[发明专利]动力电池包的加热控制方法、控制系统及动力汽车

说明书

本发明公开了一种动力电池包的加热控制方法、控制系统及动力汽车。该方法包括：实时检测每个动力电池模组的温差，其中，温差由初始未加热状态下每个动力电池模组中的动力电池单体的最高温度与最低温度的差值确定；根据温差的增加幅度或者温差确定每个动力电池模组对应的调整方式。本发明解决了相关技术中在低温环境下，针对锂电子动力电池提供的加热充电方式无法合理地控制加热器的加热方式、不仅延长动力电池模组的热均衡时间而且增加了充电加热成本的技术问题。

技术领域

本发明涉及动力汽车领域，具体而言，涉及一种动力电池包的加热控制方法、控制系统及动力汽车。

背景技术

锂离子电池由于存在诸多优点已成为现今电动汽车内动力电池的首选。然而，锂离子电池在低温环境下充电能力有限，需要采取加热措施以加热到合理充电温度再充电或者在对锂离子电池进行加热的同时再对锂离子电池进行充电。该加热措施一方面能够避免低温充电的安全隐患，另一方面还可以有效地缩短充电时间。但是，即便如此，采取加热措施仍然存在如下技术缺陷：动力电池模组的加热回路结构易导致加热效率较低，产生加热不均匀的问题，并且在低温环境下通过加热方式进行充电仍然需要较长的加热时间，从而导致充电结束后动力电池模组的温差较大、加热所需能耗较高等问题。例如：在理想情况下，建议动力电池模组的最大温差控制在5℃以内(最好能够控制在3℃以内)，但在实际测试过程中往往会出现8～10℃甚至更高温差。

因此，在低温环境下针对锂离子电池的充电加热方案在纯电动汽车领域是亟待解决的技术难题。为此，在低温充电加热温差控制方面，相关技术中提供了如下两种改进技术方案：

方案一、通常会采用优化加热回路机械结构来实现低温充电加热的温差控制。通过在加热时使得动力电池模组受热均匀从而缩小充电后动力电池模组的温差，然而，该方案仍然存在如下缺陷：增加生产成本、因车辆结构或电池包结构尺寸受限无法进行更改。

方案二、基于加热器的加热特性进行加热档位的控制方式，即，基于对动力电池模组的入水口温度进行控制，当入水口温度达到一个设定阈值时降低加热功率，而当入水口温度降低至另一设定阈值时再次恢复加热功率。然而，该方案的技术缺陷在于：主要基于加热器的加热特性进行控制，变量单一，未能充分考虑实际动力电池模组的加热特性，温差控制效果较差。

综合上述分析，在低温环境下，锂电子动力电池的充电性能会急剧变差。此时，若不开启加热功能，虽然可以合理地控制动力电池模组的最小温差，但是因实际充电电流较小会使得充电时间较长。若开启加热功能，相关技术中所提供的充电加热方式仍然存在以下技术缺陷：

(1)当动力电池模组的初始温度与停止加热阈值相差较大时，无法对加热功率等级进行合理地控制，如果持续以较高加热功率等级进行加热易导致水温快速升高，最终使得加热过程中动力电池模组的温差不断增大。

(2)由于无法对加热功率等级进行合理地控制，因此，会存在停止加热后动力电池模组的温差持续上升的现象，其一方面浪费能源，另一方面延长了动力电池模组的热均衡时间。

(3)在充电过程中，如果仅根据加热器自身特性进行加热档位调节，则无法有效地控制动力电池模组的温差。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明至少部分实施例提供了一种动力电池包的加热控制方法、控制系统及动力汽车，以至少解决相关技术中在低温环境下，针对锂电子动力电池提供的加热充电方式无法合理地控制加热器的加热方式、不仅延长动力电池模组的热均衡时间而且增加了充电加热成本的技术问题。

根据本发明其中一实施例，提供了一种动力电池包的加热控制方法，动力电池包包括：至少一个动力电池模组；该方法包括：