[发明专利]一种混合动力拖拉机电池组用加热控制系统及其控制方法

说明书

一种混合动力拖拉机电池组用加热控制系统，该控制系统通过发动机、发电机、发电机控制器、整车控制器、电池管理组件、充电机、高压箱和电池组实现，其根据电池组加热的方式不同设计两种不同的加热方式，通过电池管理组件和整车控制器控制高压箱内的高压继电器实现不同的加热路径，从而实现电池组的加热，使电池组可以更安全的进行充电和放电操作。

技术领域

本发明涉及混合动力拖拉机动力电池的应用领域，具体涉及一种混合动力拖拉机动力电池组的加热控制系统及方法。

背景技术

混合动力拖拉机一般采用锂离子电池组作为一个动力源。由于锂离子电池的温度特性，在低温（温度低于 0℃）的条件下，对锂离子电池进行充电会导致电解液中析出金属锂，可能刺穿隔膜，造成电池内部短路，威胁锂离子电池安全。混合动力拖拉机在低温状态下运行时，发电机都会有发电的动作，会对电池进行充电，这样可能导致前面所描述的安全问题。因此混合动力拖拉机电池组在低温条件下，需要对电池组进行加热，使电池组的温度达到电池的充电温度，避免出现低温充电的现象，确保电池组的安全。

发明内容

本发明的技术目的为：提供一种操作方便、容易实现，且对动力电池无损坏的混合动力拖拉机电池组用加热控制系统及其控制方法，该控制系统和方法可在停车市电供给状态下或正常工作状态下对动力电池进行加热升温，以避免其于低温状态下进行充电，可有效延长电池组的使用寿命，保证其工作时的安全性。

为了实现上述技术目的，本发明采取的技术方案是：一种混合动力拖拉机电池组用加热控制系统，该控制系统包括控制机构、发动机、发电机、高压箱、充电机和电池组，在电池组的内部设置有动力电池和用于对动力电池进行加热的加热装置，所述的控制机构包括相互之间通过CAN总线实现通讯交互的整车控制器、发动机控制器、发电机控制器、电池管理组件和显示组件，其中，电池管理组件和显示组件分别用于监控和显示电池组的工作状态，整车控制器用于获取发动机控制器、发电机控制器、电池管理组件和显示组件的控制信息，并发出相应的控制指令，所述的控制机构可调控电池组在混合动力拖拉机工作时或停车插电时进行充电加热；

所述的发动机与发电机和发动机控制器连接，发动机能够在发动机控制器的控制下，驱动发电机进行发电或驱动拖拉机进行行驶；所述的发电机与发动机和发电机控制器连接，发电机能够在发电机控制器的控制下，为发动机提供动力供给、为动力电池进行充电或通过加热装置对动力电池进行加热；所述的高压箱与动力电池、加热装置、充电机、发电机控制器、整车控制器和电池管理组件连接，高压箱能在整车控制器和电池管理组件的控制下，经由其内部设置的多个高压接触器的通断，实现动力电池的充电和放电、加热装置的电能供给，以及对发电机的驱动。

优选的，所述的发电机控制器包括转矩控制模式和电压维持控制模式。

优选的，所述的加热装置为PTC或加热薄膜电阻。

优选的，所述的高压箱包括连接铜排、保险丝和多个高压接触器，多个高压接触器分别与电池管理组件或整车控制器连接。

优选的，所述高压箱内高压接触器的个数为5个，其中2个与整车控制器控制连接，另外3个与电池管理组件控制连接，5个高压接触器的通断，能够在高压箱的内部组构成了加热通道、主动力通道、充电通道和电池通道四个高压分配通道；其中，加热通道与加热装置连接，用于为加热装置提供电能供给，进而实现动力电池的升温加热；电池通道与动力电池连接，用于实现动力电池的充电和放电；主动力通道与发电机控制器连接，用于驱动发电机或通过发电机为动力电池进行充电；充电通道与充电机连接，用于实现充电机经由外接充电插座为动力电池进行充电或加热。

一种混合动力拖拉机电池组用加热控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、设定动力电池的实时温度为T，充电允许温度为T₁，当电池控制组件检测到动力电池的实时温度T小于T₁时，电池控制组件将发送信息给显示组件，提示需对动力电池进行升温加热充电；