电池充电时的热量回收再利用方法、装置、设备和车辆与流程
未命名
08-17
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1.本发明涉及车辆控制技术领域,具体涉及一种电池充电时的热量回收再利用方法、装置、设备和车辆。
背景技术:
2.当前汽车行业均致力于研究降低车辆的能耗,来适应日益严峻的能源危机,其中包括研发新能源车辆和采用新技术,但往往成本较高。
3.冬季纯电车的续航里程衰减一直是困扰着主机厂的问题,电池的加热,乘员舱的加热,这些能量都来自于电池,使得本身并不多的储能更加捉襟见肘,所以怎么样提高电池和乘员舱加热的能量利用率便成为了工程师们攻克的课题,以便使车辆在等同电量的时候具有更加长得续航里程,更加具有竞争力。
4.电池的高效加热,电机的废热利用、发动机的废热利用及搜集、热泵技术的应用,这些节能技术以及方便客户体验的技术都对整车的能耗起着积极的作用。
5.对于现有混动车型而言,发动机的余热仅仅在发动机工作的时候用来给成员舱采暖,少数的技术使用发动机给电池进行加热,但是在发动机停机后,发动机本体的余热,也会浪费掉,如何充分利用这些浪费掉的热量,以提高车辆性能为本领域技术人员不断研究的话题之一。
技术实现要素:
6.有鉴于此,本发明实施例提供一种电池充电时的热量回收再利用方法、装置、设备和车辆,以实现在充分利用车辆回收热量的同时,保证电池包充电过程的安全。
7.为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
8.一种电池充电时的热量回收再利用方法,包括:
9.当电池包处于充电状态时,判断电池包温度是否低于第一目标温度;
10.当电池包温度低于第一目标温度时,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件;
11.当所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于第二目标温度;
12.当所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于所述第二目标温度时,选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热,并在加热过程中保持所述电池包入口水温不超过第四目标温度。
13.可选的,上述电池充电时的热量回收再利用方法中,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件,包括:
14.判断热量回收装置温度是否位于预设温度区间、所述热量回收装置温度与电池包温度之差是否大于预设温度差;所述预设温度区间的温度下限为所述第二目标温度,所述预设温度区间的上限温度为第三目标温度,所述第二目标温度大于所述电池包温度,且两
者差值不小于所述第一目标温度;
15.判断发动机温度是否位于预设温度区间、所述发动机温度与电池包温度之差是否大于预设温度差;
16.如果所述热量回收装置温度位于所述预设温度区间,且所述热量回收装置温度与电池包温度之差大于预设温度差时,表明所述热量回收装置温度满足电池包加热条件;
17.如果所述发动机温度位于所述预设温度区间,且所述发动机温度与电池包温度之差大于预设温度差时,表明所述发动机度满足电池包加热条件。
18.可选的,上述电池充电时的热量回收再利用方法中,当所述热量回收装置温度和发动机温度均满足加热条件时,控制所述热量回收装置和发动机中的优先级高的一方对所述电池包进行加热,当所述热量回收装置温度或发动机温度中的一个满足所述加热条件时,控制满足所述加热条件的一方对所述电池包进行加热。
19.可选的,上述电池充电时的热量回收再利用方法中,当对所述电池包进行加热之后,还包括:
20.基于预设采集频率获取所述电池包温度;
21.判断所述电池包温度是否达到所述第一目标温度;
22.当达到所述第一目标温度时,停止对所述电池包进行加热。
23.可选的,上述电池充电时的热量回收再利用方法中,停止对所述电池包进行加热之后,还包括:
24.判断所述发动机温度是否大于所述热量回收装置温度;
25.当所述发动机温度大于所述热量回收装置温度时,控制所述发动机回路对所述热量回收装置进行加热。
26.可选的,上述电池充电时的热量回收再利用方法中,控制发动机回路对热量回收装置进行加热完成之后,再控制所述发动机回路对所述电池包进行加热,包括:
27.控制发动机回路对热量回收装置进行加热;
28.基于预设采集频率获取所述热量回收装置温度;
29.判断所述热量回收装置温度是否处于稳定状态;
30.当所述热量回收装置温度处于稳定状态时,停止所述发动机回路对热量回收装置进行加热;
31.控制所述发动机回路对所述电池包进行加热。
32.可选的,上述电池充电时的热量回收再利用方法中,控制所述发动机回路对所述电池包进行加热,包括:
33.控制所述发动机回路与所述电池包之间的加热回路中的电磁阀开启至初始角度;
34.控制发动机水泵和电池包水泵工作;
35.获取所述电池包入口水温;
36.以所述第四目标温度为基准,将所述电池包入口水温和所述第四目标温度作为输入参数进行pid计算,得到pid输出结果;
37.基于所述pid输出结果调整所述电磁阀的开启角度。
38.一种电池充电时的热量回收再利用装置,包括:
39.电池加热需求判断单元,用于当电池包处于充电状态时,判断电池包温度是否低
于第一目标温度;
40.热源选择单元,用于当电池包温度低于第一目标温度时,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件;当所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断发动机温度是否大于第二目标温度;当所述发动机温度大于所述第二目标温度时,判断所述发动机温度是否大于所述热量回收装置温度;当所述发动机温度大于所述热量回收装置温度时,控制发动机回路对热量回收装置进行加热完成之后,再控制所述发动机回路对所述电池包进行加热。
41.一种电池充电时的热量回收再利用设备,包括存储器和处理器;
42.所述存储器,用于存储程序;
43.所述处理器,用于执行所述程序,实现上述任一项所述的电池充电时的热量回收再利用方法的各个步骤。
44.一种车辆,其特征在于,包括上述电池充电时的热量回收再利用设备。
45.基于上述技术方案,本发明实施例提供的上述方案,在电池包处于充电状态时,对电池包的温度进行监测,当检测到电池包温度低于第一目标温度时,且所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于所述第二目标温度时,当检测到所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于所述第二目标温度时,选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热,为了防止电池包被高温损坏,在加热过程中以电池包入口水温为第四目标温度为基准,在加热过程中保持所述电池包入口水温不超过第四目标温度,以使得所述电池包入口水温在第四目标温度左右波动,在对回收热量进行再利用的同时,保证了电池包加热过程中的安全性。相较于现有技术中的热量回收再利用的策略而言,本技术公开的上述策略对车辆参与热量的利用更加充分,且电池加热过程更加安全。
附图说明
46.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。
47.图1为本技术实施例公开的电池充电时的热量回收再利用方法的流程示意图;
48.图2为本技术另一实施例公开的电池充电时的热量回收再利用方法的流程示意图;
49.图3为本技术另一实施例公开的电池充电时的热量回收再利用方法的流程示意图;
50.图4为本技术另一实施例公开的电池充电时的热量回收再利用方法的流程示意图;
51.图5为本技术实施例公开的电池充电时的热量回收再利用装置的结构示意图;
52.图6为本技术实施例公开的电池充电时的热量回收再利用设备的结构示意图。
具体实施方式
53.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。
54.在本方案中,为了能够提高回收热量的利用率、提升车辆性能,本技术公开了一种电池插枪充电时的能量回收再利用方案,在该方案中,如果在电池包充电过程中,监测到电池包的温度较低,此时采用集热罐或发动机的预热对电池包进行加热,以使得电池包能够达到最佳充电温度,并且,保证电池包的充电过程的安全。
55.具体的,本技术公开了一种电池充电时的热量回收再利用方法,参见图1,包括步骤s101-s105。
56.步骤s101:当电池包充电时,判断电池包温度是否高于第一目标温度。
