CN109703414B - 一种电池模块控制方法及电动汽车电池控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种电池模块控制方法，包括：电池管理单元检测到交直流连接确认信号，则进入充电控制模式；所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则所述电池管理单元获取所述电池模块中动力电池组的初检温度，并通过所述动力电池组的初检温度所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式。通过上述方法能够根据动力电池组的初检温度合理选择电池模块的充电模式，从而能够在低温条件下提高动力电池组的充电效果。

Description

一种电池模块控制方法及电动汽车电池控制系统

技术领域

本发明涉及电动汽车电池控制领域，尤其涉及一种电池模块控制方法。

背景技术

动力电池是电动汽车必不可少的一部分，它具有清洁、高效和环保的特色，但是低温条件下动力电池内部活性物质活度降低，电极的反应率低，充电能力弱，且影响动力电池的使用寿命和安全。

目前，电动汽车电池模块的控制方法只能够控制电池模块中动力电池组的充电开始和截止，而不能在低温条件下，根据温度相应的控制电池模块采用不同的充电策略，无法有效的缓解动力电池组充电效果变差的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电池模块控制方法，所述电池模块用于电动汽车电池控制系统，能够根据动力电池组的初检温度合理选择电池模块的充电模式，从而能够在低温条件下提高动力电池组的充电效果。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种电池模块控制方法，所述电池模块用于电动汽车电池控制系统，包括：

S11、电池管理单元检测到交直流连接确认信号，则进入充电控制模式；

S12、所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则进入S13；若无法通过自检，则禁止充电；

S13、所述电池管理单元获取所述电池模块中动力电池组的初检温度T_c，并通过所述动力电池组的初检温度T_c所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式。

可选的，所述根据所述动力电池组的初检温度T_c所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式为：

若所述动力电池组的初检温度T_c小于第一温度阈值T₁，所述电池模块进入第一充电模式，所述第一充电模式为低温只加热模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第一温度阈值T₁且小于第二温度阈值T₂，所述电池模块进入第二充电模式，所述第二充电模式为边加热边充电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第二温度阈值T₂且小于第三温度阈值T₃，所述电池模块进入第三充电模式，所述第三充电模式为只充电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第三温度阈值T₃，电池模块禁止充电，充电结束。

可选的，进入第一充电模式后，当动力电池组的巡检温度T_x大于等于第四温度阈值T₄时，电池模块进入第二充电模式，其中，第四温度阈值T₄大于等于第一温度阈值T₁且小于第二温度阈值T₂。

可选的，电池模块进入所述第二充电模式后，电池管理单元获取动力电池组的剩余电量和巡检温度T_x，并根据充电电流MAP图，调整电池模块的充电加热电流至最优充电加热电流；

当动力电池组的巡检温度T_x大于等于第五温度阈值T₅时，进入所述第三充电模式，其中，所述第五温度阈值T₅大于等于所述第二温度阈值T₂，且小于第三温度阈值T₃。

可选的，在电池模块自检正常后，获取动力电池组的初检温度T_c前，所述电池管理单元还进行继电器粘连检测，若无继电器粘连，则进入S13；若存在继电器粘连，则禁止充电。

可选的，还包括：

S21、所述电池管理单元若未检测到所述交直流连接确认信号，但检测到整车ACC、ON信号，则进入放电控制模式；

S22、所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则进入S23；若无法通过自检，则禁止电池模块放电；

S23、所述电池管理单元获取所述动力电池组的初检温度T_c，并根据所述动力电池组的初检温度T_c所处的第二温度阈值范围确定所述电池模块的放电模式。

可选的，根据所述动力电池组的初检温度T_c所处的第二温度阈值范围确定所述电池模块的放电模式为：

若所述动力电池组的初检温度T_c小于第六温度阈值T₆，则禁止所述电池模块放电；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇，同时符合预设判断条件则所述电池模块进入第一放电模式，所述第一放电模式为边加热边放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇，同时不符合预设判断条件则所述电池模块进入第二放电模式，所述第二放电模式为只放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第七温度阈值T₇且小于第八温度阈值T₈，则所述电池模块进入第二放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第八温度阈值T₈，则所述电池模块禁止放电，放电结束。

可选的，所述预设判断条件为：

所述电池模块将动力电池组从初检温度T_c加热至第九温度阈值T₉所需要的第一电能E₁，小于动力电池组从初检温度T_c提升到第九温度阈值T₉后动力电池组增加的第二电能E₂，其中，所述第九温度阈值T₉大于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇。

可选的，电池模块进入第一放电模式后，电池管理单元获取动力电池组的剩余电量和巡检温度T_x，并根据放电电流MAP图，调整电池模块的放电加热电流至最优放电加热电流；

当动力电池组的巡检温度T_x大于等于第九温度阈值T₉时，进入第二放电模式，所述第九温度阈值T₉大于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇。

