阅读说明：本技术 一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统及方法 (Self-heating system and method for power battery of hydrogen energy fuel cell automobile ) 是由 谭乐 郝义国 陈华明 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统及方法,系统包括：整车控制器VCU、车载T-BOX、电池管理系统BMS、行车电脑ECU1、燃料电池控制器FCU和手机APP；其中,整车控制器VCU、车载T-BOX、电池管理系统BMS、行车电脑ECU1通过CAN总线进行连接通讯；车载T-BOX和手机APP通过无线网络与服务商TSP通信。方法具体为：所述服务商TSP在断电停车期间实时获取当地温度,当车辆所在地理位置环境温度低于设定的阈值A时,所述服务商TSP通过无线网络向手机APP发送提醒用车计划；手机APP反馈是否用车,若在预设时间T1内反馈用车,则动力电池自动进入加热状态；否则,服务商TSP间隔一定时间后再次发送提醒用车计划。本发明的有益效果是：成本低,可节约动力电池加热能耗。(The invention discloses a self-heating system and a method for a power battery of a hydrogen energy fuel cell automobile, wherein the system comprises the following components: the system comprises a vehicle control unit VCU, a vehicle-mounted T-BOX, a battery management system BMS, a driving computer ECU1, a fuel battery controller FCU and a mobile phone APP; the vehicle control unit VCU, the vehicle-mounted T-BOX, the battery management system BMS and the traveling computer ECU1 are connected and communicated through the CAN bus; the vehicle-mounted T-BOX and the mobile phone APP are communicated with the service provider TSP through a wireless network. The method comprises the following specific steps: the service provider TSP acquires local temperature in real time during power-off parking, and when the environmental temperature of the geographic position where the vehicle is located is lower than a set threshold value A, the service provider TSP sends a vehicle reminding plan to the mobile phone APP through a wireless network; the mobile phone APP feeds back whether the vehicle is used or not, and if the vehicle is fed back within the preset time T1, the power battery automatically enters a heating state; otherwise, the service provider TSP sends the reminding vehicle using plan again after a certain time interval. The invention has the beneficial effects that: the cost is low, and the heating energy consumption of the power battery can be saved.)

一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统及方法

技术领域

本发明涉及氢能汽车领域，尤其涉及一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统及方法。

背景技术

氢燃料电池汽车能够完全实现零污染、零排放，储能时间短，续航里程长，是未来新能源汽车的发展方向之一。由于氢燃料电池不具备能量回收功能，因此整车需配备动力电池用以整车能量回收和辅助驱动。但低温环境下，动力电池的放电性能变差，放电电压显著降低，放电容量明显减少。因此，给燃料电池汽车动力电池加热保温是十分必要的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统及方法，系统包括：

整车控制器VCU、车载T-BOX、电池管理系统BMS、行车电脑ECU1、燃料电池控制器FCU和手机APP；

其中，整车控制器VCU、车载T-BOX、电池管理系统BMS、行车电脑ECU1通过CAN总线进行连接通讯；

车载T-BOX和手机APP通过无线网络与服务商TSP通信。

一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热方法，应用于氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统，方法具体为：

所述服务商TSP在断电停车期间实时获取当地温度，当车辆所在地理位置环境温度低于设定的阈值A时，所述服务商TSP通过无线网络向手机APP发送提醒用车计划；

手机APP反馈是否用车，若在预设时间T1内反馈用车，则动力电池自动进入加热状态；否则，服务商TSP间隔一定时间后再次发送提醒用车计划。

进一步地，手机APP反馈用车时间后，车载T-BOX开始计时，在用车开始前T1时刻，唤醒整车控制器VCU；

整车控制器VCU控制低压上电，电池管理系统BMS得电自检完成后通过CAN总线发送电池包单体最高温度值给整车控制器VCU；

整车控制器VCU接收到电池管理系统BMS发送的电池包单体最高温度值，并判断其是否低于阀值B，若是，则整车控制器VCU发送高压上电指令，降压DC上高压后开始给低压蓄电池充电，防止在电池包自加热期间低压蓄电池馈电；否则整车控制器VCU断开低压继电器，发送“自加热完成状态”报文至车载T-BOX，并进入休眠。

进一步地，车辆高压上电后，行车电脑ECU1控制电池包内部的PTC加热回路或外部的水加热回路启动，用于电池包加热。

进一步地，ECU1判断电池包内单体最低温度是否大于阀值C，若是，则关闭电池包内部的PTC加热回路或外部的水加热回路；否则继续加热。

进一步地，整车控制器VCU接收到电池包报文功能关闭或电池包单体最低温度大于C时，判断此时动力电池SOC≤E且氢气剩余重量≥F是否成立，若是，则整车控制器VCU给燃料电池控制器FCU发送启动命令让燃料电池给动力电池充电，在燃料电池给动力电池充电过程中，动力电池SOC≥Q，则VCU发送高压下电指令，在完成高压下电后VCU发送“自加热完成”报文给车载T-BOX，延时断开低压继电器并进入休眠；其中E<Q；E、Q、F均为预设值，且大于0小于1；

