1.本发明属于汽车
技术领域：
：，具体的说是一种电池加热系统及加热方法。
背景技术：
：：2.动力电池充满电后静置的过程中电池温度会逐渐同环境温度趋于一致，冬季会导致电池温度过低，造成性能下降。因此电池需具备加热及保温功能用以维持其在合理的温度区间。3.低温条件下动力电池性能无法正常发挥，需要高效的加热系统来对其进行加热，确保其性能能够满足使用需求，传统插枪保温利用充电桩和内部加热系统为电池进行加热，停止插枪后无法继续为电池加热，且电池保温效果差，低温停止插枪后电池温度快速下降。4.另外，当前电池保温的方式主要为被动保温和主动保温，被动保温即在电池包内增加保温材料，减小电池同外界环境的换热，主动保温主要利用充电桩和加热元件等使电池维持在一定的温度范围内；电池加热方式主要为利用ptc、发动机等产热元件将热量传递至电池,以上方式存在加热能耗高，电池温升速率慢，保温效果差等问题。技术实现要素：5.本发明提供一种电池加热系统及加热方法，能从多种方法控制电池快速升温并为其保温，达到节省能耗的作用，解决了现有电池温升速率慢、保温效果差、加热耗能高的问题。6.本发明技术方案结合附图说明如下：7.第一方面，本发明实施例提供了一种电池加热系统，包括保温层1、外部换热液体层2、储热液体3、扇形电池组、内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7；所述内部换热液体层5固定在排气管14上表面；所述内部换热液体层5的上方依次固定有扇形电池组、外部换热液体层2和保温层1；所述储热液体3覆盖在扇形电池组的周围，将热量均匀传递至扇形电池组；所述间距调节器7的一端与扇形电池组固定连接；所述扇形电池组的内部设置可伸缩隔热挡板6；所述内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7与控制器连接。8.进一步的，所述扇形电池组包括电池支架41、扇形电芯42和外部绝缘保护层43；所述电池支架41与扇形电芯42为一体式结构；所述扇形电芯42底部呈环形围绕在电池支架41表面；所述扇形电芯42的上部设置有外部绝缘保护层43；所述扇形电池组的底部和内部换热液体层5的表面完全接触。9.进一步的，所述电池支架41内置可伸缩隔热挡板6，隔绝排气管14同扇形电芯42之间的热量传递；所述可伸缩隔热挡板6分为三层，分别与控制器连接；控制器将控制信号传递给可伸缩隔热挡板6，可伸缩隔热挡板6插入电池支架41中，隔绝排气管14的热量传递。10.进一步的，所述间距调节器7包括上杆71、下杆72、弹簧73、密闭活塞74和充注液体75；所述上杆71的上端与电池支架41固定连接；所述上杆71的下端套在下杆72内；所述下杆72的底部设置充注液体75；所述充注液体75的上方设置密闭活塞74；所述密闭活塞74的上方与弹簧73的一端接触；所述弹簧73的另一端与上杆71连接；通过控制充注液体75充注量，使上杆71和电池支架41移动，从而调节扇形电池组和内部换热液体层5的距离；控制器控制充注液体75的充注量，通过充注液体75的充注量移动密闭活塞74和弹簧73，并且由弹簧73牵引上杆71和电池支架41移动，从而调整扇形电池组与内部换热液体层5之间的间距，调节二者间热量传递的大小。11.进一步的，所述储热液体3内置加热装置；所述加热装置与充电桩连接；所述加热装置用于对储热液体3进行加热。12.进一步的，所述内部换热液体层5与电磁阀8的受控b端连接；所述电磁阀8的a端与暖风芯体9连接；所述暖风芯体9与水泵10连接；所述电磁阀8的c端与节温器11连接；所述节温器11与散热器12连接；所述水泵10、内部换热液体层5和散热器12均与发动机水套13连接；所述发动机水套13与温度传感器连接；所述温度传感器与控制器连接；所述控制器与电磁阀8的b端连接。13.进一步的，所述储热液体3为可结晶液体。14.进一步的，所述内部换热液体层5和外部换热液体层2中液体流动方向一致。15.进一步的，所述控制器包括主模块控制器、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器；所述第一子模块控制器用于计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；所述第二子模块控制器用于计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；所述第三子模块控制器用于计算可伸缩隔热挡板6的需求层数；所述主模块控制器用于接收第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器计算完成后的控制信号，并且根据信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组进行加热，并且将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。