CN114122556A - 电池冷却方法、系统及电动作业机械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池冷却方法、系统及电动作业机械，涉及电池冷却技术领域，包括冷却步骤：获取冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值；在确定冷却液温度小于/或等于环境温度，且电流值大于第一电流阈值并且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，开启一级冷却模式，第二电流阈值大于第一电流阈值；在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第二电流阈值，并持续第二时间段时，开启二级冷却模式。通过判断电池系统的电流值大小，可提前预判电池系统的温度，从而开启相应的冷却模式，以起到对电池系统进行提前降温的效果，避免电池系统温度上升后再对电池系统进行降温，所导致的对电池系统的降温效率低，降温效果差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池冷却技术领域，尤其涉及一种电池冷却方法、系统及电动作业机械。
背景技术
电动作业机械在高温环境下行车或者充电易引起温度过高而导致充放电功率受限，顾客体验性较差，有时甚至出现温度过高而引起热失控事件。因此，如何对电池系统进行有效地降温是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种至少能够在一定程度上解决上述问题的电池冷却方法、系统及电动作业机械。
本发明提供一种电池冷却方法，包括冷却步骤：
获取冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值；
在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于第一电流阈值并且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，开启一级冷却模式，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；
在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于所述第二电流阈值，并持续第二时间段时，开启二级冷却模式。
根据本发明提供的一种电池冷却方法，所述冷却步骤还包括：
获取电池温度；
在确定所述电池温度小于第一温度阈值时，并持续第三时间段时，关闭冷却模式。
根据本发明提供的一种电池冷却方法，在所述获取所述电池温度之后，还包括：
在确定所述电池温度大于所述第一温度阈值且小于第二温度阈值，并持续第四时间段时，开启一级冷却模式，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值；
在确定所述电池温度大于第二温度阈值，并持续第五时间段时，开启二级冷却模式。
根据本发明提供的一种电池冷却方法，电池系统设置于电动作业机械上并为电动作业机械提供动力，所述冷却步骤还包括：
获取电动作业机械的车速；
在确定所述车速大于第一车速阈值且小于第二车速阈值，并持续第六时间段时，开启一级冷却模式，所述第一车速阈值小于所述第二车速阈值；
在确定所述车速大于所述第二车速阈值，并持续第七时间段时，开启二级冷却模式。
根据本发明提供的一种电池冷却方法，电池系统设置于电动作业机械上并为电动作业机械提供动力，所述冷却步骤还包括：
获取电动作业机械的电机扭矩；
在确定所述电机扭矩大于第一扭矩阈值且小于第二扭矩阈值，并持续第八时间段时，开启一级冷却模式，所述第一扭矩阈值小于所述第二扭矩阈值；
在确定所述电机扭矩大于所述第二扭矩阈值，并持续第九时间段时，开启二级冷却模式。
根据本发明提供的一种电池冷却方法，在所述冷却步骤之前，还包括故障检测步骤，所述故障检测步骤包括：
在确定电池系统或冷却装置存在故障时，判断所述故障的等级；
在确定所述故障的等级低于故障等级阈值时，记录所述故障并执行所述冷却步骤，在确定所述故障的等级高于所述故障等级阈值时，执行故障模式；
在确定所述电池系统和所述冷却装置无故障时，执行所述冷却步骤。
本发明还提供一种电池冷却系统，包括检测装置、电池管理系统和冷却装置，所述检测装置和所述冷却装置均与所述电池管理系统可通信地相连接；
所述检测装置能够检测冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值，并传输至所述电池管理系统；
所述电池管理系统在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于第一电流阈值且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，将所述冷却装置开启一级冷却模式，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；
所述电池管理系统在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于所述第二电流阈值，并持续第二时间段时，将所述冷却装置开启二级冷却模式。
本发明还提供一种电动作业机械，包括电池系统和如上所述的电池系统冷却系。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电池冷却方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电池冷却方法的步骤。