57.在本步骤中,通过对电池包的充放电状态进行检测,当检测到车辆插枪充电时,获取电池包的温度,之所以要获取电池包的温度,是为了判断电池包温度是否处于高效充电温度区间范围内,在充电时,电池包的温度不同,电池包有一个高效充电的温度范围,当电池包处于该温度范围内时,电池包会具有很高的充电效率,而超出该温度范围时,电池包的充电效率会很低,因此,在电池包进行充电时,需要获取电池包的温度,并判断电池包温度是否处于高效充电温度范围内,在判断电池包温度是否处于高效充电温度范围内时,可以通过判断电池包温度是否高于第一加热温度的方式来判断,当电池包温度高于第一目标温度时,表明电池包温度已经处于高效充电温度范围内,此时电池包具有较高的充电效率,无需再对电池包进行加热,如果所述电池包温度低于所述第一目标温度,表明电池包的充电效率较低,需要对电池包进行加热。其中所述第一目标温度的值可以根据电池类型、电池规格自行设定,例如,在本方案中,所述第一目标温度可以为5℃、10℃或15℃等,将采集到的电池包温度与所述第一加热温度进行对比,当判定所述电池包温度小于所述第一加热温度时,表明电池包处于低温状态,具有紧急升温加热的需求,需要对电池包进行加热。
58.步骤s102:当电池包温度低于第一目标温度时,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件。
59.所述热量回收装置用于在车辆行车过程中回收车辆多余的热量进行存储,将这些热量存储在热量回收装置内的介质中,所述热量回收装置所回收的热量越多,所述热量回收装置温度越高,在本方案中,所述热量回收装置可以具体为集热罐,其所回收的热量至少包括发动机工作时所产生的高温废气的热量。
60.当车辆插枪充电时,通长而言,车辆处于停机状态,此时发动机也是熄火的,如果在插枪充电之前,发动机刚熄火,此时发动机上会残存大量的热量,残存的热量越大发动机温度越高,这部分热量也是可以给电池包进行加热的,本实施例公开的技术方案中,所述热量回收装置温度和发动机温度可以指的是热量回收装置本体和发动机本体的温度,也可以指的是热量回收装置内部的介质温度以及发动机回路的温度。
61.在本方案中,当检测到电池包温度低于第一目标温度时,需要判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足预设的电池包加热条件,只有热量回收装置温度或发动机温度是否满足预设的电池包加热条件时,才可以采用对应的热源对电池包进行加热,所述热源
指的是热量回收装置和发动机。所述预设的电池包加热条件可以包括:热源的温度位于预设温度区间、且热源的温度与电池包温度之差大于预设温度差,所述预设温度区间为由第二目标温度和第三目标温度构成的连续温度区间,所述第二目标温度大于所述电池包温度,两者差值不小于所述第一目标温度,其中,所述电池包温度可以指的是电池包中电芯最低温度。所述点温度为热源输出的高温介质能够对电池包造成损坏的温度,如果热源温度高于该温度时,采用热源对电池包加热时,由于介质温度过高,容易损坏电池包,因此,当热源温度高于该第三目标温度时,热源也不可以直接对电池包进行加热,所述第三目标温度的值,与电池包的耐受温度、高温介质在传输过程中自动逸散掉的热量有关,其值为预先标定好的,例如,在本方案中,所述第三目标温度的值可以为50℃、55℃、60℃或其他。所述预设温度差,指的是热源能够有效对电池包进行加热的温度差,当热源温度与所述电池包温度之间的温度差大于该预设温度差时,热源能够有效的将电池包提升至所述第一目标温度以上,当热源温度与电池包温度之差低于该预设温度差时,表明热源无法将电池包温度提升至所述第一目标温度之上,此时不可以采用该热源对电池包进行加热,可以查看是否可以采用其他热源对电池包进行加热。在本方案中,所述预设温度差的值可以根据用户需求自行设定,例如,在本方案中,所述预设温度差可以为5℃或其他。
62.在本方案中,只有同时满足上述两个条件时,才表明热源温度满足所述电池包加热条件,可以采用该热源对电池包进行加热,在判断热量回收装置温度是否满足电池包加热条件时,具体可以包括:判断热量回收装置温度是否位于预设温度区间、所述热量回收装置温度与电池包温度之差是否大于预设温度差,如果所述热量回收装置温度位于所述预设温度区间,且所述热量回收装置温度与电池包温度之差大于预设温度差时,表明所述热量回收装置温度满足电池包加热条件;在判断发动机温度是否满足电池包加热条件时,具体可以包括:判断发动机温度是否位于预设温度区间、所述发动机温度与电池包温度之差是否大于预设温度差,如果所述发动机温度位于所述预设温度区间,且所述发动机温度与电池包温度之差大于预设温度差时,表明所述发动机度满足电池包加热条件。
