CN107492697A - 电池温度控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种电池温度控制方法和装置。本公开电池温度控制方法，包括：从电池组的多个温度采集点的温度中获取最低温度和最高温度；根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制。本公开通过根据电池组不同温度采集点中的最低温度和最高温度采取相应的措施对电池组进行温度控制，易于实现，可以将电池组的温度控制在合理范围内，并且尽可能的减少能耗，提高温控效率。

Description

电池温度控制方法和装置
技术领域
本公开涉及汽车电池技术，具体地，涉及一种电池温度控制方法和装置。
背景技术
新能源汽车的动力由电池系统供给，而电池系统的性能和寿命受温度的影响较大，在低温时，电池可能会降功率或停止工作，并且电池的内阻会增大，从而降低工作效率和减少电池寿命；随着温度的升高，电池的内阻降低，功率恢复正常水平；当电池的温度过高，也会使电池降功率或停止工作，还会增加电池热失控的风险，减少电池寿命。另外，电池系统是由多个电芯组成，各电芯温度不同，使其老化程度出现差异，而电池系统的整体寿命由老化程度最大的电芯决定。
目前，对于电池温度的控制方法通常采用逻辑门限值的方法，对电池系统中的水泵、风扇和压缩机等部件进行控制，该方法简单，在控制器中易于实现，但无法实现节能的目的。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池温度控制方法和装置，可以将电池组的温度控制在合理范围内，并且尽可能的减少能耗，提高温控效率。
为了实现上述目的，本公开提供一种电池温度控制方法，包括：
从电池组的多个温度采集点的温度中获取最低温度和最高温度；
根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制。
可选的，所述根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制，包括：
比较所述最低温度是否小于第一预设温度阈值；
当所述最低温度小于所述第一预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过低的报警；
当所述最低温度大于且等于所述第一预设温度阈值时，比较所述最低温度是否小于第二预设温度阈值；
当所述最低温度小于所述第二预设温度阈值时，控制加热装置对所述电池组进行加热。
可选的，所述方法还包括：
当所述最低温度大于且等于所述第二预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第三预设温度阈值；
当所述最高温度小于所述第三预设温度阈值时，根据所述最低温度和所述最高温度计算高低温差，并比较所述高低温差是否小于第六预设温度阈值；
当所述高低温差小于所述第六预设温度阈值时，控制所述电池组维持工作状态；
当所述高低温差大于且等于所述第六预设温度阈值时，控制水泵对所述电池组进行水循环控温，以使所述电池组中的多个电芯的温度均衡。
可选的，所述方法还包括：
当所述最高温度大于且等于所述第三预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第四预设温度阈值；
当所述最高温度小于所述第四预设温度阈值时，根据所述最高温度和测量获取的环境温度计算环境温差，并比较所述环境温差是否小于第七预设温度阈值；
当所述环境温差小于所述第七预设温度阈值时，控制热交换器对所述电池组进行降温；
当所述环境温差大于且等于所述第七预设温度阈值时，控制电池散热器对所述电池组进行降温。
可选的，所述方法还包括：
比较所述最高温度是否小于第五预设温度阈值；
当所述最高温度小于所述第五预设温度阈值时，控制热交换器以最大强度对所述电池组进行降温；
当所述最高温度大于且等于所述第五预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过高的报警。
本公开提供一种电池温度控制装置，包括：
获取模块，用于从电池组的多个温度采集点的温度中获取最低温度和最高温度；
温控模块，用于根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制。
可选的，所述温控模块，用于比较所述最低温度是否小于第一预设温度阈值；当所述最低温度小于所述第一预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过低的报警；当所述最低温度大于且等于所述第一预设温度阈值时，比较所述最低温度是否小于第二预设温度阈值；当所述最低温度小于所述第二预设温度阈值时，控制加热装置对所述电池组进行加热。
可选的，所述温控模块，还用于当所述最低温度大于且等于所述第二预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第三预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第三预设温度阈值时，根据所述最低温度和所述最高温度计算高低温差，并比较所述高低温差是否小于第六预设温度阈值；当所述高低温差小于所述第六预设温度阈值时，控制所述电池组维持工作状态；当所述高低温差大于且等于所述第六预设温度阈值时，控制水泵对所述电池组进行水循环控温，以使所述电池组中的多个电芯的温度均衡。
可选的，所述温控模块，还用于当所述最高温度大于且等于所述第三预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第四预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第四预设温度阈值时，根据所述最高温度和测量获取的环境温度计算环境温差，并比较所述环境温差是否小于第七预设温度阈值；当所述环境温差小于所述第七预设温度阈值时，控制热交换器对所述电池组进行降温；当所述环境温差大于且等于所述第七预设温度阈值时，控制电池散热器对所述电池组进行降温。
