一種具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，包括：電池支路、加熱支路、供外部能量源輸入的第一端口以及電池系統(tǒng)控制器；其中，所述電池支路包括動力電池以及設(shè)置在所述動力電池兩側(cè)的通斷控制開關(guān)；所述加熱支路包括用于對所述動力電池進(jìn)行加熱的加熱單元，所述加熱支路經(jīng)由至少一個通斷控制開關(guān)與所述電池支路并聯(lián)；所述第一端口的第一端經(jīng)由通斷控制開關(guān)連接所述加熱支路的第一端，所述第一端口的第二端連接所述加熱支路的第二端；所述電池系統(tǒng)控制器能夠控制各通斷控制開關(guān)的通斷，在滿足電池加熱條件時選擇所述動力電池或所述外部能量源驅(qū)動所述加熱單元，對所述動力電池進(jìn)行加熱。
【專利說明】
一種具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及汽車新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及汽車的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今鋰電池在電動車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著電動汽車應(yīng)用的逐步推廣，電動汽車運行的環(huán)境也越來越復(fù)雜，在低溫下進(jìn)行充放電的需求也更加緊迫。由于電池自身的溫度特性，導(dǎo)致其在低溫環(huán)境下充放電功率不足，嚴(yán)重影響電池系統(tǒng)的性能。
[0003]目前，解決電池低溫充電的問題最為常見的方案是，利用充電機作為能量源給電池系統(tǒng)加熱，使電池系統(tǒng)達(dá)到能夠充電的溫度。不過目前的連接方式，往往會導(dǎo)致充電機在給電池系統(tǒng)加熱的時候，同時會給電池進(jìn)行充電，而對電池進(jìn)行低溫充電可能會導(dǎo)致電池的安全性、壽命等種種方面的問題。
[0004]此外，目前的電池低溫加熱系統(tǒng)，往往只考慮低溫下對電池加熱后充電的需求，而未考慮在低溫情況下車輛行駛的需求。實際上，低溫情況下，如果車輛處于運行狀態(tài)無法給電池加熱從而使其工作在不適宜的溫度，不能發(fā)揮電池充放電性能，對整車的動力性和續(xù)駛里程均會有較大的影響。并且，由于電池處于低溫環(huán)境下不能回饋車輛制動能量，導(dǎo)致了很大的能源浪費。
[0005]考慮到上述問題，有必要設(shè)計一種能合理有效利用電池自身或充電機、回饋電機、其他車載動力系統(tǒng)作為能量源給電池加熱的動力電池系統(tǒng)，使電池處于適宜的溫度以獲得最優(yōu)化充放電功率，在解決低溫環(huán)境充電困難的同時提高電池的動力性和整車經(jīng)濟性和電池系統(tǒng)的安全性。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種新的動力電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有新的構(gòu)型，能夠合理有效利用電池自身、充電裝置、回饋電機、其他車載動力系統(tǒng)作為能量源給電池加熱，最終使電池處于適宜的溫度以獲得最優(yōu)化充放電功率。在解決低溫環(huán)境充電困難的同時提高電池的動力性和整車經(jīng)濟性。
[0007]因此，本實用新型公開了一種具有加熱功能，特別是低溫加熱功能的動力電池系統(tǒng)，所述動力電池系統(tǒng)包括:
[0008]電池支路、加熱支路、供外部能量源輸入的第一端口以及電池系統(tǒng)控制器;其中，
[0009]所述電池支路包括動力電池以及設(shè)置在所述動力電池兩側(cè)的通斷控制開關(guān)；
[0010]所述加熱支路包括用于對所述動力電池進(jìn)行加熱的加熱單元，所述加熱支路經(jīng)由至少一個通斷控制開關(guān)與所述電池支路并聯(lián)；
[0011]所述第一端口的第一端經(jīng)由通斷控制開關(guān)連接所述加熱支路的第一端，所述第一端口的第二端連接所述加熱支路的第二端；
[0012]所述電池系統(tǒng)控制器能夠控制各通斷控制開關(guān)的通斷，在滿足電池加熱條件時選擇所述動力電池或所述外部能量源驅(qū)動所述加熱單元，對所述動力電池進(jìn)行加熱。
