CN112467254B - 高压电池加热系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压电池加热系统及方法，混动汽车技术领域，该系统包括混动控制器、换热器、PTC加热器以及高压电池；混动控制器获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，利用换热器与PTC加热器通过电池加热水路对高压电池进行加热。现有技术中通过单一的加热方式对高压电池进行加热，本发明高压电池加热系统通过混动控制器获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，通过换热器加热与PTC加热器加热两种加热方式对高压电池进行加热，实现了高压电池的快速加热。

Description

高压电池加热系统及方法

技术领域

本发明涉及混动汽车技术领域，尤其涉及一种高压电池加热系统及方法。

背景技术

随着混动车型作为介于传统燃油车型和纯电动车型的中间产品，既有能提供较大的续航里程，没有纯电动车型的续航焦虑问题，又能实现较大的节能性能，是未来一段时间内发展方向。混动车型的高压电池电量较小，通过大放电倍率提供车型驱动电机的所需的功率，而电池的放电功率对温度比较敏感，在低温下电池放电功率急剧下降，在-30℃放电功率会下降到最大可放电功率的10％以下。混动车型串联模式下，发动机工作带动发电机发电，再带动电机工作，当电池的可放电功率严重下降后，在电池温度恢复到适宜温度前会限制驱动电机的功率，将影响车型性能。中国冬季的南北温差大，要开发可适用于全国的车型，需要增加高压电池加热回路，期望在较短的时间内将电热达到合适温度。

在现有技术中，单独采用PTC加热器对电池进行加热，或者单独利用发动机的令凝水对电池进行加热。单独采用PTC加热器进行加热时，电池加热PTC加热器的能量来自电池，混动车型的电池电量较小需要启动发动机发电。发动机启动后由于电池的充电功率有限，需要限值发电机的功率导致发动机工作在低效率区，发动机负荷低燃油消耗高，并且高压电池加热时间长。单独采用发动机冷凝水对电池进行加热，发动机启动只用于加热冷却水，造成功率浪费。同时驾驶室也有空调加热的需求，导致高压电池加热的时间长。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高压电池加热系统及方法，旨在解决现有技术中采用单一的高压电池加热方式，高压电池加热的速率过慢技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种高压电池加热系统，所述高压电池加热系统包括：混动控制器、换热器、PTC加热器以及高压电池；

其中，所述混动控制器分别于所述换热器、所述PTC加热器以及所述高压电池电连接，所述高压电池通过电池加热水路与所述换热器和所述PTC加热器连接；

所述混动控制器，用于获取所述高压电池的初始温度；

所述混动控制器，还用于在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热。

优选地，所述混动控制器，还用于在所述初始温度低于第一预设温度时，控制发动机对发动机水路中的冷凝水进行加热，并通过所述换热器将加热后的冷凝水的热量传递至所述高压电池，以实现对所述高压电池的加热；

所述混动控制器，还用于控制所述PTC加热器产生热量，以实现对所述高压电池的加热。

优选地，所述混动控制器，还用于获取所述电池加热水路在所述高压电池处的入口温度和出口温度；

所述混动控制器，还用于根据所述入口温度与所述出口温度确定电池加热水路的变化温度；

所述混动控制器，还用于根据所述变化温度调节所述换热器的换热参数以及所述PTC加热器的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围。

优选地，所述混动控制器，还用于获取所述高压电池的当前温度；

所述混动控制器，还用于在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，利用所述换热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热；

所述混动控制器，还用于在所述当前温度大于所述第二预设温度时，控制所述换热器与所述PTC加热器停止对所述高压电池进行加热。

优选地，所述混动控制器，还用于获取所述换热器对所述高压电池进行加热时的加热功率；

所述混动控制器，还用于将所述加热功率与预设加热功率进行比较；

所述混动控制器，还用于在所述加热功率小于所述预设加热功率时，通过PTC加热器对所述加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率不小于所述预设加热功率。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种高压电池加热方法，所述高压电池加热方法包括：

所述混动控制器获取所述高压电池的初始温度；

所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热。

优选地，所述所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热的步骤包括：

所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，控制发动机对发动机水路中的冷凝水进行加热，并通过所述换热器将加热后的冷凝水的热量传递至所述高压电池，以实现对所述高压电池的加热；