一种电动汽车电池控制系统，包括：整车控制器、充电机以及电池模块；

所述电池模块包括：动力电池组、第一继电器、第二继电器、第三继电器、电流传感装置、第一熔断装置、第二熔断装置、加热单元、温度传感装置和电池管理单元；

所述整车控制器、第一继电器、电流传感装置、第一熔断装置、动力电池组和第三继电器依次串联形成放电回路；

所述充电机、第一继电器、电流传感装置、第一熔断装置、动力电池组和第三继电器依次串联形成充电回路；

所述第二继电器、第二熔断装置、加热单元和第三继电器依次串联后与所述充电机并联形成充电加热回路；

所述第二继电器、第二熔断装置、加热单元和第三继电器依次串联后与所述动力电池组并联形成放电加热回路；

所述整车控制器用于向电池管理单元发出上电指令；

所述充电机用于提供加热电压、加热电流、充电电压、充电电流、充电加热电压和充电加热电流；

所述温度传感器用于检测所述动力电池组的温度，并将检测得到的温度值反馈至所述电池管理单元；

所述电流传感器用于检测所述动力电池组的电流，并将检测得到的电流值反馈至所述电池管理单元；

所述动力电池组包括至少一块动力电池，用于提供放电电压、放电电流、放电加热电压和放电加热电流；

所述第一熔断装置用于提供熔断保护；

所述第二熔断装置用于提供熔断保护；

所述第一继电器、第二继电器和第三继电器由所述电池管理单元控制闭合和断开；

所述电池管理单元用于通过所述动力电池组的温度和电流值，根据电池模块需求，控制所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的闭合和断开，并上报所述整车控制器或充电机。

相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：

本发明提供的一种电池模块控制方法，包括：电池管理单元检测到交直流连接确认信号，则进入充电控制模式；所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则所述电池管理单元获取所述电池模块中动力电池组的初检温度，并通过所述动力电池组的初检温度所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式。通过上述方法能够根据动力电池组的初检温度合理选择电池模块的充电模式，从而能够在低温条件下提高动力电池组的充电效果。

进一步的，将第一温度阈值范围划分为多个范围，通过判断动力电池组的初检温度所处的温度范围来选择相应的充电模式，进而对电池模块进行更加精确的充电管理。

进一步的，电池模块进入第二充电模式后，通过同时启动充电和加热，电池管理单元获取动力电池组的剩余电量和巡检温度，根据充电电流MAP图，调整电池模块的充电加热电流至最优充电加热电流，可显著提高电池模块的充电能力，缩短动力电池组的充电时间。

进一步的，在电池模块自检正常后，获取动力电池组的初检温度前，进行继电器粘连检测，若无继电器粘连，则所述电池管理单元获取初检温度，并通过所述初检温度所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式；若存在继电器粘连，则禁止充电。通过继电器粘连判断，可有效防止在继电器粘连情况下的误操作损坏电池模块中的元器件，提高电池模块的可靠性。

进一步的，本发明中若未检测到所述交直流连接确认信号，但检测到整车ACC、ON信号，则进入放电控制模式；所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则所述电池管理单元获取所述动力电池组的初检温度，并根据所述动力电池组的初检温度所处的第二温度阈值范围确定所述电池模块的放电模式。通过上述方法能够根据动力电池组的初检温度合理选择电池模块的放电模式，从而能够在低温条件下提高电池模块的放电效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电池模块控制方法的流程图；

图2为本发明另一实施例提供的一种电池模块控制方法的流程图；

图3为本发明另一实施例提供的一种电池模块控制方法的流程图；

图4为本发明另一实施例提供的一种电池模块控制方法的流程图；

图5为本发明另一实施例提供的一种电池模块控制方法的流程图；

图6为本发明一实施例提供的一种电动汽车电池控制系统的结构图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种电池模块控制方法的流程图，所述电池模块用于电动汽车电池控制系统，所述电池模块控制方法包括：

S11、电池管理单元检测到交直流连接确认信号，则进入充电控制模式；

S12、所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则进入S13；若无法通过自检，则禁止充电；

S13、所述电池管理单元获取所述电池模块中动力电池组的初检温度T_c，并通过所述动力电池组的初检温度T_c所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式。

所述动力电池组的初检温度Tc是电池管理单元在电池模块每次启动后第一次获取的动力电池组的温度。

本实施例能够根据动力电池组的初检温度合理选择电池模块的充电模式，从而能够在低温条件下提高动力电池组的充电效果。

请参照图2，在本申请一实施例中，电池管理单元获取所述电池模块中动力电池组的初检温度T_c后，可以通过动力电池组的初检温度Tc所处第一温度阈值范围来确定电池模块的充电模式。其中，本申请实施例提供第一温度阈值范围可以划分为多个范围，进而对电池模块进行更加精确的充电管理。即，本申请实施例提供的通过所述动力电池组的初检温度T_c所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式为：

