汽车加热系统及方法与流程

1.本技术涉及新能源汽车低压电池管理系统技术领域，特别涉及一种汽车加热系统及方法。


背景技术：

2.随着汽车的普及和汽车技术的进步，人们对于汽车舒适性的要求日益增高；近几年来，汽车各组成部件加热的功能被得到越来越多的重视，尤其是在寒冷的冬天，大部分汽车加热慢，加热速度不能实时进行调控，难以满足客户日益增长用户体验要求。
3.基于此，需设计一种可实现快速加热和动态调节温度的系统方案，满足汽车在寒冷冬季汽车加热较高体验需求。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种汽车加热系统及方法，可实现汽车分区域控制加热，满足冬季不同的汽车加热场合需求，能源利用效率较高。
5.第一方面，提供了一种汽车加热系统，包括：
6.多个加热装置，分别安装在汽车内部不同区域，用于对汽车内部不同区域进行加热；
7.温度控制器，与多个所述加热装置电连接，用于采集所述加热装置的实时温度；
8.显示装置，与所述温度控制器电连接，用于获取加热装置的实时温度，及设置加热装置的加热方案；
9.整车电池模块，包括与多个所述加热装置和所述温度控制器均电连接的整车高压模块，及与所述温度控制器电连接的整车低压电池，所述整车高压模块用于给所述加热装置提供电能，所述整车低压电池用于给所述温度控制器提供电能；
10.所述温度控制器用于采集每个加热装置的实时温度和接收显示装置发出的加热方案，并根据加热装置的实时温度和加热方案来通过对整车高压模块的电能进行调控、以对加热装置的加热速度进行调控。
11.一些实施例中，所述温度控制器包括与所述显示装置通过can总线连接的mcu芯片，与所述mcu芯片电连接、并与多个所述加热装置一一对应电连接的多个采样电路，与所述mcu芯片电连接的多个隔离ic模块，及与多个所述隔离ic模块一一对应电连接的多个电子开关驱动电路，多个所述电子开关驱动电路一一对应地与多个所述加热装置连接，多个所述电子开关驱动电路均与所述整车高压模块电连接；
12.所述mcu芯片用于根据采集加热装置的实时温度和获取的显示装置发出的加热方案发送使能信号至整车高压模块；
13.所述采样电路用于采集所述加热装置的实时温度；
14.所述mcu芯片用于控制所述隔离ic模块驱动所述电子开关驱动电路的导通和断开、以对整车高压模块的电能进行调控。
15.一些实施例中，所述温度控制器还包括与所述mcu芯片电连接、且与所述整车高压模块电连接的调理电路；
16.所述调理电路用于对使能信号进行信号转换。
17.一些实施例中，所述整车高压模块包括整车高压电池，及与所述整车高压电池电连接的dcdc控制器，所述dcdc控制器电连接于所述调理电路、多个所述加热装置、多个所述电子开关驱动电路及所述整车高压电池；
18.所述dcdc控制器用于根据获取的使能信号对所述整车高压电池的电压进行电压转换。
19.一些实施例中，所述整车高压电池的高压电正极端与所述dcdc控制器的输入正极端连接，所述整车高压电池的高压电负极端与所述dcdc控制器的输入负极端连接。
20.一些实施例中，所述温度控制器还包括与所述整车低压电池电连接的电源电路。
21.一些实施例中，所述加热装置为加热垫布。
22.第二方面，提供了一种汽车加热方法，应用于mcu芯片，包括以下步骤：
23.获取加热装置的目标温度，通过采样电路获取加热装置的实时温度；
24.根据所述加热装置的目标温度、并通过调理电路发送使能信号至整车高压模块；
25.根据加热装置的实时温度与目标温度、控制隔离ic模块驱动电子开关驱动电路的导通和断开、以对整车高压模块的电能进行调控，从而对加热装置的加热速度进行调控。
26.一些实施例中，所述“根据加热装置的实时温度与目标温度、控制隔离ic模块驱动电子开关驱动电路的导通和断开”步骤，包括以下步骤：
27.当检测到加热装置的实时温度低于目标温度且差值大于预设阈值时，则增大电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；
28.当检测到加热装置的实时温度低于目标温度且差值小于预设阈值时，则减小电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；
29.当检测到加热装置的实时温度高于目标温度时，则减小电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；
30.当检测到加热装置的实时温度高于安全温度时，则控制电子开关驱动电路关断。