[0013]優(yōu)選地，所述動力電池系統(tǒng)還包括供動力電池電壓輸出的第二端口，所述第二端口的第一端連接所述加熱支路的第一端，所述第二端口的第二端連接所述電池支路的第二端并經(jīng)由通斷控制開關(guān)連接所述加熱支路的第二端。
[0014]優(yōu)選地，所述加熱支路還包括電流測量單元，該電流測量單元監(jiān)測流過所述加熱單元的電流并且將測量結(jié)果傳送給所述電池系統(tǒng)控制器，所述電池系統(tǒng)控制器根據(jù)所述測量結(jié)果來控制各通斷控制開關(guān)。
[0015]優(yōu)選地，所述加熱支路還包括溫控斷路裝置，以在所述加熱單元的溫度超過預(yù)定值的情況下，自動斷開所述加熱支路。
[0016]優(yōu)選地，所述加熱單元或所述動力電池上設(shè)置有溫控開關(guān)，所述溫控開關(guān)用于控制設(shè)置在所述加熱支路的第一端與所述第一端口的第一端之間的通斷控制開關(guān)的低壓驅(qū)動電路，從而基于所述加熱單元或所述動力電池的溫度控制該通斷控制開關(guān)的斷開。
[0017]優(yōu)選地，所述電池支路包括動力電池和分別設(shè)置在動力電池兩端的第一通斷控制開關(guān)和第二通斷控制開關(guān)，所述加熱支路的第一端經(jīng)由所述第一通斷控制開關(guān)連接所述第一端口的第一端，所述加熱支路的第二端經(jīng)由第三通斷控制開關(guān)連接所述第二端口的第二端。
[0018]優(yōu)選地，所述電池支路包括動力電池和分別設(shè)置在動力電池兩端的第一通斷控制開關(guān)和第二通斷控制開關(guān)，所述加熱支路的第二端經(jīng)由第三通斷控制開關(guān)連接所述第二端口的第二端，并且所述加熱支路的第一端經(jīng)由第四通斷控制開關(guān)連接所述第一端口的第一端。
[0019]優(yōu)選地，所述第二端口還用于由所述動力電池和所述外部能量源之外的能量源為所述動力電池提供加熱所述加熱單元或?qū)λ鲭姵剡M(jìn)行充電的能量。
[0020]本實用新型的動力電池系統(tǒng)能夠使用多種能量源(如電池自身或者充電機、回饋電機、其他車載動力系統(tǒng)等)給動力電池系統(tǒng)加熱，能適應(yīng)更加復(fù)雜的工況，并且在提高電池的動力性和整車經(jīng)濟性的同時提高了電池系統(tǒng)的安全性。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的是，能夠用本實用新型實現(xiàn)的目的和優(yōu)點不限于以上具體所述，并且根據(jù)以下詳細(xì)說明將更清楚地理解本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)的上述和其他目的。
【附圖說明】
[0022]參考附圖，本實用新型更多的目的、功能和優(yōu)點將通過本實用新型實施方式的如下描述得以闡明，在附圖中:
[0023]圖1示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的動力電池系統(tǒng)示意圖；
[0024]圖2示出了根據(jù)本實用新型的另一實施例的動力電池系統(tǒng)示意圖；
[0025]圖3示出了根據(jù)本實用新型的另一實施例的動力電池系統(tǒng)示意圖；以及
[0026]圖4示出了根據(jù)本實用新型的另一實施例的動力電池系統(tǒng)的示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:
[0028]110:動力電池系統(tǒng)；131:低壓溫控開關(guān)；
[0029]130:電池系統(tǒng)控制器;140:加熱單元；122:熱熔斷裝置；
[0030]124:電流測量單元；150:加熱支路；
[0031 ]161:第一通斷控制開關(guān)(電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān))；
[0032]162:第二通斷控制開關(guān)(電池支路正極通斷控制開關(guān))；
[0033]163:第三通斷控制開關(guān)(充電通斷控制開關(guān))；
[0034]170:電池支路；180:動力電池；
[0035]191:動力電池輸入輸出端口；
[0036]192:外部能量源(充電機)輸入端口；
[0037]210:動力電池系統(tǒng);211:配電系統(tǒng);231:低壓溫控開關(guān)；
