CN113571800B - 电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质 - Google Patents
电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113571800B CN113571800B CN202110833880.0A CN202110833880A CN113571800B CN 113571800 B CN113571800 B CN 113571800B CN 202110833880 A CN202110833880 A CN 202110833880A CN 113571800 B CN113571800 B CN 113571800B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery cell
- heat dissipation
- battery
- voltage
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/637—Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本发明适用于电池管理领域,提供了一种电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质,所述方法包括:获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制所述第一待均衡电芯为散热部件供电。通过将散热部件作为负载与需要进行电压均衡的电芯导通,利用电芯为散热部件供电消耗电芯的电能,在实现对电芯的电压进行均衡的同时为电芯进行散热,防止电芯温度过高,防止电能的浪费,增大电芯的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理领域,特别是涉及一种电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着国家对新能源行业的政策倾斜,锂电芯及BMS系统被大量应用在诸多领域。电池组通常由多个电芯并联或串联组成,电池在充放电过程中各个电芯充放电速率不均,导致电池损耗程度不同,进而影响整个电池的使用寿命,因而需要对电池组的电芯进行均衡,使电池组中电芯单体电压或电池组电压偏差保持在预期的范围内,从而保证每个单体电芯在正常的使用时保持相同状态,以避免过充、过放的发生。
其中被动均衡方案由于简单易行、成本低廉,被大量采用,被动均衡是通过在充电过快的电芯上并联电阻对电芯进行均衡。
被动均衡方式通过电阻损耗电芯电能进行电压均衡,使电芯处于热环境下工作,同时电芯正常工作时自身发热,都会使电芯使用寿命降低。·
发明内容
基于此,有必要针对上述的问题,提供一种电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质。
一种电芯散热管理的方法,所述方法包括:
获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;
根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制所述第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡。
在其中一个实施例中,提供一种电芯散热管理电路,包括:
数据采集模块,用于获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
散热管理模块,用于根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;并根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡;
控制模块,用于根据所述散热管理模块的管理方法控制电芯与散热部件的电性导通。
在其中一个实施例中,提供一种电芯散热管理系统,包括:
第一散热装置,设置于电池组周围,用于对电池组整体散热;
第二散热装置,设置于电池组内位于散热死角的电芯上,通过对热量转移进行局部散热;以及
散热管理装置,通过获取温度数据与电压数据;根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态;并根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制第一待均衡电芯为第二散热装置供电,进行电压均衡。
在其中一个实施例中,一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述管理方法的步骤。
在其中一个实施例中,一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行上述管理方法的步骤。
上述电芯管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质,通过将散热部件作为负载与需要进行电压均衡的电芯导通,利用电芯为散热部件供电消耗电芯的电能,在实现对电芯的电压进行均衡的同时为电芯进行散热,防止电芯温度过高,防止电压均衡过程的电能的浪费,增大了电芯的使用寿命。
附图说明
图1为一个实施例中提供的电芯管理方法的应用环境图;
图2为一个实施例中一种电芯管理方法流程图;
图3为一个实施例中另一种电芯管理方法流程图;
图4为一个实施例中另一种电芯管理方法流程图;
图5为一个实施例中另一种电芯管理方法流程图;
图6为一个实施例中另一种电芯管理方法流程图;