63.当所述热量回收装置温度和发动机温度均满足加热条件时,可以控制所述热量回收装置和发动机中的优先级高的一方对所述电池包进行加热,当所述热量回收装置温度或发动机温度中的一个满足所述加热条件时,控制满足所述加热条件的一方对所述电池包进行加热。
64.在本方案中,当所述热量回收装置温度和发动机温度均满足加热条件时,可以基于预设优先级选择将发动机或者是热量回收装置作为热源,所述预设优先级指的是发动机或热量回收装置的优先级,该优先级是预先配置好的,在本方案中,可以设置为发动机的优先级高于所述热量回收装置的优先级,这是因为,车辆插枪充电时,发动机常规状态下会处于熄火状态,发动机上的热量逸散速度快,而热量回收装置中的热量逸散速度慢,热量回收装置中的热量可以保存更长时间,因此,当发动机和热量回收装置均可作为热源来使用时,优先选择使用发动机作为热源。当然,也可以将热量回收装置的优先级设置为高于所述发动机的优先级。
65.当热量回收装置温度和发动机温度均不满足电池包加热条件时,执行步骤s103;
66.步骤s103:判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于第二目标温度;
67.当所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足电池包加热条件时,判断发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于第二目标温度,如果两者中任意一项大于所述第二目标温度时,此时,在对电池包进行加热的过程中,可以通过对高温介质的流量进行控制,使得电池包不会被高温介质损坏。当所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于第二目标温度时,执行步骤s104。
68.当所述发动机温度和所述热量回收装置温度均小于第二目标温度时,可以采用ptc或者是其他加热方式对电池包进行加热。
69.步骤s104:选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源;
70.在本步骤中,当确定所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于第二目标温度时,基于判断结果确定热源,如果发动机温度大于所述第二目标温度,选择所述发动机作为热源,如果热量回收装置温度大于所述第二目标温度,选择所述热量回收装置作为热源,当然,当两者温度同时大于所述第二目标温度时,可以基于预设优先级选择将发动机或者是热量回收装置作为热源。
71.步骤s105:控制热源对所述电池包进行加热,并在加热过程中保持所述电池包入口水温不超过第四目标温度。
72.在本步骤中,热源的温度会大于所述第二目标温度,为了防止介质温度过高而对电池包造成损坏,在本方案中,需要在加热过程中实时检测所述电池包入口水温,基于所述电池包入口水温对加热过程进行控制,以使得所述电池包入口水温不超过第四目标温度,从而使得电池包不会因温度过高而损坏。
73.具体的,该加热过程可以通过闭环调节(pid调节)的调节方式调节对进入电池包的高温介质的流量进行调节,具体的,在pid调节过程中的输入数据是电池包入口水温和第四目标温度,pid调节的输出数据用于调节进入电池包的介质的流量,其中,所述第四目标温度作为参考温度来使用,其表征的时电池包的可耐受温度,其大小根据电池包的规格和类型不同而不同,当电池包入口水温超过该温度时,就容易造成电池包损坏,所述第四目标温度的大小与电池包的耐受温度匹配,电池包耐受温度越高,例如,在本实施例中,所述第四目标温度可以设置为45℃,40℃或50℃。通过pid调节方式对由热源进入电池包的高温介质的流量进行调节,使得电池包入口水温保持在第四目标水温,从而保证了电池包不会因高温损坏。
74.由上述方案可见,本技术公开的电池充电时的热量回收再利用方法,在电池包处于充电状态时,对电池包的温度进行监测,当检测到电池包温度低于第一目标温度时,且所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于所述第二目标温度时,当检测到所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于所述第二目标温度时,选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热,为了防止电池包被高温损坏,在加热过程中以电池包入口水温为第四目标温度为基准,保持所述电池包入口水温不超过第四目标温度,以使得所述电池包入口水温在第四目标温度左右波动,在对回收热量进行再利用的同时,保证了电池包加热过程中的安全性。