所述混动控制器控制所述PTC加热器产生热量，以实现对所述高压电池的加热。

优选地，所述所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热的步骤之后，还包括：

所述混动控制器获取所述电池加热水路在所述高压电池的入口温度和出口温度；

所述混动控制器根据所述入口处温度与所述出口处温度确定电池加热水路的变化温度；

所述混动控制器根据所述变化温度，调节所述换热器的换热参数，以及所述PTC加热器的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围。

优选地，所述所述混动控制器根据所述变化温度，调节所述换热器的换热参数，以及所述PTC加热器的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围的步骤之后，还包括：

所述混动控制器获取所述高压电池的当前温度；

所述混动控制器在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，利用所述换热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热；

所述混动控制器在所述当前温度大于所述第二预设温度时，控制所述换热器与所述PTC加热器停止对所述高压电池进行加热。

优选地，所述所述混动控制器在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，利用所述换热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热的步骤之后，还包括：

所述混动控制器获取所述换热器对所述高压电池进行加热时的加热功率；

所述混动控制器将所述加热功率与预设加热功率进行比较；

所述混动控制器在所述加热功率小于所述预设加热功率时，通过PTC加热器对所述加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率不小于所述预设加热功率。

本发明公开了一种高压电池加热系统及方法，该系统包括混动控制器、换热器、PTC加热器以及高压电池；混动控制器获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，利用换热器与PTC加热器通过电池加热水路对高压电池进行加热。现有技术中通过单一的加热方式对高压电池进行加热，本发明高压电池加热系统通过混动控制器获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，通过换热器加热与PTC加热器加热两种加热方式对高压电池进行加热，实现了高压电池的快速加热。

附图说明

图1为本发明高压电池加热系统第一实施例的结构框图；

图2为本发明高压电池加热系统第二实施例的结构框图；

图3为本发明高压电池加热方法第一实施例的流程示意图；

图4为本发明高压电池加热方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明高压电池加热方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的高压电池加热系统第一实施例的结构框图。

如图1所示，该高压电池加热系统可以包括：混动控制器1001、换热器1002、PTC加热器1003以及高压电池1004。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对高压电池加热系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明实施例提供了一种高压电池加热系统，参照图1，图1为本发明高压电池加热系统第一实施例的结构框图，其中，实线连接为电连接，虚线连接为加热水路。

本实施例中，所述高压电池加热系统，包括混动控制器1001、换热器1002、PTC加热器1003以及高压电池1004；

其中，所述混动控制器1001分别于所述换热器1002、所述PTC加热器1003以及所述高压电池1004电连接，所述高压电池1004通过电池加热水路与所述换热器1002和所述PTC加热器1003连接。

在本实施例中，所述混动控制器1001，用于获取所述高压电池1004的初始温度。

应理解的是，混动控制器1001可以是控制油电混动汽车进行正常驾驶的控制器。高压电池1004是用于驱动电动机为混动汽车提供动力的电池。高压电池1004与正常的电池在收温度影响时，输出的功率相类似。在温度较低时，电池的输出功率较低。高压电池1004的初始温度是指在混动车辆启动之前高压电池1004的温度。

在具体实施中，混动控制器1001可以通过温度传感器对混动汽车启动之前的初始温度进行采集获取高压电池1004的初始温度，也可以通过根据当前气温条件计算获取高压电池1004的初始温度，还可以通过对预先存储的温度数据进行调用的方式获取高压电池1004的初始温度，在此不做具体限定。

在本实施例中，所述混动控制器1001，还用于在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器1002与所述PTC加热器1003通过所述电池加热水路对所述高压电池1004进行加热。

需要说明的是，第一预设温度是预先设定的用来体现混动车辆的高压电池1004初始状态的温度。在本实施例中第一预设温度是低于混动汽车正常工作温度。换热器1002可以是发动机冷凝水与发电机冷凝水进行能量转换的能量转换装置。在本实施例中，利用换热器1002将发动机冷凝水的能量转换至发电机冷凝水。PTC加热器1003是采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成的加热器。该PTC加热器1003有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。该PTC加热器1003安全性能高，在任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而引起烫伤、火灾等安全隐患。电池加热水路是用于将电池进行加热的水路，该电池加热水路通过从其他位置获取能量，然后根据能量差将电池加热水路能量传输至高压电池1004，从而实现高压电池1004的加热。所述的其他位置是向水路提供能量的装置，例如PTC加热器、换热器等装置。

