电池充电与加热的方法、装置及系统

文档序号:111114 发布日期:2021-10-19 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 电池充电与加热的方法、装置及系统 (Method, device and system for charging and heating battery ) 是由 姜翠娜 苏建云 涂序聪 高靖宇 邝文灏 刘庆荣 于 2020-04-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电池充电与加热的方法、装置及系统,包括:获取传感器对电池检测到的电池温度;确定直流供电接口或交流供电接口是否与外部供电设备连接;根据所述直流供电接口与所述交流供电接口与外部供电设备的连接情况,确定温度阈值;根据所述电池温度与确定的温度阈值,确定是否对所述电池进行加热,以及确定是否利用所述直流供电接口或所述交流供电接口的供电输入对所述电池进行充电;其中,所述交流供电接口输入的交流转换成直流后为所述电池供电。采用本发明技术方案,可以针对不同的充电方式,选择不同的温度阈值来比较电池温度进而可以选择不同的时机对电池进行充电或加热,提高电池的充电效率。(The invention discloses a method, a device and a system for charging and heating a battery, which comprises the following steps: acquiring the battery temperature detected by a sensor on a battery; determining whether the direct current power supply interface or the alternating current power supply interface is connected with external power supply equipment; determining a temperature threshold according to the connection condition of the direct current power supply interface, the alternating current power supply interface and external power supply equipment; determining whether to heat the battery or not and whether to charge the battery by using the power supply input of the direct current power supply interface or the alternating current power supply interface according to the battery temperature and the determined temperature threshold; and the alternating current input by the alternating current power supply interface is converted into direct current to supply power to the battery. By adopting the technical scheme of the invention, different temperature thresholds can be selected to compare the battery temperature according to different charging modes, so that different occasions can be selected to charge or heat the battery, and the charging efficiency of the battery is improved.)

电池充电与加热的方法、装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池充电与加热的方法、装置及系统。

背景技术

动力电池的工作性能受其温度的影响较大,其最佳性能所对应的工作温度为25℃左右。在低温的环境下,动力电池的充放电性能将受到很大的限制,尤其是在电池的温度达到-20℃以下,其放电性能仅为常温度的10%左右,甚至不具备充电的能力。为此,为了保持必要的充放性能,当电池温度下降到一定的数值时,需要给动力蓄电池加热。当动力电池的充放电性能满足整车的需求时,可以停止加热。

目前,现有技术提供的对电池加热的方法通常是当电池的温度低于某一加热阈值时开始对电池加热,但是这种方式无法避免供电设备的供电电池不稳而对高压蓄电池造成过充或过放的风险。或者,采用电池预留电量的方式为电池供电,即采用高压蓄电池微放电的方式进行加热,这样可以避免低温度充电供电设备的供电电流不稳而对高压蓄电池造成损害。但是,这样会造成电池持续放电,尤其时在低SOC时,会造成电池过放或者无法启动充电功能。

发明内容

本发明实施例提供一种电池充电与加热的方法、装置及系统,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本发明实施例的一个方面,本发明实施例提供一种电池充电与加热的方法,包括:获取传感器对电池检测到的电池温度;确定直流供电接口或交流供电接口是否与外部供电设备连接;根据所述直流供电接口与所述交流供电接口与外部供电设备的连接情况,确定温度阈值;根据所述电池温度与确定的温度阈值,确定是否对所述电池进行加热,以及确定是否利用所述直流供电接口或所述交流供电接口的供电输入对所述电池进行充电;其中,所述交流供电接口输入的交流转换成直流后为所述电池供电。

在一些实施方式中,所述确定温度阀值,包括:如果所述交流供电接口与外部供电设备连接,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值和第四温度阈值;其中,所述第一温度阈值低于所述第二温度阈值,所述第二温度阈值低于所述第三温度阈值,所述第三温度阈值低于所述第四温度阈值。

在一些实施方式中,所述确定温度阈值,包括:如果所述直流供电接口与外部供电设备连接,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第五温度阈值和第六温度阈值;其中,所述第五温度阈值高于所述第三温度阈值,所述第六温度阈值高于所述第五温度阈值,所述第五温度阈值低于所述第六温度阈值。

在一些实施方式中,如果所述交流供电接口与外部供电设备连接,则所述根据所述电池温度与确定的温度阈值,选择开启或关闭所述加热器,以及选择开启或断开所述供电输入,包括以下至少一项:

如果所述电池温度低于所述第一温度阈值,为所述加热器供电并启动所述加热器工作,以及断开车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接;所述车载充电电机与所述交流供电接口连接,用于将交流转换成直流;

如果所述电池温度高于所述第一温度阈值但低于所述第二温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,以及闭合所述车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接;