若所述动力电池组的初检温度T_c小于第一温度阈值T₁，所述电池模块进入第一充电模式，所述第一充电模式为低温只加热模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第一温度阈值T₁且小于第二温度阈值T₂，所述电池模块进入第二充电模式，所述第二充电模式为边加热边充电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第二温度阈值T₂且小于第三温度阈值T₃，所述电池模块进入第三充电模式，所述第三充电模式为只充电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第三温度阈值T₃，电池模块禁止充电，充电结束。

参照图2，若电池模块进入第一充电模式，此时电池管理单元先闭合第三继电器，然后闭合第一继电器和第二继电器并请求充电机来获取加热电压和加热电流，确认后延时X秒断开第一继电器。电池管理单元进行巡检并获取巡检温度，其中，所述巡检为巡回检测，即初检完成后，后续进行的巡回检测，每次巡检电池管理单元均会获取巡检温度。

当对动力电池组进行加热使加热后的动力电池组巡检温度Tx大于等于第四温度阀值T4时，电池模块进入第二充电模式，电池管理单元闭合第一继电器，请求充电机来获取充电加热电压和充电加热电流，所述充电加热电流包括充电电流和加热单元加热所需的电流。所述第四温度阈值T₄大于等于第一温度阈值T₁且小于第二温度阈值T₂。

可以理解的，因充电机设有保护装置，只有其两端检测到电压后方可进行正常工作。因此，在电池模块进入第一充电模式后系统先闭合第三继电器，然后闭合第一继电器和第二继电器。闭合第一继电器时，充电机两端可以检测到动力电池组的电压，此时充电机方可进行工作，对外进行输出；闭合第二继电器时，加热回路为通路。加热启动瞬间，电流有波动，此时若立即断开第一继电器，有可能造成加热启动失败，所以会延时X秒断开第一继电器，以提高加热启动的可靠性，避免造成加热启动失败，所述延时的X秒可以根据实际情况进行设定。

参照图2，若所述电池模块进入第二充电模式，此时电池管理单元先闭合第三继电器，然后闭合第一继电器和第二继电器并请求充电机来获取充电加热电压和充电加热电流。

所述电池模块进入第二充电模式后，电池管理单元可以获取动力电池组的剩余电量和巡检温度T_x，并根据充电电流MAP图，调整电池模块的充电加热电流至最优充电加热电流，以提高电池模块的充电能力，缩短动力电池组的充电时间。当动力电池组的巡检温度T_x大于等于第五温度阈值T₅时，电池管理单元断开第二继电器，进入所述第三充电模式。

可以理解的，由于动力电池组在不同温度和剩余电量下其最大可持续充电电流不同，因此可以根据实际需要预先制定相应的充电电流MAP图。根据下述公式，电池管理单元会通过实时检测获取的剩余电量和巡检温度对照充电电流MAP图将所述充电加热电流实时调整至最优充电加热电流，以提高电池模块的充电能力，缩短动力电池组的充电时间。

公式：I＝I_充电+I_加热，其中，I为此时电池的最优充电加热电流，I_充电为当前剩余电量和巡检温度下最大可持续充电电流，其可以通过当前剩余电量和巡检温度查询充电电流MAP图获取，I_加热为加热所需的电流。

参照图2，若所述电池模块进入第三充电模式，此时电池管理单元先闭合第三继电器，然后闭合第一继电器并请求充电机来获取充电电压和充电电流。电池管理单元检测动力电池组达到充电截止条件时，停止充电，充电结束，其中充电截止条件是根据需要预先设置的。

可以理解的，如果温度过低时直接对动力电池组进行充电，不但充电效率低，而且会影响动力电池组的寿命，且如果温度过高对动力电池组进行充电有可能会使动力电池组起火。

因此，本实施例中设置第一温度阈值T₁用于判断初检温度是否过低而不能对动力电池组进行充电；设置第二温度阈值T₂用于判断是否需要对充电进行加热；设置第三温度阈值T₃用于判断初检温度是否过高而不能对动力电池组进行充电；设置第四温度阈值T₄用于判断是否将第一充电模式转变为第二充电模式，设置第五温度阈值T₅用于判断是否将第二充电模式转变为第三充电模式；

当动力电池组的初检温度小于第一温度阈值T₁时，说明动力电池组的初检温度过低不能直接进行充电，为了保证动力电池组的寿命和充电效率，此时仅对动力电池组加热而不进行充电。

当动力电池组的初检温度大于等于第一温度阈值T₁，且小于第二温度阈值T₂时，说明此时可以对动力电池组进行充电而不影响其寿命，但是此时动力电池组的温度仍然较低，而不能达到最佳的充电效果，因此，此时会对动力电池组边加热边充电以提高动力电池组的充电效果。