[0038]230:電池系統(tǒng)控制器;240:加熱單元;222:熱熔斷裝置；
[0039]224:電流測量單元；250:加熱支路；
[0040]261:第一通斷控制開關(guān)(電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān))；
[0041]262:第二通斷控制開關(guān)(電池支路正極通斷控制開關(guān))；
[0042]263:第三通斷控制開關(guān)(充電通斷控制開關(guān))；
[0043]264:第四通斷控制開關(guān)；
[0044]270:電池支路;280:動力電池；
[0045]291:動力電池系統(tǒng)輸入輸出端口；
[0046]292:外部能量源(充電機)輸入端口。
【具體實施方式】
[0047]下面，對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。這些優(yōu)選實施方式的示例在附圖中進(jìn)行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本實用新型的實施方式僅僅是示例性的，并且本實用新型的技術(shù)精神及其主要操作不限于這些實施方式。
[0048]在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本實用新型，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實用新型的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本實用新型關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。
[0049]參照圖1所示，根據(jù)本實用新型一實施例的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)110包括:電池支路170、加熱支路150、動力電池輸入輸出端口 191、外部能量源輸入端口 192以及電池系統(tǒng)控制器130，電池支路170包括用于輸出電流或接收充電電流的動力電池180以及多個(圖1中為兩個)通斷控制開關(guān)161和162。加熱支路150包括用于加熱動力電池的加熱單元140，加熱支路140經(jīng)由至少一個通斷控制開關(guān)(如充電通斷控制開關(guān)163)與電池支路170并聯(lián)。外部能量源輸入端口(也可稱為充電端口)192，主要是充電機的輸入端口，包括車載充電機和非車載充電機，即外部能量源為充電機。動力電池的輸入輸出端口 191用于電池電壓向外部輸出，以驅(qū)動整車電機等負(fù)載，此外，該端口 191也可以接受回饋電機等其他車載動力系統(tǒng)的輸入，用于進(jìn)行充電或?qū)訜釂卧?40進(jìn)行加熱。
[0050 ]電池系統(tǒng)控制器13 O與電池支路和加熱支路連接，并能夠控制各通斷控制開關(guān)161、162和163的通斷，在滿足電池加熱條件時可選擇動力電池、回饋電機或外部能量源驅(qū)動加熱單元，以對動力電池進(jìn)行加熱。并且，在不需要加熱時，電池系統(tǒng)控制器130能夠控制加熱支路與電池支路或其他支路隔離，不影響動力電池系統(tǒng)正常使用。通斷控制開關(guān)161和162用于斷開或者連通電池支路，實現(xiàn)電池支路與其他支路的隔離或者導(dǎo)通，特別的，可實現(xiàn)與外部高壓總線、能量源或者加熱支路的隔離或者導(dǎo)通。
[0051]本實施例中，加熱支路150利用電池支路中的通斷控制開關(guān)，實現(xiàn)加熱支路和電池支路的隔離或者導(dǎo)通，特別的，加熱支路150—端連接到外部能量源輸入端口 192的一端，通過第三通斷控制開關(guān)(充電通斷控制開關(guān))163連接于電池支路(具體地連接到第二通斷控制開關(guān)162)，另一端通過第一通斷控制開關(guān)(電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān))161連接到電池支路動力電池和外部能源輸入輸出端口 192的另一側(cè)。