如果所述电池温度高于所述第二温度阈值但低于所述第三温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,保持所述车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接,以及根据所述电池的允许充电能力请求所述车载充电电机的充电能力;

如果所述电池温度高于所述第四温度阈值时,停止所述加热器工作,保挂所述车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接,并根据所述电池的允许充电能力请求所述车载充电电机的充电能力。

在一些实施方式中,如果所述直流供电接口与外部供电设备连接,则所述根据获取到的电池温度与确定的温度阈值,选择开启或关闭所述加热器,以及选择开启或断开所述供电输入,包括以下至少一项:

如果所述电池温度低于所述第一温度阈值,为所述加热器供电并启动所述加热器工作,以及断开所述直流供电接口与所述电池的连接;

如果所述电池温度高于所述第一温度阈值但低于所述第二温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,以及闭合所述直流供电接口与所述电池的连接;

如果所述电池温度高于所述第二温度阈值但低于所述第五温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,保持所述直流供电接口与所述电池的连接,以及根据所述电池的允许充电能力请求所述直流供电接口所连接的直流供电设备的充电能力;

如果所述电池温度高于第六温度阈值时,停止所述加热器工作,保持所述直流供电接口与所述电池的连接,以及根据电池的允许充电能力请求所述直流供电接口所连接的直流供电设备的充电能力。

作为本发明实施例的一个方面,本发明实施例提供一种电池充电与加热的装置,包括:温度获取模块,用于获取传感器对电池检测到的电池温度;供电情况确定模块,用于确定直流供电接口或交流供电接口的供电输入情况,其中,所述交流供电接口与车载充电电机连接后再通过继电器与所述电池的充电接口连接;温度阈值确定模块,用于根据所述直流供电接口与所述交流供电接口的供电输入情况,确定温度阈值;以及工作选择模块,用于根据所述电池温度与确定的温度阈值,选择开启或关闭所述加热器,以及选择开启或断开所述供电输入。

在一些实施方式中,所述温度阈值确定模块包括:第一确定模块,用于如果所述交流供电接口有供电输入,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值和第四温度阈值;其中,所述第一温度阈值低于所述第二温度阈值,所述第二温度阈值低于所述第三温度阈值,所述第三温度阈值低于所述第四温度阈值。

在一些实施方式中,所述温度阈值确定模块包括:第二确定模块,用于如果所述直流供电接口有供电输入,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第五温度阈值和第六温度阈值;其中,所述第五温度阈值高于所述第三温度阈值,所述第六温度阈值高于所述第五温度阈值,所述第五温度阈值低于所述第六温度阈值。

作为本发明实施例的一个方面,本发明实施例提供一种电池充电与加热的系统,执行所述的方法,包括高压蓄电池、加热器、车载充电电机、传感器和电池管理系统:

所述高压蓄电池的正极通过第一供电母线与所述直流供电接口的正极连接,所述高压蓄电池的负极通过第二供电母线与所述直流供电接口的负极连接;

在所述第一供电母线上设有第一继电器和第二继电器,所述第二供电母线至少设有第三继电器;所述车载充电电机的直流输出端的正极连接在所述第一继电器与所述第二继电器之间,所述车载充电电机的直流输出端的负极连接在所述第三继电器与所述直流供电接口之间;所述加热器的电源输入端的正极连接在所述第一继电器与所述第二继电器之间或者通过第四继电器连接在所述高压蓄电池的电源输出端,所述加热器的电源输入端的负极连接在所述第三继电器所述直流供电接口之间;

所述传感器与所述电池管理系统连接,所述传感器用于检测所述高压蓄电池的温度,并将检测到的温度发送给所述电池管理系统;所述电池管理系统分别与所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器和所述第四继电器连接,用于根据所述检测到的温度控制所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器和所述第四继电器的关闭与断开。

在一些实施例中,所述系统还包括第五继电器,所述第五继电器的一端与所述车载充电机的直流输出端的正极连接,所述第五继电器的另一端连接在所述第一继电器与所述第二继电器之间。

作为本发明实施例的一个方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如前述实施例所述的方法。

作为本发明实施例的一个方面,本发明实施例提供一种终端设备,包括一个或多个处理器以及存储装置,存储装置用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如前述任一实施例所述的方法。

本发明实施例提供了一种电池充电与加热的方法,具有以下有益效果:电池在低温低电量的条件下,仍然可以正常开启充电,无需要为电池预留电量。而且在低温进行充电与加热的时候,可以避免加热器的功波动以及供电设备的电池控制精度不佳的情况下,对低温的电池造成过充或过放的问题,提高电池的使用寿命。

上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1示出根据本发明实施例的电池充电与加热的系统的示意图。