16.第二方面，本发明实施例提供了一种电池加热方法，通过一种电池加热系统实现，包括以下步骤：17.步骤一、通过传感器采集电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e，并且将采集的电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e通过信号传输通道输入至子模块控制器中；18.步骤二、信号传递至子模块控制器后即开始对接收的信号进行计算，其中，第一子模块控制器计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；第二子模块控制器计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；第三子模块控制器计算可伸缩隔热挡板6的需求层数，根据输入的信号进行回差控制，如当温度低于t2时，第一块可伸缩隔热板离开电池支架41,当温度高于t3时，第一块可伸缩隔热板回到电池支架41中；19.步骤三、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器将计算完成后的控制信号传递至主模块控制器，主模块控制器根据信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组进行加热；20.步骤四、主模块控制器通过信号传输通道将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。21.本发明的有益效果为：22.1)充电枪断开时,扇形电池组周围的大比热容过饱和液体结晶释放大量热量,仍可继续为电池加热和保温；23.2)扇形电池组和发动机排气管集成后,低温条件下电池加热系统内液体可吸收尾管热量并传递至扇形电池组,可为扇形电池组加热，并提高车辆底盘与排气管间的空间利用率；24.3)扇形电池组受热面积较普通方形电池大，有利于热量向扇形电池组的传递；25.4)本发明扇形电池组同内部换热液体层的间距调节装置、可伸缩隔热挡板装置、内置加热装置，可根据电池的加热需求和控制策略自动调节传递至电池的热量，防止电池过热或加热不足的现象产生；26.5)本发明采用液体双层流，可实现内外换热液体层同时给扇形电池组传热，电池组整体受热均匀，可有效提高电池整体温升效果；27.6)本发明扇形电芯和电池支架为一体式结构，无需额外固定结构，可有效减少热量传递至电池的路径，提高热量传递效果。附图说明28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。29.图1为本发明所述一种电池加热系统的部分结构示意图；30.图2为间距调节器的结构示意图；31.图3为内部换热液体层与发动机水套的连接示意图；32.图4为扇形电芯和可伸缩隔热挡板的结构示意图；33.图5为间距调节器与电池支架、外部换热液体层和保温层的结构示意图；34.图6为排气管的结构示意图；35.图7为内部换热液体层的结构示意图；36.图8为内部换热液体层液体流动方向示意图；37.图9为外部换热液体层液体流动方向示意图；38.图10为本发明所述一种电池加热方法的流程图；39.图11为本发明所述一种电池加热方法的详细流程图。40.图中：41.1、保温层；42.2、外部换热液体层；43.3、储热液体；44.41、电池支架；42、扇形电芯；43、外部绝缘保护层；45.5、内部换热液体层；46.6、可伸缩隔热挡板；47.7、间距调节器；48.71、上杆；72、下杆；73、弹簧；74、密闭活塞；75、充注液体；49.8、电磁阀；50.9、暖风芯体；51.10、水泵；52.11、节温器；53.12、散热器；54.13、发动机水套；55.14、排气管。具体实施方式56.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。58.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。59.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。60.实施例一61.参阅图1-图6，一种电池加热系统，包括保温层1、外部换热液体层2、储热液体3、扇形电池组、内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7。