xx12（1xx款）电池热管理策略（加热）

xx12（1xx款）电池热管理策略（加热）

1、xx12（1xx款）热管理系统原理

xx12（1xx款）热管理原理图如下。

2、动力电池加热控制策略

2.1 功能描述

当动力电池单体温度过低，可以启动PTC给动力电池加热的功能。

电机回路给电池加热功能：根据暖风状态及电池最低温度进行判断，将电机回路热水引入到电池回路，给电池加热。

2.2 前提条件

电池本体温度达到低温下线值，BMS处于工作状态且高压系统及空调系统正常。

2.3 参数要求

PTC电池加热

加热水温要求(40±3)℃

电池回路水泵流量要求：占空比90%

电池温度测量误差 ±1℃，水温测量误差±1℃

行车电机回路加热给电池加热

加热水温要求：≤60℃(TBD)。

电机回路水泵流量要求：占空比50%

电池回路水泵流量要求：占空比50%

电磁阀默认状态

WV2三通电磁阀①②处于开启状态，③关闭；

WV3三通电磁阀⑤⑦处于开启状态，⑥关闭；

2.4 主导与关联模块

主导模块：BMS，VCU，ATC，电池水泵，三通电磁阀

关联模块： PEU，OBC，PTC

2.5 控制策略与逻辑

1、当动力电池单节温度过低时可以启动动力电池加热系统给动力电池加热的功能。车辆在交流充电、直流充电、充电前预热、远程空调、行车过程中（包括车速为0）都可以启动动力电池加热。车辆在智能充电、预约充电、充电机对外放电、高压插充电枪未刷卡、高压插放电枪未放电模式下，BMS不启动电池加热。

2、在车辆高压状态中，其中充电（快充、慢充，已建立充电电流状态）及充电前预加热状态，VCU直接转发BMS对应热管理请求；在行车放电（包括车速为零）、远程空调状态，VCU按放电策略执行（后文2.5.3描述）；在充电机对外放电、智能补电、预约充电、插充电枪未刷卡、插放电枪未放电状态下，VCU热管理请求均发送"默认_无需求"。

3、电池温度监测由BMS完成，BMS根据动力电池温度判定动力电池是否启动加热，并发送加热请求给VCU，VCU进行逻辑处理，并通过GW转发热管理请求信号至ATC空调控制器。

4、加热系统中，BMS根据单节电池最低温度值（下面简称电池最低温度）发送热管理信号，包括："0x1:Heating behind Crank"、"0x3: balance thermal"和"0x0: default、no request"。同时，发送目标水温、入口口水温和水温传感器故障这三类信号。

5、加热、匀热和关闭命令不能同时发送，BMS一次只能发送一个命令。

6、BMS发送加热命令的同时，需发送目标水温，目标水温是40℃。

7、若加热过程中，同时满足加热阀值点和冷却阀值点，出现发送加热和冷却二义性时，BMS发送匀热。

8、若电池水温传感器发生故障，则BMS发送并记录水温传感器故障。同时，BMS发送加热结束。

9、车辆ready档下，BMS发送加热"关闭"命令后，应保证电池最大温差小于等于15℃，否则BMS记录热管理结束温差过大故障，并发送故障。

10、当电芯温度满足加热条件时，BMS发送电池加热需求给VCU，若VCU通过策略判断发出PTC电池加热请求，则AC通过PTC开始给电池加热。电池进水温度达到40℃时，PTC开始限功率；水温高于55℃时，BMS发送匀热；水温高于58℃时，BMS停止加热请求；水温下降过程中，水温低于40℃，BMS再次判断当前状态，进入对应模式。

11、车辆充电完成或者车辆ready档退电后，BMS发送关闭命令。VCU接受BMS命令，VCU停止唤醒ATC空调控制器。

2.5.1 慢充控制策略与逻辑

1、BMS策略：

1）前提条件：BMS判断车辆处于慢充状态

2）当电池温度低于-20℃时，不允许启动动力电池放电加热，通过慢充充电前加热方式进行加热。

3）BMS发送热管理控制命令时

A）若当前SOC≤1%，则BMS不发送热管理控制命令， SOC＞3%恢复热管理控制；

B）若当前SOC＞1%，则BMS允许发送热管理控制命令

4）根据OBC_iMaxHVout值判断充电桩的充电能力，分为6A，12A，24A工况：

A）当OBC_iMaxHVout＜6A，充电枪进入慢充插口，BMS先让充电机工作，然后BMS发送加热请求：

a）当Vcellmax≤3.959V，且电池温度T≤-18℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T≥-13℃，BMS停止加热请求；

b）当 Vcellmax>3.959V，且电池温度T<=-14℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T>=-10℃，BMS停止加热请求。

