電池模組的加熱控制系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池領域，具體而言，涉及一種電池模組的加熱控制系統和方法。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車技術的發展和推廣，電動汽車被應用到越來越多的地域，運營環境也日益復雜。作為電動汽車的主要動力源的電池系統就需要適應汽車運行中復雜的工況和環境溫度。
[0003]由于鋰電池本身特性的原因，在低溫環境中，其充放電能力跟常溫狀態相比會受到很大限制。為了提高電池系統的環境適用性，在環境溫度較低時，通常通過對電池進行加熱的方法，來使電池達到良好的充放電性能，并使其滿足整車功率要求。電池系統的加熱管理中，對控制系統的溫度、電壓檢測和溫度控制有較高的要求。
[0004]目前對電池系統加熱的控制主要通過電池管理系統(BMS,BatteryManagementSystem)及外圍高壓組件實現，比較常見的控制電路如圖1所示，電池模組1、電池模組2至電池模組η依次對應加熱裝置1、加熱裝置2和加熱裝置n，上述加熱裝置均通過高壓繼電器來控制高壓連線的通斷，而高壓繼電器又是由BMS控制，以通過電池系統或者充電裝置作為加熱電源為加熱裝置供電。具體的加熱控制方法是:使用電池系統或者外部充電裝置作為加熱電源，BMS通過外接溫度傳感器來采集電池溫度，并經過軟件計算來判斷加熱條件，在需要加熱時BMS通過控制高壓繼電器來接通加熱裝置，對整個電池系統進行加熱。
[0005]現行方法對電池加熱需要連接外部高壓，整體安裝接線較復雜。
[0006]針對上述電池模組的加熱控制電路接線比較復雜的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發明內容】
[0007]本發明實施例提供了一種電池模組的加熱控制系統和方法，以至少解決電池模組的加熱控制電路接線比較復雜的技術問題。
[0008]根據本發明實施例的一個方面，提供了一種電池模組的加熱控制系統，電池系統中的每個電池模組都設置有電池及其加熱控制系統，所述加熱控制系統包括:加熱裝置，與所述電池相連接，用于對所述電池進行加熱；加熱控制電路，與所述加熱裝置和所述電池均相連接，用于控制所述加熱裝置對所述電池進行加熱，其中，所述加熱裝置、所述電池和所述加熱控制電路構成加熱回路。
[0009]進一步地，所述加熱控制電路包括:檢測電路，與所述電池相連接，用于檢測所述電池的溫度參數和/或電壓參數;加熱電路，與所述電池相連接，用于根據所述檢測電路檢測到的參數控制所述加熱裝置對所述電池進行加熱。
[0010]進一步地，所述加熱控制電路還包括:功耗控制電路，連接在所述檢測電路和與所述加熱電路之間，用于在所述檢測電路所檢測的參數滿足預設條件時導通，向所述加熱電路供電。[0011 ]進一步地，所述加熱電路包括:加熱開關，與所述加熱裝置相連接;加熱開關控制電路，與所述加熱開關相連接；電池低溫閾值檢測電路，與所述加熱開關控制電路相連接，用于在所述電池的溫度低于低溫閾值時，使所述加熱開關控制電路控制所述加熱開關閉合，以控制所述加熱裝置對所述電池進行加熱。
[0012]進一步地，所述功耗控制電路包括:低壓供電開關電路，與所述檢測電路相連接，與所述電池相連接;低壓供電電路，與所述低壓供電開關電路相連接，與所述加熱電路相連接，用于在所述低壓供電開關電路導通時，為所述加熱電路供電。
[0013]進一步地，所述檢測電路包括:電池電壓檢測電路，與所述電池和所述低壓供電開關電路分別連接，用于檢測所述電池的電壓，并向所述低壓供電開關電路輸出根據檢測到的電壓生成的第一控制信號；電池常溫閾值檢測電路，與電池相連接，用于檢測電池溫度是否低于常溫閾值；自斷電控制電路，與所述低壓供電開關電路相連接，與所述電池常溫閾值檢測電路相連接，用于在所述電池溫度低于所述常溫閾值時，向所述低壓供電開關電路輸出第二控制信號，以使所述低壓供電開關電路根據所述第一控制信號和所述第二控制信號控制所述低壓供電電路導通。
[0014]進一步地，所述檢測電路還包括:電池欠壓保護電路，與所述電池相連接，并且與所述自斷電控制電路相連接，在所述電池的電壓低于欠壓保護電壓時，控制所述低壓供電開關電路斷開，以停止向所述加熱電路供電。