图2示出根据本发明实施例的电池充电与加热的系统的示意图。

图3示出根据本发明实施例的电池充电与加热的系统的示意图。

图4示出根据本发明实施例的电池充电与加热的系统的示意图。

图5示出本发明实施例的电池充电与加热的方法的流程示意图。

图6示出本发明实施例的电池充电与加热的装置的流程示意图。

图7示出本发明实施例的终端设备的结构示意图。

其中,1、第一继电器;2、第二继电器;3、第三继电器;4、第四继电器;5、第五继电器;6、第六继电器;

100、温度获取模块;200、供电情况确定模块;300、温度阈值确定模块;400、工作选择模块;

21、存储器;22、处理器及;23、通信接口。

具体实施方式

在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

作为一种示例性的实施方式,图1示出根据本发明实施例的电池充电与加热的系统的示意图。如图1所示,电池充电与加热的系统包括:高压蓄电池、加热器、车载充电电机、传感器和电池管理系统。高压蓄电池的充电端口设有正极和负极,高压蓄电池的正极通过第一供电母线与直流供电接口的正极连接,高压蓄电池的负极通过第二供电母线与直流供电接口的负极连接。直流供电接口可以用于与直流供电设备连接。直流供电设备通过第一供电母线和第二供电母线为高压蓄电池供电。

在第一供电母线上设有第一继电器1和第二继电器2,第二供电母线至少设有第三继电器。车载充电电机的直流输出端的正极连接在第一继电器1与第二继电器2之间,车载充电电机的直流输出端的负极连接在第三继电器3与直流供电接口之间。车载充电电机的交流输入端可以输入交流,车载充电电机在接收到交流电时将交流转换成直流,然后输出给高压蓄电池充电或者给加热器供电。

如图1所示,加热器的电源输入端的正极连接在第一继电器1与第二继电器2之间,加热器的电源输入端的负极连接在第三继电器3与直流供电接口之间。在本实施方式中,加热器可以由直流供电接口输出的直流进行供电或者由车载充电电机对交流转换成直流的电流进行供电。

如图2所示,加热器的电源输入端的正极通过第四继电器4连接在高压蓄电池的电源输出端,其负极连接在第三继电器3直流供电接口之间。在本实施方式中,加热器可以由高压蓄电池供电。

传感器可以设在高压蓄电池的表面或附近,以用于检测高压蓄电池的温度。并且传感器与电池管理系统连接,其将检测到的蓄电池的温度发送给电池管理系统。电池管理系统还分别与第一继电器1、第二继电器2、第三继电器3和第四继电器4连接,用于根据检测到的蓄电池的温度来控制第一继电器1、第二继电器2、第三继电器3和第四继电器4的关闭与断开。

本发明实施例可以根据蓄电池的不同温度控制加热器工作以加热蓄电池,以及在不同的温度下选择直流直接供电或充电还是选择将交流转换成直流的方式来供电或充电。

如图3所示,本实施例提供的电池充电与加热系统还可以包括第五继电器5。第五继电器5的一端与车载充电电机的直流输出端的正极连接,第五继电器的另一端连接在第一继电器1与第二继电器2之间。第五继电器5用于控制车载充电电机是否对加热器进行供电或是否用于准备对高压蓄电池进行充电。第五继电器5还与电池管理系统连接,电池管理系统根据检测到的蓄电池的温度来控制第五继电器5的关闭与断开。

如图4所示,本实施例提供的电池充电与加热系统还可以包括第六继电器。第六继电器设在第二供电母线上,第六继电器6的一端与直流供电接口的负极连接,另一端与加热器的电源输入端的负极和车载充电电机的直流输出端的负极连接。第五继电器还与电池管理系统连接,电池管理系统根据检测到的蓄电池的温度来控制第六继电器6的关闭与断开。

电池管理系统还可以与高压蓄电池连接,用于检测高压蓄电池的充电能力以请求外部的直流充电设备的充电能力。

电池充电与加热系统还包括直流充电设备和交流充电设备,直流充电设备的电源输出两端分别与直流供电接口的正极和负极连接,交流充电设备的电源输出两端分别与车载充电电机的交流输入端的正极和负极连接。电池管理系统还分别与直流充电设备和交流充电设备连接,用于请求直流充电设备或交流充电设备充电。

作一种示例性的实施方式,图5示出了根据本发明实施例的电池充电与加热的方法的流程示意图。如图5所示,本发明实施例的方法可以由电池管理系统执行,交流包括如下步骤S100至步骤S400,如下:

S100,获取传感器对电池检测到的电池温度。传感器可以设在高压蓄电池的表面或附近,以用于检测高压蓄电池的温度。并且传感器与电池管理系统连接,其将检测到的蓄电池的温度发送给电池管理系统。