B）当6A≤OBC_iMaxHVout＜12A，充电枪进入慢充插口，BMS先让充电机工作，然后BMS发送加热请求：

a）当Vcellmax≤3.726V，且电池温度T≤-18℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T>=-13℃，BMS停止加热请求；

b）当 3.726V<Vcellmax≤3.959V，且电池温度T<=-9℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T>=-5℃，BMS停止加热请求；

c）当3.959V<Vcellmax，且电池温度T<=1℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T>=5℃，BMS停止加热请求。

C）12A≤OBC_iMaxHVout≤24A，充电枪进入慢充插口，BMS先让充电机工作，然后BMS发送加热请求：

a）当Vcellmax≤3.726V，且电池温度T≤-14℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T>=-10℃，BMS停止加热请求；

b）当 3.726V<Vcellmax≤3.959V，且电池温度T<=-4℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T>=-1℃，BMS停止加热请求；

c）当 3.959V<Vcellmax，且电池温度T<=6℃，BMS发送加热请求，电池温度加热到T>=15℃，BMS发送关闭命令。

注：AC加热中，热管理阈值不回头。例如达到3.959V，由于放电电流导致电压恢复到3.726V，热管理阈值还是按照3.959V执行。

2、VCU策略：

1）VCU识别插枪且充电电流建立

2）若接收BMS热管理请求BMSH_ThermalManageReq（0x1: Heating behind Crank），发送热管理请求VCU_AC_ThermalReq（0x1:PTC加热_电驱散热）至AC

3）若接收到BMS发送热管理请求BMSH_ThermalManageReq（0x3: balance thermal），发送热管理请求VCU_AC_ThermalReq（0x5:匀热）至AC

4）若接收到BMS发送热管理请求BMSH_ThermalManageReq（0x0: default、no request），发送热管理请求VCU_AC_ThermalReq（0x0:默认值_无需求）至AC

5）电机回路水泵转速控制策略与行车状态下策略相同（见后文）

6）VCU_ThermalWV3WV2Close信号发（0x0:默认_无需求）

3、AC策略：

AC接收到GW转发的VCU热管理请求VCU_ThermalManageReq信号各状态时，WV1阀状态由空调部门编写（优先电池加热），AC其它执行策略与放电状态下电池加热AC策略相同

2.5.2 快充控制策略与逻辑

1、BMS策略：

1）前提条件：BMS判断车辆处于快充状态

2）当电池温度低于-20℃时，不允许启动充电，同时也不能通过快充充电前加热方式进行加热。

3）当电池温度高于-20℃时，启动充电加热功能，先进入充电流程再进发送加热状态请求。

4）充电枪进入快充插口，BMS先让快充工作，电流建立起来，然后BMS发送加热请求。

5）BMS发送热管理控制命令时

A）若当前SOC≤1%，则BMS不发送热管理控制命令， SOC＞3%恢复热管理控制；

B）若当前SOC＞1%，则BMS允许发送热管理控制命令

6）电池温度-20℃<T<=20℃，BMS发送加热请求；电池温度加热到T>=22℃，BMS停止加热请求。

2、VCU策略：

1）VCU识别插枪且充电电流建立

2）若接收BMS热管理请求BMSH_ThermalManageReq（0x1: Heating behind Crank），发送热管理请求VCU_AC_ThermalReq（0x1:PTC加热_电驱散热）至AC

3）若接收到BMS发送热管理请求BMSH_ThermalManageReq（0x3: balance thermal），发送热管理请求VCU_AC_ThermalReq（0x5:匀热）至AC

4）若接收到BMS发送热管理请求BMSH_ThermalManageReq（0x0: default、no request），发送热管理请求VCU_AC_ThermalReq（0x0:默认值_无需求）至AC

5）电机回路水泵转速控制策略与行车状态下策略相同（见后文）

6）VCU_ThermalWV3WV2Close信号发（0x0:默认_无需求）

3、AC策略：

AC接收到GW转发的VCU热管理请求VCU_ThermalManageReq信号各状态时，WV1阀状态由空调部门编写（优先电池加热），AC其它执行策略与行车电池加热AC策略相同