图7为一个实施例中另一种电芯管理方法流程图;
图8为一个实施例中另一种电芯管理方法流程图;
图9为一个实施例中另一种电芯管理方法流程图;
图10为一个实施例中一种散热管理电路示意图;
图11为一个实施例中一种散热管理系统示意图;
图12为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但除非特别说明,这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一xx脚本称为第二xx脚本,且类似地,可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
图1为一个实施例中提供的电芯散热管理方法的应用环境图,如图1所示,在该应用环境中,包括电芯110、电芯管理装置120以及散热部件130。
电芯110可以是锂电池电芯,聚合物电芯,或者其他可充电的电芯,多个电芯110之间串联组成电池组。
电芯管理装置120与电芯110电性连接,计算机管理装置可以在其内部集成有芯片的独立装置,也可以直接是设置与电芯110连接的芯片,还可以是具有网络服务的计算机装置,但并不局限于此。终端110以及电芯装置120可以通过网络进行连接,本发明在此不做限制。
散热部件130可以与电芯110、电芯管理装置120电性连接,散热部件可以根据电芯110的分布进行设置。
如图2所示,在一个实施例中,提出了一种电芯散热管理方法,本实施例主要以该方法应用于上述图1中电芯管理装置120来举例说明。具体可以包括以下步骤:
步骤S202,获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
步骤S204,根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;
步骤S206,根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制所述第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡。
在本发明的一个实施例中,可以为每个电芯并联电压采集电路,电压采集电路可以将采集到的电芯电压数据传输至电芯管理装置中,还可以在电芯上贴附采集温度的温度传感器,如热敏电阻等;温度传感器的设置数量可以根据电芯的散热环境而定,优选在电池组电芯上均匀布置温度传感器,也可以在电芯中散热不好的位置布置温度传感器,温度传感器可以将采集的温度数据传输至电芯管理装置中,由电芯管理装置计算处理。电芯管理装置获取到温度传感器采集的温度数据和电压采集电路采集的电压数据。
在本发明的一个实施例中,电芯管理装置根据获取的温度数据计算电芯的温度情况,根据获取的温度数据计算电芯的发热情况,进而掌握电芯的整体使用状态,并掌握电池组的使用状态。
在本发明的一个实施例中,由于电芯使用环境以及电芯自身差异,电芯的使用状态很难是统一的,为了均衡不同电芯的使用状态,增大整体的电池组使用寿命,电芯管理装置根据电芯使用状态可以有针对性地确定管理策略。可以先确定电池组中电压较高的电芯为第一待均衡电芯,再对电压较高的电芯进行电压均衡,可以采取消耗电芯的电能来降低电压。进一步地,通过将第一待均衡电芯与散热部件导通,第一待均衡电芯为散热部件供电,一方面散热部件作为负载做功消耗第一待均衡电芯的电能,以均衡其电压;另一方面散热部件同时对电芯进行降温,起到同时对电池组中电芯的电压均衡和降温的效果,增大电池组使用寿命。
在本发明的一个实施例中,每个电芯可以通过电路并联配置有一散热部件,并通过开关管控制电芯与散热部件的导通,通常地,散热部件与温度传感器的布置位置是对应的,且可以都是贴附在电芯上,以方便对电芯温度测量以及降温;散热部件的布置位置可以是与电芯一一对应布置,也可以是将散热部件布置在电池组中散热位置不好的电芯上,散热位置不好的电芯通常温度较高,因而可以只对散热位置不好的电芯进行辅助降温;并且,可以根据电芯散热情况,在一个电芯上可布置多个散热部件以加强散热效果。
在本发明实施例中,通过获取电池组中电芯的温度数据与电压数据了解电芯的使用状态,并通过电芯的使用状态对电芯进行均衡,能够在进行电压均衡时将电能用以散热,而非直接消耗,增大能量的利用效率,还能够对电压与温度进行均衡,使不同电芯的状态性能保持统一,提升电芯与电池组使用寿命。
在本发明的一种实施例中,如图3所示,步骤S204,即根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态的步骤具体可以包括以下步骤:
S302,根据所述电压数据计算电压数值,并计算所述电压数值与电芯平均电压的电压差值;
S304,根据所述温度数据计算温度数值以及温度上升速率。
在本发明的一个实施例中,电芯管理装置根据电压数据可以计算出每个电芯的电压数值,根据电压数据计算出电芯的平均电压,而单个电芯的电压不能超出电压平均值太多,再将每个电芯的电压数值与平均电压计算,得出每个电芯电压数值与平均电压的差值,以找出需要进行电压均衡的电芯。
在本发明的一个实施例中,电芯管理装置根据温度数据可以计算出每个温度传感器所在位置的温度数值,并可以通过连续测量温度,计算出温度的上升速率,以方便找出需要进行温度均衡的电芯。
在本发明的一种实施例中,如图4所示,步骤S206,根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制所述第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡的步骤具体可以包括以下步骤:
步骤S402,若所述电池组中电芯处于充电状态,且所述电压差值大于设定的第一阈值,则确定所述电池组中电芯为第一待均衡电芯,并输出第一控制信号,所述第一控制信号用于控制所述第一待均衡述电芯为一散热部件供电。
在本发明实施例中,在一种情况下,充电时电池组中电芯的电压存在差异,电压低的电芯可能充电不足,导致寿命降低,因而可以主要在充电时对电芯的电压进行均衡,当电压差值大于设定的第一阈值时,可以认为电芯间电压差距过大,确定电压较大的电芯为第一待均衡电芯,同时输出第一控制信号;第一阈值是电压阈值,是可选择的,并预先设定在电芯管理装置内,用以与电压均衡过程中的电压差值比较;第一控制信号可以控制第一待均衡电芯和散热部件导通,为散热部件供电,散热部件作为负载消耗第一待均衡电芯的电压。可选地,当电压差值不再大于第一阈值时可以停止为第一待均衡电芯供电。通过将第一待均衡电芯与散热部件连通,能够同时为第一待均衡电芯进行电压均衡,同时利用散热部件的散热作用对电池组中电芯进行降温散热。
在本发明的一种实施例中,如图5所示,提出了另一种电芯散热管理方法还包括以下步骤:
步骤S502,根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,控制散热部件对第二待均衡电芯进行散热,以均衡所述电池组中电芯的温度。
在本发明实施例中,由于已经利用散热部件进行在进行电压均衡时进行散热,能够充分利用电压均衡时消耗的电能,但是电池组电芯在使用时会因为电芯在电池组中位置,电芯的散热环境,电芯本身构造的不同,电芯的散热情况也不同,当电池组中的电芯温度较高时,也可以根据电芯的温度情况进行针对性地散热,使各个电芯的温度保持一致。根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,具体地,可以根据电芯的温度状态来对电芯进行温度均衡,根据计算出的温度数值与温度上升速率,能够得知测量温度处的电芯的温度环境,以及电芯本身的温度是否处于上升状态,当电芯温度较高时,或者温度处于上升状态,为降低该电芯的温度,将该温度较高的电芯作为第二待均衡电芯,进行温度均衡,此时主要均衡电池组中电芯的温度,温度均衡是通过为第二待均衡电芯上的散热部件供电,散热部件为电芯散热以均衡温度,具体供电的电芯是由电芯管理装置控制第二待均衡电芯为其上的散热装置供电,也可以是电芯管理装置选取一电压较高的电芯为散热部件供电,实现在均衡电芯温度的同时对其他电芯的电压进行均衡;另外,可以是一个电芯为一个散热部件供电,可以是一个电芯为多个散热部件供电;也可以是多个电芯为一个散热部件供电,还可以是多个电芯为多个散热部件供电,实现有针对性地对电芯不同发热情况的均衡管理。
在本发明的一种实施例中,如图6所示,步骤S502,根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,控制散热部件对第二待均衡电芯进行散热,以均衡所述电池组中电芯的温度具体可以包括以下步骤:
步骤S602,若所述温度数值大于设定的第二阈值小于设定的第三阈值,且所述温度上升速率为正,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,并输出第二控制信号,所述第二控制信号用于控制所述第二待均衡电芯为与之贴附的散热部件供电。
在本发明实施例中,第二阈值与第三阈值均为温度阈值,第二阈值小于第三阈值,且两者均大于室温,第二阈值与第三阈值的数值可以是根据电芯对温度的承受能力可选的,且两者都是预先设定在散热管理装置内部,用于与电芯的工作温度比较。温度传感器测量某一电芯的温度较高并有上升趋势时,可为该电芯散热,具体的是当计算的温度数值大于预设的第二阈值,并小于设定的第三阈值时,且温度上升速率为正时,确定该电芯为第二待均衡电芯需要散热降温,第二控制信号直接控制所述第二待均衡电芯为其自身上贴附的散热部件供电;即此时电芯的温度升高,发热还不是十分严重,但是温度在上升中,为了防止电芯继续发热,只需一块电芯为散热部件供电进行散热即可将电芯的温度降低。可选地,可在电芯温度降低后停止为散热部件供电。
在本发明的一种实施例中,如图7所示,步骤S502,根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,控制散热部件对第二待均衡电芯进行散热,以均衡所述电池组中电芯的温度具体可以包括以下步骤:
步骤S702,若所述温度数值大于设定的第三阈值,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,并输出第三控制信号,所述第三控制信号用于控制所述第二待均衡电芯与其相邻的电芯串联,并为与所述第二待均衡电芯贴附的散热部件供电。
在本发明实施例中,不同的电芯之间串联工作,当电芯的温度过高,需要立即进行降温,此时需要散热部件功率提高,以尽快散热,将该温度超过第三阈值的电芯确定为第二待均衡电芯,将第二待均衡电芯与其在电路上相邻的电芯串联为散热部件供电,串联后的两个或三个电芯能提供较大的电压,使散热部件以较大的功率进行散热,尽快将电芯温度降低。
在本发明的一种实施例中,如图8所示,步骤S502,根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,控制散热部件对第二待均衡电芯进行散热,以均衡所述电池组中电芯的温度具体可以包括以下步骤:
步骤S802,若所述电芯的温度数值大于设定的第二阈值小于设定的第三阈值,所述温度上升速率为正,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,同时所述第二待均衡电芯上的散热部件有多个;
输出第四控制信号,所述第四控制信号用于在所有电芯中选择一电压最大的供电电芯,并控制所述供电电芯同时为多个所述第二待均衡电芯上的散热部件供电。
