[发明专利]一种动力电池交流电变电流梯次加热方法

说明书

本发明涉及一种动力电池交流电变电流梯次加热方法，该方法能根据当前动力电池组的温度、外部环境温度、动力电池的端电压等检测信号，及时计算和更新交流电激励电流幅值并施加在电池两端，保证电池的端电压不超限，电流处于电池允许的承载电流范围内，以期提高动力电池低温工作性能。解决了低温环境下，现有电池加热方法存在加热速度慢、效果差、加热过程中电压超限，对电池寿命有影响等问题，且该加热方法效果好、鲁棒性高、安全性好。为动力电池的可靠运行提供保障。

技术领域

本发明涉及动力电池热管理领域，具体涉及一种动力电池低温加热方法。

背景技术

在低温环境下，有必要对电池进行提前预热处理，提高动力电池冷启动温度，提高电池工作性能。

当前解决电池低温问题较为常见的是低温加热，主要有空气加热方式、液冷式、电加热等外部加热形式，但这些车用电池低温外部加热系统，能量利用率较低、加热效果较差，一定时间内将电池加热到指定温度后，又由于电池与外部环境热交换热辐射等原因造成较大的热损失，对于电池包周围的工作环境温度的控制不到位，无法有效持续保证动力电池的最佳工作温度。因此，为保证理想的加热效果，有必要采取内部加热方法。目前常见的内部加热方法主要有交流电加热方法，但是现有技术中，在交流电加热过程中，采用单一幅值和频率的交流电，未考虑电池的安全性能，无法有效限制电池在加热过程中的电压，在加热过程中，容易造成电池端电压超限现象，进而导致电池寿命缩短。

因此，本发明为克服上述技术缺陷，提出了一种变电流梯次加热系统及加热方法，这种加热策略可以在低温环境下，保证电池电压在正常的工作范围内和电池电流在最大可承载范围内，进而实现电池内部快速升温、高效加热，保障了电池在低温环境下的使用性能，且在加热过程中，已经过实验验证，施加的电流为标准的正弦波交流电，不会对电池寿命造成影响，有利于提高电池的一致性和使用寿命。

发明内容

本发明的一种动力电池交流电变电流梯次加热方法，该方法包括：

(a)更新当前温度下动力电池的开路电压值和电池阻抗值；

(b)根据所述开路电压值和电池阻抗值更新交流电激励电流幅值，所述交流电激励电流幅值为当前温度下动力电池最大的允许电流限值；以该交流电激励电流值施加在动力电池，进行动力电池内部加热；

(c)电池温度每升高目标温度幅值，重复进行步骤(a)和(b)，直到动力电池温度达到目标温度。

本发明的另一种动力电池交流电变电流梯次加热方法，该方法包括：

S1：获取当前温度下动力电池的开路电压值和电池阻抗值；

S2：根据所述开路电压值和电池阻抗值计算交流电激励电流幅值，所述交流电激励电流幅值为当前温度下动力电池最大的允许电流限值；

S3：以步骤S2中得到的所述交流电激励电流幅值，进行动力电池内部加热。

S4：判断动力电池温度是否升高目标温度幅值，若是，执行S5；若否，执行S3，继续以S2步骤计算得到的交流电激励电流幅值进行动力电池内部加热；

S5：判断动力电池是否达到目标温度，若是停止加热；若否，跳转执行步骤S1，更新动力电池的开路电压值和电池阻抗值。

优选地，根据动力电池的SOC值，结合当前动力电池温度,根据控制器内预存的开路电压值和温度关系获取所述开路电压值。

优选地，根据控制器内预存的电池阻抗值与电池温度的关系获取当前温度下的电池阻抗值。

优选地，将测量的动力电池加热前的端电压作为开路电压值初始值，

优选地，目标温度幅值是1度、0.5度、0.25度或2度。

本发明的加热方法还可用于电池管理系统。