CN113054278A - 一种商用车液冷电池冷却控制策略 - Google Patents

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王鑫
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Abstract

本发明公开了一种商用车液冷电池冷却控制策略，通过ECU液冷控制完成逻辑判断，首先判断整车状态是否处于电池加热状态，若是，则关闭液冷模式，若不是，则进入到液冷模式；液冷模式开启后，ECU根据车辆是否处于充电状态做出下列判断：若为充电状态，判断电池单体温度最高值若不低于T1且温度值极值温差小于等于T2，则开启充电制冷模式，若电池单体温度最高值小于等于T5或者温差不低于T6，进入自循环模式，自循环模式持续时间t，直到温度值极值温差小于等于T0，则关闭制冷模式。本发明能够解决车端不同部位电池温度差异大的问题，同时兼顾减少压缩机、水泵工作时间，实现节能降耗。

Description

一种商用车液冷电池冷却控制策略
技术领域：
本发明涉及一种商用车液冷电池冷却控制策略，其属于电池冷却系统技术领域。
背景技术：
近年来电池包采用液冷形式极大提高了电池系统的环境适应能力，同时对于电池包的使用寿命有着非常积极的作用。
单从电池系统的使用上来说，电池系统的温度一致性对于系统的整体寿命有决定性的影响。关于冷却控制策略主要考虑以下几点：
1、商用车因电池包数量较多，更容易出现不同电池包温度差异大的问题：电池包的绝热参数、电池包在车架上安装面材质、电池包周边的产热零部件以及通风情况差异等因素都是导致商用车电池系统温度差异大的原因。因此商用车电池系统的温度差异问题一定存在。
2、考虑区分充、放电模式应对不同的冷却需求。
3、考虑降低压缩机的启动频率，设置合理的温度控制目标。
4、考虑部分电池包的加热形式为PTC或加热膜直接加热电池，需考虑在加热时取消冷却水冷循环以提高加热速率。
5、制冷需求满足后，考虑利用冷却液的热容量，继续循环一段时间后停止(可标定)，减少管路间冷量消耗，达到节能效果。
6、尽可能减少水泵工作时间，在制冷需求以及温差平衡需求之后，关闭水泵以节约能耗。
7、定义制冷、自循环、关闭三种工作模式，根据控制要求进行模式切换。
制冷：压缩机开始工作，利用冷媒冷却系统中的冷却水，冷却水在水泵带动下循环。
自循环：仅水泵工作，压缩机系统停机。
关闭：水泵和压缩机均停止工作。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种商用车液冷电池冷却控制策略，其能够解决车端不同部位电池温度差异大的问题，同时兼顾减少压缩机、水泵工作时间，实现节能降耗。
本发明所采用的技术方案有：一种商用车液冷电池冷却控制策略，具体步骤如下：
步骤一：通过ECU液冷控制完成逻辑判断，首先判断整车状态是否处于电池加热状态，若是，则关闭液冷模式，若不是，则进入到液冷模式；
步骤二：液冷模式开启后，ECU根据车辆是否处于充电状态做出下列判断：若为充电状态，判断电池单体温度最高值若不低于T1且温度值极值温差小于等于T2，则开启充电制冷模式，若电池单体温度最高值小于等于T5或者温差不低于T6，进入自循环模式，自循环模式持续时间t，直到温度值极值温差小于等于T0，则关闭制冷模式；
步骤三：若为放电状态，判断电池单体温度最高值若不低于T3且温差小于等于T4，则开启放电制冷模式，若电池单体温度最高值小于等于T7或者温差不低于T8，进入自循环模式，自循环模式持续时间t，直到温度值极值温差小于等于T0且满足初始判断则关闭制冷模式。
进一步地，步骤二中，整车充电过程中，水冷机组高压带电，动力电池处于充电状态，水冷机组板换工作，冷却液经过水冷管流入到电池液冷板，并通过水泵实现冷却液循环。
进一步地，步骤三中，整车放电过程中，整车高压组件带高压电，动力电池处于放电状态，水冷机组板换工作，冷却液经过水冷管流入到电池液冷板，并通过水泵实现冷却液循环。