2.5.3 放电控制策略与逻辑

1、BMS策略：

前提条件：BMS判断车辆处于放电状态。

BMS判断电池电芯单体最低温度TcellMin:

当BMS无加热请求时, TcellMin ≤ kToff5 (20℃)，BMS 发送加热请求，

当BMS有加热请求时, TcellMin ≥ kTon5(25℃)，BMS 停止发送加热请求。

2、VCU策略：

满足以下条件:

1）VCU 检测车辆处于以下高压放电状态：行车放电（包括车速为零）、远程空调;

2）从BMS 收到热管理请求信号BMSH_ThermalManageReq加热请求;

3）满足以上1、2条件之后, VCU 根据电池SOC状态、车速、乘员舱暖风需求、电池芯体最低温度、判断最终热管理请求状态：PTC加热_电驱散热、PTC加热_电驱蓄热、电驱动加热、电驱动加热_电驱过温、默认_无需求：

VCU热管理请求初始值为默认值_无需求，收到BMS 热管理加热请求时：

1）当前状态是默认值_无需求：

A) 若有暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x7: 乘员舱有采暖需求）），电池SOC>60%，车速≥1.8km/h，且电池芯体最低点温度-20≤TcellMin＜-10℃，VCU 发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x1:PTC加热_电驱蓄热）；

B) 若有暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x7: 乘员舱有采暖需求）），电池SOC≤60%，车速≥1.8km/h，且电池芯体最低点温度-20≤TcellMin＜-10℃，VCU 发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热），电机水泵占空比50%

C)若电池芯体最低点温度TcellMin＜-20℃，VCU 发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x1:PTC加热）；

D)若有暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x7: 乘员舱有采暖需求）），且电池芯体最低点温度TcellMin≥-10℃，且车速≥1.8km/h，VCU发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热），电机水泵占空比50%

E)若无暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x0: 乘员舱没有采暖需求）），且电池芯体最低点温度TcellMin≥-20℃，且车速≥1.8km/h，VCU发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热），电机水泵占空比50%。

2）当前状态是PTC独立加热请求：

A) 若有暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x7: 乘员舱有采暖需求）），（车速≥1.8km/h）或（车速＜1.8km/h且持续时间＜2min），在电池芯体最低点温度TcellMin≥-18℃的上升沿处SOC≤50%，VCU发送热管理请求信号： VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热），电机水泵占空比50%；

B) 若有暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x7: 乘员舱有采暖需求）），且电池芯体最低点温度TcellMin≥10℃，VCU发送热管理请求信号： VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热），电机水泵占空比50%；

C) 若有暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x7: 乘员舱有采暖需求）），车速＜1.8km/h且持续时间≥2min，且电池最低温度-18≤TcellMin＜10℃,则VCU 发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x0:默认值_无需求）；

D) 若无暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x0: 乘员舱没有采暖需求）），且电池芯体最低点温度TcellMin≥-18℃，VCU发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热），电机水泵占空比50%。

3）当前状态是VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热）：

A)若有暖风需求（即AC_BMSH_ThermalReqFeedback信号为（0x7: 乘员舱有采暖需求）），电池SOC>60%，车速≥1.8km/h，且电池芯体最低点温度-20≤TcellMin＜-10℃，VCU 发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x1:PTC独立加热）。

B)若电池芯体最低点温度TcellMin＜-20℃，VCU 发送热管理请求信号：VCU_AC_ThermalReq（0x1:PTC独立加热）

4）电机回路水泵控制策略（同时适用于快充、慢充）：

A）VCU发送VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热）信号时，当VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x0:默认_无需求）时，电机水泵占空比为50%；当VCU_ThermalWV3WV2Close信号（0x1:电驱回路独立），电机水泵占空比100%；

B）VCU发送VCU_AC_ThermalReq（0x6:PTC串联加热）信号，VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x0:默认_无需求）或（0x1:电驱回路独立），电机水泵占空比均为100%；

C）VCU发送VCU_AC_ThermalReq（0x0:默认值_无需求）、（0x1:PTC独立加热）、（0x3:Chiller冷却）、（0x5:匀热）时，水泵占空比按下表2-1说明执行：

