一种增程式新能源汽车低温热管理系统和方法与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种增程式新能源汽车低温热管理系统和方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车在市场上的增多，对电池性能在各种环境下的要求也越来越多，尤其是在低温环境下的使用场景，电池本身特性在低温放电性能变差，甚至在-30℃环境下无法对外放电，因此热管理控制显得非常重要。
3.目前市场上新能源汽车包含的增程系统热管理、纯电系统热管理都有不同的热管理处理方式，而在低温环境中的表现，纯电车型因为只能依靠电池自身放电，对电池包进行加热，一方面要满足动力输出，另一方面又要满足热管理零部件如电池ptc所消耗的部分能量，这样，既损失了动力性，又带来了更大的里程焦虑。
4.因此亟需一种新能源汽车电池管理方法，能够平衡电池的动力和加热需求。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种增程式新能源汽车低温热管理方法，根据所述电池最低温度和所述最低环境温度，通过增程器发电，并通过电池ptc进行加热控制，平衡所述电池包的的电量和所述电池包的温度，确保电池包在低温环境下能够实现良好的性能。
6.本发明提供的技术方案为：
7.一种增程式新能源汽车低温热管理方法，包括：
8.实时检测电池包的单体温度得到实时温度检测数据；
9.对所述温度检测数据进行分段存储的到多段温度检测数据；
10.结合汽车行驶记录，分别对每段存储的温度检侧数据进行校验得到电池最低温度；
11.实时获取天气状态，并结合汽车当前行驶环境，获得最低环境温度；
12.根据所述电池最低温度和所述最低环境温度，通过增程器发电，并通过电池ptc进行加热控制，平衡所述电池包的的电量和所述电池包的温度。
13.优选的是，结合汽车行驶记录，分别对每段存储的温度检侧数据进行校验得到电池最低温度，包括：
14.获取汽车行驶记录；
15.设定行驶阈值，并与行驶记录值进行比较；
16.若所述行驶记录值大于行驶阈值，判断出汽车存在长途行驶活动；
17.若汽车存在长途行驶活动，将每段存储的温度检侧数据进行排序，剔除异常跳跃数据和上电时的温度异常数据得到校验后的温度数据；
18.根据所述校验后的温度数据计算得到电池最低温度。
19.优选的是所述实时获取天气状态，并结合汽车当前行驶环境，获得最低环境温度，
包括：
20.通过车载联网实时获取天气状态，以确定车辆的使用环境；
21.建立所述车辆的使用环境的量化表，
22.结合所述使用环境的量化表，确定最低环境温度。
23.优选的是，根据所述电池最低温度和所述最低环境温度，通过增程器发电，并通过电池ptc进行加热控制，平衡所述电池包的的电量和所述电池包的温度，包括：
24.当电池包单体最低温度低于温度阈值，且环境温度低于环境阈值时，通过增程器发电，使动力电池电量高于第一电量值，且同时通过电池ptc进行加热控制，使动力电池包温度高于第一温度值；
25.当电池包单体最低温度低于温度阈值，且环境温度高于环境阈值，整车控制器通过增程器发电，使动力电池电量在第二电量值和第三电量值之间，且通过电池ptc进行加热控制，将动力电池温度在第二温度值和第三温度值之间；
26.当动力电池包温度高于温度阈值，且环境温度低于温度阈值，整车控制器通过增程发电，使动力电池电量在第四电量值和第五电量值之间，且通过电池ptc进行加热控制，将动力电池温度维持在第四温度值和第五温度值之间之间；
27.当动力电池包温度高于温度阈值，且环境温度高于温度阈值，整车控制器通过增程发电，使动力电池电量在第六电量值和第七电量值之间，且通过电池ptc进行加热控制，将动力电池温度维持在第六温度值和第七温度值之间。