当动力电池组的初检温度大于等于第二温度阈值T₂，且小于第三温度阈值T₃时，说明此时动力电池组的温度能够保证充电效果，而无需对动力电池组进行加热，因此，此时会对动力电池组直接进行充电。

当动力电池组的初检温度大于等于第三温度阈值T₃时，说明此时动力电池组温度过高而不能对动力电池组进行充电，以保证动力电池组的安全性。

在第一充电模式下，当巡检温度大于等于第四温度阈值T₄时，说明此时能够开始对动力电池组进行充电，但是此温度下动力电池组的充电效果不佳，需要对动力电池组进行加热，因此需要从第一充电模式转变为第二充电模式。

在第二充电模式下，当巡检温度大于等于第五温度阈值T₅时，说明此时动力电池组的温度能够保证充电效果，而无需对动力电池组进行加热，因此需要从第二充电模式转变为第三充电模式。

通过本发明上述实施例提供的一种电池模块控制方法，可以通过动力电池组的初检温度Tc所处第一温度阈值范围来确定电池模块的充电模式。其中，本申请实施例提供第一温度阈值范围可以划分为多个范围，进而对电池模块进行更加精确的充电管理，能够根据动力电池组的初检温度合理选择电池的充电模式，从而能够在低温条件下提高电池的充电效果。在此基础上，电池模块进入所述第二充电模式后，电池管理单元通过动力电池组剩余电量和动力电池组的巡检温度，调整电池模块的充电加热电流至最优充电加热电流，可显著提高电池模块的充电能力，缩短动力电池组的充电时间。

请参照图3，在本申请一实施例中，为了进一步提高提高电池模块的可靠性，本申请实施例提供的在电池模块自检正常后，获取动力电池组的初检温度T_c前，所述电池管理单元还进行继电器粘连检测，若无继电器粘连，则进入S13；若存在继电器粘连，则禁止充电。可以理解的，上述继电器粘连检测步骤也可以应用到放电控制模式的实施例中。

其中，参照图6所示，电池内总电压正Bat+和电池内总电压负Bat-(现假定为地，即为0V)检测的为动力电池组两端的电压，两者之差即为动力电池组总电压。

且由于动力电池组电压范围不同,但是无论是何种电池，其50％动力电池组额定电压≤动力电池组最低总电压，例如：包含单个三元锂电池单体的动力电池组额定电压在3.6V左右，正常使用电压范围为3.0～4.2V，其最低总电压为3.0V,其50％动力电池组额定电压为1.8V(3.6V×50％)≤动力电池组最低总电压3.0V。

所以，若第一继电器、第二继电器、以及第三继电器断开，则第一外总电压正HV1+处无电压，即为0V。若此时第一继电器粘连，则第一外总电压正HV1+处有电压，且第一外总电压正HV1+和电池内总电压负Bat-压差为动力电池组两端电压。此时,第一外总电压正HV1+与电池内总电压负Bat-之间的总电压≥50％动力电池组额定总电压，则可以判断第一继电器粘连。

同理，第一继电器闭合、第二继电器和第三继电器断开，第二外总电压正HV2+与电池内总电压负Bat-之间的总电压≥50％动力电池组额定总电压，则判断第二继电器粘连；

第一继电器、第二继电器和第三继电器断开，第一外总电压负HV1-与电池内总电压正Bat+之间的总电压≥50％动力电池组额定总电压，则判断第三继电器粘连。

因此，所述电池管理单元进行继电器粘连检测时；

第一继电器、第二继电器和第三继电器断开，第一外总电压正HV1+与电池内总电压负Bat-之间的总电压≥50％动力电池组额定总电压，则判断第一继电器粘连；否则第一继电器正常；

第一继电器闭合、第二继电器和第三继电器断开，第二外总电压正HV2+与电池内总电压负Bat-之间的总电压≥50％动力电池组额定总电压，则判断第二继电器粘连；否则第二继电器正常；

第一继电器、第二继电器和第三继电器断开，第一外总电压负HV1-与电池内总电压正Bat+之间的总电压≥50％动力电池组额定总电压，则判断第三继电器粘连；否则第三继电器正常。

通过本发明上述实施例提供的一种电池模块控制方法，通过继电器粘连检测，可有效防止在继电器粘连情况下的误操作损坏电池模块中的元器件，提高电池模块的可靠性。

在本申请一实施例中，本申请提供的电池模块控制方法中，当电池管理单元检测到交直流连接确认信号，将进入充电控制模式；此外，本申请提供的电池模块控制方法中，当电池管理单元未检测到交直流连接确认信号，但检测到整车ACC、ON信号，则进入放电模式。具体参考图4所示，为本申请实施例提供的一种电池模块的放电控制方法的流程图，其中，本申请实施例提供的电池模块控制方法包括：