在具体实施中，在获取到高压电池1004的初始温度之后，需要根据高压电池1004的初始温度对高压电池1004的状态进行确认，在高压电池1004的初始温度低于第一预设温度时，可以认定该高压电池1004处于低输出状态。在高压电池1004处于低输出状态时，利用换热器1002进行发动机冷凝水与发电机冷凝水的能量转换与PTC加热器1003对发电机冷凝水进行加热，通过电池加热水路将发电机冷凝水的能量传输至高压电池1004，实现对高压电池1004的加热。

本实施例公开了一种高压电池加热系统，该系统包括混动控制器1001、换热器1002、PTC加热器1003以及高压电池1004；混动控制器1001获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，利用换热器1002与PTC加热器1003通过电池加热水路对高压电池1004进行加热。现有技术中通过单一的加热方式对高压电池进行加热，本实施例高压电池加热系统通过混动控制器1001获取高压电池1004的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，通过换热器1002加热与PTC加热器1003加热两种加热方式对高压电池进行加热，实现了高压电池的快速加热。

参照图2，图2为本发明高压电池加热系统第二实施例的结构框图，基于本发明第一实施例提出本发明高压电池加热系统的第二实施例，其中，实线连接为电连接，虚线连接为加热水路。

在第二实施例中，所述高压电池加热系统还包括：发动机1005、截止阀1006和高压配电盒1007。

其中，所述混动控制器1001分别于高压电池1004、发动机1005、截止阀1006以及高压配电盒1007相连，所述换热器1002、发动机1005与截止阀1006相连。高压配电盒1007与PTC加热器1003相连，所述高压电池1004与换热器1002、PTC加热器1003相连。

所述混动控制器1001，还用于在所述初始温度低于第一预设温度时，控制发动机1005对发动机水路中的冷凝水进行加热，并通过所述换热器1002将加热后的冷凝水的热量传递至所述高压电池1004，以实现对所述高压电池1004的加热。

需要说明的是，发动机1005内部可以通过发动机散热的方式对发动机冷凝水进行加热。截止阀1006是控制发动机内部冷凝水进行流动的阀门。高压配电盒1007是所有纯电动汽车、插电式混合动力汽车的高压电大电流分配单元PDU。高压配电盒1007采用集中配电方案，结构设计紧凑，接线布局方便，检修方便快捷。根据不同客户的系统架构需求，高压配电盒1007还要集成部分电池管理系统智能控制管理单元，从而更进一步简化整车系统架构配电的复杂度。在实施例中，通过高压配电盒1007实现PTC加热器1003的控制。

在具体实施中，混动控制器1001可以通过指令控制发动机1005对发动机内部的冷凝水进行加热。在发动机内部的冷凝水加热完成之后，控制截止阀1006开启以使发动机冷凝水进行流动。控制换热器1002在发动机冷凝水流动时，获取发动机冷凝水的能量，并将所述能量传递至发电机冷凝水，通过电池加热水路将能量传递至高压电池1004，实现对所述高压电池1004的加热。

所述混动控制器1001，还用于控制所述PTC加热器1003产生热量，以实现对所述高压电池1004的加热。

需要说明的是，在具体实施过程中混动控制器1001可以通过高压配电盒1007控制PTC加热器1003通过产生热量，也可以通过指令的方式控制PTC加热器1003通过产生热量，实现对发电机冷凝水进行加热，通过电池加热水路将发电机冷凝水能量传递至高压电池1004。

在具体实施中，混动控制器1001可以通过指令的方式控制高压配电盒1007产生相应的高电平信号或高电平信号控制PTC加热器1003开始工作产生热量。发电机冷凝水接收PTC加热器1003产生的热量，通过电池加热水路将发电机冷凝水能量传递至高压电池1004。

所述混动控制器1001，还用于获取所述电池加热水路在所述高压电池1004处的入口温度和出口温度。

需要说明的是，高压电池1004处的入口温度可以是电池加热水路中冷凝水刚与高压电池1004刚接触时的温度，出口温度可以是电池加热水路刚离开加热电池时的温度。例如电池加热水路中的冷凝水经过加热，对高压电池1004开始加热时的温度可以作为入口温度。对高压电池1004进行加热之后，电池加热水路中的冷凝水还未重新加热的温度可以作为出口温度。