在本发明实施例中,位于散热死角的电芯温度通常较高,可以在这种电芯上贴附多个散热部件,但是由于散热部件还要用于对电芯的电压均衡,因而散热部件的数量与电芯数量保持一致,此时在散热情况良好的电芯上可不必贴附散热部件。当温度传感器测量到某一电芯的温度较高并有上升趋势时,可以通过第四控制信号控制一电芯为该第二待均衡电芯上的散热部件供电,供电电芯优选为电池组中电压较大的电芯,可以使散热部件具有较大的散热功率,同时能一定程度均衡电芯的电压。一块电芯为多个散热部件供电,多个散热部件的总的散热功率与一块电芯为一个散热部件供电的散热功率相当,但是多个散热部件能够提供更大的散热面积,散热效果更好。
在本发明的一种实施例中,如图9所示,步骤S502,根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,控制散热部件对第二待均衡电芯进行散热,以均衡所述电池组中电芯的温度具体可以包括以下步骤:
步骤S902,若所述电芯的温度数值大于设定的第三阈值,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,同时所述第二待均衡电芯上散热部件有多个;
则输出第五控制信号,所述第五控制信号用于在所有电芯中选择一电压最大的供电电芯,并将其与相邻的电芯串联,为所述第二待均衡电芯上的多个散热部件供电。
在本发明实施例中,同样地,位于散热死角的电芯温度通常较高,可以在这种电芯上贴附多个散热部件,但是由于散热部件还要用于对电芯的电压均衡,因而散热部件的数量与电芯数量保持一致,此时在散热情况良好的电芯上可不必贴附散热部件。当电芯的温度过高,需要立即进行降温,此时需要散热部件功率提高,以尽快散热,将该温度超过第三阈值的电芯确定为第二待均衡电芯,可以通过第五控制信号在所有电芯中选择一电压最大的电芯为供电电芯,并将该电芯与其相邻的电芯串联为第二待均衡电芯上的多个散热部件供电,串联后的两个或三个电芯能提供较大的电压,使散热部件以较大的功率进行散热,同时多个散热部件的散热面积较大,能尽快为第二待均衡电芯散热。
如图10,在本发明的一种实施例中,提供一种电芯散热管理电路,包括:
数据采集模块,用于获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
散热管理模块,用于根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;并根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡;
控制模块,用于根据所述散热管理模块的管理方法控制电芯与散热部件的电性导通。
在本发明实施例中,数据采集模块可以是电压采集电路,以及带有温度传感器的温度采集电路,分别与散热管理模块电性连接,用以将采集的电压数据、温度数据发送至散热管理模块进行计算处理。散热管理模块可以由电源管理芯片和单片机组成,电池管理芯片可选用ADBMS6815,单片机型号可选用stm32,这里不做具体限定。控制模块主要是通过开关管与导线控制电芯与散热部件导通,单片机与电源管理芯片电性连接,电源管理芯片、单片机分别与控制模块电性连接,散热管理模块将管理方法的控制信号输出,进而控制控制模块中的电芯与散热部件的导通情况,对电池组中电芯进行电压均衡、温度均衡。
在本发明的一个实施例中,以图4所述的管理方法进行示例说明:
电压测量电路测量每个电芯的电压数据,并将电压数据传输至散热管理模块,散热管理模块计算出每个电芯的电压值后,在计算出电芯的平均电压、每个电芯与平均电压的差值,当某一电芯高出平均电压设定的第一阈值后,可以确定该电芯为第一待均衡电芯,散热管理模块输出第一控制信号,第一控制信号控制第二待均衡电芯与其并联的散热部件导通,散热部件得电做功,对第一待均衡电芯进行电压均衡。
对于图8所示的管理方法,散热管理模块通过测量温度确定第二待散热电芯,且第二待散热电芯上设置有两个散热部件,通过第四控制信号控制一个电芯为该两个散热部件供电;为了同时使两个散热部件工作,第四控制信号为脉冲宽度调制信号,控制供电电芯交替为两个散热部件供电,并且可根据两散热部件位置处的温度高低情况,适应性控制两散热部件的功率大小,具体可改变脉冲宽度调制信号的占空比,使两散热部件的工作时间不同,使其功率不同,以达到更均衡的散热效率。
如图11,在本发明的一种实施例中,提供一种电芯散热管理系统,包括:
第一散热装置1,设置于电池组周围,用于对电池组整体散热;
第二散热装置2,设置于电池组内位于散热死角的电芯4上,通过对热量转移进行局部散热;以及
散热管理装置3,通过获取温度数据与电压数据;根据所述温度数据与电压数据确定电芯4使用状态;并根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制第一待均衡电芯为第二散热装置2供电,进行电压均衡。
在本发明实施例中,在电池组周围设置第一散热装置1,对电池组整体散热,将电池组在充放电过程中产生的热量带离电池组,第一散热装置可选择用散热风扇。在电池组内部或者在第一散热装置1无法覆盖的散热死角处,再在相应位置的电芯4上贴附第二散热装置2,第二散热装置2由电芯4对其进行供电,在对局部的电芯4进行散热时,可对电芯4进行电压均衡。具体的对于第二散热装置2的散热方法,则由散热管理装置3决定。第二散热装置2可选用为热泵,热泵通过对热量转移进行散热,其将散热死角的热量转移至散热位置良好的地方进行辅助散热,再由第一散热装置1将热量带离电池组。能够有效地使电池组整体温度均衡且使温度在合理范围内。