S21、所述电池管理单元若未检测到所述交直流连接确认信号，但检测到整车ACC、ON信号，则进入放电控制模式，其中，所述整车ACC信号为附件通电档信号，整车ON信号为接通档信号；

若所述电池管理单元若未检测到所述交直流连接确认信号，且未检测到整车ACC、ON信号则禁止电池模块放电。

S22、所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则进入S23；若无法通过自检，则禁止电池模块放电；

S23、所述电池管理单元获取所述动力电池组的初检温度T_c，并根据所述动力电池组的初检温度T_c所处的第二温度阈值范围确定所述电池模块的放电模式。

所述动力电池组的初检温度Tc是电池管理单元在电池模块每次启动后第一次获取的动力电池组温度。

本实施例能够根据动力电池组的初检温度合理选择电池模块的放电模式，从而能够在低温条件下提高动力电池组的放电效果。

请参照图5，在本申请一实施例中，电池管理单元获取所述电池模块中动力电池组的初检温度T_c后，可以通过动力电池组的初检温度Tc所处第二温度阈值范围来确定电池模块的放电模式。其中，本申请实施例提供第二温度阈值范围可以划分为多个范围，进而对电池模块进行更加精确的放电管理。即，本申请实施例提供的根据所述动力电池组的初检温度T_c所处的第二温度阈值范围确定所述电池模块的放电模式为：

若所述动力电池组的初检温度T_c小于第六温度阈值T₆，则禁止所述电池模块放电；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇，同时符合预设判断条件则所述电池模块进入第一放电模式，所述第一放电模式为边加热边放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇，同时不符合预设判断条件则所述电池模块进入第二放电模式，所述第二放电模式为只放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第七温度阈值T₇且小于第八温度阈值T₈，则所述电池模块进入第二放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第八温度阈值T₈，则所述电池模块禁止放电，放电结束。

其中，预设判断条件为：所述电池模块将动力电池组从初检温度T_c加热至第九温度阈值T₉所需要的第一电能E₁，小于动力电池组从初检温度T_c提升到第九温度阈值T₉后动力电池组增加的第二电能E₂，所述第九温度阈值T₉大于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇，所述第九温度阈值T₉为最优加热温度。

所述第九温度阈值可以根据需要预先进行设定也可以通过电池管理单元计算获得。

电池管理单元计算获得所述第九温度阈值T₉的方法包括：

电池管理单元计算获得电池模块将动力电池组从初检温度Tc加热至各个温度所需要的电能E1(T)；

电池管理单元计算获得动力电池组从初检温度Tc提升到各个温度后动力电池组增加的电能E2(T)，

电池管理单元将多个电能E2(T)分别与其同温度下的E1(T)做差，即用E2(T)-E1(T)获取各个温度下的能量差值△E(T)；

在多个能量差值△E(T)中取正向最大值，得到最大能量差值△Emax(Ti)；

若此最大能量差值△Emax(Ti)对应的温度Ti满足“大于等于第六温度阈值T6且小于第七温度阈值T7”这一判断条件，则所述温度Ti即为第九温度阈值T9值。

若此最大能量差值△Emax(Ti)对应的温度Ti不满足上述判断条件，则依次选取第二大的能量差值对应的温度，若所述第二大的能量差值对应的温度符合上述判断条件，则确定所述温度为第九温度阈值T9值；若不符合则依次向下进行判断；若直到△E(T)中正向最小值对应的温度也不符合上述判断条件，则判断不存在第九温度阈值T9值，结束计算。

在另一实施例中，所述电池管理单元计算获得所述第九温度阈值T₉的方法包括：

电池管理单元计算获得电池模块将动力电池组从初检温度Tc加热至各个温度所需要的电能E1(T)，其中，所述各个温度均大于等于第六温度阈值T6且小于第七温度阈值T7；

电池管理单元计算获得动力电池组从初检温度Tc提升到各个温度后动力电池组增加的电能E2(T)，其中，所述各个温度均大于等于第六温度阈值T6且小于第七温度阈值T7；

电池管理单元将多个电能E2(T)分别与其同温度下的E1(T)做差，即用E2(T)-E1(T)获取各个温度下的能量差值△E(T)；

在多个能量差值△E(T)中判断是否存在正向值，

若存在正向值，则取正向最大值△Emax(Ti)对应的温度Ti作为第九温度阈值T9值；

若不存在正向值，则判断不存在第九温度阈值T9值，结束计算。

进一步的，所述预设判断条件也可以是通过人机交互装置，输入不大于可用续航里程S的待行驶里程S₁，电池管理单元进行计算并判断是否存在第九温度阈值T₉，所述第九温度阈值T₉的取值大于等于第六温度阈值T₆，且小于第七温度阀值T₇，同时使得系统完成行驶里程S₁后，所述电池模块将动力电池组从初检温度T_c加热至第九温度阈值T₉所需要的第一电能E₁，小于动力电池组从初检温度T_c提升到第九温度阈值T₉后动力电池组增加的第二电能E₂，且实现剩余电量的最大化。