本发明提供的电池冷却方法，通过判断电池系统的电流值大小，可提前预判电池系统的温度，从而开启相应的冷却模式，以起到对电池系统进行提前降温的效果，避免电池系统温度上升后再对电池系统进行降温，所导致的对电池系统的降温效率低，降温效果差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的电池冷却方法的流程示意图；
图2是本发明提供的电池冷却系统的结构示意图；
图3是本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图；
附图标记：
1：第一温度传感器； 2：压缩机； 3：冷凝器；
4：蒸发器； 5：电池系统； 6：膨胀阀；
7：膨胀水壶； 8：第二温度传感器； 9：电磁阀；
10：水泵； 11：电池管理系统。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中的电池冷却系统通常在电池的温度高于一定的阈值后，才开启冷却装置对电池系统进行降温。由于电池的温度已经升高，采用这种方式进行降温，降温效果差，降温速率低。因此，本发明的实施例中提供的电池冷却方法、系统及电动旨在一定程度上解决现有技术中的电池冷却系统所存在的上述问题。
下面结合图1至图2描述本发明提供的实施例中的电池冷却方法。
具体来说，电池冷却方法包括冷却步骤。冷却步骤包括步骤100、步骤201和步骤202。
其中，步骤100、获取冷却液温度、环境温度及电池系统5的电流值。
其中，冷却液温度是为电池系统5进行降温的冷却液的温度。环境温度即电池所处的环境的温度。电流值可以是电池系统5在工作状态下的电流值，即放电电流值。也可以是电池系统5在充电状态下的电流值，即充电电流值。
步骤201、在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第一电流阈值并且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，开启一级冷却模式。第二电流阈值大于第一电流阈值。
当电流值超过第一电流阈值时，可以判定电池系统5的温度可能会升高，因此，可提前开启一级冷却模式对电池系统5进行降温，防止电池系统5温度进一步升高，以使电池系统5能够在正常温度下工作，避免电池系统的温度达到限功率阈值。
步骤202、在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第二电流阈值，并持续第二时间段时，开启二级冷却模式。
需要说明的是，步骤201与步骤202的标号只是为了便于阐述步骤内容，并不限定步骤201和步骤202的先后顺序。
随着电流值的增大，预示着电池的温度可能会进一步升高，通过开启二级冷却模式，以提高对电池系统5的冷却效率。
在一定程度上，随着冷却液流量的增大，或者随着冷却液温度的减小，都能够提高冷却装置对电池系统5的冷却效果。因此，可选地，一级冷却模式包括：将冷却装置的冷却液流量调整为第一流量值，将冷却液温度调整为第一温度值。二级冷却模式包括：将冷却装置的冷却液流量调整为第二流量值，将冷却液温度调整为第二温度值。并且第一流量值小于第二流量值，第二温度值小于第一温度值。
如此设置，本发明提供的实施例中的电池冷却方法，通过判断电池系统5的电流值大小，可提前预判电池系统5的温度，从而开启相应的冷却模式，以起到对电池系统5进行提前降温的效果，避免电池系统5温度上升后再对电池系统5进行降温，所导致的对电池系统5的降温效率低，降温效果差的问题。
在本发明提供的一些实施例中，冷却步骤还包括：
获取电池温度。
在确定电池温度小于第一温度阈值时，并持续第三时间段时，关闭冷却模式。
当电池温度小于第一温度阈值，并持续第三时间段之后，可以判定电池系统5的温度处于稳定状态，可以关闭冷却模式，以减小能量消耗。
在本发明提供的一些实施例中，在获取电池温度之后，还包括：
在确定电池温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，并持续第四时间段时，开启一级冷却模式。第一温度阈值小于第二温度阈值。
当电池温度大于第一温度阈值时，可判定电池系统5的温度正在升高，可通过开启一级冷却模式对电池系统5进行降温。
在确定电池温度大于第二温度阈值，并持续第五时间段时，开启二级冷却模式。
当电池温度超高第二温度阈值，为了提高电池系统5的冷却效率，防止电池系统5的温度进一步升高，可以开启二级冷却模式对电池系统5进行降温。
如此设置，当电池温度升高后，可以通过直接判断电池温度的大小，开启相应的冷却模式，以防止电池系统5的温度升高。
在本发明提供的一些实施例中，电池系统5设置于电动作业机械上并为电动作业机械提供动力，冷却步骤还包括：
获取电动作业机械的车速。
在确定车速大于第一车速阈值且小于第二车速阈值，并持续第六时间段时，开启一级冷却模式，第一车速阈值小于第二车速阈值。
当车速大于第一车速阈值且小于第二车速阈值时，可以判定在电动作业机械以当前的速度运行时电池系统5的温度可能会升高，从而提前开启一级冷却模式对电池系统5进行降温，防止电池系统5的温度升高，提高对电池系统5的冷却效率。
在确定车速大于第二车速阈值，并持续第七时间段时，开启二级冷却模式。
当车速超过第二车速阈值时，可判定电池系统5的温度可能会进一步升高，从而提前开启二级冷却模式，对电池系统5进行降温。
如此设置，通过判断电动作业机械的车速大小，可提前预判电池系统5的温度，从而开启相应的冷却模式，以起到对电池系统5进行提前降温的效果，避免电池系统5温度上升后再对电池系统5进行降温，所导致的对电池系统5的降温效率低，降温效果差的问题。