S200,确定直流供电接口或交流供电接口是否与外部供电设备连接。其中,交流供电接口与车载充电电机连接后再通过继电器与电池的充电接口连接。如图1至图4所示,系统中设有两个供电接口,分别用于与直流供电设备和交流供电设备连接。电池管理系统检测直流供电接口连接了直流供电设备还是交流供电接口连接了交流供电设备。车载充电电机可以将输入的交流转换成直流,然后,输出给电池充电或者为充电器供电。

S300,根据直流供电接口与交流供电接口的供电输入情况,确定温度阈值。对于不同的充电方式,采用不同的温度阈值。即直流充电的温度阈值可以不同于交流充电的温度阈值。

S400,根据电池温度与确定的温度阈值,确定是否对电池进行加热,以及确定是否利用直流供电接口或交流供电接口的供电输入对电池进行充电。利用确定的温度阈值来比较电池温度,确定当前电池温度落在哪个温度区间中,进而确定是否要对电池进行加热或停止加热,以及确定是否对电池充电。电池可以处理以下三个状态:仅处于加热状态、处于充电加热状态以及仅处于充电状态。

由于电池的充电性能受到电池的温度、外接供电设备的可充电功率等的因素的影响。针对不同的充电方式,采用不同的温度阈值来确定是否对电池进行加热充电等操作。这样可以充分利用电池的充电性能,提高低温下的电池充电速度,缩短充电时间。此外,针对不高的充电方式、采用不同的温度阈值,确定是否根据电池的允许的可允许充电能力请求外部供电设备的充电能力,为样可以充分利用外接供电设备的可充电功率来提高低温下的充电速率。

如图1至图4所示,可以利用加热器对电池进行加热。加热器可以由直流供电接口或交流供电接口输入的电流供电,也可以由电池供电。

在本发明实施例中,针对不同的充电方式,采用不同的温度阈值对电池温度进行比较。上述步骤S300中,可以包括如下:

如果交流供电接口与外部供电设备连接,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值和第四温度阈值;其中,第一温度阈值低于第二温度阈值,第二温度阈值低于第三温度阈值,第三温度阈值低于第四温度阈值。

如果直流供电接口与外部供电设备连接,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第五温度阈值和第六温度阈值;其中,第五温度阈值高于第三温度阈值,第六温度阈值高于第五温度阈值,第五温度阈值低于第六温度阈值。

交流充电与直流充电这两种方式的充电电存在较大的差异,如果采用同一标准的温度阈值来确定是否对电池充电与加热,充电速率会低下。因此。为了在电池低温的条件尽可能地提高充电效率,电池管理系统通过识别供电接口的连接方式,自动识别出不同充电方式下的温度阈值。这样,可以充分利用电池的充电性能,缩短充电时间。

对于交流供电接口与外部供电设备连接的交流充电方式,车载充电电机的交流输入端与交流供电接口连接,其直流输出端可以通过继电器等开关与电池连接。上述步骤S400可以包括以下至少一项:

如果电池温度低于第一温度阈值,为加热器供电并启动加热器工作,以及断开车载充电电机的直流输出端与电池的连接;

如果电池温度高于第一温度阈值但低于第二温度阈值,继续为加热器供电并保持加热器工作,以及闭合车载充电电机的直流输出端与电池的连接;

如果电池温度高于第二温度阈值但低于第三温度阈值,继续为加热器供电并保持加热器工作,保持车载充电电机的直流输出端与电池的连接,以及根据电池的允许充电能力请求车载充电电机的充电能力;

如果电池温度高于第四温度阈值时,停止加热器工作,保挂车载充电电机的直流输出端与电池的连接,并根据电池的允许充电能力请求车载充电电机的充电能力。

对于直流供电接口与外部供电设备连接的直流充电方式,上述步骤S400可以包括以下至少一项:

如果电池温度低于第一温度阈值,为加热器供电并启动加热器工作,以及断开直流供电接口与电池的连接;

如果电池温度高于第一温度阈值但低于第二温度阈值,继续为加热器供电并保持加热器工作,以及闭合直流供电接口与电池的连接;

如果电池温度高于第二温度阈值但低于第五温度阈值,继续为加热器供电并保持加热器工作,保持直流供电接口与电池的连接,以及根据电池的允许充电能力请求直流供电接口所连接的直流供电设备的充电能力;

如果电池温度高于第六温度阈值时,停止加热器工作,保持直流供电接口与电池的连接,以及根据电池的允许充电能力请求直流供电接口所连接的直流供电设备的充电能力。

如图1所示,系统中设在第一继电器1、第二继电器2和第三继电器3。高压蓄电池的正极通过第一供电母线与直流供电接口的正极连接,高压蓄电池的负极通过第二供电母线与直流供电接口的负极连接。直流供电接口可以用于与直流供电设备连接。直流供电设备通过第一供电母线和第二供电母线为高压蓄电池供电。