本发明具有如下有益效果：本发明商用车液冷电池冷却控制策略，能够解决车端不同部位电池温度差异大的问题，整车电池温差差异能够从10-15℃降低至5-9℃，同时兼顾减少压缩机、水泵工作时间，实现节能降耗。
附图说明：
图1为本发明商用车液冷电池冷却控制策略的流程图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明商用车液冷电池冷却控制策略适用于配备液冷机组的车辆，详细界定了液冷机组开启和关断的温度值以及不同模式进入的条件，主要是通过嵌套自循环模式来解决车端不同部位电池温度差异大的问题。具体步骤如下：
步骤一：通过ECU液冷控制完成逻辑判断，首先判断整车状态是否处于电池加热状态，若是，则关闭液冷模式，若不是，则进入到液冷模式；
步骤二：液冷模式开启后，ECU会根据车辆是否处于充电状态做出下列判断：若为充电状态，判断电池单体温度最高值若不低于T1且温度值极值温差小于等于T2，则开启充电制冷模式(水冷机组板换工作)，若电池单体温度最高值小于等于T5或者温差不低于T6，进入自循环模式，自循环模式持续时间t，直到温度值极值温差小于等于T0，则关闭制冷模式；
步骤三：若为放电状态，判断电池单体温度最高值若不低于T3且温差小于等于T4，则开启放电制冷模式，若电池单体温度最高值小于等于T7或者温差不低于T8，进入自循环模式，自循环模式持续时间t，直到温度值极值温差小于等于T0且满足初始判断则关闭制冷模式。
本发明商用车液冷电池冷却控制策略中：
1.T0～T8以及t值可根据不同地域和不同状态进行调整。
2.充电制冷模式：整车充电过程中，除水冷机组高压带电外其余高压部件不带电，动力电池处于充电状态，水冷机组板换工作，冷却液经过水冷管流入到电池液冷板，并通过水泵实现冷却液循环。
3.自循环模式：压缩机系统停机，只开启水泵实现冷却液在水冷管路中自循环。
4.放电制冷模式：非充电状态，整车高压组件都高压电，动力电池处于放电状态，水冷机组板换工作，冷却液经过水冷管流入到电池液冷板，并通过水泵实现冷却液循环。
通过本发明商用车液冷电池冷却控制策略，能够解决车端不同部位电池温度差异大的问题，整车电池温差差异能够从10-15℃降低至5-9℃，同时兼顾减少压缩机、水泵工作时间，实现节能降耗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种商用车液冷电池冷却控制策略，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：通过ECU液冷控制完成逻辑判断，首先判断整车状态是否处于电池加热状态，若是，则关闭液冷模式，若不是，则进入到液冷模式；
步骤二：液冷模式开启后，ECU根据车辆是否处于充电状态做出下列判断：若为充电状态，判断电池单体温度最高值若不低于T1且温度值极值温差小于等于T2，则开启充电制冷模式，若电池单体温度最高值小于等于T5或者温差不低于T6，进入自循环模式，自循环模式持续时间t，直到温度值极值温差小于等于T0，则关闭制冷模式；
步骤三：若为放电状态，判断电池单体温度最高值若不低于T3且温差小于等于T4，则开启放电制冷模式，若电池单体温度最高值小于等于T7或者温差不低于T8，进入自循环模式，自循环模式持续时间t，直到温度值极值温差小于等于T0且满足初始判断则关闭制冷模式。
2.如权利要求1所述的商用车液冷电池冷却控制策略，其特征在于：步骤二中，整车充电过程中，水冷机组高压带电，动力电池处于充电状态，水冷机组板换工作，冷却液经过水冷管流入到电池液冷板，并通过水泵实现冷却液循环。
3.如权利要求2所述的商用车液冷电池冷却控制策略，其特征在于：步骤三中，整车放电过程中，整车高压组件带高压电，动力电池处于放电状态，水冷机组板换工作，冷却液经过水冷管流入到电池液冷板，并通过水泵实现冷却液循环。
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