[0052]加熱支路150中的加熱單元140的一端(視圖中左側(cè)端)直接連接到充電端口192的一側(cè)，加熱支路150經(jīng)由第三通斷控制開關(guān)163連接于至少一個設(shè)置在電池支路中的通斷控制開關(guān)162的外側(cè)，加熱支路150中的加熱單元140的另一端(視圖中右側(cè))通過至少一個通斷控制開關(guān)161連接到充電端口 192的另一側(cè)。
[0053]本實施例中，在加熱支路并聯(lián)到電池支路兩端的時候，中間隔了一個通斷控制裝置162，這樣可以防止加熱的時候被充電，同時又具備電池對加熱單元輸出能量的功能。本實施例中，加熱單元140例如可以是利用能量源加熱的加熱片，但本實用新型并不限于此。
[0054]電池系統(tǒng)控制器130可對整個系統(tǒng)和電池系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行檢查:電池系統(tǒng)控制器130判斷動力電池系統(tǒng)110是否存處于故障狀態(tài)，如果處于故障狀態(tài)，則電池系統(tǒng)控制器130報告故障并且斷開電池支路170;動力電池系統(tǒng)110處于無故障狀態(tài)后，電池系統(tǒng)控制器130判斷動力電池是否需要加熱，如果需要加熱，則檢測加熱回路150是否處于故障狀態(tài)。若加熱回路150正常則進(jìn)入加熱狀態(tài)，如果處于故障狀態(tài)，則報告故障并且斷開加熱回路150。
[0055]電池系統(tǒng)控制器130判斷電池系統(tǒng)是否存處于故障狀態(tài)可以以如下方式進(jìn)行:接通電池支路的通斷控制開關(guān)，測定電池系統(tǒng)是否形成回路，以及動力電池兩端的電壓是否正常。
[0056]電池系統(tǒng)控制器130檢測加熱支路是否處于故障狀態(tài)可以以如下方式進(jìn)行:接通各通斷控制開關(guān)161、162和163，即直接將動力電池的高壓輸出給加熱單元，通過控制通斷控制開關(guān)的不同閉合情況同時測量加熱單元的電流，以判斷加熱單元工作是否正常。
[0057]電池系統(tǒng)控制器130可通過檢測動力電池的溫度來確定動力電池是否滿足加熱條件。加熱條件例如可以包括充電加熱條件、動力電池保溫條件和/或行車加熱條件:
[0058]充電加熱條件，在準(zhǔn)備充電前或者在充電過程中，如果動力電池溫度低于最低充電溫度或低于最佳充電溫度范圍，或者用戶希望對動力電池加熱，則滿足充電加熱條件；
[0059]動力電池保溫條件，在汽車停駛狀態(tài)，如果動力電池溫度低于最佳使用溫度，或者用戶希望對動力電池保溫以提供最佳性能，則滿足動力電池保溫條件;或
[0060]行車加熱條件，在汽車行駛狀態(tài)，如果動力電池溫度低于最佳使用溫度，或者客戶希望對動力電池加熱以提供最佳性能，則滿足行車加熱條件。
[0061]在實施例中，由于電池系統(tǒng)控制器需要檢查動力電池的溫度，因此需要包括溫度傳感器以測量動力電池的溫度情況。
[0062]在本實用新型如圖1所示的構(gòu)型下，不需要在加熱支路中增加通斷控制開關(guān)，即可以保證加熱系統(tǒng)正常工作，不會發(fā)生加熱同時充電或者電池系統(tǒng)放電同時加熱的情況，可以根據(jù)需求控制系統(tǒng)的正常運行。
[0063]在本實用新型中，對于加熱的能量源，可以按如下方式進(jìn)行加熱(參見圖1):
[0064](I)加熱能量源為車載或者非車載充電機，則通過閉合一個電池支路通斷控制開關(guān)，比如說，如圖1所示的電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān)161，即可以使用充電機的能量驅(qū)動加熱單元，加熱電池，同時斷開充電通斷控制開關(guān)163，即可以保證電池不會被充電，保證系統(tǒng)的安全。
[0065](2)加熱能量源為動力電池本身，則通過閉合各個電池支路通斷控制開關(guān)，特別的，如圖1所示的電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān)161、電池支路正極通斷控制開關(guān)162、充電通斷控制開關(guān)163，即可以使用電池的能量驅(qū)動加熱單元，加熱電池。
[0066](3)電池系統(tǒng)在正常充電的情況下，閉合充電通斷控制開關(guān)163和電池支路正極通斷控制開關(guān)162，斷開電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān)161，即可以對電池系統(tǒng)進(jìn)行充電，同時不會對動力電池180進(jìn)行加熱。