在第一供电母线上设有第一继电器和第二继电器,第二供电母线至少设有第三继电器。车载充电电机的直流输出端的正极连接在第一继电器与第二继电器之间,车载充电电机的直流输出端的负极连接在第三继电器与直流供电接口的负极之间。车载充电电机的交流输入端可以输入交流,车载充电电机在接收到交流电时将交流转换成直流,然后输出给高压蓄电池充电或者给加热器供电。

加热器的电源输入端的正极连接在第一继电器与第二继电器之间,加热器的电源输入端的负极连接在第三继电器与直流供电接口的负极之间。加热器可以由直流供电接口输出的直流进行供电或者由车载充电电机对交流转换成直流的电流进行供电。

电池管理系统与传感器、电池连接。传感器可以设在高压蓄电池的表面或附近,以用于检测高压蓄电池的温度,并将其检测到的蓄电池的温度发送给电池管理系统。电池管理系统还分别与第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器连接,用于根据检测到的蓄电池的温度来控制第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器的关闭与断开。电池管理系统还可以检测电池的可充电能力以请求外部供电设备的充电能力。

示例性地,结合图1的系统中设置的继电器,以下将描述本发明实施例的电池管理系统通过控制继电器以及加热器如何为电池进行加热与充电的过程:

交流供电接口C、D连接交流供电设备以进行交流充电时,电池管理系统预先闭合第一继电器1和第三继电器3,以控制整车进入充电等待状态。

电池管理系统通过传感器检测并判断此时高压蓄电池的温度。

对于电池的温度低于第一温度阈值T1的情况下,针对不同充电方式,控制相应的继电器以为加热器供电以及为高压蓄电池充电,如下:

针对交流充电的方式,电池管理系统控制车载充电电机处于充电等待状态,并控制第一继电器1、第三继电器3断开,使高压蓄电池脱离充电线路。此时车载充电电机为加热器供电,并且通过电池管理系统启动加热器,使加热器开始工作,高压蓄电池处于加热状态。在这过程中,电池管理系统可以实时地根据加热器的功率消耗请求来车载充电电机的直流输出能力。

针对直流充电的方式,电池管理系统控制车载充电电机处于充电等待状态,并控制第一继电器1、第三继电器3断开,并控制第二继电器闭合。此时直流供电接口输入的直流为加热器供电,并且通过电池管理系统启动加热器,使加热器开始工作,高压蓄电池处于加热状态。

对于电池温度低于第二温度阈值T2但高于第一温度阈值T1,针对不同充电方式,控制相应的继电器的闭合与断开,以为加热器供电和为高压蓄电池充电,如下:

针对交流充电的方式,电池管理系统应控制车载充电电机处于充电等待状态,同时维持第一继电器1、第三继电器3处于闭合状态。此时,车载充电电机输入的直流为加热器供电,并且通过电池管理系统启动加热器,使加热器开始工作。由于第一继电器1和第三继电器3闭合,车载充电电机为高压蓄电池供电,使高压蓄电池处于边加热边充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。

针对直流充电方式,电池管理系统应通过原有的充电通讯协议控制外接直流充电装置处于充电等待状态。电池管理系统控制第一继电器1、第三继电器3和第二继电器2处于闭合状态。此时,直流供电接口输入的直流为加热器供电,并且通过电池管理系统启动加热器,使加热器开始工作。由于第一继电器1、第三继电器3和第二继电器2处于闭合状态,使高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流供电设备的充电能力。

此外,针对交流充电方式,如果高压蓄电池温度低于第三温度阈值T3时,第三温度阈值T3应高于第二温度阈值T2,维持第一继电器1、第三继电器3处于闭合状态,同时继续使能加热器,使高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。当高压蓄电池温度高于第四温度阈值T4时,同时维持第一继电器1、第三继电器3处于闭合状态,关闭加热器,使高压蓄电池处于充电状态,并根据高压蓄电池的允许充电能力实时请求车载充电电机的充电能力。

针对直流充电方式,如果高压蓄电池温度低于第五温度阈值T5时,第五温度阈值T5高于第三温度阈值T3,维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,同时继续使能加热器,使高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流供电设备的充电能力。如果高压蓄电池温度高于第六温度阈值T6时,维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,同时关闭加热器,使高压蓄电池处于充电状态。在这过程中,电池管理系统可以根据电池允许充电能力,请求外部直流供电设备的充电能力。

如图2所示,与图1提供的系统相比,加热器由高压蓄电池供电,且为加热器供电的线路中设有第四继电器4。

示例性地,结合图2的系统中设置的继电器,以下将描述本发明实施例的电池管理系统通过控制继电器以及加热器如何为电池进行加热与充电的过程:

