[发明专利]混合动力总成动力电池的复合加热系统及加热方法

说明书

本发明涉及一种混合动力总成动力电池的复合加热系统，其包括发动机冷却大循环回路、电机冷却循环回路、动力电池冷却循环回路、PTC加热循环回路、储热加热循环回路以及换热器，该系统能够对动力电池进行有效加热，提升动力电池的安全性和动力性，延长动力电池的寿命。本发明还公开了一种混合动力总成动力电池的复合加热方法，当电池需要加热时，根据PTC加热策略、发动机冷却液加热策略、电机冷却液加热策略以及储热加热策略对换热器加热，换热器根据动力电池加热策略将动力电池快速加热到安全温度以上。本方案解决了不同行驶工况下电池加热过程中电池温升速率小，系统能耗大的问题。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车的动力电池，具体是一种混合动力总成动力电池的复合加热系统及加热方法。

背景技术

动力电池是目前混合动力总成中除发动机之外唯一的动力源，动力电池性能的好坏直接影响整车的安全性、动力性和经济性。当锂电池处于低温环境中时，一方面电解液受冻粘度增大甚至凝固，电池的导电率下降；电池在活性物质内部扩散速率降低，电荷转移阻抗增大，导致低温环境下锂电池的充放电能力急剧降低，严重影响整车动力性及经济型。另一方面，低温环境下，锂电池负极析出锂严重，尤其在低温充电时，电池负极析出的锂枝晶容易刺穿固态电解质界面导致锂电池内部短接，引起电池的热失控，进而发生燃烧甚至爆炸，严重影响了锂电池的安全性。

目前，电池加热方式主要可以分为内部加热和外部加热这两种。内部加热即利用电池内部电阻，通过电池充放电产热进行自热。外部加热则是采用外部热源加热的方式，主要包括液体或气体加热、加热板或加热套加热、珀尔贴效应加热等。

专利文献[CN 103457318A]公开了一种纯电动汽车的动力电池充电加热系统及加热方法，该充电加热方法为：在充电时，如果动力电池的温度T小于等于预先设定的最低温度T临界，车载充电机给PTC加热器提供电能，进行低温加热；如果动力电池温度T大于预先设定的最低温度T临界，则退出低温加热，进入正常充电模式。该发明对电池的加热方式比较单一且电池加热系统能耗较大。

专利文献[CN 107839433A]中公开了一种插电式混合动力汽车的整车热管理系统。该发明的热管理系统包括高温冷却系统、中温冷却系统、低温冷却系统、电池冷却系统及空调系统。在纯电动工况下有暖风需求时，利用发动机余热和变速器热量为乘员舱采暖。该发明虽然有余热利用，但对电池的加热设计稍有不足，电池温升速率较小。

目前混合动力车型不能有效利用余热，电池加热方式单一，电池温升速率小，电池加热系统能耗大。因此需要提出一种更优化的技术方案解决当前动力电池热管理系统存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力总成动力电池的复合加热系统及加热方法，结合混合动力总成多热源的特点，通过复合热管理的方法将多个热源对动力电池进行加热，能够解决现有电池加热方式单一，电池温升速率较小，电池加热系统能耗较大的问题。

本发明的技术方案如下：

一种混合动力总成动力电池的复合加热系统，包括发动机冷却大循环回路、电机冷却循环回路、动力电池冷却循环回路、PTC加热循环回路、储热加热循环回路以及换热器。

所述的发动机冷却大循环回路包括发动机、发动机水泵、发动机散热器、第一阀门以及第二阀门。所述的发动机的冷却液入口与所述的发动机水泵的冷却液出口连通，所述的发动机水泵的冷却液入口与所述的发动机散热器的冷却液出口连通，所述的发动机散热器的冷却液入口与所述的发动机的冷却液出口连通；所述的发动机水泵的冷却液入口还与所述的第一阀门的冷却液出口连通，所述的发动机的冷却液出口还与所述的第二阀门的冷却液入口连通。