[发明专利]一种自加热动力电池系统及行车加热方法

权利要求书

1.一种自加热动力电池系统，其特征在于：包括电池模块、自加热模块、开关模块和电池管理模块，所述电池模块分别与自加热模块、开关模块及电池管理模块相连；

所述电池模块，用于：

提供汽车的驱动功率；

提供自加热模块的加热功率；

所述自加热模块，用于：

将电池模块的部分能量转换为热能，并将热能提供给电池模块；

所述开关模块，用于：

控制自加热模块的启动与停止；

所述电池管理模块，用于：

实时监测电池模块状态，包括电池单体电压、电池单体温度、电池模块电压、电池模块温度、电池模块剩余电量；

根据监测情况，判断采用行车加热或驻车加热，包括实时监测电池模块的状态与预设安全限制范围进行比对；若电池模块状态均满足安全限制，则电池管理模块进一步判断电池模块温度是否在预设行车加热温度阈值以上；若电池模块温度在所述行车加热温度阈值以上，则启动行车加热，否则启动驻车加热；

加热过程中，控制开关模块的导通与断开时间，进而控制加热功率；

加热过程中，电池模块状态超出安全限制时，停止加热并进行安全报警。

2.根据权利要求1所述的自加热动力电池系统，其特征在于：

所述电池模块包括多个电池单体，多个所述电池单体的连接方式包括串联、并联或混联；

所述电池单体采用圆柱锂电池、软包锂电池或方形锂电池；

所述自加热模块包括多个加热片，多个所述加热片串联在加热回路中；

所述加热片的数量与电池模块的电池单体数量相同，每个所述加热片位于对应的一个电池单体的内部，或紧贴对应的一个电池单体外侧表面。

3.根据权利要求1所述的自加热动力电池系统，其特征在于：所述电池管理模块，在加热过程中控制开关模块的导通与断开时间，进而控制加热功率，包括：

所述电池管理模块通过控制脉冲宽度调制信号的占空比控制所述开关模块的导通与断开；

驻车加热过程中，电池管理系统控制开关模块闭合，脉冲宽度调制信号的占空比恒定为1；

所述电池管理模块识别驾驶意图，将行车工作状态分为正常工况和特殊工况，所述特殊工况包括起步工况、急加速工况，在正常工况条件下限制最大可用驾驶员需求功率，同时满足自加热功率；在特殊工况条件下优先满足行车需求功率；

行车加热过程中，根据电池最大输出功率、电池剩余电量与温度的关系，确定当前电池模块最大输出功率，并确定当前行车状态下驾驶员需求功率；

根据预设脉冲宽度控制信号的最小占空比，结合加热回路电阻R、电流I，计算自加热最小功率和最大可用驾驶员需求功率；

判断所述最大可用驾驶员需求功率是否小于所述驾驶员需求功率，若不小于，则当前为正常工况，调节脉冲宽度控制信号的占空比为；

若小于，则判断车速是否小于或等于车速阈值，若判断为是，则行车状态为起步工况，则减小控制开关模块的脉冲宽度控制信号的占空比直至；

若车速大于车速阈值，则判断加速板开度是否大于或等于加速踏板开度阈值为，若判断为是，则判定行车工作状态为急加速工况，则减小控制开关模块的脉冲宽度控制脉冲宽度控制信号占空比直至满足脉冲宽度控制信号的占空比；

若加速板开度小于加速踏板开度阈值为，则判定行车工作状态为正常工况，限制驾驶员需求功率，调节脉冲宽度控制信号的占空比。

4.根据权利要求1所述的自加热动力电池系统，其特征在于：所述开关模块采用IGBT模块或MOSFET模块。