车载充电电机的交流供电接口C、D连接外部供电设备,以进行交流充电,电池管理系统预先闭合第一继电器1、第三继电器3与第四继电器4,控制整车进入充电等待状态。如果直流供电接口A、B连接外部供电设备,以进行直流充电,电池管理系统预先闭合第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2与第四继电器4,控制整车进入充电等待状态。

电池管理系统通过传感器,确定电池的温度;

如果高压蓄电池温度低于第一温度阈值T1,有以下两种控制方式:

针对交流充电方式,电池管理系统应控制车载充电电机处于充电等待状态,控制第一继电器1、第三继电器3断开,将高压蓄电池脱离充电线路。同时,第四继电器4维持闭合状态,启动加热器工作,使高压蓄电池处于加热状态。在这过程中,电池管理系统实时根据加热器的功率消耗请求车载充电电机的充电能力,由外部交流供电设备直接给加热器供电。

针对直流充电方式,电池管理系统应通过原有的充电协议维持外部直流充电设备处于充电等待状态,控制第一继电器1、第三继电器3断开,同时第二继电器2维持闭合状态,并闭合第四继电器4,启动加热器工作,使高压蓄电池处于加热状态。在这个过程中,电池管理系统可以实时地根据加热器的功率消耗通过原有的充电通信协议请求外部直流供电设备的充电能力。

如果高压蓄电池温度低于第二温度阈值T2时,有以下两种控制方式:

针对交流充电方式,电池管理系统应控制车载充电电机处于充电等待状态,同时维持第一继电器1、第三继电器3、第四继电器4处于闭合状态,启动加热器工作,使高压蓄电池处于边加热边充电状态。在这过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。

针对直流充电方式,电池管理系统应通过原有的充电通讯协议控制外接直流供电设备处于充电等待状态。电池管理系统控制第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2、第四继电器4处于闭合状态,之后闭合继电器5,使能加热器,使高压蓄电池处于加热充电状态,该过程电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流充电设备的充电能力;

当高压蓄电池温度阈值低于阈值T2时,此时阈值T2应高于阈值T1,针对交流充电方式,电池管理系统应控制车载充电电机处于充电等待状态,同时维持第一继电器1、第三继电器3处于闭合状态,启动加热器工作,高压蓄电池处于边加热边充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。

针对直流充电方式,电池管理系统应通过原有的充电通讯协议控制外接直流供电设备处于充电等待状态。电池管理系统控制第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,并启动加热器工作,高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流供电设备的充电能力。

如果车载充电电机的交流供电接口C、D连接外部供电设备,以进行交流充电。此时,如果高压蓄电池温度低于第三温度阈值T3,维持第一继电器1、第三继电器3处于闭合状态,同时启动或保持加热器工作,高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。如果高压蓄电池温度高于第四温度阈值T4,同时维持第一继电器1、第三继电器3处于闭合状态,并停止加热器工作,断开第四继电器4,高压蓄电池仅处于充电状态。并且,根据高压蓄电池的允许充电能力实时请求车载充电电机的充电能力。

如果直流供电接口A、B连接外部供电设备,以进行直流充电。此时,如果高压蓄电池温度低于第五温度阈值T,维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,同时继续保持加热器工作,高压蓄电池处于加热充电状态。在这过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流供电设备的充电能力。如果高压蓄电池温度高于第六温度阈值T6,此时维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,同时关闭加热器,断开第四继电器4高压蓄电池仅处于充电状态。在这个过程中,电池管理系统应根据电池允许充电能力,请求外部直流充电设备的充电能力。

如图3所示,与图1提供的系统相比,在车载充电电机的直流输出端的正极通过第五继电器5与母线连接。

示例性地,结合图3的系统中设置的继电器,以下将描述本发明实施例的电池管理系统通过控制继电器以及加热器如何为电池进行加热与充电的过程:

直流供电接口A、B连接外部供电设备,以进行直流充电。电池管理系统预先闭合第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2,控制整车进入充电等待状态。

电池管理系统通过传感器,检测电池的温度。

如果高压蓄电池温度低于第一温度阈值T1,有以下两种控制方式:

针对直流充电方式,电池管理系统应通过原有的充电协议维持外部直流供电设备处于充电等待状态。控制第一继电器1、第三继电器3断开,同时第二继电器2维持闭合状态,启动加热器工作,高压蓄电池处于加热状态。在这个过程中电池管理系统应实时根据加热器的功率消耗通过原有的充电通信协议请求外部直流充电设备的充电能力。

针对交流充电方式,电池管理系统控制第一继电器1、第三继电器3,同时第五继电器5处于闭合状态,启动加热器工作,高压蓄电池处于加热状态。在这个过程中电池管理系统应实时根据加热器的功率消耗通过原有的充电通信协议请求车载充电电机的充电能力。