[0067](4)電池系統(tǒng)在正常使用的情況下，閉合電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān)161和電池支路正極通斷控制開關(guān)162，斷開充電通斷控制開關(guān)163，電池系統(tǒng)即可以通過能量輸出輸入端口 191向外輸入輸出能量，同時不會對加熱單元140輸出能量，不會對動力電池180進(jìn)行加熱。
[0068](5)動力電池系統(tǒng)在低溫運行情況下，在動力電池系統(tǒng)不能接受整車制動回饋電流時，電池系統(tǒng)控制器可閉合圖1中的通斷隔離開關(guān)163，這樣利用回饋電流驅(qū)動加熱單元對動力電池加熱，同時防止電池被回饋充電，特別地，可以通過控制回饋電壓不大于動力電池系統(tǒng)開路電壓來實現(xiàn)。
[0069]基于圖1所示的動力電池系統(tǒng)，可以實現(xiàn)如下效果:
[0070](I)在原有電池系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，僅需要增加加熱單元而不需要在加熱支路上增加通斷控制開關(guān)，可以有效控制成本。
[0071](2)可以使用多種回路多種能量源給動力電池系統(tǒng)加熱，能適應(yīng)更加復(fù)雜的工況。
[0072](3)在電機不能給動力電池回饋時，可以用來給動力電池加熱，可以提高整車的經(jīng)濟性。
[0073](4)在行車過程中也能給動力電池加熱，在低溫的環(huán)境下提高動力電池系統(tǒng)的動力性。在充電結(jié)束之后，可以使用多種回路給動力電池保溫在最佳溫度，在低溫環(huán)境時，車輛開始啟動就有良好的動力性。
[0074]為了電池系統(tǒng)控制器和車輛的安全，本實用新型還有如下考慮(參見圖2):
[0075]加熱支路150包含熱熔斷裝置122或者其他溫控斷路裝置，以在熱失控情況下，檢測到溫度超標(biāo)后，自動斷開加熱支路150，保護(hù)包括加熱單元140和電池在內(nèi)的整個電池系統(tǒng) IlO0
[0076]加熱單元上可包含低壓供電溫控開關(guān)131，以在熱失控情況下，檢測到加熱單元或者被加熱對象(電池)溫度超標(biāo)后，自動斷開通斷控制開關(guān)161的低壓驅(qū)動電路，以斷開通斷控制開關(guān)161，從而斷開加熱支路150，保護(hù)包括加熱單元140和電池在內(nèi)的整個動力電池系統(tǒng) IlO0
[0077]為了更好的監(jiān)測加熱單元安全性，可以在加熱支路增加電流測量單元124，以精確獲得加熱單元的情況，分析加熱單元的加熱功率。加熱過程中，電池系統(tǒng)控制器130在監(jiān)測到電流測量單元124測量得到的加熱電流超過期望值的情況下，即可以斷開相應(yīng)的通斷控制開關(guān)，確保加熱單元的安全性;在非加熱過程中，電池系統(tǒng)控制器130監(jiān)測到電流測量單元124測量得到的電流大于閾值，表明出現(xiàn)了非期望的加熱，也可以即時采取措施，保證系統(tǒng)的安全性;在需要加熱時，閉合所有相關(guān)通斷控制開關(guān)后，電池系統(tǒng)控制器130監(jiān)測到電流測量單元124測量得到的電流為零，表明加熱單元出現(xiàn)了斷路故障，也可以即時上報故障，采取相應(yīng)措施。
[0078]在實際應(yīng)用中，可以將熱熔斷裝置122、低壓供電溫控開關(guān)131、電流測量單元124中的一個或多個選擇性地設(shè)置在動力電池系統(tǒng)中。
[0079]上述可知，與圖1相比，圖2所示的動力電池系統(tǒng)還具有如下優(yōu)點:
[0080](5)有熱熔斷裝置和低壓溫控開關(guān)，可以讓加熱過程更加的安全。
[0081](6)在充電機等能量源給電池加熱的時候，可以通過將電池支路通斷控制開關(guān)斷開，防止電池被充電，保護(hù)電池的性能。
[0082](7)在加熱支路設(shè)置有電流測量單元，能更好的監(jiān)測加熱單元安全性。
[0083]圖3示出了本實用新型另一實施例的動力電池系統(tǒng)示意圖。圖3中的動力電池系統(tǒng)包括:電池支路270、加熱支路250、動力電池輸入輸出端口 291、外部能量源輸入端口 292以及電池系統(tǒng)控制器230，電池支路270包括動力電池180以及兩個通斷控制開關(guān)261和262。加熱支路250包括用于加熱動力電池的加熱單元240，加熱支路240經(jīng)由通斷控制開關(guān)(如充電通斷控制開關(guān)263和第四通斷控制開關(guān)264)與電池支路270并聯(lián)。