5）联电控制器配置车辆，当VCU发送热管理请求（0x2:电驱动加热）及（0x6:PTC串联加热）的同时，监测电机本体温度、控制器本体温度、电驱回路水温：

A）当前VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x0:默认_无需求），若电机本体温度IPU_IsgMotT≥100℃或控制器本体温度IPU_IsgInvrT≥100℃或电驱回路水温IPU_IsgCooltT≥60℃，VCU发送VCU_ThermalWV3WV2Close信号（0x1:电驱回路独立）。

B）当前VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x1:电驱回路独立），若电机本体温度IPU_IsgMotT≤90℃且控制器本体温度IPU_IsgInvrT≤90℃且电驱回路水温IPU_IsgCooltT≤52℃，VCU发送VCU_ThermalWV3WV2Close信号（0x0:默认_无需求）。

6）大郡及自主控制器配置车辆，当VCU发送热管理请求（0x2:电驱动加热）及（0x6:PTC串联加热）的同时，监测电机本体温度、控制器本体温度、电驱回路水温：

A）当前VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x0:默认_无需求），若电机本体温度IPU_IsgMotT≥80℃或控制器本体温度IPU_IsgInvrT≥80℃或电驱回路水温IPU_IsgCooltT≥60℃，VCU发送VCU_ThermalWV3WV2Close信号（0x1:电驱回路独立）。

B）当前VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x1:电驱回路独立），若电机本体温度IPU_IsgMotT≤70℃且控制器本体温度IPU_IsgInvrT≤70℃且电驱回路水温IPU_IsgCooltT≤52℃，VCU发送VCU_ThermalWV3WV2Close信号（0x0:默认_无需求）。

7）VCU_ThermalWV3WV2Close信号在热管理请求为（0x2:电驱动加热）及（0x6:PTC串联加热）时，根据电机本体温度、控制器本体温度、电驱回路水温判断是否发（0x1:电驱回路独立）；在热管理请求为其它值时，VCU_Thermal_Manage_WV3_Close信号均发（0x0:默认_无需求）。

3、AC策略（同时适用于快充、慢充）：

AC接收到加热请求后，做如下判断：

1）如果接收到GW转发的VCU热管理信号VCU_AC_ThermalReq（0x0:默认值_无需求），三通阀WV2为默认状态（①②处于开启状态，③关闭）；三通阀WV3为默认状态（⑤⑦处于开启状态，⑥关闭），电池水泵占空比10%

2）如果接收到GW转发的VCU热管理信号：VCU_AC_ThermalReq（0x2:电驱动加热），AC控制电机回路WV2三通电磁阀①③开启、②关闭，同时控制电池回路WV3三通电磁阀⑤⑥开启、⑦关闭；开启电池回路水泵，水泵占空比50%

3） 如果接收到GW转发的VCU热管理信号：VCU_AC_ThermalReq（0x1:PTC加热）：

A.如果存在驾驶室采暖需求，三通电磁阀WV1开度由AC控制（最大开度20%，开度动态变化策略由空调部门写入），三通阀WV2维持默认状态（①②处于开启状态，③关闭）；三通阀WV3维持默认状态（⑤⑦处于开启状态，⑥关闭）；开启电池回路水泵，水泵占空比90%；

B.如乘员舱无暖风需求，AC控制三通电磁阀WV1①⑩回路开度为100%，三通阀WV2维持默认状态（①②处于开启状态，③关闭）；三通阀WV3维持默认状态（⑤⑦处于开启状态，⑥关闭）；开启电池回路水泵，水泵占空比90%。

4） 如果接收到GW转发的VCU热管理信号：VCU_AC_ThermalReq（0x5:匀热），三通阀WV2维持默认状态（①②处于开启状态，③关闭）；三通阀WV3维持默认状态（⑤⑦处于开启状态，⑥关闭）；开启电池回路水泵，水泵占空比90%。

5） 如果接收到VCU热管理信号：VCU_AC_ThermalReq（0x6:PTC串联加热），AC控制电机回路WV2三通电磁阀①③开启、②关闭，同时控制电池回路WV3三通电磁阀⑤⑥开启、⑦关闭；开启电池回路水泵，电池水泵占空比90%。

6）当前VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x0:默认_无需求），电池水泵及各阀依据VCU_AC_ThermalReq信号状态正常控制；当前VCU_ThermalWV3WV2Close信号为（0x1:电驱回路独立），电池水泵依据VCU_AC_ThermalReq信号状态正常控制，三通阀WV2维持默认状态（①②处于开启状态，③关闭）；三通阀WV3维持默认状态（⑤⑦处于开启状态，⑥关闭）。