[发明专利]一种自加热动力电池系统及行车加热方法

说明书

本发明提供一种自加热动力电池系统及行车加热方法，涉及汽车技术领域，包括电池模块，电池模块分别连接自加热模块、开关模块及电池管理模块；电池模块，提供汽车的驱动功率，提供自加热模块的加热功率；自加热模块，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；开关模块控制自加热模块的启动与停止；电池管理模块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，判断并控制开关模块导通与断开和进行安全报警。本发明通过检测电池模块状态及识别驾驶员驾驶意图，控制动力电池系统自加热，实现边行车边加热的同时并兼顾驱动功率需求及加热功率需求。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种自加热动力电池系统及行车加热方法。

背景技术

动力电池模块作为新能源汽车的核心部件，其性能与安全直接影响到整车动力性与安全性。

但是，动力电池在低温环境下性能衰减严重、出现析锂等副反应，使整车续驶里程减小、电池安全性下降，严重制约了新能源汽车在低温地区推广和发展。因此，动力电池模块低温加热技术很有必要。

目前解决动力电池低温适应性主要有两种方案，一种是使用低温材料制造电池、改善电池低温性能，但该方法尚不成熟，且导致电池常温性能变差，难以满足新能源汽车的实际使用需求。另一种是通过电池热管理，在低温下对动力电池模块进行加热，具有简单、可行性高等优点，是当前电动汽车行业的主流做法，但仍具有两大问题。

第一，目前具有电池加热功能的电动汽车，主要是通过加热板、PTC材料、加热膜等在整个电池组外部进行加热，且使用外部能源。该方法加热时间长、成本高、效率低、结构复杂。复杂的加热系统及外部能源导致的高成本是消费者无法接受的。

第二，动力电池系统加热时间过长是当前电动汽车行业的主要痛点，且目前仍缺乏可靠的解决方案。在低温电池技术没有突破性进展的大背景下，行车加热功能可以很大程度缩短驻车加热等待时间、提高驾驶员行车体验。但是，行车加热过程中，动力电池安全性难以保证、行车功率与加热功率难以协调，都是当前制约行车加热应用的主要难题。

因此，开发一种结构简单、能够使用电池自身能量加热的自加热动力电池系统是很有必要的。此外，针对电动汽车低温加热等待时间过长的行业痛点，开发一种易于实现、可靠性高的行车加热方法也非常必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种自加热动力电池系统及行车加热方法，使动力电池的加热所需的能量来自电池模块本身，同时在电池系统达到允许行车温度时可以实现边行车边加热，兼顾驱动功率需求及加热功率需求，缩短驾驶员驻车加热等待时间，同时提高低温环境行车体验。

为实现上述目的，本发明提供了一种自加热动力电池系统，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；