[发明专利]电动车用锂离子电池系统和充电加热方法

权利要求书

1.一种电动车用锂离子电池系统，其特征在于：包括设有加热片PTC的电池组、电池管理系统BMS、高压箱、充电机和放电负载，所述电池组通过单体电压采集线、电池总压采集线和温度采集线与所述电池管理系统BMS相连接，所述电池组通过电池总正接口、电池总负接口以及加热接口与高压箱相连接；所述高压箱通过放电接口与放电负载相连接，所述高压箱通过充电接口与充电机相连接，所述高压箱通过电池总压采集线、电流采集线和继电器控制线与所述电池管理系统BMS相连接；所述电池管理系统BMS通过CAN总线和充电机输出电压采集线与充电机相连接。

2.如权利要求1所述的电动车用锂离子电池系统，其特征在于：所述高压箱内包括电流传感器、预充电阻R、预充继电器K5、总正继电器K6、总负继电器K7、加热继电器K1、加热继电器K2、充电继电器K3和充电继电器K4，所述电池组的正负极分别通过加热继电器K1和加热继电器K2与加热片PTC两端连接形成加热回路；所述电池组的正负极分别通过充电继电器K3和充电继电器K4与充电机两端连接形成充电回路；电流传感器串接在靠近电池负极的总回路中；所述电池组的正负极分别通过总正继电器K6和总负继电器K7与放电负载两端连接形成放电回路；所述预充电阻R和预充继电器K5串联后并联在所述总正继电器K6的两端；

电池管理系统BMS与充电机通过CAN总线和充电机输出电压采集线相连接；与电池部分通过单体电压采集线、温度采集线和电池总压采集线等相连接；所述电池管理系统BMS与加热继电器K1、加热继电器K2、充电继电器K3和充电继电器K4通过继电器控制线相连接；所述电池管理系统BMS与电流传感器通过电流采集线相连接，与加热片通过加热片总压采集线相连接。

3.如权利要求2所述的电动车用锂离子电池系统，其特征在于：还包括加热回路保险FUSE，所述加热回路保险FUSE串接在加热回路上。

4.一种电动车用锂离子电池充电加热方法，其特征在于：上电后，电池管理系统BMS检测电池系统是否有充电连接信号，如果无充电连接信号，电池系统进入放电模式，电池管理系统BMS控制高压箱内总正继电器K6和总负继电器K7闭合放电回路；如果有充电连接信号，电池系统进入充电模式；

当电池系统进入充电模式后，电池管理系统BMS检测电池系统的单体电池的最低温度Tmin、最高温度Tmax和最高电压Vmax，判断此时单体电池最低温度Tmin、最高温度Tmax与设定温度T1、T2和T3的大小；

当Tmin＜T1时，电池系统进入加热模式，电池管理系统BMS调整请求充电机输出电流IASK，保持电流传感器检测电流值IR在I1～I2之间；

当T1≤Tmin＜T2时，电池系统进入加热充电模式，电池管理系统BMS调整请求充电机输出电流IASK，保持电流传感器检测电流值IR在(-IC+I1)～(-IC+I2)之间；

当Tmin≥T2时，进入正常充电模式，电池管理系统BMS调整请求充电机输出电流IASK为当前电池组允许充电电流IC，并控制断开加热继电器K2和K1，停止加热；

当充电到单体电池截止电压时，电池管理系统BMS调整请求充电机输出充电电流值为0，并控制断开充电继电器K3和K4，停止充电；

在整个加热和充电过程中，电池管理系统BMS实时检测电池系统的单体电池的最高温度Tmax，当检测到单体电池的最高温度Tmax＞T3时，立即停止加热和充电过程；

在整个加热和充电过程中，电池管理系统BMS实时检测电池系统的单体电池的最高电压Vmax，当检测到单体电池的最高电压Vmax达到充电截止电压时，立即停止加热和充电过程；

其中，设定温度T1表示电池组不允许充电，只能够加热的温度阈值；设定温度T2表示电池组允许以小电流充电，同时仍需加热的温度阈值；设定温度T3表示电池组可以以正常电流充电，不需要加热的温度阈值；I1和I2为参数阈值，IC为当前电池组允许充电电流；IASK为BMS请求充电机输出电流。