在本发明提供的一些实施例中，电池系统5设置于电动作业机械上并为电动作业机械提供动力，冷却步骤还包括：
获取电动作业机械的电机扭矩。
在确定电机扭矩大于第一扭矩阈值且小于第二扭矩阈值，并持续第八时间段时，开启一级冷却模式。第一扭矩阈值小于第二扭矩阈值。
当电机扭矩大于第一扭矩阈值且小于第二扭矩阈值时，可以判定在电动作业机械以当前的电机扭矩运行时，电池系统5的温度可能会升高，从而提前开启一级冷却模式对电池系统5进行降温，防止电池系统5的温度升高，提高对电池系统5的冷却效率。
在确定电机扭矩大于第二扭矩阈值，并持续第九时间段时，开启二级冷却模式。当电机扭矩超过第二扭矩阈值时，可判定电池系统5 的温度可能会进一步升高，从而提前开启二级冷却模式，对电池系统 5进行降温。
如此设置，通过判断电动作业机械的电机扭矩大小，可提前预判电池系统5的温度，从而开启相应的冷却模式，以起到对电池系统5 进行提前降温的效果，避免电池系统5温度上升后再对电池系统5进行降温，所导致的对电池系统5的降温效率低，降温效果差的问题。
在本发明提供的一些实施例中，在冷却步骤之前，电池冷却方法还包括故障检测步骤。故障检测步骤包括：
在确定电池系统5或冷却装置存在故障时，判断故障的等级。
在确定故障的等级低于故障等级阈值时，记录故障并执行冷却步骤。在确定故障的等级高于故障等级阈值时，执行故障模式。
在确定电池系统5和冷却装置无故障时，执行冷却步骤。
通过检测电池系统5和冷却装置的故障，能够及时发现电池系统 5和冷却装置的问题，避免电池系统5和冷却装置出现问题后，出现无法正常对电池系统5进行降温冷却的问题。
下面对本发明提供的电池冷却系统进行描述，下文描述的电池冷却系统与上文描述的电池冷却方法可相互对应参照。
参考图2所示，具体来说，电池冷却系统包括检测装置、电池管理系统11和冷却装置。
例如，电池管理系统可以是(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)
其中，检测装置和冷却装置均与电池管理系统11可通信地相连接。
检测装置能够检测冷却液温度、环境温度及电池系统5的电流值，并传输至电池管理系统11。
例如，检测装置可以包括第一温度传感器1和第二温度传感器8，第一温度传感器1设置于电池系统5的冷却液出口，以检测从电池系统5排出的冷却液的温度，第二温度传感器8设置于电池系统5的冷却液进口，以检测冷却液温度。
检测装置还可以包括第三温度传感器，第三温度传感器可以检测环境温度。而电流值可以通过检流计等进行检测。
电池管理系统11在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第一电流阈值且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，将冷却装置开启一级冷却模式。第二电流阈值大于第一电流阈值；
电池管理系统11在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第二电流阈值，并持续第二时间段时，将冷却装置开启二级冷却模式。
如此设置，本发明提供的实施例中的电池冷却系统，通过判断电池系统5的电流值大小，可提前预判电池系统5的温度，从而开启相应的冷却模式，以起到对电池系统5进行提前降温的效果，避免电池系统5温度上升后再对电池系统5进行降温，所导致的对电池系统5的降温效率低，降温效果差的问题。
如图2所示，在本发明提供的一些实施例中，冷却装置包括依次连接的冷凝器3、压缩机2、蒸发器4、膨胀阀6以及电磁阀9。电池系统5的冷却液出口与蒸发器4的冷却液入口连接，电池系统5的冷却液入口与蒸发器4的冷却液出口相连接。
冷却装置内的冷媒在蒸发器4内吸收冷却液的热量，然后在压缩机2的作用下进入到冷凝器3内进行凝结放热。冷却液在电池系统5 内吸收热量后，再进入到蒸发器4内降温，从而循环不断地带走电池系统5的热量。通过调整压缩机或电磁阀等的运行参数，能够调整蒸发器的冷却温度，从而达到调整冷却液温度的效果。
在本发明提供的一些实施例中，冷却装置还包括水泵10。水泵 10的进液口与蒸发器4的冷却液出口相连接，水泵10的出液口与电池系统5的冷却液入口相连接，以使冷却液再蒸发器4与电池系统5 之间循环流动。进一步地，水泵10为变量泵，以用于调整冷却液的流量。
进一步地，在水泵10与蒸发器4之间的管路上还设有膨胀水壶 7。膨胀水壶7通过连通管与水泵10和蒸发器4之间的管路相连接。通过设置膨胀水壶7一方面能够水泵10的泵送压力更加平稳，另一方面能够使管道内的气体排出，防止对水泵10产生气蚀。
本发明提供的实施例中还提供了一种电动作业机械，包括电池系统5和如上提供的电池冷却系统。需要说明的是，电动作业机械包含了电池冷却系统，也就包含了其所有优点，此处不再赘述。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行电池冷却方法，该方法包括：冷却步骤：获取冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值；在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第一电流阈值并且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，开启一级冷却模式，第二电流阈值大于第一电流阈值；在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第二电流阈值，并持续第二时间段时，开启二级冷却模式。