通过设置预设判断条件能够保证加热后动力电池组增加的电能大于加热时消耗的电能，这样就能够在放电前判断电池模块是否进入第一放电模式启动加热单元。若判断需要进入第一放电模式，则通过对电池模块进行加热保证加热后动力电池组增加的电能大于加热时消耗的电能，进而有效增加动力电池组的放电深度，提升续航里程；若判断不需要对电池模块进行加热则可以不启动加热单元，从而有效节省动力电池组的电能。

参照图5，若所述电池模块进入第一放电模式，在接收到上电指令后，此时电池管理单元先闭合第三继电器，然后闭合第一继电器和第二继电器获取放电加热电流。

所述电池模块进入第一放电模式后，电池管理单元可以获取动力电池组的剩余电量和巡检温度T_x，并根据放电电流MAP图，调整电池模块至最优放电加热电流，以提高电池模块的放电能力。当动力电池组的巡检温度T_x大于等于第九温度阀值T₉时，电池模块进入所述第二放电模式，电池管理单元断开第二继电器，。

可以理解的，由于动力电池组在不同温度和剩余电量下其最大可持续放电电流不同，因此可以根据实际需要预先制定相应的放电电流MAP图，在放电电流MAP图中各个温度和剩余电量有其对应的最大可持续放电电流。根据下述公式，电池管理单元会通过实时检测的剩余电量和巡检温度对照放电电流MAP图对所述最优放电加热电流进行实时调整，以提高电池模块的放电能力。

公式：I_放＝I_放电-I_加热；

其中，I_放为此时电池的最优放电加热电流，I_放电为当前剩余电量和巡检温度下最大可持续放电电流，其可以通过当前剩余电量和巡检温度查询放电电流MAP图获取，I_加热为加热所需电流。

参照图5，若所述电池模块进入第二放电模式，在接收到上电指令后，此时电池管理单元先闭合第三继电器，然后闭合第一继电器释放整车控制器需求的放电电流。电池管理单元检测到达放电截止条件时，电池模块禁止放电，放电结束，其中放电截止条件是根据需要预先设置的。

若所述电池模块进入第一放电模式或者第二放电模式，在未接到上电指令时，禁止所述电池模块放电。

可以理解的，如果温度过低时直接对动力电池组进行放电，不但放电效率低，而且会影响动力电池组的寿命，且如果温度过高对动力电池组进行放电有可能会使动力电池组起火。

因此，本实施例中设置第六温度阈值T₆用于判断初检温度是否过低而不能对动力电池组进行放电；设置第七温度阈值T₇以及预设判断条件用于判断是否需要在放电时对动力电池组进行加热；设置第八温度阈值T₈用于判断初检温度是否过高而不能对动力电池组进行放电；

当动力电池组的初检温度小于第六温度阈值T₆时，说明动力电池组的初检温度过低不能进行放电，以保证动力电池组的寿命。

当动力电池组的初检温度大于等于第六温度阈值T₆，且小于第七温度阈值T₇时，同时符合预设判断条件，说明此时可以对动力电池组进行放电，但是此时动力电池组的温度仍然较低，而不能达到最佳的放电效果，且由于符合预设判断条件，所以若对动力电池组进行加热，加热后动力电池组增加的电量，大于动力电池组对加热单元供电消耗的电量，因此，可以对动力电池组进行加热以提高动力电池组的放电效果。

当动力电池组的初检温度大于等于第六温度阈值T₆，且小于第七温度阈值T₇时，同时不符合预设判断条件，说明此时若对动力电池组进行加热，加热后动力电池组增加的电量，小于动力电池组对加热单元供电消耗的电量，因此，虽然放电效率较低，但是仍然不对动力电池组进行加热而是直接进行放电，以节省动力电池组的能量。

当动力电池组的初检温度大于等于第七温度阈值T₇，且小于第八温度阈值T₈时，说明此时动力电池组的温度能够保证放电效果，而无需对动力电池组进行加热，因此，此时会对动力电池组直接进行放电。

当动力电池组的初检温度大于等于第八温度阈值T₈时，说明此时动力电池组温度过高而不能对动力电池组进行放电，以保证动力电池组的安全性。

本实施例中第二温度阈值范围可以划分为多个范围，进而对电池模块进行更加精确的放电管理。从而能够在低温条件下提高电池的放电效果。在此基础上在放电前判断电池模块是否进入第一放电模式启动加热单元。若判断需要进入第一放电模式，则通过对电池模块进行加热保证加热后动力电池组增加的电能大于加热时消耗的电能，进而有效增加动力电池组的放电深度，提升续航里程；若判断不需要对电池模块进行加热则可以不启动加热单元，从而有效节省动力电池组的电能。此外，在电池模块第一放电模式后，电池管理单元可以调整电池模块至最优充电加热电流，可显著提高电池模块的充电能力。