75.在本实施例中,如果所述热量回收装置温度满足电池包加热条件,当采用热量回
收装置对电池包进行加热时,其加热过程可以包括:控制热量回收装置与电池包之间的第一热交换回路中的电磁阀打开,可以是全开,同时控制热量回收装置水泵或电池包水泵工作,使得热量回收装置中的高温介质流通向所述电池包,在电池包处通过换热器与电池包进行热交换后再通过所述第一热交换回路流回至所述热量回收装置。
76.在本实施例中,如果所述发动机温度满足电池包加热条件,当采用发动机对电池包进行加热时,其加热过程可以包括:控制发动机回路与电池包之间的第二热交换回路中的电磁阀打开,可以是全开,同时控制发动机水泵或电池包水泵工作,使得发动机回路中的高温介质流通向所述电池包,在电池包处通过换热器与电池包进行热交换后再通过所述第二热交换回路流回至所述发动机回路。
77.在本实施例公开的技术方案中,当对电池包进行加热以后,还可以对电池包的温度进行实时检测,当检测到电池包的温度达到所述第一目标温度时,停止对电池包进行加热,具体的,参见图2,上述方法中当对所述电池包进行加热之后,还包括:
78.步骤s201:基于预设采集频率获取所述电池包温度。
79.在本步骤中,当对电池包进行加热时,可以基于预先设定好的频率获取电池包温度,预设采集频率的大小可以根据用户需求自行设定,例如,其可以为30秒一次、一分钟一次等。
80.步骤s202:判断所述电池包温度是否达到所述第一目标温度。
81.将采集到的电池包温度与第一目标温度进行比较,当所述电池包温度达到所述第一目标温度,或大于所述第一目标温度时,表明电池包已经进入高效充电温度区间,此时,在充电过程中,电池包的自释放热量能够使得电池包稳定在该高效充电温度区间范围内,此时也就无需对电池包进行加热了,执行步骤s203.
82.步骤s203:当达到所述第一目标温度时,停止对所述电池包进行加热。
83.停止对电池包进行加热,包括关闭电池包与热源之间的热交换回路中的电磁阀,控制电池包水泵和热源水泵关闭。
84.在本实施例公开的技术方案中,如果在对电池包进行加热时,热源是热量回收装置或发动机时,如果停止对电池包加热后,发动机仍能够对热量回收装置进行有效加热,此时,可以再控制热量回收装置与发动机回路之间的第三热交换回路中的电磁阀开启,热量回收装置水泵与发动机水泵定速工作,使得热量回收装置中的低温介质流通向发动机回路,与发动机回路中的高温介质进行热交换,然后再流回至所述热量回收装置,当然,该过程也可以是,将发动机回路中的高温介质流通向热量回收装置,热交换完成后在流回至发动机回路,当然该过程也可以指的是发动机回路中的高温介质和热量回收装置中的低温介质的整体置换,即,将发动机回路中的高温介质流入所述热量回收装置,将热量回收装置中的低温介质流入发动机回路。
85.由此,参见图3,上述方案中,停止对所述电池包进行加热之后,还可以包括:
86.步骤s301:判断所述发动机温度是否大于所述热量回收装置温度。
87.在本步骤中,其主要目的是判断发动机是否可以给热量回收装置有效加热,在本方案中,可以认为当发动机温度大于所述热量回收装置温度时,就可以认为发动机可以有效给热量回收装置进行加热,当然,为了保证加热完成后,热量回收装置的温度会有明显的提升,在本方案中,可以认为是只有发动机温度大于所述热量回收装置温度,且两者之差大
于第五目标温度,才可以执行步骤s302,其中,所述第五目标温度的值可以根据用户需求自行设定,例如,在本实施例中,所述第五目标温度的值可以为5℃、10℃或其他。
88.步骤s302:当所述发动机温度大于所述热量回收装置温度时,控制所述发动机回路对所述热量回收装置进行加热。
89.此时,当控制所述发动机回路对所述热量回收装置进行加热时,先控制热量回收装置与发动机回路之间的第三热交换回路中的电磁阀开启,再控制热量回收装置水泵与发动机水泵定速工作,使得发动机回路与热量回收装置之间形成流通回路,此时就可以通过发动机回路给热量回收装置进行加热了。
