新能源车辆电池光伏预加热装置及其控制方法

本发明涉及新能源车辆，尤其涉及一种新能源车辆电池光伏预加热装置。另外，还涉及一种新能源车辆电池预加热装置的控制方法。

背景技术：

1、低温环境对动力电池可能造成多方面危害，包括降低电池性能、减少可用能量，进而影响电动车辆的性能、续航里程、使用寿命和驾驶舒适度。为了应对这些问题，需要在新能源车辆使用前对动力电池进行加热。

2、目前新能源车辆动力电池预加热方式可分为两种，即外部加热与内部加热。外部加热有热敏电阻加热、电加热膜加热、热泵加热等。常见的ptc加热就是热敏电阻加热的一种，当电流通过ptc元件时，它会产生热量，并且随着温度的升高，ptc元件的电阻值会增大，从而限制电流的通过，降低加热功率。这样可以实现自动温度控制，使加热温度保持在一定范围内。内部加热往往是采用交流电，直接刺激电池内部化学物质，使电池本身发热。

3、目前的新能源车辆电池预加热方法都需要消耗自身的动力电池的电能来进行预加热，消耗动力电池电能会减弱新能源车辆的续航能力及性能，造成能量的浪费。

4、为解决预加热动力电池消耗新能源车辆动力电池自身电能这个问题，同时为了保障动力电池的工作温度并延长新能源车辆的续航，需要设计一种新能源车辆电池预加热装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明提供一种新能源车辆电池光伏预加热装置，可在不消耗电动汽车动力电池自身电量的情况下，利用太阳能来对动力电池预加热；在严寒的季节，能在不减少动力电池电量的情况下解决低温环境对动力电池造成性能及续航衰减的问题，同时可在无需对动力电池预加热的情况下延长新能源车辆的续航里程。

3、根据本发明第一方面提供的一种新能源车辆电池光伏预加热装置，能够应用于新能源车辆，所述新能源车辆包括动力电池，该光伏预加热装置包括：

4、光伏发电单元，所述光伏发电单元包括太阳能光伏板和光伏板支撑装置，所述光伏板支撑装置设置在所述新能源车辆上，所述太阳能光伏板设置在所述光伏板支撑装置上，以接收太阳能并将所述太阳能转化为电能；

5、储能单元，所述储能单元与所述光伏发电单元电连接，以接收并存储所述光伏发电单元所转化的电能；

6、加热单元，所述加热单元附着于所述动力电池，且所述加热单元与所述储能单元电连接，以经由所述储能单元向所述储能单元供能并加热所述动力电池。

7、优选地，所述光伏板支撑装置包括多个伸缩杆，多个所述伸缩杆分别设置在所述太阳能光伏板的底部周侧，且各所述伸缩杆适于在竖直方向上运动，以抬升或降低所述太阳能光伏板的整体高度和倾斜角度。