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的电池冷却方法，该方法包括：冷却步骤：获取冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值；在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第一电流阈值并且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，开启一级冷却模式，第二电流阈值大于第一电流阈值；在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第二电流阈值，并持续第二时间段时，开启二级冷却模式。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的电池冷却方法，该方法包括：冷却步骤：获取冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值；在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第一电流阈值并且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，开启一级冷却模式，第二电流阈值大于第一电流阈值；在确定冷却液温度小于或等于环境温度，且电流值大于第二电流阈值，并持续第二时间段时，开启二级冷却模式。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池冷却方法，其特征在于，包括冷却步骤：
获取冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值；
在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于第一电流阈值并且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，开启一级冷却模式，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；
在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于所述第二电流阈值，并持续第二时间段时，开启二级冷却模式。
2.根据权利要求1所述的电池冷却方法，其特征在于，所述冷却步骤还包括：
获取电池温度；
在确定所述电池温度小于第一温度阈值时，并持续第三时间段时，关闭冷却模式。
3.根据权利要求2所述的电池冷却方法，其特征在于，在所述获取所述电池温度之后，还包括：
在确定所述电池温度大于所述第一温度阈值且小于第二温度阈值，并持续第四时间段时，开启一级冷却模式，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值；
在确定所述电池温度大于第二温度阈值，并持续第五时间段时，开启二级冷却模式。
4.根据权利要求1所述的电池冷却方法，其特征在于，电池系统设置于电动作业机械上并为电动作业机械提供动力，所述冷却步骤还包括：
获取电动作业机械的车速；
在确定所述车速大于第一车速阈值且小于第二车速阈值，并持续第六时间段时，开启一级冷却模式，所述第一车速阈值小于所述第二车速阈值；
在确定所述车速大于所述第二车速阈值，并持续第七时间段时，开启二级冷却模式。
5.根据权利要求1所述的电池冷却方法，其特征在于，电池系统设置于电动作业机械上并为电动作业机械提供动力，所述冷却步骤还包括：
获取电动作业机械的电机扭矩；
在确定所述电机扭矩大于第一扭矩阈值且小于第二扭矩阈值，并持续第八时间段时，开启一级冷却模式，所述第一扭矩阈值小于所述第二扭矩阈值；
在确定所述电机扭矩大于所述第二扭矩阈值，并持续第九时间段时，开启二级冷却模式。
6.根据权利要求1所述的电池冷却方法，其特征在于，在所述冷却步骤之前，还包括故障检测步骤，所述故障检测步骤包括：
在确定电池系统或冷却装置存在故障时，判断所述故障的等级；
在确定所述故障的等级低于故障等级阈值时，记录所述故障并执行所述冷却步骤，在确定所述故障的等级高于所述故障等级阈值时，执行故障模式；
在确定所述电池系统和所述冷却装置无故障时，执行所述冷却步骤。
7.一种电池冷却系统，其特征在于，包括检测装置、电池管理系统和冷却装置，所述检测装置和所述冷却装置均与所述电池管理系统可通信地相连接；
所述检测装置能够检测冷却液温度、环境温度及电池系统的电流值，并传输至所述电池管理系统；
所述电池管理系统在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于第一电流阈值且小于第二电流阈值，并持续第一时间段时，将所述冷却装置开启一级冷却模式，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；
所述电池管理系统在确定所述冷却液温度小于或等于所述环境温度，且所述电流值大于所述第二电流阈值，并持续第二时间段时，将所述冷却装置开启二级冷却模式。
8.一种电动作业机械，其特征在于，包括电池系统和如权利要求7所述的电池冷却系统。
9.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述电池冷却方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述电池冷却方法的步骤。
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