62.参阅图1，所述内部换热液体层5固定在排气管14上表面；所述内部换热液体层5的上方依次固定有扇形电池组、外部换热液体层2和保温层1；所述储热液体3覆盖在扇形电池组的周围，将热量均匀传递至扇形电池组；所述间距调节器7的一端与扇形电池组固定连接；所述扇形电池组的内部设置可伸缩隔热挡板6；所述内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7与控制器连接。63.参阅图3，所述储热液体3由具有大比热容的可结晶液体组成，可以完全覆盖在扇形电池组周围，储热液体(内置加热装置)可在车辆行车时为电池加热，电池插枪充满电时，储热液体内部加热装置在一定时间内间断加热储热液体，维持电池温度在一定区间内；另外，用户充满电驶离充电桩驻车后，储热液体发生结晶反应，该反应在发生过程会释放大量热量。64.参阅图2，所述扇形电池组包括电池支架41、扇形电芯42和外部绝缘保护层43；所述电池支架41与扇形电芯42为一体式结构；所述扇形电芯42底部呈环形围绕在电池支架41表面；所述扇形电芯42的上部设置有外部绝缘保护层43；所述扇形电池组的底部和内部换热液体层5的表面完全接触。65.参阅图1，扇形电芯42和发动机的排气管8集成后,低温条件下内部换热液体层5可吸收尾管热量并传递至扇形电芯42,可为扇形电芯42加热，并提高车辆底盘与排气管间的空间利用率；另外，扇形电芯42受热面积较普通方形电池大，有利于热量向扇形电芯42的传递。66.参阅图1，扇形电池组与外部换热液体层2之间由储热液体3填充，二者并未直接接触，且保温材料可以均匀地覆盖在外部换热液体层2表面，有效阻隔了扇形电芯42与导热介质的接触以及热量传递，避免因扇形电芯42局部散热偏大，扇形电芯42温度偏低保温效果变差的现象产生。67.所述扇形电芯42及支架集成式设计装置材料可以为铜、铝等导热能力强的金属材料，不对具体材料进行限制。68.参阅图3和图7，所述内部换热液体层5与电磁阀8的受控b端连接；所述电磁阀8的a端与暖风芯体9连接；所述暖风芯体9与水泵10连接；所述电磁阀8的c端与节温器11连接；所述节温器11与散热器12连接；所述水泵10、内部换热液体层5和散热器12均与发动机水套13连接；所述发动机水套13与温度传感器连接；所述温度传感器与控制器连接；所述控制器与电磁阀8的b端连接。当发动机水温大于某一温度阈值tf时，电磁阀受控b端打开，发动机热水通入外部换热液体层，通过对流换热及热传导的方式将发动机热量传递至储热液体和扇形电池组，当发动机水温低于温度阈值tf2时，电磁阀受控b端关闭，发动机热水无法通入外部换热液体层，加热停止。69.参阅图1和图4，所述电池支架41内置可伸缩隔热挡板6，隔绝排气管8同扇形电芯42之间的热量传递；所述可伸缩隔热挡板6分为三层，分别与控制器连接；控制器将控制信号传递给可伸缩隔热挡板6，可伸缩隔热挡板6插入电池支架41中，隔绝排气管14的热量传递。所述控制机构与第三子模块控制器连接；所述第三子模块控制器计算可伸缩隔热挡板6的需求层数后将结果传递给控制结构，扇形电池组温度偏高时，根据不同的温度阈值三层可伸缩隔热挡板6依次插入电池支架41内部，隔绝排气管14的热量传递。70.参阅图2，所述间距调节器7包括上杆71、下杆72、弹簧73、密闭活塞74和充注液体75；所述上杆71的上端与电池支架41固定连接；所述上杆71的下端套在下杆72内；所述下杆72的底部设置充注液体75；所述充注液体75的上方设置密闭活塞74；所述密闭活塞74的上方与弹簧73的一端接触；所述弹簧73的另一端与上杆71连接；通过控制充注液体75充注量，使上杆71和电池支架41移动，从而调节扇形电池组和内部换热液体层5的距离；所述充注液体75的充注量通过第一子模块控制器控制；通过充注液体75的充注量移动密闭活塞74和弹簧73，并且由弹簧73牵引上杆71和电池支架41移动，从而调整扇形电池组与内部换热液体层5之间的间距，调节二者间热量传递的大小。充注液体75的充注量可通过控制液压、气压等方式控制。71.参阅图8和图9，所述内部换热液体层5和外部换热液体层2中液体流动方向一致。通过该双层流实现热源同电池间的对流换热，从而达扇形电池组上下两部分均可被加热，整体温升速率得到提高的目的。72.