如果高压蓄电池温度低于第二温度阈值T2,有以下两种控制方式:

针对交流充电方式,电池管理系统应控制车载充电电机处于充电等待状态,同时维持第一继电器1、第三继电器3、第五继电器5处于闭合状态,并控制加热器工作,高压蓄电池处于边加热边充电状态。在这过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。

针对直流充电方式,电池管理系统应通过原有的充电通讯协议控制外接直流供电设备处于充电等待状态,电池管理系统控制第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,并控制加热器工儿,高压蓄电池处于加热充电状态。在这过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流供电设备的充电能力。

针对交流充电方式,如果高压蓄电池温度低于第三温度阈值T3,维持第一继电器1、第三继电器3、第五继电器5处于闭合状态,同时控制加热器工作,使高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。如果高压蓄电池温度高于第四温度阈值T4,同时维持第一继电器1、第三继电器3、第五继电器5处于闭合状态,并停止加热器工作,高压蓄电池仅处于充电状态。并根据高压蓄电池的允许充电能力实时请求车载充电电机的充电能力。

针对直流充电方式,如果高压蓄电池温度低于第五温度阈值T5,维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,同时继续控制加热器工作,高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统应综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流充电设备的充电能力。如果高压蓄电池温度高于第六温度阈值T6,此时维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2处于闭合状态,同时停止加热器工作,使高压蓄电池处于充电状态。该过程电池管理系统应根据电池允许充电能力,请求外部直流供电设备的充电能力。

如图4所示,与图1提供的系统相比,在车载充电电机的直流输出端的正极通过第五继电器5与母线连接,以及在第二母线中增加第六继电器6,使车载充电电机的直流输出的负极和加热器的供电输入端的负极均连接在第三继电器3和第六继电器6之间。

示例性地,结合图4的系统中设置的继电器,以下将描述本发明实施例的电池管理系统通过控制继电器以及加热器如何为电池进行加热与充电的过程:

在车载充电电机的交流供电接口C、D连接交流供电设备,以进行交流充电的情况下,此时为交流充电方式,电池管理系统检测到交流供电设备的存在,预先闭合第一继电器1、第三继电器3与第五继电器5,控制整车进入充电等待状态。在直流供电接口A、B连接直流供电设备,以进行直流充电的情况下,此时为直流充电方式,电池管理系统检测到直流供电设备的存在,预先闭合第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2与第五继电器5,控制整车进入充电等待状态。

电池管理系统通过传感器检测并判断此时高压蓄电池的温度。

在高压蓄电池温度低于第一温度阈值T1的情况下,为高压蓄电池进行加热,具体的控制过程如下:

针对交流充电方式,电池管理系统控制第一继电器1和第三继电器3断开,并控制第五继电器5闭合。然后,交流供电设备输入交流到车载充电电机中,车载充电电机将交流转换成直流后输入到加热器的电源输入端,使能加热器为高压蓄电池加热,高压蓄电池处于加热状态。

针对直流充电方式,电池管理系统控制第一继电器1、第三继电器3和第五继电器5断开,并控制第二继电器2和第六继电器6闭合。直流供电设备直接输入直流至直流供电接口,电流输入到加热器以使能加热器工作,高压蓄电池处于加热状态。

在高压蓄电池温度高于第一温度阈值T1但低于第二温度阈值T2(第二温度阈值T2高于第一温度阈值T1)的情况下,为高压蓄电池进行加热并充电,具体的控制过程如下:

针对交流充电方式,电池管理系统控制第一继电器1和第三继电器3闭合,并控制第五继电器5闭合。交流供电设备输入交流至车载充电电机,车载充电电机将交流转换成直流,并将直流输出为加热器供电以及为高压蓄电池充电。此时,高压蓄电池处于加热充电状态。

针对直流充电方式,电池管理系统控制第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2和第四继电器4闭合。直流供电设备通过直流供电接口直接输入直流至加热器和高压蓄电器,并控制加热器进行加热,高压蓄电池充电。此时,高压蓄电池处于加热充电状态。

此外,针对交流充电方式,在高压蓄电池温度高于第二温度阈值T2但低于第三温度阈值T3(第三温度阈值T3高于第二温度阈值T2)的情况下,电池管理系统维持第一继电器1、第三继电器3、第五继电器5闭合,同时继续使能加热器,使高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统可以综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求车载充电电机的充电能力。当高压蓄电池温度高于第四温度阈值T4(第四温度阈值T4高于第三温度阈值T3)时,电池管理系统维持第一继电器1、第三继电器3和第五继电器5处于闭合状态,关闭加热器使高压蓄电池仅处于充电状态,并根据高压蓄电池的允许充电能力实时请求车载充电电机的充电能力。

