[发明专利]一种低温充电控制系统及控制方法

说明书

本发明公开一种低温充电控制系统，包括动力电池组、BMS系统、充电机、加热模组，以及分别与BMS系统连接并受BMS系统控制的充电继电器S1、第一加热继电器S2、第二加热继电器S3、总负继电器S4；BMS系统还与充电机连接，控制充电机的电功率输出。本发明还公开一种低温充电控制方法，包括：启动充电、流程选择、低温充电、流程转换、充电完成。本发明提供的低温充电控制系统及控制方法可实现动力电池组在低温情况下的充电，且有效提高充电时的安全性和可靠性，同时也可加快低温时的充电速度。

技术领域

本发明涉及电池充电控制领域，尤其涉及一种电池低温情况下的充电控制系统及控制方法。

背景技术

目前纯电动汽车使用动力电池类型主要是磷酸铁锂，三元材料，在车辆使用环境温度较低情况下，由于电池材料活性受限，会出现电解液凝结，电池内阻增大等情况。在此情况下进行充电，会造成电池发热量急剧加升，而造成安全事故。目前多数磷酸铁锂、三元材料最低可允许充电温度为0度，这样在北方地区冬天环境温度低于0度情况会出现电动汽车不能充电。或者部分磷酸铁锂、三元材料在0度以下可允许充电电流非常小，但由于充电电流小，电池自温升非常不明显，这样会造成充电时间非常长而造成充电慢的情况。以上两种情况会严重影响纯电动汽车在我国推广普及，特别是在北方。

针对上述问题，目前主要在低温时对电池进行加热充电方法，归纳主要有边充电边加热待达到电池可允许正常充电温度停止、先只进行加热待电池温度达到电池可允许正常充电温度等。以上方法中边充电边加热方法没有考虑部分电池在低温绝对不允许有充电电流，先只进行加热方法中需要在加热时断开电池高压回路，这样没有考虑到目前国内充电桩在检测不到电池高压回路会自动关闭高压输出而造成只加热失败或者协调充电桩更改策略，同时以上方法都没有考虑铺在电池箱内加热片因为温升过高问题，而造成加热片功率不恒定或者因铺在离电池附近而造成电池温度过高出现电池不安全的情况。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种低温充电控制系统，包括动力电池组、BMS系统、充电机、加热模组；所述动力电池组包括多个单体电池，BMS系统对每个单体电池的温度进行监控，还包括分别与BMS系统连接并受BMS系统控制的充电继电器S1、第一加热继电器S2、总负继电器S4；所述动力电池组的总正极通过充电继电器S1与充电机正极连接，动力电池组的总负极通过总负继电器S4与充电机负极连接；所述加热模组的一端依次通过第一加热继电器S2、充电继电器S1与充电机正极连接，另一端通过总负继电器S4与充电机负极连接；所述BMS系统还与充电机连接，控制充电机的电功率输出。

优选的，还包括串联于加热模组和总负继电器S4之间的第二加热继电器S3;加热模组依次通过第二加热继电器S3、总负继电器S4与充电机负极连接。

优选的，所述加热模组由多个串联在一起的电阻组成；所述加热模组中电阻的阻值相同且数量与单体电池数量一致，可一一对应的给每个单体电池加热。

优选的，还包括分流器RS、指示灯、分压电阻R0，所述分流器RS串联于动力电池组总负极和总负继电器S4之间；且分流器RS与BMS系统连接；所述指示灯L 与分压电阻R0串联构成分压回路，与加热模组并联。

本发明还提供一种基于上述低温充电控制系统的低温充电控制方法，包括：a、启动充电；通过BMS系统控制充电继电器S1、总负继电器S4闭合，并通过BMS系统对所有单体电池的温度进行实时监测，同时监测加热模组的实时温度T和动力电池组的实时电压U，并设定可正常充电温度T1、加热充电温度T2、加热模组的上限温度T3、重新加热温度T4，加热充电允许电流I；所述加热充电温度T2小于可正常充电温度T1，所述重新加热温度T4小于加热模组的上限温度T3；所述加热充电允许电流I是动力电池组在加热充电温度T2下允许输入的最大电流；