参阅图10和图11，所述控制器包括主模块控制器、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器；所述第一子模块控制器用于计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的电池温度信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；所述第二子模块控制器用于计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；所述第三子模块控制器用于计算可伸缩隔热挡板6的需求层数；所述主模块控制器用于接收第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器计算完成后的控制信号，并且根据电池温度信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组进行加热，并且将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。73.综上，本发明的加热方式有五种，具体如下：74.加热方式1：行车过程中发动机尾气产生大量热量，排气管8表面温度极高，内部换热液体层5流动，通过对流换热的方式将排气管14内部热量交换到储热液体3，储热液体3覆盖在扇形电池组周围，可将热量均匀传递至扇形电池组，若扇形电池组温度较低，可以通过间距调节器7缩小扇形电池组同内部换热液体层5之间的间距，提高换热效率，若扇形电池组4温度已经较高，可以增大扇形电池组同换热液体层之间的间距，减少热量传递，达到合理控制电池温度的目的。75.加热方式2：停车充电过程中，内置加热装置的加热储热液体3，储热液体3将热量传递至扇形电池组，由于扇形电芯42完全浸没在储热液体3中，增大了其与扇形电芯42间的换热面积，电池换热能力增强，很快达到电池目标温度。76.加热方式3：充满电后，用户驶离充电桩后停车，此时无外部供电装置，内部的储热液体3发生结晶反应，该过程释放热量可继续为电池加热及保温，使扇形电池组4可在长时间内维持在一定温度范围内。77.加热方式4：外部换热液体层2加热，本发明还引入发动机热水，当发动机水温大于某一温度阈值tf时，电磁阀8的受控b端打开，发动机热水通入外部换热液体层2，通过对流换热及热传导的方式将发动机热量传递至储热液体3和扇形电池组4，当发动机水温低于温度阈值tf2时，电磁阀8的受控b端关闭，发动机热水无法通入外部换热液体层2，加热停止。78.加热方式5：行车阶段当发动机输出功率较低或在起步阶段时，发动机水温和排气管14的热量不足以满足扇形电池组4温升需求时，内置加热装置需补充额外热量，此时电池加热方式为发动机热水、排气管热量、加热装置三方热源共同为电池加热，可满足电池加热需求。79.实施例二80.一种电池加热方法，通过一种电池加热系统实现，包括以下步骤：81.步骤一、通过传感器采集电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e，并且将采集的电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e通过信号传输通道输入至子模块控制器中。。82.步骤二、信号传递至子模块控制器后即开始对接收的信号进行计算，其中，第一子模块控制器计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；第二子模块控制器计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；第三子模块控制器计算可伸缩隔热挡板6的需求层数，根据输入的信号进行回差控制，如当温度低于t2时，第一块可伸缩隔热板6离开电池支架41,当温度高于t3时，第一块可伸缩隔热板6回到电池支架41中。83.步骤三、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器将计算完成后的控制信号传递至主模块控制器，主模块控制器根据信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组4进行加热.84.步骤四、主模块控制器通过信号传输通道将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。85.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本
技术领域：
：的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。86.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。87.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12当前第1页12
