,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
在预加热模式中,持续监测电池包的最低温度;
若监测到电池包的最低温度小于或等于第二预设温度,则维持预加热模式。
5.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法,其特征在于,第一预设温度为5℃,第二预设温度为10℃。
6.一种电动汽车充电控制系统,其特征在于,包括:
检测模块,用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块,用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
预加热开启模块,用于若电池包的最低温度小于第一预设温度,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
预加热关闭模块,用于若电池包的最低温度大于第二预设温度,关闭预加热模式,进入充电模式,以对电池包进行充电,其中,第一预设温度和第二预设温度是基于电池包极耳处温度与电池包芯部温度的差值确定的,且第二预设温度大于第一预设温度。
7.根据权利要求6所述的电动汽车充电控制系统,其特征在于,预加热开启模块具体用于:
通过电池管理系统闭合总负继电器和充电继电器;
通过电池管理系统向电网发送充电电流请求;
当接收到充电电流后,通过电池管理系统断开总负继电器;
通过电池管理系统向电网发送加热电流请求,以使加热器对电池包进行预加热。
8.根据权利要求6所述的电动汽车充电控制系统,其特征在于,所述系统还包括充电模块:
检测模块用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
充电模块用于若电池包的最低温度不小于第一预设温度,则进入充电模式,以对电池包进行充电。
9.根据权利要求6所述的电动汽车充电控制系统,其特征在于,所述系统还包括持续监测模块和维持模块:
检测模块用于当插枪充电时,通过电池管理系统检测电池包的温度;
判断模块用于判断电池包的最低温度是否小于第一预设温度;
预加热开启模块用于若电池包的最低温度小于第一预设温度,则进入预加热模式,对电池包进行预加热;
持续监测模块用于在预加热模式中,持续监测电池包的最低温度;
维持模块用于若监测到电池包的最低温度小于或等于第二预设温度,则维持预加热模式。
10.根据权利要求6所述的电动汽车充电控制系统,其特征在于,第一预设温度为5℃,第二预设温度为10℃。
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