[0015]進一步地，還包括:外部控制裝置，用于向所述加熱控制電路輸出控制使能信號，以控制加熱裝置對所述電池進行加熱，或者停止對所述電池進行加熱。
[0016]根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種電池模組的加熱控制方法，電池模組包括電池和加熱裝置構成的回路，所述方法包括:判斷電池的電池溫度是否低于低溫閾值;若所述電池的電池溫度低于所述低溫閾值，則控制加熱裝置對所述電池進行加熱，其中，由所述電池為所述加熱裝置供電，以使所述加熱裝置對所述電池進行加熱。
[0017]進一步地，在判斷電池的電池溫度是否低于低溫閾值之前，所述方法還包括:檢測所述電池的電池電壓和電池溫度;判斷所述電池電壓是否大于等于預設加熱電壓，并且所述電池溫度低于常溫閾值;若所述電池電壓大于等于所述預設加熱電壓，并且所述電池溫度低于所述常溫閾值，則為所述加熱裝置所在的回路供電；若所述電池電壓小于所述預設加熱電壓，或者所述電池溫度高于所述常溫閾值，則停止為所述加熱裝置所在的回路供電。
[0018]進一步地，所述方法還包括:檢測所述電池的電池電壓是否低于欠壓保護閾值;若所述電池的電池電壓低于所述欠壓保護閾值，則停止為所述加熱裝置所在的回路供電。
[0019]進一步地，所述方法還包括:接收外部使能信號;根據所述外部使能信號控制所述加熱裝置開始或者停止為所述電池加熱。
[0020]在本發明實施例中，采用電池系統中的每個電池模組都設置有電池及其加熱控制系統，加熱控制系統包括:加熱裝置，與電池相連接，用于對電池進行加熱；加熱控制電路，與加熱裝置和電池均相連接，用于控制加熱裝置對電池進行加熱，其中，加熱裝置、電池和加熱控制電路構成加熱回路的方式，由于該加熱控制系統設置在電池模組內部，簡化了電池外部的接線，解決了電池模組的加熱控制電路接線比較復雜的技術問題。
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是根據現有技術的電池模組的加熱控制電路的示意圖；
[0023]圖2是根據本發明實施例的電池模組的加熱控制系統的示意圖；
[0024]圖3是根據本發明實施例的加熱控制電路的示意圖；
[0025]圖4是根據本發明實施例的電池模組的加熱控制方法的流程圖；
[0026]圖5是根據本發明優選實施例的電池模組的加熱控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，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的實施例，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做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0028]需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0029]根據本發明實施例，提供了一種電池模組的加熱控制系統的實施例。圖2是根據本發明實施例的電池模組的加熱控制系統的示意圖，如圖2所示，每個電池模組都設置有電池及其加熱控制系統，加熱控制系統包括加熱裝置10和加熱控制電路20，加熱裝置10，與電池30相連接，用于對電池30進行加熱；加熱控制電路20，與加熱裝置10和電池30均相連接，用于控制加熱裝置10對電池30進行加熱，其中，加熱裝置10、電池30和加熱控制電路20構成加熱回路。由于該加熱控制系統設置在電池模組內部，由電池為加熱裝置供電，不需要連接高壓線，簡化了電池外部的接線，解決了電池模組的加熱控制電路接線比較復雜的技術問題，提高了電池模組的安全性。同時，由于不需要電池外部的電池管理系統對加熱控制系統的加熱進行控制，避免了軟件故障造成的控制失敗或者錯誤的問題，提高了對電池進行加熱的安全性和可靠性，從而解決了采用軟件控制進行電池加熱所導致的控制不可靠的技術問題。另外，由于加熱控制系統設置在電池模組內部，使得每個電池模組都可以作為一個模塊進行模塊化生產來組成電池，提高了生產效率。
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