[0084]如果要使電池系統(tǒng)對外只有一個端口，可以采用一個配電系統(tǒng)211，以將電池的能量傳輸給不同的部件。配電系統(tǒng)的電路中，可存在充電通斷控制開關(guān)263和第四通斷控制開關(guān) 264。
[0085]圖3所示的構(gòu)型下，加熱支路250的一端連接到充電端口292的一端(圖3中端口 292的左側(cè)一端)，通過充電通斷控制開關(guān)263連接于電池支路正極通斷控制開關(guān)262的外側(cè)，加熱支路250的另一端通過第四通斷控制開關(guān)264連接到電池支路的動力電池180和充電端口292的另一側(cè)。
[0086]圖3所示的此構(gòu)型下，也不需要增加加熱單元通斷控制開關(guān)，即可以保證加熱系統(tǒng)正常工作，不會發(fā)生加熱同時充電或者電池系統(tǒng)放電同時加熱的情況?？梢愿鶕?jù)需求控制系統(tǒng)的正常運行。
[0087]與前述實施例類似的，對于加熱的能量源，可以按如下方式進(jìn)行加熱
[0088](I)加熱能量源為車載或者非車載充電機，則通過閉合一個電池支路通斷控制開關(guān)，比如說，如圖3所示的第四通斷控制開關(guān)264，即可以使用充電機的能量驅(qū)動加熱單元，加熱電池，同時斷開充電通斷控制開關(guān)263，即可以保證電池不會被充電，保證系統(tǒng)的安全。
[0089](2)加熱能量源為動力電池本身，則通過閉合各個通斷控制開關(guān)，特別的，如圖3所示的電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān)261、電池支路正極通斷控制開關(guān)262、充電通斷控制開關(guān)263、第四電池支路通斷控制開關(guān)264，即可以使用電池的能量驅(qū)動加熱單元，加熱電池。
[0090](3)電池系統(tǒng)在正常充電的情況下，閉合充電通斷控制開關(guān)263和電池支路正極通斷控制開關(guān)262、電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān)261，斷開第四電池支路通斷控制開關(guān)264，即可以對電池系統(tǒng)進(jìn)行充電，同時不會對動力電池180進(jìn)行加熱。
[0091](4)電池系統(tǒng)在正常使用的情況下，閉合電池支路負(fù)極通斷控制開關(guān)261和電池支路正極通斷控制開關(guān)262、第四電池支路通斷控制開關(guān)264，斷開充電通斷控制開關(guān)263，電池系統(tǒng)即可以通過能量輸出輸入端口 291向外輸入輸出能量，同時不會對加熱單元240輸出能量，不會對動力電池280進(jìn)行加熱。
[0092](5)動力電池系統(tǒng)在低溫運行情況下，在動力電池系統(tǒng)不能接受整車制動回饋電流時，電池系統(tǒng)控制器可閉合圖3中的通斷隔離開關(guān)263，這樣利用回饋電流驅(qū)動加熱單元對動力電池加熱，同時防止電池被回饋充電，特別地，可以通過控制回饋電壓不大于動力電池系統(tǒng)開路電壓來實現(xiàn)。
[0093]圖3所示的實施例能夠達(dá)到與圖1類似的效果。
[0094]同樣地，如圖4所示，可以將熱熔斷裝置222、低壓供電溫控開關(guān)231、電流測量單元224中的一個或多個選擇性地設(shè)置在動力電池系統(tǒng)230中，可以更好地保證電池系統(tǒng)控制器和車輛的安全。
[0095]本實用新型的控制方法同樣能夠合理有效利用電池自身、充電裝置、回饋電機、其他車載動力系統(tǒng)等作為能量源給電池加熱，最終使電池處于適宜的溫度以獲得最優(yōu)化充放電功率，在解決低溫環(huán)境充電困難的同時提高了電池的動力性和整車經(jīng)濟性和電池系統(tǒng)的安全性。
[0096]如上針對一個實施例描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施例中使用，和/或與其它實施例中的特征相結(jié)合或替代其它實施例中的特征使用。