90.在上述方案中,采用发动机回路对热量回收装置进行加热时,可以通过判断热量回收装置温度是否稳定的方式来判断是否需要继续采用发动机回路对热量回收装置进行加热,在采用发动机回路对热量回收装置进行加热,可以基于另一预设频率来检测热量回收装置温度,判断热量回收装置在预设时间段内温度是否升高了第六目标温度,如果升高温度大于第六目标温度,则认为可以继续采用发动机对所述热量回收装置进行加热,否则,认为发动机已经无法继续对热量回收装置进行加热,此时,可以停止发动机对热量回收装置进行加热,其中,所述预设时间段可以指的是以当前时刻为终止时刻,当前时刻节点之前的时间段,所述第六目标温度的值可以为1℃、2℃、3℃或其他。
91.在本技术上述实施例公开的技术方案中,在选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热时,如果选择的热源是发动机,此时可以先采用发动机对热量回收装置进行加热,使得发动机温度进一步降低后,发动机回路对热量回收装置进行加热完成之后,再对电池包进行加热,参见图4,该过程具体可以包括:
92.步骤s401:控制发动机回路对热量回收装置进行加热。
93.该过程中,控制第三热交换回路中的电磁阀开启,热量回收装置水泵与发动机水泵定速工作。
94.步骤s402:基于预设采集频率获取所述热量回收装置温度。
95.该过程中,可以通过传感器或者是通过车载系统获取热量回收装置温度。
96.步骤s403:判断所述热量回收装置温度是否处于稳定状态。
97.本步骤可以具体为判断热量回收装置在5分钟内的上升温度是否小于1℃,如果小于1℃,则认为热量回收装置温度处于稳定状态,否则,继续执行本步骤。
98.步骤s404:当所述热量回收装置温度处于稳定状态时,停止所述发动机回路对热量回收装置进行加热。
99.此时,控制第三热交换回路中的电磁阀关闭,热量回收装置水泵与发动机水泵停止工作。
100.步骤s405:控制所述发动机回路对所述电池包进行加热。
101.第二热交换回路中的电磁阀开启到初始角度,同时控制发动机水泵或电池包水泵工作,使得发动机回路中的高温介质流通向所述电池包,然后获取电池包入口水温,将所述电池包入口水温以及第四目标温度作为输入参数进行pid计算,得到pid输出结果,基于所述pid输出结果对所述第二热交换回路中的电磁阀的开启角度进行动态调节,从而实现了对进入电池包的高温介质的流量进行pid调节,保证了电池包不会因温度过高而损坏。
102.在本技术上述实施例公开的技术方案中,在选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热时,如果选择的热源是热量回收装置,此时可以直接控制热量回收装置对所述电池包进行加热,并在加热过程中以电池包入口水温为第四目标温度为基准,对进入电池包的高温介质的流量进行pid调节。
103.本实施例中对应于上述方法,还公开了一种电池充电时的热量回收再利用装置,装置中的各个单元的具体工作内容,请参见上述方法实施例的内容。
104.下面对本发明实施例提供的电池充电时的热量回收再利用装置进行描述,下文描述的电池充电时的热量回收再利用装置与上文描述的电池充电时的热量回收再利用方法可相互对应参照。
105.参见图5,该装置可以包括:
106.充电状态检测单元10,用于检测电池包处于充电状态,该充电状态可以指的是车辆插枪充电时,电池包的充电状态;
107.第一判断单元20,与上述方法中步骤s101相对应,用于判断电池包温度是否低于第一目标温度;
108.第二判断单元30,与上述方法中步骤s102相对应,用于当电池包温度低于第一目标温度时,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件;
109.第三判断单元40,与上述方法中步骤s103相对应,用于当所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于第二目标温度;
110.加热控制单元50,与上述方法中步骤s104和步骤s105相对应,用于当所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于所述第二目标温度时,选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热,并在加热过程中以电池包入口水温为第四目标温度为基准,对进入电池包的高温介质的流量进行pid调节。