可选的，所述温控模块，还用于比较所述最高温度是否小于第五预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第五预设温度阈值时，控制热交换器以最大强度对所述电池组进行降温；当所述最高温度大于且等于所述第五预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过高的报警。
通过上述技术方案，通过根据电池组不同温度采集点中的最低温度和最高温度采取相应的措施对电池组进行温度控制，易于实现，可以将电池组的温度控制在合理范围内，并且尽可能的减少能耗，提高温控效率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制系统框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种PTC加热方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制装置框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制系统框图。参照图1，通过三通6、三通7及双通11可以控制与电池组10连接的三个冷却液回路的通断，这三个回路包括：连接加热装置(例如，热敏电阻(Positive Temperature Coefficient，简称：PTC))9的加热回路，连接电池散热器2的散热回路，及连接热交换器8的散热回路。另外，与热交换器连接的散热器1和压缩机3组成制冷剂回路，该回路是热交换机的工作回路，由压缩机启动热交换机的运转。水泵5用于控制冷去液回路中的水流。风扇4用于驱动电池散热器2。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制方法的流程图，如图2所示，电池温度控制方法可以适用于整车控制器，由整车控制器可以控制图1所示的电池温度控制系统。电池温度控制方法包括以下步骤。
步骤101，从电池组的多个温度采集点的温度中获取最低温度和最高温度。
电池组由多个电芯组成，不同的电芯温度可能不尽相同，为了清楚了解电池组工作时的温度状态，可以在电池组上设置多个温度采集点，由电池管理系统采集这多个温度采集点的温度，然后将其中的最低温度和最高温度发送给整车控制器。
步骤102，根据最低温度和最高温度对电池组进行温度控制。
整车控制器根据上述最低温度和最高温度可以获知当前电池组的温度状态，并根据该温度状态决定如何对电池组采取相应的稳控措施，例如，电池组温度过低的话可以对其进行加热，电池组温度略高的话可以采取相对能耗较低的方式进行散热，电池组温度过高的话可以采用强度更高的方法进行散热，电池组不同温度采集点的温差过高的话可以采取措施进行温度均衡。
本公开，通过根据电池组不同温度采集点中的最低温度和最高温度采取相应的措施对电池组进行温度控制，易于实现，可以将电池组的温度控制在合理范围内，并且尽可能的减少能耗，提高温控效率。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制方法的流程图，如图3所示，电池温度控制方法可以适用于整车控制器，由整车控制器可以控制图1所示的电池温度控制系统。本实施例中，Temp_min表示最低温度，Temp_max表示最高温度，Temp1表示第一预设温度阈值，Temp2表示第二预设温度阈值，Temp3表示第三预设温度阈值，Temp4表示第四预设温度阈值，Temp5表示第五预设温度阈值，Temp6表示第六预设温度阈值，Temp7表示第七预设温度阈值，其中，Temp1<Temp2<Temp3<Temp4<Temp5，高低温差ΔTemp1＝Temp_max-Temp_min，环境温差ΔTemp2＝Temp_max-Temp_ambi，Temp_ambi表示环境温度。电池温度控制方法包括以下流程。
(1)比较Temp_min是否小于Temp1；
(2)当Temp_min<Temp1时，控制电池组停止工作，并发出表示温度过低的报警；
Temp1作为值最低的温度阈值，当电池组的最低温度仍然低于该阈值时，说明电池组的温度过低，此时需要控制电池组停止工作，并发出报警，警示电池组的温度过低。
(3)当Temp_min≥Temp1时，比较Temp_min是否小于Temp2；
(4)当Temp_min<Temp2时，控制加热装置对电池组进行加热；
此时控制图1框图中的三通6的6A和6C端口导通，双通11打开，由加热装置(PTC)对电池组进行加热，以使电池组的温度不至于过低。图4是根据一示例性实施例示出的一种PTC加热方法的流程图，如图4所示，PTC对电池组加热可以根据电池入口水温Temp_water、环境温度Temp_ambi、最高温度Temp_max及水温阈值Temp_w1、Temp_w2和Temp_w3、环境温度阈值Temp_a决定PTC对电池组加热的强度。当Temp_water≥Temp_w1时，关闭PTC加热；当Temp_water<Temp_w1，Temp_water≥Temp_w2，Temp_ambi<Temp_a时，控制PTC在2档状态对电池组进行加热；当Temp_water<Temp_w1，Temp_water≥Temp_w2，Temp_ambi≥Temp_a时，控制PTC在1档状态对电池组进行加热；当Temp_water<Temp_w1，Temp_water<Temp_w2，Temp_water≥Temp_w3，上一个周期采用PTC加热电池组时，控制PTC在上一个周期相同档位对电池组进行加热；当Temp_water<Temp_w1，Temp_water<Temp_w2，Temp_water≥Temp_w3，上一个周期没有采用PTC加热电池组时，控制PTC在最高档状态对电池组进行加热；当Temp_water<Temp_w1，Temp_water<Temp_w2，Temp_water<Temp_w3时，控制PTC在最高档状态对电池组进行加热。