图12示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的电芯管理装置120。如图12所示,该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中,存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统,还可存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器实现电芯散热管理方法。该内存储器中也可储存有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器执行芯散热管理方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图12中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提出了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
步骤S202,获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
步骤S204,根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;
步骤S206,根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制所述第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡。
在一个实施例中,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行以下步骤:
步骤S202,获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
步骤S204,根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;
步骤S206,根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制所述第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡。
应该理解的是,虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种电芯散热管理的方法,所述方法包括:
获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;
根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制所述第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡;
所述根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态的步骤包括:
根据所述电压数据计算电压数值,并计算所述电压数值与电芯平均电压的电压差值;
根据所述温度数据计算温度数值以及温度上升速率;
所述方法还包括:
根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,控制散热部件对第二待均衡电芯进行散热,以均衡所述电池组中电芯的温度;
所述根据所述电芯使用状态确定第二待均衡电芯,控制散热部件对第二待均衡电芯进行散热的步骤包括:
若所述温度数值大于设定的第二阈值小于设定的第三阈值,且所述温度上升速率为正,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,并输出第二控制信号,所述第二控制信号用于控制所述第二待均衡电芯为与之贴附的散热部件供电;
若所述温度数值大于设定的第三阈值,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,并输出第三控制信号,所述第三控制信号用于控制所述第二待均衡电芯与其相邻的电芯串联,并为与所述第二待均衡电芯贴附的散热部件供电;
若所述电芯的温度数值大于设定的第二阈值小于设定的第三阈值,所述温度上升速率为正,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,同时所述第二待均衡电芯上散热部件有多个;
输出第四控制信号,所述第四控制信号用于在所有电芯中选择一电压最大的供电电芯,并控制所述供电电芯同时为所述第二待均衡电芯上的多个散热部件供电;
若所述电芯的温度数值大于设定的第三阈值,则确定所述贴附有散热部件的电芯为第二待均衡电芯,同时所述第二待均衡电芯上散热部件有多个;
则输出第五控制信号,所述第五控制信号用于在所有电芯中选择一电压最大的供电电芯,并将其与相邻的电芯串联,为所述第二待均衡电芯上的多个散热部件供电。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡的步骤为:
若所述电池组中电芯处于充电状态,且所述电压差值大于设定的第一阈值,则确定所述电池组中电芯为第一待均衡电芯,并输出第一控制信号,所述第一控制信号用于控制所述第一待均衡电芯为一散热部件供电。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述散热部件数量与所述电芯数量对应,所述散热部件部署在电池组中位于散热死角的电芯上。
4.一种电芯散热管理电路,用于实现权利要求1-3任一项所述的电芯散热管理的方法;其特征在于,包括:
数据采集模块,用于获取温度数据与电压数据,所述电压数据为电池组中任一电芯的电压数据,所述温度数据为电池组中贴附有散热部件的电芯的温度数据;
