一種電動汽車電池管理系統及管理方法
【專利摘要】本發明涉及電池領域，公開了一種電動汽車電池管理系統，包括電池倉和電源管理模塊，所述電池倉包括倉體和設置于倉體內部的電池組，所述電源管理模塊包括控制器、充電裝置及設于所述電池倉內的加熱裝置和溫度傳感器，所述溫度傳感器將檢測到的溫度信號傳送給控制器，所述控制器控制充電裝置為加熱裝置供電，或控制所述充電裝置為電池組充電，或控制所述電池組為加熱裝置供電，本發明還提供了一種基于上述電動汽車電池管理系統的管理方法。本發明的電動汽車電池管理系統有效控制電動汽車在充電、行車及停車階段的電池溫度，使其達到良好的充電性能和放電性能。
【專利說明】—種電動汽車電池管理系統及管理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池領域，尤其涉及一種電動汽車電池管理系統及管理方法。
【背景技術】
[0002]溫度是電動汽車動力電源系統中最主要的控制參數之一，溫度對電池性能影響比較大，包括電池的內阻、充電性能、放電性能、安全性和壽命等。其中，溫度對充電性能的影響直接反應到充電容量上，尤其是在嚴寒的冬天，在零度甚至低于零度的情況下，電動汽車的電池充電電量只能夠達到常溫下充電標準量的60%甚至更低，嚴重影響了單次充電后的行車里程數量。
[0003]現有技術中，雖然在電池倉內加設了加熱裝置，但是通常是采用加熱和充電同時進行的技術方案，或者設定了單一的加熱溫度，而達不到智能控制電池倉溫度的目的，并且在不高于o°c時對電動汽車電池進行充電有可能會損壞電池；在充電完成后或者停車狀態下，電池自然冷卻到很低的溫度，在剛開始行車時，低溫嚴重影響了電動汽車電池的放電性能:電池內阻加大，電化學反應速度放慢，極化內阻迅速增加，電池放電容量和放電平臺下降，影響電池功率和能量的輸出。
[0004]另外，高溫對電動汽車的電池性能也有很大的影響，針對不同類型的鋰電池，其分別能承受不同的高溫極限，如果溫度過高，會造成電池性能嚴重下降、穩定性差，嚴重的會導致鋰電池分解，放出大量的熱而爆炸。
[0005]綜上所述，低溫對電池的充電性能和放電性能都具有重大的影響，高溫會導致電池爆炸，所以在電動汽車電池溫度管理中，需要將電池的溫度控制在一個合適的范圍內。
[0006]具體地，不僅需要在電動汽車充電時候為其電池加熱，更需要在行車初始階段為電池加熱提高放電性能，同時也需要對電動汽車電池的高溫環境做出控制策略，因此，研發一種實現溫度控制的電動汽車電池管理系統，顯得特別迫切和重要。
【發明內容】
[0007]為克服現有技術的不足，本發明目的是:提供一種電動汽車電池管理系統，本發明可以有效管理電池倉溫度，使電池在一個合適的溫度范圍內高性能地工作。
[0008]為了解決【背景技術】中的技術問題，本發明提供了一種電動汽車電池管理系統，包括電池倉和電源管理模塊，所述電池倉包括倉體和設置于倉體內部的電池組，所述電源管理模塊包括控制器、充電裝置及設于所述倉體內的加熱裝置和溫度傳感器，所述溫度傳感器將檢測到的電池倉內部的溫度信號傳送給控制器，所述控制器控制充電裝置為加熱裝置供電，或控制所述充電裝置為電池組充電，或控制所述電池組為加熱裝置供電。
[0009]優選地，所述倉體由具有良好的抗沖擊性能和保溫阻燃性能的材料制成。
[0010]具體地，所述倉體由表面設有巖棉或者玻璃棉的不銹鋼板或鍍鋅鐵板制成。
[0011]可選地，所述加熱裝置包括PTC電熱元件或硅鑰棒阻性電熱元件或電熱合金。
[0012]優選地，所述充電裝置包括整流器、穩壓器和與外電源連接的接口。
[0013]本發明還公開了一種基于權利要求1所述的電動汽車電池管理系統的管理方法，在電池倉溫度低于T1設定值的充電環境下，控制充電裝置為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到ΤΓ設定值后控制充電裝置對電池組充電；在電池倉溫度低于T2設定值的非充電環境下，控制電池組為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到T2’設定值或電池組的剩余電量達到設定的保留電量值后控制加熱裝置停止工作。
