CN114300783A - 一种动力电池热管理控制方法、系统、车辆及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种动力电池热管理控制方法、系统、车辆及计算机可读存储介质，方法包括S1，获取电池温度T；S2，判断电池温度T是否大于第一温度阈值；S3，获取电池温度T，获取电池实时温差∆T。S4，判断电池温度T是否大于第一温度阈值；S5，判断电池实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值。S6，重复步骤S3到S5直到电池退出加热。本发明基于减小动力电池加热温差来进行热管理控制，使电池的充放电性能得到最大化发挥。

Description

一种动力电池热管理控制方法、系统、车辆及计算机可读存储 介质

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及动力电池热管理控制技术。

背景技术

动力电池作为新能源汽车的重要组成部分，为提高电池在低温下的充电性能或放电功率性能，往往采用与环境温度Tam相差较大的加热温度Th对电池进行加热，以期实现电池的快速升温。本申请的发明人发现在这样恒定的加热温度下随着加热时间的推移，电池间的温差逐渐增大，而后续的充放电过程则会进一步拉大电池温度的不一致性。

在专利文献CN1109473749A中公开了一种动力电池热管理控制方法，当电池包温度未达到第一温度阈值，切换电池包液冷回路对电池包进行加热，直到电池包温度达到第一温度阈值时切换液冷回路为断路。该专利提供了一种最简单的电池加热策略，但是随着加热时间的延长，电池间的温差会逐渐加大，电池一致性降低最终影响电池寿命。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出一种动力电池热管理控制方法、系统、车辆及计算机可读存储介质，基于减小动力电池加热温差来进行热管理控制，使电池的充放电性能得到最大化发挥。

本发明的技术方案如下：

本发明提出的一种动力电池热管理控制方法，其包括如下步骤：

S1，获取电池温度T；

S2，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，判断为否时，请求加热温度T1对电池进行加热,再执行步骤S3；判断为是时，不进入加热模式。

S3，获取电池温度T，获取电池实时温差∆T。

所述电池实时温差∆T是通过温度传感器实时采集电池的温度T，当温度T为真时最高温Tmax和最低温Tmin的差值即为∆T。

S4，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，若是，退出加热，返回步骤S1；若否，执行操作S5。

S5，判断电池实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值。

若∆T-∆Tl≤0℃，则保持用T1温度对电池进行加热并返回操作S3。

若0℃＜∆T-∆Tl≤X1℃，则请求加热温度T2对电池进行加热；……；这里把∆T-∆Tl的差值分为n阶。

若∆T-∆Tl≥Xn℃，则请求温度Tn+1对电池进行均温。

这里，电池加热温度Tn+1＜……＜T2＜T1，X1~Xn是把电池的实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值分为n阶。

S6，重复步骤S3到S5直到电池退出加热。

本方法一般根据加热硬件能力对加热温度的阶数进行控制。

进一步地，所述电池温度T是BMS采集到的实时温度，当采集到的最低温小于电池适宜温度区间时则以最低温度作为电池温度控制标准；当最高温度大于电池适宜温度区间时则以最高温作为电池温度控制标准。

进一步地，所述第一温度阈值的确定是，以电池本身存在适宜的工作温度区间Ta-Tb，界定Ta＜Tb，第一温度阈值指的是最小适宜工作温度Ta。

进一步地，所述温差限值∆Tl是∆Tl是电池充放电性能保持一致的温度区间的极差。因为，电池的充放电性能按温度区间呈现阶梯分布，在同一个区间内同样荷电状态的电池充放电性能保持一致。根据电池使用的控制精细程度，可对电池的温度区间进行不同的设定。

进一步地，所述步骤3中，通常采集的动力电池温度分布在一个范围内，当温度满足以下所有条件时判断温度为真：（1）采集温度T在设定极限温度Tmax和Tmin之间；（2）当前采集温度T和上一次采集温度Tp的差值在某一范围内，即T-Tp≤Tt；（3）采集温度T和平均温度的差值在某一范围内，即T-Ta≤Tm。

本发明采用的以上技术方案所具有的优点是根据电池加热过程的实时温度得到电池的动态温差，基于动态温差选择不同的加热温度对电池加热，最终达到控制电池加热温差的目的，实现电池性能的最大化发挥。