本发明实施例还提供一种电动汽车电池控制系统，本发明实施例提供的电动汽车电池控制系统结构示意图如图6所示，包括：

整车控制器、充电机以及电池模块；

所述电池模块包括：动力电池组、第一继电器、第二继电器、第三继电器、电流传感装置、第一熔断装置、第二熔断装置、加热单元、温度传感装置和电池管理单元；

所述整车控制器、第一继电器、电流传感装置、第一熔断装置、动力电池组和第三继电器依次串联形成放电回路；

所述充电机、第一继电器、电流传感装置、第一熔断装置、动力电池组和第三继电器依次串联形成充电回路；

所述第二继电器、第二熔断装置、加热单元和第三继电器依次串联后与所述充电机并联形成充电加热回路；

所述第二继电器、第二熔断装置、加热单元和第三继电器依次串联后与所述动力电池组并联形成放电加热回路；

所述整车控制器用于向电池管理单元发出上电指令；

所述充电机用于提供加热电压、加热电流、充电电压、充电电流、充电加热电压和充电加热电流；其中，所述充电加热电流包括充电电流和加热单元加热所需的电流；所述充电机为车载充电机或非车载充电机。

所述温度传感器用于检测所述动力电池组的温度，并将检测得到的温度值反馈至所述电池管理单元；

所述电流传感器用于检测所述动力电池组的电流，并将检测得到的电流值反馈至所述电池管理单元；

所述动力电池组包括至少一块动力电池，用于提供放电电压、放电电流、放电加热电压和放电加热电流；其中，所述放电加热电流包括放电电流和加热单元加热所需的电流；

所述第一熔断装置用于提供熔断保护；

所述第二熔断装置用于提供熔断保护；

所述第一继电器、第二继电器和第三继电器由所述电池管理单元控制闭合和断开；

所述电池管理单元通过所述动力电池组的温度和电流值，根据电池模块需求，控制所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的闭合和断开，并上报所述整车控制器或充电机。

其中，在放电控制模式，所述电池管理单元在接收到整车控制器的上电指令后根据电池模块所处的放电模式控制所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的闭合和断开，并上报所述整车控制器或充电机

其中，加热单元为PTC加热单元，加热膜或者碳晶材料制备的加热板等具备加热功能的加热单元。

本实施例中所述电池控制系统在充电加热时，第二继电器和第三继电器分别布置在加热单元两侧；放电加热时，第一继电器和第二继电器与加热单元串联。该电池控制系统可保证在一个继电器发生故障不能断开的情况下，另一继电器可以正常工作断开加热，确保加热单元的可靠性和高效性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电池模块控制方法，所述电池模块用于电动汽车电池控制系统，其特征在于，包括：

S11、电池管理单元检测到交直流连接确认信号，则进入充电控制模式；

S12、所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则进入S13；若无法通过自检，则禁止充电；

S13、所述电池管理单元获取所述电池模块中动力电池组的初检温度T_c，并通过所述动力电池组的初检温度T_c所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式；

所述通过所述动力电池组的初检温度T_c所处的第一温度阈值范围确定所述电池模块的充电模式为：

若所述动力电池组的初检温度T_c小于第一温度阈值T₁，所述电池模块进入第一充电模式，所述第一充电模式为低温只加热模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第一温度阈值T₁且小于第二温度阈值T₂，所述电池模块进入第二充电模式，所述第二充电模式为边加热边充电模式；电池模块进入所述第二充电模式后，电池管理单元获取所述动力电池组的剩余电量和巡检温度Tx，并根据充电电流MAP图，调整所述电池模块的充电加热电流至最优充电加热电流，包括：电池管理单元以实时检测获取的剩余电量和巡检温度对照充电电流MAP图获取当前剩余电量和巡检温度下的最大可持续充电电流，根据公式：I＝I_充电+I_加热将充电加热电流实时调整至最优充电加热电流，以提高电池模块的充电能力，缩短动力电池组的充电时间，其中，I为此时电池的最优充电加热电流，I_充电为当前剩余电量和巡检温度下最大可持续充电电流，I_加热为加热所需的电流；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第二温度阈值T₂且小于第三温度阈值T₃，所述电池模块进入第三充电模式，所述第三充电模式为只充电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第三温度阈值T₃，所述电池模块禁止充电，充电结束。