[0014]優選地，所述保留電量值不低于電池組總容量的40%。
[0015]具體地，所述T1設定值大于T2設定值，ΤΓ設定值大于T1設定值，T2’設定值大于T2設定值。
[0016]特別地，充電狀態下若電池倉溫度達到50°C，控制充電裝置停止對電池組充電。
[0017]優選地，所述T1設定值為10°C，ΤΓ設定值為20°C，所述所述Τ2設定值為0°C，T2，設定值為10。。。
[0018]本發明的電動汽車電池管理系統的原理是①通過控制器控制在對電池充電前為其加熱到一定溫度，提高電池的充電性能；②控制在停車階段利用電動汽車電池供電保溫；③控制在行車初期利用電池供電升溫，提高電池的放電性能；④控制器設定；⑤充電時候的加熱溫度大于行車時候的加熱溫度，行車時候的加熱溫度大于停車時候的保溫溫度。
[0019]采用上述技術方案，本發明具有如下有益效果:①采用先加熱后充電，有效提高電池的充電性能，提高充電容量行車時候對電池加熱，有效提高電池的放電性能；③在停車時候對電池進行保溫，延長電池的使用壽命。綜上所述，本發明的電動汽車電池管理系統有效提高電池性能，延長使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。
[0021]圖1是本發明實施例提供的電動汽車電池管理系統的結構示意圖；
[0022]圖2是本發明實施例提供的電動汽車電池管理系統的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]實施例1:圖1為本發明實施例提供的電動汽車電池管理系統的結構示意圖，圖中可以清楚地看到所述電動汽車電池管理系統包括電池倉和電源管理模塊，所述電池倉包括倉體和設置于倉體內部的電池組，所述電源管理模塊包括控制器、充電裝置及設于所述倉體內的加熱裝置和溫度傳感器，所述溫度傳感器將檢測到的電池倉內部的溫度信號傳送給控制器，所述控制器控制充電裝置為加熱裝置供電，或控制所述充電裝置為電池組充電，或控制所述電池組為加熱裝置供電。
[0025]優選地，所述倉體由具有良好的抗沖擊性能和保溫阻燃性能的材料制成，具體地，所述倉體由表面設有巖棉的不銹鋼板制成。
[0026]可選地，所述加熱裝置包括PTC電熱元件。
[0027]優選地，所述充電裝置包括整流器、穩壓器和與外電源連接的接口。
[0028]本發明還公開了一種基于權利要求1所述的電動汽車電池管理系統的管理方法，在電池倉溫度低于T1設定值的充電環境下，控制充電裝置為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到ΤΓ設定值后控制充電裝置對電池組充電；在電池倉溫度低于T2設定值的非充電環境下，控制電池組為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到T2’設定值或電池組的剩余電量達到設定的保留電量值后控制加熱裝置停止工作。
[0029]優選地，所述保留電量值不低于電池組總容量的40%。
[0030]具體地，所述T1設定值大于T2設定值，ΤΓ設定值大于T1設定值，T2’設定值大于T2設定值。
[0031]特別地，充電狀態下若電池倉溫度達到50°C，控制充電裝置停止對電池組充電。
[0032]優選地，所述T1設定值為10°C，ΤΓ設定值為20°C，所述所述Τ2設定值為0°C，T2，設定值為10。。。
[0033]實施例2:圖1為本發明實施例提供的電動汽車電池管理系統的結構示意圖，圖中可以清楚地看到所述電動汽車電池管理系統包括電池倉和電源管理模塊，所述電池倉包括倉體和設置于倉體內部的電池組，所述電源管理模塊包括控制器、充電裝置及設于所述倉體內的加熱裝置和溫度傳感器，所述溫度傳感器將檢測到的電池倉內部的溫度信號傳送給控制器，所述控制器控制充電裝置為加熱裝置供電，或控制所述充電裝置為電池組充電，或控制所述電池組為加熱裝置供電。