附图说明

图1为本发明提出的动力电池热管理控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

参照图1，本实施例公开基于减小动力电池加热温差的动力电池热管理控制方法，包括：

步骤S1，获取电池温度T。

具体实施中，在电池上布置响应速度为1s的高精度NTC热敏电阻，对电池包进行实时的温度检测。

步骤S2，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，判断为否时，请求加热目标温度T1对电池进行加热,再执行步骤S3；判断为是时，不进入加热模式。

电池这个产品本身存在一个适宜的工作温度区间Ta-Tb，我们界定Ta＜Tb，此处第一温度阈值指的是最小适宜工作温度Ta。

具体实施中，BMS采集到电池温度有一个分布范围，当最低温小于电池最适宜温度时则以最低温度作为电池温度控制标准；当最低温度大于电池最适宜温度时则以最高温作为电池温度控制标准。

在步骤S2中，判断电池温度是否大于第一温度阈值——即电池可退出加热的温度，如果未达到该温度则BMS向整车发送加热请求，整车响应直至电池加热温度到加热目标温度T1

如果电池温度达到第一温度阈值则电池不需要加热，不进入加热模式。

以上所说的整车响应直至电池加热温度到加热目标温度T1，是指加热温度达到目标温度T1的过程，因为需要加热时环境温度通常较低，整车的温度也处于较低的环境温度，电池发送加热请求整车响应请求，整车输出的温度从环境温度升高到T1需要时间。

S3，获取电池温度T，获取电池实时温差∆T；

具体实施中，当电池在T1温度下开始加热时，采集电池的实时温度T并计算此时的电池实时温差∆T。

S4，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，判断为是时，退出加热；判断为否时，执行操作S5。

S5,判断电池实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值；若∆T-∆Tl≤0℃，则保持上一模式；若0℃＜∆T-∆Tl≤X1℃，则请求加热温度T2对电池进行加热；……；若∆T-∆Tl≥X℃，则请求温度Tx对电池进行均温。

具体实施中，对电池进行加热，如果电池温度达到第一温度阈值则退出加热；如果电池温度未达到第一温度阈值则继续加热，加热温度T1则根据电池实时温差∆T和温差的设定限制值∆Tl的差距来确定。

若∆T-∆Tl≤0℃，说明温差在控制范围内，可继续用温度T1对电池进行加热，则保持上一模式。

若0℃＜∆T-∆Tl≤X1℃，说明电池的温差超出控制限值，但超出值小于X1（电池性能的一致性对温度非常敏感，建议以1℃作为一个阶梯，此处X1=1，Xn=5），则请求加热温度T2对电池进行加热，此时T2＜T1；……；若∆T-∆Tl≥Xn℃，则温差超过控制值，则请求温度Tn+1对电池进行均温；此模式中电池加热温度Tn+1＜……＜T2＜T1，参照此模式电池的加热温度可根据电池温差表现分为n阶，但是阶数的划分必须结合硬件的响应速度，否则无限的划分阶数是没有意义的。

S6，重复步骤S3、S4、S5直到电池退出加热。

实施例2：

本实施例是动力电池热管理控制系统，用以实现以上实施例所述的方法，包括：

第一获取模块，用于获取电池温度T。

第一判断模块，用于判断电池温度T是否大于第一温度阈值，若否，请求加热温度T1对电池进行加热；若是，不进入加热模式，返回第一获取模块。

第二获取模块，用于获取电池温度T，获取电池实时温差∆T。

所述电池实时温差∆T是通过温度传感器实时采集电池温度T，当电池温度T为真时，最高温Tmax和最低温Tmin的差值即为∆T。

第二判断模块，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，若是，退出加热，返回第一获取模块；若否，进入第三判断模块。

第三判断模块，用于判断电池实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值。

若∆T-∆Tl≤0℃，则保持用T1温度对电池进行加热并返回第二获取模块。

若0℃＜∆T-∆Tl≤X1℃，则请求加热温度T2对电池进行加热；这里将 ∆T-∆Tl的差值分为n阶。

若∆T-∆Tl≥Xn℃，则请求温度Tn+1对电池进行均温。

这里，电池加热温度Tn+1＜……＜T2＜T1，X1~Xn是把电池的实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值分为n阶。