111.对应于上述方法,本技术还公开了一种电池充电时的热量回收再利用设备,图6为本发明实施例提供的电池充电时的热量回收再利用设备的硬件结构图,其可以加载于行车电脑中,参见图6所示,该设备可以包括:至少一个处理器100,至少一个通信接口200,至少一个存储器300和至少一个通信总线400;
112.在本发明实施例中,处理器100、通信接口200、存储器300、通信总线400的数量为至少一个,且处理器100、通信接口200、存储器300通过通信总线400完成相互间的通信;显然,图6所示的处理器100、通信接口200、存储器300和通信总线400所示的通信连接示意仅是可选的;
113.可选的,通信接口200可以为通信模块的接口,如gsm模块的接口;
114.处理器100可能是一个中央处理器cpu,或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
115.存储器300可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
116.其中,处理器100具体用于执行本技术上述任意一项实施例公开的电池充电时的热量回收再利用方法的各个步骤,例如,所述处理器用于:
117.当电池包处于充电状态时,判断电池包温度是否低于第一目标温度;
118.当电池包温度低于第一目标温度时,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件;
119.当所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于第二目标温度;
120.当所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于所述第二目标温度时,选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热,并在加热过程中以电池包入口水温为第四目标温度为基准,对进入电池包的高温介质的流量进行pid调节。
121.对应于上述设备,本技术还公开了一种车辆,该车辆可以应用有上述电池充电时的热量回收再利用设备,该车辆可以为油电混动车辆。
122.为了描述的方便,描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
123.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
124.专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
125.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
126.还需要说明的是,在本文中,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。
127.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。
技术特征:
1.一种电池充电时的热量回收再利用方法,其特征在于,包括:当电池包处于充电状态时,判断电池包温度是否低于第一目标温度;当电池包温度低于第一目标温度时,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件;当所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于第二目标温度;当所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于所述第二目标温度时,选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热,并在加热过程中保持所述电池包入口水温不超过第四目标温度。2.根据权利要求1所述的电池充电时的热量回收再利用方法,其特征在于,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件,包括:判断热量回收装置温度是否位于预设温度区间、所述热量回收装置温度与电池包温度之差是否大于预设温度差;所述预设温度区间的下限温度为所述第二目标温度,所述预设温度区间的上限温度为第三目标温度,所述第二目标温度大于所述电池包温度,且两者差值不小于所述第一目标温度;判断发动机温度是否位于预设温度区间、所述发动机温度与电池包温度之差是否大于预设温度差;如果所述热量回收装置温度位于所述预设温度区间,且所述热量回收装置温度与电池包温度之差大于预设温度差时,表明所述热量回收装置温度满足电池包加热条件;如果所述发动机温度位于所述预设温度区间,且所述发动机温度与电池包温度之差大于预设温度差时,表明所述发动机度满足电池包加热条件。