[0097]結(jié)合這里披露的本實用新型的說明和實踐，本實用新型的其他實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是易于想到和理解的。說明和實施例僅被認(rèn)為是示例性的，本實用新型的真正范圍和主旨均由權(quán)利要求所限定。
【主權(quán)項】
1.一種具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池系統(tǒng)包括電池支路、加熱支路、供外部能量源輸入的第一端口以及電池系統(tǒng)控制器;其中， 所述電池支路包括動力電池以及設(shè)置在所述動力電池兩側(cè)的通斷控制開關(guān)； 所述加熱支路包括用于對所述動力電池進(jìn)行加熱的加熱單元，所述加熱支路經(jīng)由至少一個通斷控制開關(guān)與所述電池支路并聯(lián)； 所述第一端口的第一端經(jīng)由通斷控制開關(guān)連接所述加熱支路的第一端，所述第一端口的第二端連接所述加熱支路的第二端； 所述電池系統(tǒng)控制器能夠控制各通斷控制開關(guān)的通斷，在滿足電池加熱條件時選擇所述動力電池或所述外部能量源驅(qū)動所述加熱單元，對所述動力電池進(jìn)行加熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池系統(tǒng)還包括供動力電池電壓輸出的第二端口，所述第二端口的第一端連接所述加熱支路的第一端，所述第二端口的第二端連接所述電池支路的第二端并經(jīng)由通斷控制開關(guān)連接所述加熱支路的第二端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱支路還包括電流測量單元，該電流測量單元監(jiān)測流過所述加熱單元的電流并且將測量結(jié)果傳送給所述電池系統(tǒng)控制器，所述電池系統(tǒng)控制器根據(jù)所述測量結(jié)果來控制各通斷控制開關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱支路還包括溫控斷路裝置，以在所述加熱單元的溫度超過預(yù)定值的情況下，自動斷開所述加熱支路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱單元或所述動力電池上設(shè)置有溫控開關(guān)，所述溫控開關(guān)用于控制設(shè)置在所述加熱支路的第一端與所述第一端口的第一端之間的通斷控制開關(guān)的低壓驅(qū)動電路，從而基于所述加熱單元或所述動力電池的溫度控制該通斷控制開關(guān)的斷開。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池支路包括動力電池和分別設(shè)置在動力電池兩端的第一通斷控制開關(guān)和第二通斷控制開關(guān)，所述加熱支路的第一端經(jīng)由所述第一通斷控制開關(guān)連接所述第一端口的第一端，所述加熱支路的第二端經(jīng)由第三通斷控制開關(guān)連接所述第二端口的第二端。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池支路包括動力電池和分別設(shè)置在動力電池兩端的第一通斷控制開關(guān)和第二通斷控制開關(guān)，所述加熱支路的第二端經(jīng)由第三通斷控制開關(guān)連接所述第二端口的第二端，并且所述加熱支路的第一端經(jīng)由第四通斷控制開關(guān)連接所述第一端口的第一端。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱功能的動力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述第二端口還用于由所述動力電池和所述外部能量源之外的能量源為所述動力電池提供加熱所述加熱單元或?qū)λ鲭姵剡M(jìn)行充電的能量。
【文檔編號】H01M10/615GK205680759SQ201620582123
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201620582123.5, CN 201620582123, CN 205680759 U, CN 205680759U, CN-U-205680759, CN201620582123, CN201620582123.5, CN205680759 U, CN205680759U
【發(fā)明人】李立國, 韓雪冰, 華劍鋒, 田碩, 孟慶然, 吳雷
【申請人】北京科易動力科技有限公司