(5)当Temp_min≥Temp2时，比较Temp_max是否小于Temp3；
(6)当Temp_max<Temp3时，根据Temp_min和Temp_max计算高低温差ΔTemp1，并比较ΔTemp1是否小于Temp6；
(7)当ΔTemp1<Temp6时，控制电池组维持工作状态，并不对电池组进行温度控制；
(8)当ΔTemp1≥Temp6时，控制水泵对电池组进行水循环控温，以使电池组中的多个电芯的温度均衡；
此时控制图1框图中的三通6的6A和6B端口导通，三通7的7A和7C端口导通，双通11打开，同时控制水泵5工作在最高档位，由于热交换机8的压缩机3没有打开，所以热交换机8不工作，水泵5将冷却液泵入回路中对电池组进行降温。
(9)当Temp_max≥Temp3时，比较Temp_max是否小于Temp4；
(10)当Temp_max<Temp4时，根据Temp_max和Temp_ambi计算环境温差ΔTemp2，并比较ΔTemp2是否小于Temp7；
(11)当ΔTemp2≥Temp7时，控制电池散热器对电池组进行降温；
此时控制图1框图中的三通6的6A和6B端口导通，三通7的7A和7B端口导通，双通11关断，控制水泵5工作，由电池散热器2对电池组进行降温。电池散热器2的风扇4的转速基于汽车的行驶速度和环境温差ΔTemp2，可以查表1获取到。
表1
(12)当ΔTemp2<Temp7时，控制热交换器对电池组进行降温；
此时控制图1框图中的三通6的6A和6B端口导通，三通7的7A和7C端口导通，双通11打开，控制水泵5工作，压缩机3打开驱动热交换器8工作，压缩机3的转速基于最高温度Temp_max和电池组的入水口温度Temp_water，可以查表2获取到。
表2
(13)获取电池组的升温速度；
电池组的升温速度可以在一段时间内测量电池组的温度变化，再根据温度变化和时长计算获取升温速度。
(14)根据升温速度调整对电池组进行的温度控制的强度；
通过步骤(11)或(12)获取到风扇转速或压缩机转速后，可以再基于电池组的升温速度，对其进行补偿，补偿系数可以查表3获取到。若电池散热器对电池组进行降温，则对查询到的风扇的转速乘以查询到的补偿系数；若热交换器对电池组进行降温，则对压缩机的转速乘以查询到的补偿系数。
表3
若风扇转速或压缩机转速经补偿后，超过其最大值，例如，压缩机转速超过4000rpm或风扇转速超过100％，则按照风扇转速或压缩机转速的最大值进行控制即可。
(15)比较Temp_max是否小于Temp5；
在对进行降温的电池散热器或热交换器进行适用于当前温度状态的补偿后，需要验证控温后的电池组是否达到了预期的降温效果。
(16)当Temp_max<Temp5时，控制热交换器以最大强度对电池组进行降温；
此时表示降温起到了一定的作用，此时采用热交换器对电池组进行最大强度的降温。
(17)当Temp_max≥Temp5时，控制电池组停止工作，并发出表示温度过高的报警。
Temp5作为值最高的温度阈值，当电池组的最高温度仍然高于该阈值时，说明电池组的温度过高，此时需要控制电池组停止工作，并发出报警，警示电池组的温度过高。
本公开，通过根据电池组不同温度采集点中的最低温度和最高温度采取相应的措施对电池组进行温度控制，易于实现，可以将电池组的温度控制在合理范围内，并且尽可能的减少能耗，提高温控效率。
图5是根据一示例性实施例示出的一种电池温度控制装置框图。参照图4，该电池温度控制装置包括：获取模块11和温控模块12。其中，获取模块11，用于从电池组的多个温度采集点的温度中获取最低温度和最高温度；温控模块12，用于根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制。
进一步的，所述温控模块12，用于比较所述最低温度是否小于第一预设温度阈值；当所述最低温度小于所述第一预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过低的报警；当所述最低温度大于且等于所述第一预设温度阈值时，比较所述最低温度是否小于第二预设温度阈值；当所述最低温度小于所述第二预设温度阈值时，控制加热装置对所述电池组进行加热。
进一步的，所述温控模块12，还用于当所述最低温度大于且等于所述第二预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第三预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第三预设温度阈值时，根据所述最低温度和所述最高温度计算高低温差，并比较所述高低温差是否小于第六预设温度阈值；当所述高低温差小于所述第六预设温度阈值时，控制所述电池组维持工作状态，并不对所述电池组进行温度控制；当所述高低温差大于且等于所述第六预设温度阈值时，控制水泵对所述电池组进行水循环控温，以使所述电池组中的多个电芯的温度均衡。
进一步的，所述温控模块12，还用于当所述最高温度大于且等于所述第三预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第四预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第四预设温度阈值时，根据所述最高温度和测量获取的环境温度计算环境温差，并比较所述环境温差是否小于第七预设温度阈值；当所述环境温差小于所述第七预设温度阈值时，控制热交换器对所述电池组进行降温；当所述环境温差大于且等于所述第七预设温度阈值时，控制电池散热器对所述电池组进行降温。