[0034]優選地，所述倉體由具有良好的抗沖擊性能和保溫阻燃性能的材料制成，具體地，所述倉體由表面設有玻璃棉的鍍鋅鐵板制成。
[0035]可選地，所述加熱裝置包括硅鑰棒阻性電熱元件。
[0036]優選地，所述充電裝置包括整流器、穩壓器和與外電源連接的接口。
[0037]本發明還公開了一種基于權利要求1所述的電動汽車電池管理系統的管理方法，在電池倉溫度低于T1設定值的充電環境下，控制充電裝置為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到ΤΓ設定值后控制充電裝置對電池組充電；在電池倉溫度低于T2設定值的非充電環境下，控制電池組為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到T2’設定值或電池組的剩余電量達到設定的保留電量值后控制加熱裝置停止工作。
[0038]優選地，所述保留電量值不低于電池組總容量的40%。
[0039]具體地，所述T1設定值大于T2設定值，ΤΓ設定值大于T1設定值，T2’設定值大于T2設定值。
[0040]特別地，充電狀態下若電池倉溫度達到50°C，控制充電裝置停止對電池組充電。
[0041]優選地，所述T1設定值為10°C，ΤΓ設定值為20°C，所述所述Τ2設定值為0°C，T2，設定值為10。。。
[0042]本發明的電動汽車電池管理系統有效控制電池的工作溫度處于0_50°C范圍內，提高電池的充放電性能和安全性能。
[0043]以上所揭露的僅為本發明的幾種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種電動汽車電池管理系統，其特征在于，包括電池倉和電源管理模塊，所述電池倉包括倉體和設置于倉體內部的電池組，所述電源管理模塊包括控制器、充電裝置及設于所述倉體內的加熱裝置和溫度傳感器，所述溫度傳感器將檢測到的電池倉內部的溫度信號傳送給控制器，所述控制器控制充電裝置為加熱裝置供電，或控制所述充電裝置為電池組充電，或控制所述電池組為加熱裝置供電。
2.如權利要求1所述的電動汽車電池管理系統，其特征在于，所述倉體由具有良好的抗沖擊性能和保溫阻燃性能的材料制成。
3.如權利要求2所述的電動汽車電池管理系統,其特征在于,所述倉體由表面設有巖棉或者玻璃棉的不銹鋼板或鍍鋅鐵板制成。
4.如權利要求1所述的電動汽車電池管理系統，其特征在于，所述加熱裝置包括PTC電熱元件或硅鑰棒阻性電熱元件或電熱合金。
5.如權利要求1至4中任意一項所述的電動汽車電池管理系統，其特征在于，所述充電裝置包括整流器、穩壓器和與外電源連接的接口。
6.一種基于權利要求1所述的電動汽車電池管理系統的管理方法，其特征在于，在電池倉溫度低于Tl設定值的充電環境下，控制充電裝置為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到Tl’設定值后控制充電裝置對電池組充電；在電池倉溫度低于T2設定值的非充電環境下，控制電池組為加熱裝置供電，直至電池倉溫度達到T2’設定值或電池組的剩余電量達到設定的保留電量值后控制加熱裝置停止工作。
7.如權利要求6所述的管理方法，其特征在于，所述保留電量值不低于電池組總容量的 40%。
8.如權利要求6所述的管理方法，其特征在于，所述Tl設定值大于T2設定值，Tl’設定值大于Tl設定值，T2’設定值大于T2設定值。
9.如權利要求7所述的管理方法，其特征在于，充電狀態下若電池倉溫度達到50°C，控制充電裝置停止對電池組充電。
10.如權利要求6至9中任意一項所述的管理方法，其特征在于，所述Tl設定值為10°C, Tr設定值為20°C，所述所述T2設定值為0°C，T2’設定值為10°C。
【文檔編號】B60L11/18GK104409785SQ201410706816
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】王菊華 申請人:蘇州貝多環保技術有限公司