在具体实施中，混动控制器1001可以通过温度传感器采集的方式获取电池加热水路在所述高压电池1004处的入口温度和出口温度。在具体实施过程中需要预先在高压电池1004的两端安装温度传感器，由混动控制器1001发出温度采集指令，温度传感器在接收到温度采集指令时，对当前的温度信息进行反馈。

所述混动控制器1001，还用于根据所述入口温度与所述出口温度确定电池加热水路的变化温度。

需要说明的是，电池加热水路的变化温度是指电池加热水路中冷凝水经过对高压电池1004加热之后的温度变化，即高压电池1004在加热过程中吸收的能量导致的电池加热回路的冷凝水温度变化。

在具体实施中，混动控制器1001在获取到电池加热水路在高压电池1004处的入口温度和出口温度，可以通过计算的方式获取到温度变化。例如电池加热水路在高压电池1004处的入口温度为40摄氏度，而电池加热水路在高压电池1004处的入口温度为37摄氏度，则冷凝水的温度变化为3摄氏度。

所述混动控制器1001，还用于根据所述变化温度调节所述换热器1002的换热参数以及所述PTC加热器1003的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围。

需要说明的是，换热参数是指换热器1002进行换热工作的效率参数，在实施例中可以通过截止阀1006开启的时间实现调整换热器1002的换热参数。加热参数是指PTC加热器1003对电池加热水路冷凝水加热的功率。目标加热温度范围是指对高压电池1004进行加热时高压电池1004对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率最高的加热温度范围。

在具体实施中，根据变化温度的数值大小对通过控制截至阀开启的时间实现换热器1002换热参数的调整，通过指令的方式利用高压配电盒1007对PTC加热器1003的加热参数进行调整，实现电池加热水路处于目标加热温度范围。例如在所述变化温度为0.5摄氏度时，此时高压电池1004对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率较低，可以通过提前开启截至阀和增加PTC加热器1003的加热功率，使电池加热水路内的冷凝水的温度升高高压电池1004对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率升高，进而提高高压电池1004的加热效率。在所述变化温度为5摄氏度时，高压电池1004对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率较高，可以通过滞后开启截至阀和降低PTC加热器1003的加热功率，实现电池加热水路处于目标加热温度范围，避免资源浪费。

所述混动控制器1001，还用于获取所述高压电池1004的当前温度。

需要说明的是，高压电池1004的当前温度是高压电池1004在加热过程中的实时采集的温度。在具体实施过程中，可以通过温度传感器实时采集的方式，获取高压电池1004的当前温度。

所述混动控制器1001，还用于在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，利用所述换热器1002通过所述电池加热水路对所述高压电池1004进行加热。

需要说明的是，第二预设温度是预先设定，用于判断高压电池1004是否需要继续进行加热的温度。在高压电池1004进过一段时间的加热到达一定的温度范围时，高压电池1004吸收热量的效率达到最大值，仍使用换热器1002与PTC加热器1003同时进行加热，会造成不必要的资源浪费。

在具体实施中，在当前温度大于第一预设温度且小于第二预设温度时，混动控制器1001可以通过控制高压配电盒1007产生停止加热的电压信号实现PTC加热器1003的停止加热。单独采用换热器1002对高压电池1004进行加热，有效的利用了发动机散热对高压电池1004进行加热，实现了资源的有效利用。

所述混动控制器1001，还用于在所述当前温度大于所述第二预设温度时，控制所述换热器1002与所述PTC加热器1003停止对所述高压电池1004进行加热。

需要说明的是，在当前温度大于第二预设温度时，此时高压电池1004已经完成了加热过程，需要通过关闭换热器1002与PTC加热器1003停止对高压电池1004进行加热。在具体实施过程中，混动控制器1001可以通过控制截止阀1006与高压配电盒1007实现停止对高压电池1004进行加热。

所述混动控制器1001，还用于获取所述换热器1002对所述高压电池1004进行加热时的加热功率。

需要说明的是，加热功率是换热器1002单独对高压电池1004进行加热时换热器1002的功率。在单独采用加热器对高压电池1004进行加热时，需要获取换热器1002对高压电池1004进行加热时的加热功率。在具体实施过程中，可以通过获取换热器1002的工作参数，经过一系列的物理计算方法获取换热器1002的加热功率。