散热管理模块,用于根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态,所述电芯使用状态包括所述电芯的电压情况或者发热程度;并根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制第一待均衡电芯为散热部件供电,进行电压均衡;
控制模块,用于根据所述散热管理模块的管理方法控制电芯与散热部件的电性导通。
5.一种电芯散热管理系统,用于实现权利要求1-3任一项所述的电芯散热管理的方法;其特征在于,包括:
第一散热装置,设置于电池组周围,用于对电池组整体散热;
第二散热装置,设置于电池组内位于散热死角的电芯上,通过对热量转移进行局部散热;以及
散热管理装置,通过获取温度数据与电压数据;根据所述温度数据与电压数据确定电芯使用状态;并根据所述电芯使用状态确定第一待均衡电芯,控制第一待均衡电芯为第二散热装置供电,进行电压均衡。
6.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1至3中任一项权利要求所述电芯散热管理方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1至3中任一项权利要求所述电芯散热管理的 方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110833880.0A CN113571800B (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110833880.0A CN113571800B (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113571800A CN113571800A (zh) | 2021-10-29 |
CN113571800B true CN113571800B (zh) | 2023-01-17 |
Family
ID=78166538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110833880.0A Active CN113571800B (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113571800B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115799680B (zh) * | 2023-02-13 | 2023-05-23 | 广东采日能源科技有限公司 | 电池簇内模组被动均衡方法、装置及系统 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111540983A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-14 | 西华大学 | 电动汽车中电池组用分布式温度均衡装置及温度均衡方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090023056A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Tesla Motors, Inc. | Battery pack thermal management system |
JP5562617B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2014-07-30 | 三洋電機株式会社 | 均等化装置、バッテリシステムおよび電動車両 |
KR101854218B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2018-05-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 에너지 저장 시스템, 배터리 팩의 충전 방법 |
CN107834663A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-23 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池均衡的装置及控制方法 |
WO2021142678A1 (zh) * | 2020-01-15 | 2021-07-22 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电池参数确定方法、设备及存储介质 |
CN112331951B (zh) * | 2020-09-30 | 2021-12-03 | 傲普(上海)新能源有限公司 | 一种电池组被动均衡下的温度控制系统和方法 |
-
2021
- 2021-07-23 CN CN202110833880.0A patent/CN113571800B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111540983A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-14 | 西华大学 | 电动汽车中电池组用分布式温度均衡装置及温度均衡方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113571800A (zh) | 2021-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP4067160A1 (en) | Method and apparatus for estimating charging time, and storage medium | |