退出模块，用于重复第二获取模块到第三判断模块直到电池退出加热。

实施例3,：

本实施例是一种车辆，其包括以上实施例所述的减小动力电池加热温差的动力电池热管理控制系统。

实施例4：

本实施例是一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序能够被处理器加载和运行以执行以上实施例所述的减小动力电池加热温差的热管理方法。

Claims (8)

1.一种动力电池热管理控制方法，其特在于，包括：

S1，获取电池温度T；

S2，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，若否，请求加热温度T1对电池进行加热；若是，不进入加热模式，返回步骤S1；

S3，获取电池温度T，获取电池实时温差∆T；

所述电池实时温差∆T是通过温度传感器实时采集电池温度T，当电池温度T为真时，最高温Tmax和最低温Tmin的差值即为∆T；

S4，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，若是，退出加热，返回步骤S1；若否，执行操作S5；

S5，判断电池实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值；

若∆T-∆Tl≤0℃，则保持用T1温度对电池进行加热并返回操作S3；

若0℃＜∆T-∆Tl≤X1℃，则请求加热温度T2对电池进行加热；这里将 ∆T-∆Tl的差值分为n阶；

若∆T-∆Tl≥Xn℃，则请求温度Tn+1对电池进行均温；

这里，电池加热温度Tn+1＜……＜T2＜T1，X1~Xn是把电池的实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值分为n阶；

S6，重复步骤S3到S5直到电池退出加热。

2.根据权利要求1所述的动力电池热管理控制方法，其特在于，所述电池温度T是BMS采集到的实时温度，当采集到的最低温小于电池适宜温度区间时则以最低温度作为电池温度控制标准；当最高温度大于电池适宜温度区间时则以最高温作为电池温度控制标准。

3.根据权利要求1所述的动力电池热管理控制方法，其特在于，所述第一温度阈值的确定是，以电池本身存在适宜的工作温度区间Ta-Tb，界定Ta＜Tb，第一温度阈值指的是最小适宜工作温度Ta。

4.根据权利要求1所述的动力电池热管理控制方法，其特在于，所述温差限值∆Tl是∆Tl是电池充放电性能保持一致的温度区间的极差。

5.根据权利要求1所述的动力电池热管理控制方法，其特在于，所述步骤3中，当温度满足以下所有条件时判断温度为真：（1）采集温度T在设定极限温度Tmax和Tmin之间；（2）当前采集温度T和上一次采集温度Tp的差值在某一范围内，即T-Tp≤Tt；（3）采集温度T和平均温度的差值在某一范围内，即T-Ta≤Tm。

6.一种动力电池热管理控制系统，其特在于，包括：

第一获取模块，用于获取电池温度T；

第一判断模块，用于判断电池温度T是否大于第一温度阈值，若否，请求加热温度T1对电池进行加热；若是，不进入加热模式，返回第一获取模块；

第二获取模块，用于获取电池温度T，获取电池实时温差∆T；

所述电池实时温差∆T是通过温度传感器实时采集电池温度T，当电池温度T为真时，最高温Tmax和最低温Tmin的差值即为∆T；

第二判断模块，判断电池温度T是否大于第一温度阈值，若是，退出加热，返回第一获取模块；若否，进入第三判断模块；

第三判断模块，用于判断电池实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值；

若∆T-∆Tl≤0℃，则保持用T1温度对电池进行加热并返回第二获取模块；

若0℃＜∆T-∆Tl≤X1℃，则请求加热温度T2对电池进行加热；这里将 ∆T-∆Tl的差值分为n阶；

若∆T-∆Tl≥Xn℃，则请求温度Tn+1对电池进行均温；

这里，电池加热温度Tn+1＜……＜T2＜T1，X1~Xn是把电池的实时温差∆T与温差限值∆Tl的差值分为n阶；

退出模块，用于重复第二获取模块到第三判断模块直到电池退出加热。

7.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6所述的动力电池热管理控制系统。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序能够被处理器加载和运行以执行权利要求1至5中任一项所述的动力电池热管理控制方法。

Images