8、进一步优选地，所述储能单元包括充电控制器、锂电池和电源箱，所述电源箱内分隔出多个独立的储存空间，所述充电控制器和所述锂电池分别置于各独立所述储存空间内。

9、优选地，所述电源箱适于置于所述新能源车辆的前备箱或后备箱内。

10、进一步优选地，所述电源箱以及其内所分隔出的各所述储存空间具有隔热层，所述隔热层适于限制所述电源箱与外部环境间热交换。

11、优选地，所述电源箱内除放置有所述锂电池的所述储存空间外均铺设有柔性防冲撞材料。

12、进一步优选地，所述柔性防冲撞材料为海绵、泡沫板、橡胶中一种或多种的组合。

13、优选地，所述加热单元为电加热膜，所述电加热膜均匀铺设于所述动力电池上。

14、进一步优选地，所述光伏预加热装置还包括控制单元，所述控制单元分别与所述光伏发电单元、所述储能单元以及所述加热单元电连接。

15、本发明第二方面提供了一种新能源车辆电池预加热装置的控制方法，应用于本发明第一方面提供的新能源车辆电池光伏预加热装置，该控制方法包括以下步骤：

16、判断动力电池是否是要预加热以及光照条件；

17、若无需预加热且具备光照条件，则控制光伏发电单元直接为动力电池充电；

18、若需要预加热且具备光照条件，检测储能单元内的锂电池温度是否满足工作温度；

19、若锂电池满足工作温度，则接通储能单元与加热单元，以通过加热单元为动力电池加热；

20、若锂电池不满足工作温度，接通光伏发电单元与储能单元，以加热储能单元内的锂电池至工作温度后，再接通储能单元与加热单元，以通过加热单元为动力电池加热；

21、若锂电池不满足工作温度同时不具备光照条件，通过储能单元内的自加热电路加热锂电池至工作温度后，再接通储能单元与加热单元，以通过加热单元为动力电池加热；

22、动力电池加热至设定温度后停止加热。

23、本发明的有益效果包括，通过光伏发电单元为预加热系统提供能量，可以在不消耗新能源车辆自身动力电池的电量下，提高低温环境下动力电池待机温度，解决低温环境对动力电池产生的巨大危害，同时提高了新能源车辆动力电池的稳定性、安全性及续航里程，保障人、车安全；

24、另外，在无需对动力电池进行预加热的时候，即当动力电池环境温度处于正常工作温度时，光伏发电单元能够吸收转化的太阳能为新能源车辆动力电池持续充能，延长了新能源车辆的续航里程；

25、进一步地，本装置的能量来源为太阳能，太阳能为绿色无污染的清洁能源，在有光照的环境下，可随时随地为新能源车辆进行充能，且可在不消耗新能源车辆现有电量的情况下对动力电池进行预加热，并对动力电池进行充能，可提高能源的利用率，减少电网的负担，具有很好的经济效益、社会效益及环境效益。

26、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

27、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种新能源车辆电池光伏预加热装置，能够应用于新能源车辆，所述新能源车辆包括动力电池(4)，其特征在于，该光伏预加热装置包括：

2.根据权利要求1所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，所述光伏板支撑装置(12)包括多个伸缩杆，多个所述伸缩杆分别设置在所述太阳能光伏板(11)的底部周侧，且各所述伸缩杆适于在竖直方向上运动，以抬升或降低所述太阳能光伏板(11)的整体高度和倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，所述储能单元(2)包括充电控制器(23)、锂电池(21)和电源箱(22)，所述电源箱(22)内分隔出多个独立的储存空间，所述充电控制器(23)和所述锂电池(21)分别置于各独立所述储存空间内。

4.根据权利要求3所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，所述电源箱(22)适于置于所述新能源车辆的前备箱或后备箱内。

5.根据权利要求4所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，所述电源箱(22)以及其内所分隔出的各所述储存空间具有隔热层，所述隔热层适于限制所述电源箱(22)内部热量与外部环境间热交换。

6.根据权利要求4所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，所述电源箱(22)内除放置有所述锂电池(21)的所述储存空间外均铺设有柔性防冲撞材料。

7.根据权利要求6所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，所述柔性防冲撞材料为海绵、泡沫板、橡胶中一种或多种的组合。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，所述加热单元(3)为电加热膜，所述电加热膜均匀铺设于所述动力电池(4)上。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的新能源车辆电池光伏预加热装置，其特征在于，该光伏预加热装置还包括控制单元，所述控制单元分别与所述光伏发电单元(1)、所述储能单元(2)以及所述加热单元(3)电连接。

10.一种新能源车辆电池预加热装置的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至9中任一项所述的，该控制方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种新能源车辆电池光伏预加热装置及其控制方法，其能够应用于新能源车辆，新能源车辆包括动力电池，该装置不仅能够对动力电池进行预加热，还能够直接对动力电池进行充电。该光伏预加热装置包括光伏发电单元、储能单元以及加热单元，光伏发电单元包括太阳能光伏板和光伏板支撑装置，太阳能光伏板设置在光伏板支撑装置上以将光能转化为电能。本发明可在不消耗电动汽车动力电池自身电量的情况下，利用太阳能来对动力电池预加热；在严寒的季节，能在不减少动力电池电量的情况下解决低温环境对动力电池造成性能及续航衰减的问题，同时可在无需对动力电池预加热的情况下延长新能源车辆的续航里程。技术研发人员：王傲,俞天扬,沈榆博,潘凌志,陈良宇,许伟刚,卜诗,张琳受保护的技术使用者：常州大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18