US10355509B2 (en) | Management apparatus, charge and discharge control apparatus, power storage system, and charge and discharge control method | |
US8803477B2 (en) | Battery module for high-current rapid charging | |
US20150280294A1 (en) | Real-Time Battery Thermal Management For Electric Vehicles | |
CN104347911B (zh) | 一种动力锂离子电池组冷热控制系统及控制方法 | |
JP6302056B2 (ja) | エネルギー貯蔵システムを制御する方法 | |
US7880435B2 (en) | Multi-battery charger with individual battery bypass control | |
JP5126251B2 (ja) | 電池電圧監視装置 | |
JP2012110221A (ja) | 蓄電池管理装置 | |
Baveja et al. | Predicting temperature distribution of passively balanced battery module under realistic driving conditions through coupled equivalent circuit method and lumped heat dissipation method | |
JPWO2012169062A1 (ja) | 電池制御装置、電池システム | |
Zhang et al. | Thermal modeling and cooling analysis of high-power lithium ion cells | |
WO2019244489A1 (ja) | 電池システム | |
WO2010028692A1 (en) | Fluid cooling system, battery storage and method | |
Lin et al. | Heating lithium-ion batteries at low temperatures for onboard applications: recent progress, challenges and prospects | |
JP2012216423A (ja) | 温度ムラを考慮した熱入出量制御システム | |
CN113571800B (zh) | 电芯散热管理方法、电路、系统、计算机设备和存储介质 | |
Alaoui | Thermal management for energy storage system for smart grid | |
CN104638307A (zh) | 用于电池热管理的虚拟单元 | |
Kleiner et al. | Thermal behavior of intelligent automotive lithium-ion batteries: Operating strategies for adaptive thermal balancing by reconfiguration | |
JP2015056354A (ja) | 二次電池システム、制御装置、制御方法及びプログラム | |
KR101799564B1 (ko) | 전력 저장 장치 | |
Shin et al. | Thermal management of batteries using a hybrid supercapacitor architecture | |
Kim et al. | Cooling performance of thermal management system for lithium-ion batteries using two types of cold plate: Experiment and MATLAB/Simulink-Simscape simulation | |
Lin et al. | Variable duty cycle heating strategy based online two-dimensional model for self-heating lithium-ion battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230801 Address after: Room 1803, Building 1, No. 500 Ruby Road, Changning District, Shanghai, 200336 Patentee after: Shanghai Lianzhisheng New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 200050 room 8050, 8 / F, 1033 Changning Road, Changning District, Shanghai Patentee before: Aopu (Shanghai) new energy Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |