[发明专利]电动汽车、电动汽车的动力系统及电池加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的电池加热方法以及采用该方法的电动汽车的动力系统、一种具有该动力系统的电动汽车。

背景技术

随着科技的不断发展，新能源汽车尤其是纯电动车作为一种代步工具，正慢慢地进入每一个家庭，用户对汽车的性能要求特别是对舒适性的要求越来越高，这就要求车辆必须适应不同的行车需求。然而现阶段大部分的纯电动车显然无法满足这种要求，特别是在寒冷的冬天，温度过低，动力电池的性能下降，无论是在放电能力上，还是在电池容量上都会有所下降，甚至不能使用。具体地说，动力电池尤其是锂离子电池的一般工作温度为-20℃到55℃，电池在低温下不允许充电。在环境温度过低时，电动车内部电池会出现如下问题：（1）低温下，锂离子容易在负极沉积，失去电活性，甚至可能引发安全问题。因此，车辆以及电池包经常在低温下使用，会极大损害电池包寿命，更严重时可能会有安全隐患。（2）低温下，锂离子电池充电时，锂离子容易在负极沉积，变成死锂，电池能发挥的容量显著下降，并且在不断使用的过程中，这些沉积锂越长越大，甚至可能引发内部短路，造成安全隐患。这是车辆不能在低温下充电（包括回馈）的原因。（3）低温下，电池的放电能力有限，不利于行车。这些问题对标榜新能源绿色环保的纯电动车来说，无疑是非常尴尬的事情。因此对能够改变这种窘境的动力电池加热方案的呼声越来越高。

电池加热方案在纯电动汽车领域是一种非常重要的技术。电池加热策略的好坏以及电池加热器性能的优劣直接影响到汽车的舒适性、操作稳定性和安全性。目前，有很多新型技术开始运用到蓄电池加热上来，但由于自身的性能缺陷，并没有在汽车领域得到广泛的运用。如在电池外部加保温套，通过保温材料进行隔热保暖，但这只是起到隔热效果，并没有起到加热的作用；还有就是使用红外辐射膜给电池加热，然后在电池外部加保温套，以起到保温作用；又或者在电池外表面附加加热贴片等。这些方案大都是利用外部庞大的加热设备和电源给电池加热，因此这些方案仅适合于电池位置固定的实例。而对于纯电动车，附加庞大的加热系统，增加了整车的重量，从而增加了汽车的能耗。另外，使用外部电源使纯电动汽车的电池加热具有局限性，不适用于位置不固定的汽车。因此，这些加热技术并没有在纯电动汽车上得到广泛地应用。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种电动汽车的动力系统，该系统无需外加电源，加热所需电量完全由自身动力电池提供，大大降低了电动汽车在低温环境使用的限制，加热效率还高并且成本较低、实用性强。本发明第二个目的在于提出一种具有上述动力系统的电动汽车。本发明的另一个目的还在于提出一种电动汽车的电池加热方法。

为达到上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种电动汽车的动力系统，包括：电池组；电池加热器，所述电池加热器与所述电池组相连，且所述电池加热器被构造成为对所述电池组进行充放电以对所述电池组进行加热；电池管理器，所述电池管理器分别与所述电池组和所述电池加热器相连，用于在所述电池组的温度低于第一加热温度阈值且所述电池组的剩余电量高于行车电量阈值之后，控制所述电池加热器为所述电池组加热，并实时地获取所述电动汽车的当前油门深度变化速率，以及在所述当前油门深度变化速率达到了预设阈值之后，控制所述电池加热器停止对所述电池组进行加热；配电箱，所述配电箱用于对所述电池组输出的电压进行分配；电机；电机控制器，所述电机控制器分别与所述电机和所述配电箱相连，且所述电机控制器具有第一输入端、第二输入端、和连接在所述第一输入端和第二输入端之间的预充电容，所述电机控制器用于根据控制指令和所述配电箱分配的电压为所述电机供电；以及隔离电感，所述隔离电感连接在所述电池组和所述配电箱之间，且所述隔离电感的电感与所述电机控制器的所述预充电容匹配。

根据本发明实施例的电动汽车的动力系统，利用车上电池组中的动力电池大电流放电，电池自身内阻发热，达到给电池组加热的目的。该动力系统无需外加电源，加热所需电量完全由本身电池组的动力电池提供，通过电池管理器和电池加热器对电池组进行加热管理，大大降低了电动汽车在低温环境使用的限制，能满足客户在低温时行车和充电要求。此外，该动力系统对动力电池直接加热，加热效率更高，成本较低，实用性强。

本发明第二方面的实施例公开了一种电动汽车，包括上述的电动汽车的动力系统。该车辆能够在寒冷的地区正常行驶，并且能够一边行车，一边对电池组进行加热，从而保证安全顺利行车。

本发明第三方面的实施例公开了一种电动汽车的电池加热方法，包括以下步骤：