31.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：本发明通过加热目标温度设定和加热垫布温度实时监控，可以实现寒冷冬季快速升温以及较好的温度调节体验。同时，针对整车不同区域定制化加热需求，通过显示装置，设置汽车定制化区域加热需求，温度控制器根据定制化区域执行加热调节，达到汽车定制化区域加热效果，避免无需加热区域加热造成能量消耗，因此温度控制器可以实现汽车分区域控制加热，满足冬季不同的汽车加热场合需求，能源利用效率较高。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本技术实施例提供的汽车加热系统的结构框图；
34.图2为本技术实施例提供的汽车加热方法的流程示意图。
具体实施方式
35.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.参见图1所示，本技术实施例提供了一种汽车加热系统，包括：
37.多个加热装置，分别安装在汽车内部不同区域，用于对汽车内部不同区域进行加热；
38.温度控制器，与多个所述加热装置电连接，用于采集所述加热装置的实时温度；
39.显示装置，与所述温度控制器电连接，用于获取加热装置的实时温度，及设置加热装置的加热方案；
40.整车电池模块，包括与多个所述加热装置和所述温度控制器均电连接的整车高压模块，及与所述温度控制器电连接的整车低压电池，所述整车高压模块用于给所述加热装置提供电能，所述整车低压电池用于给所述温度控制器提供电能；
41.所述温度控制器用于采集每个加热装置的实时温度和接收显示装置发出的加热方案，并根据加热装置的实时温度和加热方案来通过对整车高压模块的电能进行调控、以对加热装置的加热速度进行调控。
42.具体地，在本实施例中，由于汽车各组成部件加热的功能被得到越来越多的重视，尤其是在寒冷的冬天，大部分汽车加热慢，加热速度不能实时进行调控，难以满足客户日益增长用户体验要求。
43.因此，本发明通过加热目标温度设定和加热垫布温度实时监控，可以实现寒冷冬季快速升温以及较好的温度调节体验。同时，针对整车不同区域定制化加热需求，通过显示装置(显示控制屏)，设置汽车定制化区域加热需求，温度控制器根据定制化区域执行加热调节，达到汽车定制化区域加热效果，避免无需加热区域加热造成能量消耗，因此温度控制器可以实现汽车分区域控制加热，满足冬季不同的汽车加热场合需求，能源利用效率较高。
44.可选的，所述温度控制器包括与所述显示装置通过can总线连接的mcu芯片，与所述mcu芯片电连接、并与多个所述加热装置一一对应电连接的多个采样电路，与所述mcu芯片电连接的多个隔离ic模块，及与多个所述隔离ic模块一一对应电连接的多个电子开关驱动电路，多个所述电子开关驱动电路一一对应地与多个所述加热装置连接，多个所述电子开关驱动电路均与所述整车高压模块电连接；
45.所述mcu芯片用于根据采集加热装置的实时温度和获取的显示装置发出的加热方案发送使能信号至整车高压模块；
46.所述采样电路用于采集所述加热装置的实时温度；
47.所述mcu芯片用于控制所述隔离ic模块驱动所述电子开关驱动电路的导通和断开、以对整车高压模块的电能进行调控。
48.具体地，在本实施例中，隔离ic模块是指相不同物理部分的电路隔离起来，来保证整个系统不受干扰，能正常工作；电子开关驱动电路设为可多路控制的mos管。
49.汽车点火信号kl15启动后，整车低压电池经给温度控制器的微控制单元mcu芯片供电，温度控制器通过其内部的采集电路采集到的加热装置的实时温度信号并通过内部can总线发送给显示装置；通过显示装置设定加热装置的加热方案-目标温度，经由温度控制器can模块发送给温度控制器mcu芯片，mcu芯片接收到目标温度指令后发送使能信号给整车高压模块，并对加热装置提供电能。
50.针对任一加热装置加热需求，温度控制器的mcu芯片根据所需调节的加热装置的目标温度和实时温度，通过隔离ic模块驱动mos管开通时长和关断时长之间占比来对整车高压模块的电能进行调控，从而调整加热装置的加热速度，最终达到加热装置温度动态稳定调节的稳定状态。
51.可选的，所述温度控制器还包括与所述mcu芯片电连接、且与所述整车高压模块电连接的调理电路；
52.所述调理电路用于对使能信号进行信号转换。
53.具体地，在本实施例中，调理电路是把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号，即进行信号转换；mcu芯片接收到目标温度指令后输出en使能信号经由调理电路发送给整车高压模块。
54.可选的，所述整车高压模块包括整车高压电池，及与所述整车高压电池电连接的dcdc控制器，所述dcdc控制器电连接于所述调理电路、多个所述加热装置、多个所述电子开关驱动电路及所述整车高压电池；
55.所述dcdc控制器用于根据获取的使能信号对所述整车高压电池的电压进行电压转换。