所述混动控制器1001，还用于将所述加热功率与预设加热功率进行比较。

需要说明的是，预设加热功率可以是高压电池1004需要的加热功率。在高压电池1004加热过程中，需要满足预设加热功率条件，以确保高压电池1004加热的时效性。例如，在低温环境下，对高压电池1004进行加热时车辆内部也具有加热需要，车载空调开启的状态下，很容易造成换热器1002的加热功率无法满足预设加热功率。

所述混动控制器1001，还用于在所述加热功率小于所述预设加热功率时，通过PTC加热器1003对所述加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率不小于所述预设加热功率。

需要说明的是，在加热功率无法满足预设功率时，可以通过开启PTC加热器1003，利用PTC加热器1003对加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率能够满足预设公路需求。在具体实施过程中，在确定加热功率无法满足预设功率时，可以通过高压配电盒1007实现PTC加热器1003进行加热，进而实现了对加热功率的补偿。

本实施例公开了一种高压电池加热系统，该系统包括混动控制器1001、换热器1002、PTC加热器1003以及高压电池1004；混动控制器1001获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，利用换热器1002与PTC加热器1003通过电池加热水路对高压电池1004进行加热。现有技术中通过单一的加热方式对高压电池进行加热，本实施例高压电池加热系统通过混动控制器1001获取高压电池1004的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，通过换热器加热与PTC加热器加热两种加热方式对高压电池进行加热，实现了高压电池的快速加热。

基于上述高压电池加热系统，本发明还提供一种高压电池加热方法，参考图3，图3为本发明高压电池加热方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述高压电池加热方法包括以下步骤：

步骤S10：所述混动控制器获取所述高压电池的初始温度。

需要说明的是，混动控制器可以是控制油电混动汽车进行正常驾驶的控制器。高压电池是用于驱动电动机为混动汽车提供动力的电池。高压电池与正常的电池在收温度影响时，输出的功率相类似。在温度较低时，电池的输出功率较低。高压电池的初始温度是指在混动车辆启动之前高压电池的温度。

在具体实施中，混动控制器可以通过温度传感器对混动汽车启动之前的初始温度进行采集获取高压电池的初始温度，也可以通过根据当前气温条件计算获取高压电池的初始温度，还可以通过对预先存储的温度数据进行调用的方式获取高压电池的初始温度，在此不做具体限定。

步骤S20：所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热。

需要说明的是，第一预设温度是预先设定的用来体现混动车辆的高压电池初始状态的温度。在本实施例中第一预设温度是低于混动汽车正常工作温度。换热器可以是发动机冷凝水与发电机冷凝水进行能量转换的能量转换装置。在本实施例中，利用换热器将发动机冷凝水的能量转换至发电机冷凝水。PTC加热器是采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成的加热器。该PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。该PTC加热器安全性能高，在任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而引起烫伤、火灾等安全隐患。电池加热水路是用于将电池进行加热的水路，该电池加热水路通过从其他位置获取能量，然后根据能量差将电池加热水路能量传输至高压电池，从而实现高压电池的加热。所述的其他位置是向水路提供能量的装置，例如PTC加热器、换热器等装置。

在具体实施中，在获取到高压电池的初始温度之后，需要根据高压电池的初始温度对高压电池的状态进行确认，在高压电池的初始温度低于第一预设温度时，可以认定该高压电池处于低输出状态。在高压电池处于低输出状态时，利用换热器进行发动机冷凝水与发电机冷凝水的能量转换与PTC加热器对发电机冷凝水进行加热，通过电池加热水路将发电机冷凝水的能量传输至高压电池，实现对高压电池的加热。

本实施例公开了一种高压电池加热方法，该方法包括：获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，利用换热器与PTC加热器通过电池加热水路对高压电池进行加热。现有技术中通过单一的加热方式对高压电池进行加热，本实施例高压电池加热系统通过混动控制器获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，通过换热器加热与PTC加热器加热两种加热方式对高压电池进行加热，实现了高压电池的快速加热。