28.优选的是，结合汽车行驶记录，分别对每段存储的温度检侧数据进行校验得到电池最低温度，具体包括：
29.进行4次电池包单体最低温度校验，排除当前车辆本次上电或1次温度异常，同时记录用户是否存在远距离行驶活动，对电池温度进行4次存储，并校验确定本次的电池最低温度。
30.优选的事，所述温度阈值为：-6摄氏度，环境阈值为：-18摄氏度。
31.优选的是，所述第一电量值为：0.9；第二电量值为：0.7；第三点电量值为0.65；第四电量值为：0.6；第五电量值为:0.4；第六电量值为:0.3；第七电量值为0.2。
32.优选的是，所述第一温度值为：-2摄氏度；第二温度值为：1摄氏度；第三点温度值为：3摄氏度；第四温度值为：5摄氏度；第五温度值为：8摄氏度；第六温度值为：12摄氏度；第七温度值为：18摄氏度。
33.本发明提供的技术方案为：一种增程式新能源汽车低温热管理系统，包括：
34.电池管理器，其用于实时检测电池包的单体温度得到实时温度检测数据；
35.环境温度传感器，其用于监测车辆所处环境温度；
36.联网装置，其用于联网实时获取天气状态；
37.整车控制器，其集成热管理控制器和增城系统控制器，并连接所述电池管理器、所述环境温度传感器和所述联网装置，实现所述电池包的温度控制。
38.优选的是，所述整车控制器为热管理主控器。
39.本发明的有益效果为：
40.本发明利用了整车控制器所具备的主控优势，将电池包自身的温度进行多次存储以及校验，用于识别电池包是否会处于低温环境，同时，再将整车环境温度传感器，和移动
互联网天气温度进行存储校验，在这些热管理控制策略的校核下，无论用户的使用场景处于哪种状态，都能够准确识别车辆状态，一方面通过增程系统的优势，将电池包电量保持在一个高电量状态，另一方面，确保有足够的动力输出，还可以确保电池包有足够能量进行热管理加热，而保证电池包有良好的放电状态。
41.本发明在低温冷启动时启动增程器在低功率下工作，同时增程器提供的电能使加热器同时处于工作状态，对电池加热速度更快，同时无需电池放电，避免低温启动对电池寿命造成影响的问题，同时解决了纯电动汽车低温环境下续航里程短的问题，有效提高了电池的使用性能。
附图说明
42.图1为本发明所述的增程式新能源汽车低温热管理方法流程图。
43.图2为本发明所述的增程式新能源汽车低温热管理系统结构示意图。
具体实施方式
44.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
45.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.如图1所示，基于背景技术提出的技术问题，本发明提供了一种增程式新能源汽车低温热管理方法，包括：
48.步骤s110、实时检测电池包的单体温度得到实时温度检测数据；
49.步骤s120、对温度检测数据进行分段存储的到多段温度检测数据；在一个优选实施例中，温度监测数据分成四段存储得到四段温度监测数据，分别记录为存储数据1、存储数据2、存储数据3和存储数据4。
50.步骤s130、结合汽车行驶记录，分别对每段存储的温度检侧数据进行校验得到电池最低温度；
51.步骤s140、实时获取天气状态，并结合汽车当前行驶环境，获得最低环境温度；
52.步骤s150、根据所电池最低温度和所述最低环境温度，通过增程器发电，并通过电池ptc进行加热控制，平衡电池包的的电量和电池包的温度。
53.本实施例在低温环境仍然可以输出可观的功率情况下，转换出来的动能用于电池ptc加热，确保电池包在低温环境下能够实现良好的性能。
54.在一个优选实施例中，结合汽车行驶记录，分别对每段存储的温度检侧数据进行校验得到电池最低温度，包括如下步骤：
55.获取汽车行驶记录；
56.设定行驶阈值，并与行驶记录值进行比较，作为一种优选，行驶阈值设定为20公里～40公里；若所述行驶记录值大于行驶阈值，判断出汽车存在长途行驶活动；