技术领域：
：，具体的说是一种电池加热系统及加热方法。
背景技术：
：：2.动力电池充满电后静置的过程中电池温度会逐渐同环境温度趋于一致，冬季会导致电池温度过低，造成性能下降。因此电池需具备加热及保温功能用以维持其在合理的温度区间。3.低温条件下动力电池性能无法正常发挥，需要高效的加热系统来对其进行加热，确保其性能能够满足使用需求，传统插枪保温利用充电桩和内部加热系统为电池进行加热，停止插枪后无法继续为电池加热，且电池保温效果差，低温停止插枪后电池温度快速下降。4.另外，当前电池保温的方式主要为被动保温和主动保温，被动保温即在电池包内增加保温材料，减小电池同外界环境的换热，主动保温主要利用充电桩和加热元件等使电池维持在一定的温度范围内；电池加热方式主要为利用ptc、发动机等产热元件将热量传递至电池,以上方式存在加热能耗高，电池温升速率慢，保温效果差等问题。技术实现要素：5.本发明提供一种电池加热系统及加热方法，能从多种方法控制电池快速升温并为其保温，达到节省能耗的作用，解决了现有电池温升速率慢、保温效果差、加热耗能高的问题。6.本发明技术方案结合附图说明如下：7.第一方面，本发明实施例提供了一种电池加热系统，包括保温层1、外部换热液体层2、储热液体3、扇形电池组、内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7；所述内部换热液体层5固定在排气管14上表面；所述内部换热液体层5的上方依次固定有扇形电池组、外部换热液体层2和保温层1；所述储热液体3覆盖在扇形电池组的周围，将热量均匀传递至扇形电池组；所述间距调节器7的一端与扇形电池组固定连接；所述扇形电池组的内部设置可伸缩隔热挡板6；所述内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7与控制器连接。8.进一步的，所述扇形电池组包括电池支架41、扇形电芯42和外部绝缘保护层43；所述电池支架41与扇形电芯42为一体式结构；所述扇形电芯42底部呈环形围绕在电池支架41表面；所述扇形电芯42的上部设置有外部绝缘保护层43；所述扇形电池组的底部和内部换热液体层5的表面完全接触。9.进一步的，所述电池支架41内置可伸缩隔热挡板6，隔绝排气管14同扇形电芯42之间的热量传递；所述可伸缩隔热挡板6分为三层，分别与控制器连接；控制器将控制信号传递给可伸缩隔热挡板6，可伸缩隔热挡板6插入电池支架41中，隔绝排气管14的热量传递。10.进一步的，所述间距调节器7包括上杆71、下杆72、弹簧73、密闭活塞74和充注液体75；所述上杆71的上端与电池支架41固定连接；所述上杆71的下端套在下杆72内；所述下杆72的底部设置充注液体75；所述充注液体75的上方设置密闭活塞74；所述密闭活塞74的上方与弹簧73的一端接触；所述弹簧73的另一端与上杆71连接；通过控制充注液体75充注量，使上杆71和电池支架41移动，从而调节扇形电池组和内部换热液体层5的距离；控制器控制充注液体75的充注量，通过充注液体75的充注量移动密闭活塞74和弹簧73，并且由弹簧73牵引上杆71和电池支架41移动，从而调整扇形电池组与内部换热液体层5之间的间距，调节二者间热量传递的大小。11.进一步的，所述储热液体3内置加热装置；所述加热装置与充电桩连接；所述加热装置用于对储热液体3进行加热。12.进一步的，所述内部换热液体层5与电磁阀8的受控b端连接；所述电磁阀8的a端与暖风芯体9连接；所述暖风芯体9与水泵10连接；所述电磁阀8的c端与节温器11连接；所述节温器11与散热器12连接；所述水泵10、内部换热液体层5和散热器12均与发动机水套13连接；所述发动机水套13与温度传感器连接；所述温度传感器与控制器连接；所述控制器与电磁阀8的b端连接。13.进一步的，所述储热液体3为可结晶液体。14.进一步的，所述内部换热液体层5和外部换热液体层2中液体流动方向一致。15.进一步的，所述控制器包括主模块控制器、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器；所述第一子模块控制器用于计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；所述第二子模块控制器用于计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；所述第三子模块控制器用于计算可伸缩隔热挡板6的需求层数；所述主模块控制器用于接收第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器计算完成后的控制信号，并且根据信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组进行加热，并且将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。