56.具体地，在本实施例中，当mcu芯片接收到目标温度指令后输出en使能信号-加热信号经由调理电路发送给整车高压模块-电压转换器后，电压转换器接收到en信号后将整车高压电池电压转换成加热装置能够承受的安全电压，并输入给温度控制器dc+和dc-端。
57.dcdc控制器为转变输入电压后、并有效输出固定电压的电压转换器，一般由控制芯片、电感线圈、二极管、三极管、电容器构成。
58.可选的，所述整车高压电池的高压电正极端与所述dcdc控制器的输入正极端连接，所述整车高压电池的高压电负极端与所述dcdc控制器的输入负极端连接。
59.可选的，所述温度控制器还包括与所述整车低压电池电连接的电源电路。
60.具体地，在本实施例中，汽车点火信号kl15启动后，整车低压电池经由温度控制器的pow电源电路处理后给温度控制器的mcu供电。
61.可选的，为了使加热装置能均匀的对汽车各零部件均匀加热，所述加热装置为加热垫布，加热垫布可均匀垫置于汽车各部件上。
62.同时参见图2所示，本发明实施例还提供了一种汽车加热方法，应用于微控制单元，包括以下步骤：
63.s100，获取加热装置的目标温度，通过采样电路获取加热装置的实时温度；
64.s200，根据所述加热装置的目标温度、并通过调理电路发送使能信号至整车高压模块；
65.s300，根据加热装置的实时温度与目标温度、控制隔离ic模块驱动电子开关驱动电路的导通和断开、以对整车高压模块的电能进行调控，从而对加热装置的加热速度进行
调控。
66.可选的，所述“s300，根据加热装置的实时温度与目标温度、控制隔离ic模块驱动电子开关驱动电路的导通和断开”步骤，包括以下步骤：
67.s310，当检测到加热装置的实时温度低于目标温度且差值大于预设阈值时，则控制增大电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；
68.s320，当检测到加热装置的实时温度低于目标温度且差值小于预设阈值时，则控制减小电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；
69.s330，当检测到加热装置的实时温度高于目标温度时，则控制减小电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；
70.s340，当检测到加热装置的实时温度高于安全温度时，则控制电子开关驱动电路关断。
71.具体地，在本实施例中，汽车点火信号kl15启动后，整车低压电池经由温度控制器的pow电源电路处理后给温度控制器的mcu供电，温度控制器通过其内部的采集电路采集到的加热垫布的实时温度信号并通过内部can总线发送给显示装置；通过显示装置设定加热装置的目标温度，经由温度控制器can模块发送给温度控制器mcu芯片，mcu芯片接收到目标温度指令后输出en使能信号经由调理电路发送给电压转换器，电压转换器接收到en信号后将整车高压电池电压转换成加热装置能够承受的安全电压，并输入给温度控制器dc+和dc-端，并对加热装置提供电能。
72.针对任一加热装置加热需求，温度控制器的mcu芯片根据所需调节的加热垫布的目标温度和实时温度，通过隔离ic模块驱动mos管开通时长和关断时长之间占比来对整车高压模块的电能进行调控，从而调整加热垫布的加热速度，当加热垫布实时温度超过目标温度，则暂停加热，待温度降低至目标加热温度一定范围外后适当加热，从而实现加热温度稳定，最终达到加热垫布温度动态稳定调节的稳定状态。
73.本发明通过加热目标温度设定和加热垫布温度实时监控，可以实现寒冷冬季快速升温以及较好的温度调节体验。同时，针对整车不同区域定制化加热需求，通过显示装置，设置汽车定制化区域加热需求，温度控制器根据定制化区域执行加热调节，达到汽车定制化区域加热效果，避免无需加热区域加热造成能量消耗，因此温度控制器可以实现汽车分区域控制加热，满足冬季不同的汽车加热场合需求，能源利用效率较高。
74.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
75.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那