进一步的，所述温控模块12，还用于比较所述最高温度是否小于第五预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第五预设温度阈值时，控制热交换器以最大强度对所述电池组进行降温；当所述最高温度大于且等于所述第五预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过高的报警。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池温度控制方法，其特征在于，包括：
从电池组的多个温度采集点的温度中获取最低温度和最高温度；
根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制，包括：
比较所述最低温度是否小于第一预设温度阈值；
当所述最低温度小于所述第一预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过低的报警；
当所述最低温度大于且等于所述第一预设温度阈值时，比较所述最低温度是否小于第二预设温度阈值；
当所述最低温度小于所述第二预设温度阈值时，控制加热装置对所述电池组进行加热。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述最低温度大于且等于所述第二预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第三预设温度阈值；
当所述最高温度小于所述第三预设温度阈值时，根据所述最低温度和所述最高温度计算高低温差，并比较所述高低温差是否小于第六预设温度阈值；
当所述高低温差小于所述第六预设温度阈值时，控制所述电池组维持工作状态；
当所述高低温差大于且等于所述第六预设温度阈值时，控制水泵对所述电池组进行水循环控温，以使所述电池组中的多个电芯的温度均衡。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述最高温度大于且等于所述第三预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第四预设温度阈值；
当所述最高温度小于所述第四预设温度阈值时，根据所述最高温度和测量获取的环境温度计算环境温差，并比较所述环境温差是否小于第七预设温度阈值；
当所述环境温差小于所述第七预设温度阈值时，控制热交换器对所述电池组进行降温；
当所述环境温差大于且等于所述第七预设温度阈值时，控制电池散热器对所述电池组进行降温。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
比较所述最高温度是否小于第五预设温度阈值；
当所述最高温度小于所述第五预设温度阈值时，控制热交换器以最大强度对所述电池组进行降温；
当所述最高温度大于且等于所述第五预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过高的报警。
6.一种电池温度控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于从电池组的多个温度采集点的温度中获取最低温度和最高温度；
温控模块，用于根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池组进行温度控制。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述温控模块，用于比较所述最低温度是否小于第一预设温度阈值；当所述最低温度小于所述第一预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过低的报警；当所述最低温度大于且等于所述第一预设温度阈值时，比较所述最低温度是否小于第二预设温度阈值；当所述最低温度小于所述第二预设温度阈值时，控制加热装置对所述电池组进行加热。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述温控模块，还用于当所述最低温度大于且等于所述第二预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第三预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第三预设温度阈值时，根据所述最低温度和所述最高温度计算高低温差，并比较所述高低温差是否小于第六预设温度阈值；当所述高低温差小于所述第六预设温度阈值时，控制所述电池组维持工作状态；当所述高低温差大于且等于所述第六预设温度阈值时，控制水泵对所述电池组进行水循环控温，以使所述电池组中的多个电芯的温度均衡。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述温控模块，还用于当所述最高温度大于且等于所述第三预设温度阈值时，比较所述最高温度是否小于第四预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第四预设温度阈值时，根据所述最高温度和测量获取的环境温度计算环境温差，并比较所述环境温差是否小于第七预设温度阈值；当所述环境温差小于所述第七预设温度阈值时，控制热交换器对所述电池组进行降温；当所述环境温差大于且等于所述第七预设温度阈值时，控制电池散热器对所述电池组进行降温。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述温控模块，还用于比较所述最高温度是否小于第五预设温度阈值；当所述最高温度小于所述第五预设温度阈值时，控制热交换器以最大强度对所述电池组进行降温；当所述最高温度大于且等于所述第五预设温度阈值时，控制所述电池组停止工作，并发出表示温度过高的报警。
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