3.根据权利要求1所述的电池充电时的热量回收再利用方法,其特征在于,当所述热量回收装置温度和发动机温度均满足加热条件时,控制所述热量回收装置和发动机中的优先级高的一方对所述电池包进行加热,当所述热量回收装置温度或发动机温度中的一个满足所述加热条件时,控制满足所述加热条件的一方对所述电池包进行加热。4.根据权利要求1-3任意一项所述的电池充电时的热量回收再利用方法,其特征在于,当对所述电池包进行加热之后,还包括:基于预设采集频率获取所述电池包温度;判断所述电池包温度是否达到所述第一目标温度;当达到所述第一目标温度时,停止对所述电池包进行加热。5.根据权利要求4所述的电池充电时的热量回收再利用方法,其特征在于,停止对所述电池包进行加热之后,还包括:判断所述发动机温度是否大于所述热量回收装置温度;当所述发动机温度大于所述热量回收装置温度时,控制所述发动机回路对所述热量回收装置进行加热。6.根据权利要求1所述的电池充电时的热量回收再利用方法,其特征在于,控制发动机回路对热量回收装置进行加热完成之后,再控制所述发动机回路对所述电池包进行加热,包括:控制发动机回路对热量回收装置进行加热;
基于预设采集频率获取所述热量回收装置温度;判断所述热量回收装置温度是否处于稳定状态;当所述热量回收装置温度处于稳定状态时,停止所述发动机回路对热量回收装置进行加热;控制所述发动机回路对所述电池包进行加热。7.根据权利要求6所述的电池充电时的热量回收再利用方法,其特征在于,控制所述发动机回路对所述电池包进行加热,包括:控制所述发动机回路与所述电池包之间的加热回路中的电磁阀开启至初始角度;控制发动机水泵和电池包水泵工作;获取所述电池包入口水温;以所述第四目标温度为基准,将所述电池包入口水温和所述第四目标温度作为输入参数进行pid计算,得到pid输出结果;基于所述pid输出结果调整所述电磁阀的开启角度。8.一种电池充电时的热量回收再利用装置,其特征在于,包括:电池加热需求判断单元,用于当电池包处于充电状态时,判断电池包温度是否低于第一目标温度;热源选择单元,用于当电池包温度低于第一目标温度时,判断热量回收装置温度和发动机温度是否满足电池包加热条件;当所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断发动机温度是否大于第二目标温度;当所述发动机温度大于所述第二目标温度时,判断所述发动机温度是否大于所述热量回收装置温度;当所述发动机温度大于所述热量回收装置温度时,控制发动机回路对热量回收装置进行加热完成之后,再控制所述发动机回路对所述电池包进行加热。9.一种电池充电时的热量回收再利用设备,其特征在于,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储程序;所述处理器,用于执行所述程序,实现如权利要求1-7中任一项所述的电池充电时的热量回收再利用方法的各个步骤。10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9所述的电池充电时的热量回收再利用设备。
技术总结
本发明提供一种电池充电时的热量回收再利用方法、装置、设备和车辆,在电池包处于充电状态时,当检测到电池包温度低于第一目标温度时,且所述热量回收装置温度和发动机温度均不满足加热条件时,判断所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度是否大于所述第二目标温度时,当检测到所述发动机温度和/或所述热量回收装置温度大于所述第二目标温度时,选择大于所述第二目标温度的所述发动机或者是热量回收装置作为热源,控制热源对所述电池包进行加热,为了防止电池包被高温损坏,在加热过程中保持所述电池包入口水温不超过第四目标温度,在对回收热量进行再利用的同时,保证了电池包加热过程中的安全性。池包加热过程中的安全性。池包加热过程中的安全性。
技术研发人员:胡康 孙明
受保护的技术使用者:长城汽车股份有限公司
技术研发日:2023.06.30
技术公布日:2023/8/16
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