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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的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技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种汽车加热系统，其特征在于，包括：多个加热装置，分别安装在汽车内部不同区域，用于对汽车内部不同区域进行加热；温度控制器，与多个所述加热装置电连接，用于采集所述加热装置的实时温度；显示装置，与所述温度控制器电连接，用于获取加热装置的实时温度，及设置加热装置的加热方案；整车电池模块，包括与多个所述加热装置和所述温度控制器均电连接的整车高压模块，及与所述温度控制器电连接的整车低压电池，所述整车高压模块用于给所述加热装置提供电能，所述整车低压电池用于给所述温度控制器提供电能；所述温度控制器用于采集每个加热装置的实时温度和接收显示装置发出的加热方案，并根据加热装置的实时温度和加热方案来通过对整车高压模块的电能进行调控、以对加热装置的加热速度进行调控。2.如权利要求1所述的汽车加热系统，其特征在于，所述温度控制器包括与所述显示装置通过can总线连接的mcu芯片，与所述mcu芯片电连接、并与多个所述加热装置一一对应电连接的多个采样电路，与所述mcu芯片电连接的多个隔离ic模块，及与多个所述隔离ic模块一一对应电连接的多个电子开关驱动电路，多个所述电子开关驱动电路一一对应地与多个所述加热装置连接，多个所述电子开关驱动电路均与所述整车高压模块电连接；所述mcu芯片用于根据采集加热装置的实时温度和获取的显示装置发出的加热方案发送使能信号至整车高压模块；所述采样电路用于采集所述加热装置的实时温度；所述mcu芯片用于控制所述隔离ic模块驱动所述电子开关驱动电路的导通和断开、以对整车高压模块的电能进行调控。3.如权利要求2所述的汽车加热系统，其特征在于，所述温度控制器还包括与所述mcu芯片电连接、且与所述整车高压模块电连接的调理电路；所述调理电路用于对使能信号进行信号转换。4.如权利要求3所述的汽车加热系统，其特征在于，所述整车高压模块包括整车高压电池，及与所述整车高压电池电连接的dcdc控制器，所述dcdc控制器电连接于所述调理电路、多个所述加热装置、多个所述电子开关驱动电路及所述整车高压电池；所述dcdc控制器用于根据获取的使能信号对所述整车高压电池的电压进行电压转换。5.如权利要求4所述的汽车加热系统，其特征在于，所述整车高压电池的高压电正极端与所述dcdc控制器的输入正极端连接，所述整车高压电池的高压电负极端与所述dcdc控制器的输入负极端连接。6.如权利要求1所述的汽车加热系统，其特征在于，所述温度控制器还包括与所述整车低压电池电连接的电源电路。7.如权利要求1所述的汽车加热系统，其特征在于，所述加热装置为加热垫布。8.一种汽车加热方法，应用于mcu芯片，其特征在于，包括以下步骤：获取加热装置的目标温度，通过采样电路获取加热装置的实时温度；根据所述加热装置的目标温度、并通过调理电路发送使能信号至整车高压模块；根据加热装置的实时温度与目标温度、控制隔离ic模块驱动电子开关驱动电路的导通和断开、以对整车高压模块的电能进行调控，从而对加热装置的加热速度进行调控。
9.如权利要求8所述的汽车加热方法，其特征在于，所述“根据加热装置的实时温度与目标温度、控制隔离ic模块驱动电子开关驱动电路的导通和断开”步骤，包括以下步骤：当检测到加热装置的实时温度低于目标温度且差值大于预设阈值时，则控制增大电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；当检测到加热装置的实时温度低于目标温度且差值小于预设阈值时，则控制减小电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；当检测到加热装置的实时温度高于目标温度时，则控制减小电子开关驱动电路的导通时长与断开时长之间的比值；当检测到加热装置的实时温度高于安全温度时，则控制电子开关驱动电路关断。

技术总结
本申请涉及一种汽车加热系统及方法，该汽车加热系统包括多个加热装置、温度控制器、显示装置及整车电池模块；多个加热装置分别安装在汽车内部不同区域，用于对不同区域进行加热；温度控制器采集加热装置的实时温度；显示装置获取加热装置的实时温度，及设置加热装置的加热方案；整车电池模块包括与多个加热装置和温度控制器均电连接的整车高压模块，及与温度控制器电连接的整车低压电池；温度控制器用于采集每个加热装置的实时温度和接收显示装置发出的加热方案，并根据实时温度和加热方案来通过对整车高压模块的电能进行调控、以对加热装置的加热速度进行调控；因此可实现汽车分区域控制加热，满足冬季汽车加热场合需求，能源利用效率较高。源利用效率较高。源利用效率较高。


技术研发人员：王军德 黄鹏
受保护的技术使用者：武汉光庭信息技术股份有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/6/26