参照图4，图4为本发明高压电池加热方法第二实施例的流程示意图，基于上述图3所示的第一实施例，提出本发明高压电池加热方法的第二实施例。

在第二实施例中，所述步骤S20包括：

步骤S201：所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，控制发动机对发动机水路中的冷凝水进行加热，并通过所述换热器将加热后的冷凝水的热量传递至所述高压电池，以实现对所述高压电池的加热。

需要说明的是，发动机内部通过散热的方式对发动机冷凝水进行加热。截止阀是控制发动机内部冷凝水进行流动的阀门。高压配电盒是所有纯电动汽车、插电式混合动力汽车的高压电大电流分配单元PDU。高压配电盒采用集中配电方案，结构设计紧凑，接线布局方便，检修方便快捷。根据不同客户的系统架构需求，高压配电盒还要集成部分电池管理系统智能控制管理单元，从而更进一步简化整车系统架构配电的复杂度。在实施例中，通过高压配电盒实现PTC加热器的控制。其中，控制发动机对发动机水路中的冷凝水进行加热是通过控制发动机启动，在发动机启动的情况下，利用发动机内部散热对发动机冷凝水进行加热。

在具体实施中，混动控制器可以通过指令控制发动机启动，在发动机启动的情况下，利用发动机内部散热对发动机内部的冷凝水进行加热。在发动机内部的冷凝水加热完成之后，控制截止阀开启以使发动机冷凝水进行流动。控制换热器在发动机冷凝水流动时，获取发动机冷凝水的能量，并将所述能量传递至发电机冷凝水，通过电池加热水路将能量传递至高压电池，实现对所述高压电池的加热。

步骤S202：所述混动控制器控制所述PTC加热器产生热量，以实现对所述高压电池的加热。

需要说明的是，在具体实施过程中混动控制器可以通过高压配电盒1007控制PTC加热器通过产生热量，也可以通过指令的方式控制PTC加热器通过产生热量，实现对发电机冷凝水进行加热，通过电池加热水路将发电机冷凝水能量传递至高压电池。

在具体实施中，混动控制器可以通过指令的方式控制高压配电盒1007产生相应的高电平信号或高电平信号控制PTC加热器开始工作产生热量。发电机冷凝水接收PTC加热器产生的热量，通过电池加热水路将发电机冷凝水能量传递至高压电池。

本实施例公开了一种高压电池加热方法，该方法包括：获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，利用换热器与PTC加热器通过电池加热水路对高压电池进行加热。现有技术中通过单一的加热方式对高压电池进行加热，本实施例高压电池加热系统通过混动控制器获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，通过换热器加热与PTC加热器加热两种加热方式对高压电池进行加热，实现了高压电池的快速加热。

参照图5，图5为本发明高压电池加热方法第三实施例的流程示意图，基于上述图3所示的第一实施例，提出本发明高压电池加热方法的第三实施例。

在第三实施例中，所述步骤S20之后，还包括：

步骤S301：所述混动控制器获取所述电池加热水路在所述高压电池的入口温度和出口温度。

需要说明的是，高压电池处的入口温度可以是电池加热水路中冷凝水刚与高压电池刚接触时的温度，出口温度可以是电池加热水路刚离开加热电池时的温度。例如电池加热水路中的冷凝水经过加热，对高压电池开始加热时的温度可以作为入口温度。对高压电池进行加热之后，电池加热水路中的冷凝水还未重新加热的温度可以作为出口温度。

在具体实施中，混动控制器可以通过温度传感器采集的方式获取电池加热水路在所述高压电池处的入口温度和出口温度。在具体实施过程中需要预先在高压电池的两端安装温度传感器，由混动控制器发出温度采集指令，温度传感器在接收到温度采集指令时，对当前的温度信息进行反馈。

步骤S302：所述混动控制器根据所述入口处温度与所述出口处温度确定电池加热水路的变化温度。

需要说明的是，电池加热水路的变化温度是指电池加热水路中冷凝水经过对高压电池加热之后的温度变化，即高压电池在加热过程中吸收的能量导致的电池加热回路的冷凝水温度变化。

在具体实施中，混动控制器在获取到电池加热水路在高压电池处的入口温度和出口温度，可以通过计算的方式获取到温度变化。例如电池加热水路在高压电池处的入口温度为40摄氏度，而电池加热水路在高压电池处的入口温度为37摄氏度，则冷凝水的温度变化为3摄氏度。