2.根据权利要求1所述的电池模块控制方法，其特征在于，进入所述第一充电模式后，当所述动力电池组的巡检温度T_x大于等于第四温度阈值T₄时，所述电池模块进入所述第二充电模式，其中，所述第四温度阈值T₄大于等于所述第一温度阈值T₁且小于所述第二温度阈值T₂。

3.根据权利要求1所述的电池模块控制方法，其特征在于，

电池模块进入所述第二充电模式后，当所述动力电池组的巡检温度Tx大于等于第五温度阈值T5时，进入所述第三充电模式，其中，所述第五温度阈值T5大于等于所述第二温度阈值T2，且小于第三温度阈值T3。

4.根据权利要求1所述的电池模块控制方法，其特征在于，在所述电池模块自检正常后，获取动力电池组的初检温度T_c前，所述电池管理单元还进行继电器粘连检测，若无继电器粘连，则进入S13；若存在继电器粘连，则禁止充电。

5.根据权利要求1所述的电池模块控制方法，其特征在于，还包括：

S21、所述电池管理单元若未检测到所述交直流连接确认信号，但检测到整车ACC、ON信号，则进入放电控制模式；

S22、所述电池管理单元控制电池模块自检，若自检正常，则进入S23；若无法通过自检，则禁止所述电池模块放电；

S23、所述电池管理单元获取所述动力电池组的初检温度T_c，并根据所述动力电池组的初检温度T_c所处的第二温度阈值范围确定所述电池模块的放电模式。

6.根据权利要求5所述的电池模块控制方法，其特征在于，根据所述动力电池组的初检温度T_c所处的第二温度阈值范围确定所述电池模块的放电模式为：

若所述动力电池组的初检温度T_c小于第六温度阈值T₆，则禁止所述电池模块放电；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于所述第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇，同时符合预设判断条件则所述电池模块进入第一放电模式，所述第一放电模式为边加热边放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第六温度阈值T₆且小于第七温度阈值T₇，同时不符合预设判断条件则所述电池模块进入第二放电模式，所述第二放电模式为只放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第七温度阈值T₇且小于第八温度阈值T₈，则所述电池模块进入所述第二放电模式；

若所述动力电池组的初检温度T_c大于等于第八温度阈值T₈，则所述电池模块禁止放电，放电结束；

所述预设判断条件为：

所述电池模块将动力电池组从初检温度T_c加热至第九温度阈值T₉所需要的第一电能E₁，小于动力电池组从初检温度T_c提升到第九温度阈值T₉后动力电池组增加的第二电能E₂，其中，所述第九温度阈值T₉大于所述第六温度阈值T₆且小于所述第七温度阈值T₇。

7.根据权利要求6所述的电池模块控制方法，其特征在于，电池模块进入所述第一放电模式后，所述电池管理单元获取所述动力电池组的剩余电量和巡检温度T_x，并根据放电电流MAP图，调整所述电池模块的放电加热电流至最优放电加热电流；

当所述动力电池组的巡检温度T_x大于等于第九温度阈值T₉时，进入第二放电模式，所述第九温度阈值T₉大于所述第六温度阈值T₆且小于所述第七温度阈值T₇。

8.一种电动汽车电池控制系统，其特征在于，应用权利要求1-7任意一项所述的方法，所述系统包括：整车控制器、充电机以及电池模块；

所述电池模块包括：动力电池组、第一继电器、第二继电器、第三继电器、电流传感装置、第一熔断装置、第二熔断装置、加热单元、温度传感装置和电池管理单元；

所述整车控制器、第一继电器、电流传感装置、第一熔断装置、动力电池组和第三继电器依次串联形成放电回路；

所述充电机、第一继电器、电流传感装置、第一熔断装置、动力电池组和第三继电器依次串联形成充电回路；

所述第二继电器、第二熔断装置、加热单元和第三继电器依次串联后与所述充电机并联形成充电加热回路；

所述第二继电器、第二熔断装置、加热单元和第三继电器依次串联后与所述动力电池组并联形成放电加热回路；

所述整车控制器用于向电池管理单元发出上电指令；

所述充电机用于提供加热电压、加热电流、充电电压、充电电流、充电加热电压和充电加热电流；

所述温度传感器用于检测所述动力电池组的温度，并将检测得到的温度值反馈至所述电池管理单元；

所述电流传感器用于检测所述动力电池组的电流，并将检测得到的电流值反馈至所述电池管理单元；

所述动力电池组包括至少一块动力电池，用于提供放电电压、放电电流、放电加热电压和放电加热电流；

所述第一熔断装置用于提供熔断保护；

所述第二熔断装置用于提供熔断保护；

所述第一继电器、第二继电器和第三继电器由所述电池管理单元控制闭合和断开；

所述电池管理单元用于通过所述动力电池组的温度和电流值，根据电池模块需求，控制所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的闭合和断开，并上报所述整车控制器或充电机。

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