针对直流充电方式,在高压蓄电池温度高于第三温度阈值T3但低于第五温度阈值T5(第五温度阈值T5高于第三温度阈值T3)时,维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2和第四继电器4闭合,以及断开第五继电器。同时,继续使能加热器,使高压蓄电池处于加热充电状态。在这个过程中,电池管理系统可以综合考虑加热器的功率消耗及电池允许充电能力,请求外部直流充电设备的充电能力。在高压蓄电池温度高于第六温度阈值T6(第六温度阈值T6高于第五温度阈值T5)时,此时维持第一继电器1、第三继电器3、第二继电器2、第四继电器4闭合,同时关闭加热器,使高压蓄电池仅处于充电状态。在这个过程中,电池管理系统可以根据电池允许充电能力,请求外部直流充电设备的充电能力。

参见图6,本发明实施例还提供一种电池充电与加热的装置,包括:

温度获取模块100,用于获取传感器对电池检测到的电池温度;

供电情况确定模块200,用于确定直流供电接口或交流供电接口的供电输入情况,其中,交流供电接口与车载充电电机连接后再通过继电器与电池的充电接口连接;

温度阈值确定模块300,用于根据直流供电接口与交流供电接口的供电输入情况,确定温度阈值;

工作选择模块400,用于根据电池温度与确定的温度阈值,选择开启或关闭加热器,以及选择开启或断开供电输入。

在一些实施例中,温度阈值确定模块包括:第一确定模块,用于如果交流供电接口有供电输入,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值和第四温度阈值;其中,第一温度阈值低于第二温度阈值,第二温度阈值低于第三温度阈值,第三温度阈值低于第四温度阈值。

在一些实施例中,温度阈值确定模块包括:第二确定模块,用于如果直流供电接口有供电输入,则确定用于比较温度的第一温度阈值、第二温度阈值、第五温度阈值和第六温度阈值;其中,第五温度阈值高于第三温度阈值,第六温度阈值高于第五温度阈值,第五温度阈值低于第六温度阈值。

在一些实施例中,利用加热器对所述电池进行加热,且所述加热器由所述供电输入供电或由所述电池供电。

在一些实施例中,上述工作选择模块400用于以下至少一项:

如果所述电池温度低于所述第一温度阈值,为所述加热器供电并启动所述加热器工作,以及断开车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接;所述车载充电电机与所述交流供电接口连接,用于将交流转换成直流;

如果所述电池温度高于所述第一温度阈值但低于所述第二温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,以及闭合所述车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接;

如果所述电池温度高于所述第二温度阈值但低于所述第三温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,保持所述车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接,以及根据所述电池的允许充电能力请求所述车载充电电机的充电能力;

如果所述电池温度高于所述第四温度阈值时,停止所述加热器工作,保挂所述车载充电电机的直流输出端与所述电池的连接,并根据所述电池的允许充电能力请求所述车载充电电机的充电能力。

在一些实施例中,上述工作选择模块400用于以下至少一项:

如果所述电池温度低于所述第一温度阈值,为所述加热器供电并启动所述加热器工作,以及断开所述直流供电接口与所述电池的连接;

如果所述电池温度高于所述第一温度阈值但低于所述第二温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,以及闭合所述直流供电接口与所述电池的连接;

如果所述电池温度高于所述第二温度阈值但低于所述第五温度阈值,继续为所述加热器供电并保持所述加热器工作,保持所述直流供电接口与所述电池的连接,以及根据所述电池的允许充电能力请求所述直流供电接口所连接的直流供电设备的充电能力;

如果所述电池温度高于第六温度阈值时,停止所述加热器工作,保持所述直流供电接口与所述电池的连接,以及根据电池的允许充电能力请求所述直流供电接口所连接的直流供电设备的充电能力。

所述装置的功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

作为本发明实施例的一个示例,本发明实施例提供一种设计,监控车辆信号的结构中包括处理器22和存储器21,所述存储器21用于监控车辆信号的装置执行上述监控车辆信号的方法所对应的程序,所述处理器22被配置为用于执行所述存储器21中存储的程序。所述监控车辆信号的装置还包括通信接口23,用于监控车辆信号的装置与其他设备或通信网络通信。

该设备还包括:

通信接口23,用于处理器22与外部设备之间的通信。

存储器21可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器21、处理器22和通信接口23独立实现,则存储器21、处理器22和通信接口23可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(ISA,Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI,Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA,Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图7中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的,在具体实现上,如果存储器21、处理器22及通信接口23集成在一块芯片上,则存储器21、处理器22及通信接口23可以通过内部接口完成相互间的通信。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

本发明实施例的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质的更具体的示例至少(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序,然后将其存储在计算机存储器中。

在本发明实施例中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于指令执行系统、输入法或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency,RF)等等,或者上述的任意合适的组合。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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