步骤S303：所述混动控制器根据所述变化温度，调节所述换热器的换热参数，以及所述PTC加热器的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围。

需要说明的是，换热参数是指换热器进行换热工作的效率参数，在实施例中可以通过截止阀开启的时间实现调整换热器的换热参数。加热参数是指PTC加热器对电池加热水路冷凝水加热的功率。目标加热温度范围是指对高压电池进行加热时高压电池对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率最高的加热温度范围。

在具体实施中，根据变化温度的数值大小对通过控制截至阀开启的时间实现换热器换热参数的调整，通过指令的方式利用高压配电盒对PTC加热器的加热参数进行调整，实现电池加热水路处于目标加热温度范围。例如在所述变化温度为0.5摄氏度时，此时高压电池对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率较低，可以通过提前开启截至阀和增加PTC加热器的加热功率，使电池加热水路内的冷凝水的温度升高高压电池对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率升高，进而提高高压电池的加热效率。在所述变化温度为5摄氏度时，高压电池对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率较高，可以通过滞后开启截至阀和降低PTC加热器的加热功率，实现电池加热水路处于目标加热温度范围，避免资源浪费。

相应的，步骤303之后，还包括：

步骤S401：所述混动控制器获取所述高压电池的当前温度。

需要说明的是，高压电池的当前温度是高压电池在加热过程中的实时采集的温度。在具体实施过程中，可以通过温度传感器实时采集的方式，获取高压电池的当前温度。

步骤S402：所述混动控制器在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，利用所述换热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热。

需要说明的是，第二预设温度是预先设定，用于判断高压电池是否需要继续进行加热的温度。在高压电池进过一段时间的加热到达一定的温度范围时，高压电池吸收热量的效率达到最大值，仍使用换热器与PTC加热器同时进行加热，会造成不必要的资源浪费。

在具体实施中，在当前温度大于第一预设温度且小于第二预设温度时，混动控制器可以通过控制高压配电盒产生停止加热的电压信号实现PTC加热器的停止加热。单独采用换热器对高压电池进行加热，有效的利用了发动机散热对高压电池进行加热，实现了资源的有效利用。

步骤S403：所述混动控制器获取所述换热器对所述高压电池进行加热时的加热功率。

需要说明的是，加热功率是换热器单独对高压电池进行加热时换热器的功率。在单独采用加热器对高压电池进行加热时，需要获取换热器对高压电池进行加热时的加热功率。在具体实施过程中，可以通过获取换热器的工作参数，经过一系列的物理计算方法获取换热器的加热功率。

步骤S404：所述混动控制器将所述加热功率与预设加热功率进行比较。

需要说明的是，预设加热功率可以是高压电池需要的加热功率。在高压电池加热过程中，需要满足预设加热功率条件，以确保高压电池加热的时效性。例如，在低温环境下，对高压电池进行加热时车辆内部也具有加热需要，车载空调开启的状态下，很容易造成换热器的加热功率无法满足预设加热功率。

步骤S405：所述混动控制器在所述加热功率小于所述预设加热功率时，通过PTC加热器对所述加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率不小于所述预设加热功率。

需要说明的是，在加热功率无法满足预设功率时，可以通过开启PTC加热器，利用PTC加热器对加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率能够满足预设公路需求。在具体实施过程中，在确定加热功率无法满足预设功率时，可以通过高压配电盒实现PTC加热器进行加热，进而实现了对加热功率的补偿。

步骤S406：所述混动控制器在所述当前温度大于所述第二预设温度时，控制所述换热器与所述PTC加热器停止对所述高压电池进行加热。

需要说明的是，在当前温度大于第二预设温度时，此时高压电池已经完成了加热过程，需要通过关闭换热器与PTC加热器停止对高压电池进行加热。在具体实施过程中，混动控制器可以通过控制截止阀与高压配电盒实现停止对高压电池进行加热。

本实施例公开了一种高压电池加热方法，该方法包括：获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，利用换热器与PTC加热器通过电池加热水路对高压电池进行加热。现有技术中通过单一的加热方式对高压电池进行加热，本实施例高压电池加热系统通过混动控制器获取高压电池的初始温度，并在初始温度低于第一预设温度时，通过换热器加热与PTC加热器加热两种加热方式对高压电池进行加热，实现了高压电池的快速加热。