16.第二方面，本发明实施例提供了一种电池加热方法，通过一种电池加热系统实现，包括以下步骤：17.步骤一、通过传感器采集电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e，并且将采集的电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e通过信号传输通道输入至子模块控制器中；18.步骤二、信号传递至子模块控制器后即开始对接收的信号进行计算，其中，第一子模块控制器计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；第二子模块控制器计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；第三子模块控制器计算可伸缩隔热挡板6的需求层数，根据输入的信号进行回差控制，如当温度低于t2时，第一块可伸缩隔热板离开电池支架41,当温度高于t3时，第一块可伸缩隔热板回到电池支架41中；19.步骤三、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器将计算完成后的控制信号传递至主模块控制器，主模块控制器根据信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组进行加热；20.步骤四、主模块控制器通过信号传输通道将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。21.本发明的有益效果为：22.1)充电枪断开时,扇形电池组周围的大比热容过饱和液体结晶释放大量热量,仍可继续为电池加热和保温；23.2)扇形电池组和发动机排气管集成后,低温条件下电池加热系统内液体可吸收尾管热量并传递至扇形电池组,可为扇形电池组加热，并提高车辆底盘与排气管间的空间利用率；24.3)扇形电池组受热面积较普通方形电池大，有利于热量向扇形电池组的传递；25.4)本发明扇形电池组同内部换热液体层的间距调节装置、可伸缩隔热挡板装置、内置加热装置，可根据电池的加热需求和控制策略自动调节传递至电池的热量，防止电池过热或加热不足的现象产生；26.5)本发明采用液体双层流，可实现内外换热液体层同时给扇形电池组传热，电池组整体受热均匀，可有效提高电池整体温升效果；27.6)本发明扇形电芯和电池支架为一体式结构，无需额外固定结构，可有效减少热量传递至电池的路径，提高热量传递效果。附图说明28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。29.图1为本发明所述一种电池加热系统的部分结构示意图；30.图2为间距调节器的结构示意图；31.图3为内部换热液体层与发动机水套的连接示意图；32.图4为扇形电芯和可伸缩隔热挡板的结构示意图；33.图5为间距调节器与电池支架、外部换热液体层和保温层的结构示意图；34.图6为排气管的结构示意图；35.图7为内部换热液体层的结构示意图；36.图8为内部换热液体层液体流动方向示意图；37.图9为外部换热液体层液体流动方向示意图；38.图10为本发明所述一种电池加热方法的流程图；39.图11为本发明所述一种电池加热方法的详细流程图。40.图中：41.1、保温层；42.2、外部换热液体层；43.3、储热液体；44.41、电池支架；42、扇形电芯；43、外部绝缘保护层；45.5、内部换热液体层；46.6、可伸缩隔热挡板；47.7、间距调节器；48.71、上杆；72、下杆；73、弹簧；74、密闭活塞；75、充注液体；49.8、电磁阀；50.9、暖风芯体；51.10、水泵；52.11、节温器；53.12、散热器；54.13、发动机水套；55.14、排气管。具体实施方式56.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。58.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。59.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。60.实施例一61.