57.若汽车存在长途行驶活动，将每段存储的温度检侧数据进行排序，剔除异常跳跃数据和上电时的温度异常数据得到校验后的温度数据；
58.作为一种优选，异常跳跃数据的确定通过分别对每个数据校正获得，即遍历段内每个温度检测数据ti，i＝1，2，3
…i…
m；计算段内除温度检测数据tj本身外所有数据的均值，若温度检测数据值时，确定为异常跳跃数据，并剔除。
59.根据校验后的温度数据计算得到电池最低温度：
60.在一个优选实施例中，实时获取天气状态，并结合汽车当前行驶环境，获得最低环境温度，包括：
61.通过车载联网实时获取天气状态，以确定车辆的使用环境；
62.建立车辆的使用环境的量化表；
63.如表1所示，给出车辆使用环境量化表的一个具体实施例：
64.表1车辆的使用环境的量化表
65.天气状态量化值气温温度值湿度湿度值风0.4-1云0.01-0.3雾1-1.2雨0.8-1.1冰1.2-3雪1.5-4雷1.1-1.5霜1.1-1.5冰雹2-6
66.结合使用环境的量化表，确定最低环境温度。
67.根据所述电池最低温度和所述最低环境温度，通过增程器发电，并通过电池ptc进行加热控制，平衡所述电池包的的电量和所述电池包的温度，包括：
68.当电池包单体最低温度低于温度阈值，且环境温度低于环境阈值时，通过增程器发电，使动力电池电量高于第一电量值，且同时通过电池ptc进行加热控制，使动力电池包温度高于第一温度值；
69.当电池包单体最低温度低于温度阈值，且环境温度高于环境阈值，整车控制器通过增程器发电，使动力电池电量在第二电量值和第三电量值之间，且通过电池ptc进行加热控制，将动力电池温度在第二温度值和第三温度值之间；
70.当动力电池包温度高于温度阈值，且环境温度低于温度阈值，整车控制器通过增程发电，使动力电池电量在第四电量值和第五电量值之间，且通过电池ptc进行加热控制，将动力电池温度维持在第四温度值和第五温度值之间之间；
71.当动力电池包温度高于温度阈值，且环境温度高于温度阈值，整车控制器通过增程发电，使动力电池电量在第六电量值和第七电量值之间，且通过电池ptc进行加热控制，将动力电池温度维持在第六温度值和第七温度值之间。
72.在一个优选实施例中，给出了温度阈值和环境阈值的具体数值，便于本领域技术人员根据实际情况进行调整实施：温度阈值为：-6摄氏度，环境阈值为：-18摄氏度。
73.在一个优选实施例中，第一电量值为：0.9；第二电量值为：0.7；第三点电量值为0.65；第四电量值为：0.6；第五电量值为:0.4；第六电量值为:0.3；第七电量值为0.2。
74.在一个优选实施例中，所述第一温度值为：-2摄氏度；第二温度值为：1摄氏度；第三点温度值为：3摄氏度；第四温度值为：5摄氏度；第五温度值为：8摄氏度；第六温度值为：12摄氏度；第七温度值为：18摄氏度。
75.如图2所示，本发明还提供了一种增程式新能源汽车低温热管理系统200，包括：
76.电池管理器210，其用于实时检测电池包的单体温度得到实时温度检测数据；
77.环境温度传感器220，其用于监测车辆所处环境温度；
78.联网装置230，其用于联网实时获取天气状态；
79.整车控制器240，其集成热管理控制器和增城系统控制器，并连接所述电池管理器、所述环境温度传感器和所述联网装置，实现所述电池包的温度控制。作为一种优选，整车控制器为热管理主控器。
80.本发明提供了一种增程式新能源汽车低温热管理方法，根据所述电池最低温度和所述最低环境温度，通过增程器发电，并通过电池ptc进行加热控制，平衡所述电池包的的电量和所述电池包的温度，确保电池包在低温环境下能够实现良好的性能。
81.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。