本发明所述高压电池加热方法的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为名称。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器镜像(Read Only Memory image，ROM)/随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高压电池加热系统，其特征在于，所述系统包括：混动控制器、换热器、PTC加热器以及高压电池；

其中，所述混动控制器分别与所述换热器、所述PTC加热器以及所述高压电池电连接，所述高压电池通过电池加热水路与所述换热器和所述PTC加热器连接；

所述混动控制器，用于获取所述高压电池的初始温度，所述初始温度是指在混动车辆启动之前所述高压电池的温度；

所述混动控制器，还用于在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与高压配电盒控制的所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热；

所述混动控制器，还用于获取所述电池加热水路在所述高压电池处的入口温度和出口温度；

所述混动控制器，还用于根据所述入口温度与所述出口温度确定电池加热水路的变化温度；

所述混动控制器，还用于根据所述变化温度调节所述换热器的换热参数以及所述PTC加热器的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围，所述目标加热温度范围是指对所述高压电池进行加热时，所述高压电池对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率最高的加热温度范围；

其中，所述在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与高压配电盒控制的所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热具体包括：

所述混动控制器，还用于在所述初始温度低于第一预设温度时，控制发动机对发动机水路中的冷凝水进行加热，并通过所述换热器将加热后的冷凝水的热量传递至所述高压电池，以实现对所述高压电池的加热；

所述混动控制器，还用于控制所述PTC加热器产生热量，以实现对所述高压电池的加热。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述混动控制器，还用于获取所述高压电池的当前温度；

所述混动控制器，还用于在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，单独利用所述换热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热；

所述混动控制器，还用于在所述当前温度大于所述第二预设温度时，控制所述换热器与所述PTC加热器停止对所述高压电池进行加热。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述混动控制器，还用于获取所述换热器对所述高压电池进行加热时的加热功率；

所述混动控制器，还用于将所述加热功率与预设加热功率进行比较；

所述混动控制器，还用于在所述加热功率小于所述预设加热功率时，通过PTC加热器对所述加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率不小于所述预设加热功率。

4.一种基于权利要求1至3任一项所述的高压电池加热系统的高压电池加热的方法，其特征在于，所述方法包括：

所述混动控制器获取所述高压电池的初始温度，所述初始温度是指在混动车辆启动之前所述高压电池的温度；

所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与高压配电盒控制的所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热；

所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热的步骤之后，还包括：

所述混动控制器获取所述电池加热水路在所述高压电池的入口温度和出口温度；

所述混动控制器根据所述入口温度与所述出口温度确定电池加热水路的变化温度；

所述混动控制器根据所述变化温度，调节所述换热器的换热参数，以及所述PTC加热器的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围，所述目标加热温度范围是指对所述高压电池进行加热时，所述高压电池对电池加热水路中冷凝水能量吸收效率最高的加热温度范围；

所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，利用所述换热器与高压配电盒控制的所述PTC加热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热的步骤包括：

所述混动控制器在所述初始温度低于第一预设温度时，控制发动机对发动机水路中的冷凝水进行加热，并通过所述换热器将加热后的冷凝水的热量传递至所述高压电池，以实现对所述高压电池的加热；

所述混动控制器控制所述PTC加热器产生热量，以实现对所述高压电池的加热。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混动控制器根据所述变化温度，调节所述换热器的换热参数，以及所述PTC加热器的加热参数，以使所述电池加热水路处于目标加热温度范围的步骤之后，还包括：

所述混动控制器获取所述高压电池的当前温度；

所述混动控制器在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，单独利用所述换热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热；

所述混动控制器在所述当前温度大于所述第二预设温度时，控制所述换热器与所述PTC加热器停止对所述高压电池进行加热。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述混动控制器在所述当前温度大于所述第一预设温度且小于第二预设温度时，利用所述换热器通过所述电池加热水路对所述高压电池进行加热的步骤之后，还包括：

所述混动控制器获取所述换热器对所述高压电池进行加热时的加热功率；

所述混动控制器将所述加热功率与预设加热功率进行比较；

所述混动控制器在所述加热功率小于所述预设加热功率时，通过PTC加热器对所述加热功率进行补偿，以使补偿后的加热功率不小于所述预设加热功率。

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