参阅图1-图6，一种电池加热系统，包括保温层1、外部换热液体层2、储热液体3、扇形电池组、内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7。62.参阅图1，所述内部换热液体层5固定在排气管14上表面；所述内部换热液体层5的上方依次固定有扇形电池组、外部换热液体层2和保温层1；所述储热液体3覆盖在扇形电池组的周围，将热量均匀传递至扇形电池组；所述间距调节器7的一端与扇形电池组固定连接；所述扇形电池组的内部设置可伸缩隔热挡板6；所述内部换热液体层5、可伸缩隔热挡板6和间距调节器7与控制器连接。63.参阅图3，所述储热液体3由具有大比热容的可结晶液体组成，可以完全覆盖在扇形电池组周围，储热液体(内置加热装置)可在车辆行车时为电池加热，电池插枪充满电时，储热液体内部加热装置在一定时间内间断加热储热液体，维持电池温度在一定区间内；另外，用户充满电驶离充电桩驻车后，储热液体发生结晶反应，该反应在发生过程会释放大量热量。64.参阅图2，所述扇形电池组包括电池支架41、扇形电芯42和外部绝缘保护层43；所述电池支架41与扇形电芯42为一体式结构；所述扇形电芯42底部呈环形围绕在电池支架41表面；所述扇形电芯42的上部设置有外部绝缘保护层43；所述扇形电池组的底部和内部换热液体层5的表面完全接触。65.参阅图1，扇形电芯42和发动机的排气管8集成后,低温条件下内部换热液体层5可吸收尾管热量并传递至扇形电芯42,可为扇形电芯42加热，并提高车辆底盘与排气管间的空间利用率；另外，扇形电芯42受热面积较普通方形电池大，有利于热量向扇形电芯42的传递。66.参阅图1，扇形电池组与外部换热液体层2之间由储热液体3填充，二者并未直接接触，且保温材料可以均匀地覆盖在外部换热液体层2表面，有效阻隔了扇形电芯42与导热介质的接触以及热量传递，避免因扇形电芯42局部散热偏大，扇形电芯42温度偏低保温效果变差的现象产生。67.所述扇形电芯42及支架集成式设计装置材料可以为铜、铝等导热能力强的金属材料，不对具体材料进行限制。68.参阅图3和图7，所述内部换热液体层5与电磁阀8的受控b端连接；所述电磁阀8的a端与暖风芯体9连接；所述暖风芯体9与水泵10连接；所述电磁阀8的c端与节温器11连接；所述节温器11与散热器12连接；所述水泵10、内部换热液体层5和散热器12均与发动机水套13连接；所述发动机水套13与温度传感器连接；所述温度传感器与控制器连接；所述控制器与电磁阀8的b端连接。当发动机水温大于某一温度阈值tf时，电磁阀受控b端打开，发动机热水通入外部换热液体层，通过对流换热及热传导的方式将发动机热量传递至储热液体和扇形电池组，当发动机水温低于温度阈值tf2时，电磁阀受控b端关闭，发动机热水无法通入外部换热液体层，加热停止。69.参阅图1和图4，所述电池支架41内置可伸缩隔热挡板6，隔绝排气管8同扇形电芯42之间的热量传递；所述可伸缩隔热挡板6分为三层，分别与控制器连接；控制器将控制信号传递给可伸缩隔热挡板6，可伸缩隔热挡板6插入电池支架41中，隔绝排气管14的热量传递。所述控制机构与第三子模块控制器连接；所述第三子模块控制器计算可伸缩隔热挡板6的需求层数后将结果传递给控制结构，扇形电池组温度偏高时，根据不同的温度阈值三层可伸缩隔热挡板6依次插入电池支架41内部，隔绝排气管14的热量传递。70.参阅图2，所述间距调节器7包括上杆71、下杆72、弹簧73、密闭活塞74和充注液体75；所述上杆71的上端与电池支架41固定连接；所述上杆71的下端套在下杆72内；所述下杆72的底部设置充注液体75；所述充注液体75的上方设置密闭活塞74；所述密闭活塞74的上方与弹簧73的一端接触；所述弹簧73的另一端与上杆71连接；通过控制充注液体75充注量，使上杆71和电池支架41移动，从而调节扇形电池组和内部换热液体层5的距离；所述充注液体75的充注量通过第一子模块控制器控制；通过充注液体75的充注量移动密闭活塞74和弹簧73，并且由弹簧73牵引上杆71和电池支架41移动，从而调整扇形电池组与内部换热液体层5之间的间距，调节二者间热量传递的大小。充注液体75的充注量可通过控制液压、气压等方式控制。71.参阅图8和图9，所述内部换热液体层5和外部换热液体层2中液体流动方向一致。通过该双层流实现热源同电池间的对流换热，从而达扇形电池组上下两部分均可被加热，整体温升速率得到提高的目的。72.