若否，则继续判断动力电池SOC≥E且氢气剩余重量≥F是否成立，若是，则VCU发送高压下电指令；

否则，若条件“动力电池SOC≤E且氢气剩余重量≥F”和条件“动力电池SOC≥E且氢气剩余重量≥F”都不成立，则VCU发送“自加热终止”报文给车载T-BOX并发送高压下电指令后断开低压继电器进入休眠。

本发明提供的有益效果是：

根据车辆所处地理环境温度和司机预约用车的时间，自动启动车辆加热系统给动力电池加热，保证司机正常用车的同时可节约动力电池加热能耗；

在原车硬件基础上，只需要软件升级就可实现动力电池的自加热功能，应用成本低；

通过手机APP通知用户并预约好用车时间，避免在长时间无用车需求的情况下给动力电池加热，浪费电能。

附图说明

图1为本发明提出的一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

本发明提供一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统及方法，系统包括：

整车控制器VCU、车载T-BOX、电池管理系统BMS、行车电脑ECU1、燃料电池控制器FCU和手机APP；

其中，整车控制器VCU、车载T-BOX、电池管理系统BMS、行车电脑ECU1通过CAN总线进行连接通讯；

车载T-BOX和手机APP通过无线网络与服务商TSP通信。

请参考图1，图1是本发明提出的一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热方法的流程示意图。一种氢能燃料电池汽车动力电池自加热方法，应用于氢能燃料电池汽车动力电池自加热系统，具体如下：

所述服务商TSP在断电停车期间实时获取当地温度，当车辆所在地理位置环境温度低于设定的阈值A时，所述服务商TSP通过无线网络向手机APP发送提醒用车计划；

手机APP反馈是否用车，若在预设时间T1内反馈用车，则动力电池自动进入加热状态；否则，服务商TSP间隔一定时间后再次发送提醒用车计划。

手机APP反馈用车时间后，车载T-BOX开始计时，在用车开始前T1时刻，唤醒整车控制器VCU；

整车控制器VCU控制低压上电，电池管理系统BMS得电自检完成后通过CAN总线发送电池包单体最高温度值给整车控制器VCU；

整车控制器VCU接收到电池管理系统BMS发送的电池包单体最高温度值，并判断其是否低于阀值B，若是，则整车控制器VCU发送高压上电指令，降压DC上高压后开始给低压蓄电池充电，防止在电池包自加热期间低压蓄电池馈电；否则整车控制器VCU断开低压继电器，发送“自加热完成状态”报文至车载T-BOX，并进入休眠。

车辆高压上电后，行车电脑ECU1控制电池包内部的PTC加热回路或外部的水加热回路启动，用于电池包加热。

ECU1判断电池包内单体最低温度是否大于阀值C，若是，则关闭电池包内部的PTC加热回路或外部的水加热回路；否则继续加热。

整车控制器VCU接收到电池包报文功能关闭或电池包单体最低温度大于C时，判断此时动力电池SOC≤E且氢气剩余重量≥F是否成立，若是，则整车控制器VCU给燃料电池控制器FCU发送启动命令让燃料电池给动力电池充电，在燃料电池给动力电池充电过程中，动力电池SOC≥Q，则VCU发送高压下电指令，在完成高压下电后VCU发送“自加热完成”报文给车载T-BOX，延时断开低压继电器并进入休眠；其中E<Q；E、Q、F均为预设值，且大于0小于1；

若否，则继续判断动力电池SOC≥E且氢气剩余重量≥F是否成立，若是，则VCU发送高压下电指令；

否则，若条件“动力电池SOC≤E且氢气剩余重量≥F”和条件“动力电池SOC≥E且氢气剩余重量≥F”都不成立，则VCU发送“自加热终止”报文给车载T-BOX并发送高压下电指令后断开低压继电器进入休眠。

T-BOX等待用户用车或计时达到T2则重新开始动力电池自加热流程。

本发明中，各预设值设置如下：T1为XX30min、T2为XX4h；E为30％；F为60％；Q为95％；A为-30℃；B为-28℃；C为25℃。

本发明的有益效果是：

根据车辆所处地理环境温度和司机预约用车的时间，自动启动车辆加热系统给动力电池加热，保证司机正常用车的同时可节约动力电池加热能耗；

在原车硬件基础上，只需要软件升级就可实现动力电池的自加热功能，应用成本低；

通过手机APP通知用户并预约好用车时间，避免在长时间无用车需求的情况下给动力电池加热，浪费电能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。