[发明专利]一种动力电池加热装置的加热方法

权利要求书

1.一种动力电池加热装置的加热方法，所述动力电池加热装置包括：超级电容(4)、主控制开关(2)、加热控制单元(3)、动力电池(5)，外部加热装置(6)，电池热管理系统(7)，外部加热控制开关(8)、电阻可调式加热膜(1)以及温度传感器(9)；

所述超级电容(4)通过所述外部加热控制开关(8)与所述电阻可调式加热膜(1)相连，并用于为所述动力电池(5)加热；

所述外部加热装置(6)通过所述主控制开关(2)与所述电池热管理系统(7)相连，并用于为所述动力电池(5)加热；

所述温度传感器(9)设置在所述动力电池(5)侧面；

所述电阻可调式加热膜(1)布置在动力电池单体(10)两侧；

所述加热控制单元(3)用于控制所述主控制开关(2)、外部加热控制开关(8)；

其特征是，所述加热方法按如下步骤进行：

步骤1、在汽车启动时，所述温度传感器(9)获取所述动力电池(5)的温度信号，并传递给所述加热控制单元(3)；

步骤2、所述加热控制单元(3)根据所述温度信号T_s加热到预先设定的阈值温度T_p得到所需的热量，记为Q_all；

步骤3、利用式(1)得到汽车启动时刻的温度T_s加热到阈值温度T_p设置的预热时间t内，超级电容(4)由初始电压U_i放电到截至电压U_f1时所述电阻可调式加热膜(1)的高电阻产生的热量Q_c1：

式(1)中，U_f1表示超级电容接入所述电阻可调式加热膜(1)的高电阻时间t后放电截止电压，并有：

式(2)中，R₁表示接入所述电阻可调式加热膜(1)的高电阻,C表示超级电容的电容；

利用式(3)得到汽车启动时刻的温度T_s加热到阈值温度T_p设置的预热时间t内，超级电容(4)由初始电压U_i放电到电压U_f2时所述电阻可调式加热膜(1)的低电阻产生的热量Q_c2：

式(3)中，U_f2表示超级电容接入所述电阻可调式加热膜(1)的低电阻时间t后放电截止电压，并有：

式(4)中，R₂表示接入所述电阻可调式加热膜(1)的低电阻；

t时间内所述电池热管理系统(7)控制所述外部加热装置(6)产生的热量记为Q_bat；

以不同加热组件t时间内产生的热量为分界，划分三个所需热量区间为：(0,Q_bat]，(Q_bat,Q_c1+Q_bat]，(Q_c1+Q_bat,Q_c2+Q_bat]；

步骤4、判断所述所需热量Q_all是否处于第一所需热量区间(0,Q_bat]，若是，则所述电池热管理系统(7)控制所述外部加热装置(6)对动力电池(5)进行加热；否则，执行步骤5；

步骤5、判断所述所需热量Q_all是否处于第二所需热量区间(Q_bat,Q_c1+Q_bat]，若是，则所述电池热管理系统(7)控制所述外部加热装置(6)对动力电池(5)进行加热同时所述超级电容(4)接入电阻可调式加热膜(1)的高电阻，对所述动力电池(5)进行加热，否则，执行步骤6；

步骤6、判断所述所需热量Q_all是否处于第三所需热量区间(Q_c1+Q_bat,Q_c2+Q_bat]，若是，则所述电池热管理系统(7)控制所述外部加热装置(6)对动力电池(5)进行加热同时所述超级电容(4)接入电阻可调式加热膜(1)的低电阻，对所述动力电池(5)进行加热，否则，执行步骤7；

步骤7、判断所述所需热量Q_all是否高于Q_c2+Q_bat，若是则仍由所述电池热管理系统7控制所述外部加热装置6对动力电池5进行加热同时所述超级电容4接入电阻可调式加热膜1的低电阻，对所述动力电池5进行加热但无法在预定时间t内加热达到预设温度阈值，否则，执行步骤8；

步骤8、动力电池(5)温度加热到预先设定的阈值，切断所述超级电容(4)与电阻可调式加热膜(1)之间的连接，从而停止加热，并由所述电池热管理系统(7)维持所述动力电池(5)的温度。