参阅图10和图11，所述控制器包括主模块控制器、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器；所述第一子模块控制器用于计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的电池温度信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；所述第二子模块控制器用于计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；所述第三子模块控制器用于计算可伸缩隔热挡板6的需求层数；所述主模块控制器用于接收第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器计算完成后的控制信号，并且根据电池温度信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组进行加热，并且将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。73.综上，本发明的加热方式有五种，具体如下：74.加热方式1：行车过程中发动机尾气产生大量热量，排气管8表面温度极高，内部换热液体层5流动，通过对流换热的方式将排气管14内部热量交换到储热液体3，储热液体3覆盖在扇形电池组周围，可将热量均匀传递至扇形电池组，若扇形电池组温度较低，可以通过间距调节器7缩小扇形电池组同内部换热液体层5之间的间距，提高换热效率，若扇形电池组4温度已经较高，可以增大扇形电池组同换热液体层之间的间距，减少热量传递，达到合理控制电池温度的目的。75.加热方式2：停车充电过程中，内置加热装置的加热储热液体3，储热液体3将热量传递至扇形电池组，由于扇形电芯42完全浸没在储热液体3中，增大了其与扇形电芯42间的换热面积，电池换热能力增强，很快达到电池目标温度。76.加热方式3：充满电后，用户驶离充电桩后停车，此时无外部供电装置，内部的储热液体3发生结晶反应，该过程释放热量可继续为电池加热及保温，使扇形电池组4可在长时间内维持在一定温度范围内。77.加热方式4：外部换热液体层2加热，本发明还引入发动机热水，当发动机水温大于某一温度阈值tf时，电磁阀8的受控b端打开，发动机热水通入外部换热液体层2，通过对流换热及热传导的方式将发动机热量传递至储热液体3和扇形电池组4，当发动机水温低于温度阈值tf2时，电磁阀8的受控b端关闭，发动机热水无法通入外部换热液体层2，加热停止。78.加热方式5：行车阶段当发动机输出功率较低或在起步阶段时，发动机水温和排气管14的热量不足以满足扇形电池组4温升需求时，内置加热装置需补充额外热量，此时电池加热方式为发动机热水、排气管热量、加热装置三方热源共同为电池加热，可满足电池加热需求。79.实施例二80.一种电池加热方法，通过一种电池加热系统实现，包括以下步骤：81.步骤一、通过传感器采集电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e，并且将采集的电池温度t_b、环境风速s_w和环境温度t_e通过信号传输通道输入至子模块控制器中。。82.步骤二、信号传递至子模块控制器后即开始对接收的信号进行计算，其中，第一子模块控制器计算间距调节器7所需调节的尺寸，根据传感器输入的信号在lookuptable1中线性插值得到所需调节间隙；第二子模块控制器计算加热装置的需求加热功率，在lookuptable2中线性插值得到需求加热功率；第三子模块控制器计算可伸缩隔热挡板6的需求层数，根据输入的信号进行回差控制，如当温度低于t2时，第一块可伸缩隔热板6离开电池支架41,当温度高于t3时，第一块可伸缩隔热板6回到电池支架41中。83.步骤三、第一子模块控制器、第二子模块控制器和第三子模块控制器将计算完成后的控制信号传递至主模块控制器，主模块控制器根据信号进行二次修正，如当电池温度t_b《t1，说明此时电池温度处于极低的状态，需要加热电池，此时间距调节器7的调节距离设定为0，即两表面接触，最大限度地来对扇形电池组4进行加热.84.步骤四、主模块控制器通过信号传输通道将控制信号传递至执行机构，最终实现各执行机构对控制信号的响应。85.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本
技术领域：
：的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。86.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。87.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12当前第1页12
再多了解一些
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