CN114919465B - 一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法 - Google Patents

一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114919465B
CN114919465B CN202210516222.3A CN202210516222A CN114919465B CN 114919465 B CN114919465 B CN 114919465B CN 202210516222 A CN202210516222 A CN 202210516222A CN 114919465 B CN114919465 B CN 114919465B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
battery
power battery
time
power
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
Application number
CN202210516222.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114919465A (zh
Inventor
游祥龙
游肖文
赵宇斌
高万兵
李晓菲
陈子涵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University
Original Assignee
Chongqing University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University filed Critical Chongqing University
Priority to CN202210516222.3A priority Critical patent/CN114919465B/zh
Publication of CN114919465A publication Critical patent/CN114919465A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114919465B publication Critical patent/CN114919465B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请涉及一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法，它包括电池管理系统BMS，整车控制系统VCU、DC‑DC供电系统、车辆监控系统、电池调温系统、云端管理平台和客户终端；通过云端平台获取动力电池的历史数据并电池的预估温度平衡时间；测量环境温度和动力电池初始温度；比较动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定是否需要对动力电池进行降温处理或升温处理；再比较动力电池的环境温度和电池适宜存放温度范围的大小，选择间隔时间的大小，等待间隔时间结束后，重复前述步骤。本发明可实现电动汽车在极端温度条件下的安全存放；避免车辆因超出正常的温度存放范围，而对电池系统造成的安全风险和寿命的加速衰减。

Description

一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法
技术领域
本申请涉及电动汽车存放管理技术领域，具体涉及一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法。
背景技术
目前，随着新能源汽车的推广，市场保有量也日益增加，用户直接面临着电动汽车的存放和保养问题。尤其是在高温高寒条件下，恶劣的存放环境会导致车辆安全风险大大增加，不适宜的存放温度也会加剧动力电池寿命的衰减，同时极端温度下也会影响客户对车辆的正常使用。为解决恶劣环境下电动车的存放问题，客户首先是花费高成本修建车库，但是在极端温度环境下，即使修建车库，还需要增加恒温设施，存放成本太高，客户难以接受。尤其是城市公共交通车辆，大多数是露天存放，更是无法保障适宜的存放环境，客户只能人为操作对电动车辆保养，以保障电动车安全和寿命，频繁的人为保养，更是增加了使用成本，也无法根本解决存放的安全风险和寿命的加速衰减。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法，实现电动汽车在极端温度条件下的安全存放；避免车辆因超出正常的温度存放范围，而对电池系统造成的安全风险和寿命的加速衰减。
本发明采取的一种技术方案是：一种高温高寒条件下电动汽车存放方法，包括如下步骤：
S1：获取动力电池的历史数据，所述历史数据包括在动力电池处于降温状态和升温状态时，在不同环境温度和m值下达到温度平衡的时间，其中，m为动力电池初始温度与环境温度的温差；将所述历史数据作为电池的预估温度平衡时间；
S2：测量动力电池的环境温度Ta和动力电池初始温度[Tbmin，Tbmax]，其中Tbmin为动力电池最低温度，Tbmax为动力电池最高温度；
S3：比较动力电池初始温度[Tbmin，Tbmax]和电池适宜存放温度[a，b]的大小，判定是否需要使用电池冷却系统或电池加热系统对动力电池进行降温处理或升温处理；其中a为电池适宜存放的最低温度，b为电池适宜存放的最高温度；
当Tbmax＞b时，启动电池冷却系统对动力电池进行降温；当Tbmin＜a时，启动电池加热系统对动力电池进行升温；
S4：等待间隔时间结束后，重复步骤S2～S4；所述间隔时间大小的选择方法为：
对动力电池进行降温处理或升温处理后，比较动力电池的环境温度Ta和电池适宜存放温度范围[a，b]的大小，选择间隔时间的大小；
当Ta≥b或Ta≤a时，根据动力电池的环境温度与电池适宜存放温度的差值m1和动力电池的环境温度Ta从步骤S1中得到对应的预估温度平衡时间，并将所述预估温度平衡时间作为间隔时间；
当a＜Ta＜b时，手动设置定时唤醒时间，并将所述定时唤醒时间作为间隔时间。
进一步地，所述步骤S1中将所述历史数据作为电池的预估温度平衡时间的具体方法为：将环境温度Ta分为小于-50℃、-50～50℃和大于50℃三大段，将温差m分为0～50℃大于50℃两大段；再将环境温度范围[-50，50]以固定间隔进行分段，将温差m范围[0，50]以固定间隔进行分段；将历史数据在不同环境温度段和温差段内的数据取平均值，作为当前环境温度段和温差段下的预估温度平衡时间。
进一步地，所述环境温度[-50，50]和温差m范围[0，50]均以5℃为间隔进行分段。
进一步地，在步骤S4中，当Ta≥b时，m1＝b–Tbmax；当Ta≤a时，m1＝Tbmin–a。
进一步地，完成降温或升温处理后动力电池温度[Tcmin，Tcmax]需满足如下条件：
在降温状态下，b-Tcmax≥n；在升温状态下，Tcmin-a≥n；其中Tcmin为完成降温或升温处理后动力电池最低温度，Tcmax为完成降温或升温处理后动力电池最高温度，n为温度调整余量。
本发明采取的另一技术方案是：一种高温高寒条件下电动汽车存放装置，包括电池管理系统BMS，整车控制系统VCU、DC-DC供电系统、车辆监控系统、电池调温系统、云端管理平台和客户终端；所述电池管理系统BMS，整车控制系统VCU和车辆监控系统之间通过CAN通讯进行数据连接；所述DC-DC供电系统与车辆监控系统和电池调温系统通过CAN通讯进行数据连接，并与电池管理系统BMS电性连接；所述电池调温系统还与整车控制系统VCU通过CAN通讯进行数据连接，并与电池管理系统BMS电性连接；所述云端管理平台与车辆监控系统和客户终端通过无线传输进行数据连接。
进一步地，所述电池调温系统包括电池冷却系统和电池加热系统，所述电池冷却系统和电池加热系统之间通过CAN通讯进行数据连接。
进一步地，所述客户终端包括手机、平板电脑和笔记本电脑。
本发明的有益效果在于：
(1)通过比较动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判断是否需要对动力电池进行升温或者降温处理，将电池维持在适宜温度范围内，减少极端温度对动力电池的损害，延长电池的使用寿命，同时保障电池在安全温度下工作，减少安全事故的发生；
(2)对动力电池进行降温处理或升温处理后，通过比较动力电池的环境温度和电池适宜存放温度的大小，选择合适的间隔时间大小，对电池温度进行周期性监测；间隔时间随环境温度和电池适宜存放温度的温差而进行调整，确保在不同的存放条件下及时对动力电池温度进行监控并进行调整，从而实现电动汽车在极端温度条件下的安全存放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图。
图1为本发明实施例的装置结构示意图；
图2为本发明实施例的步骤图；
图3为本发明实施例在电池处于高温存放状态下的控制流程图；
图4为本发明实施例在电池处于低温存放状态下的控制流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所述领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
如图1所示，本发明实施例采用了一种高温高寒条件下电动汽车存放装置，包括电池管理系统BMS，整车控制系统VCU、DC-DC供电系统、车辆监控系统、电池调温系统、云端管理平台和客户终端；所述电池管理系统BMS，整车控制系统VCU和车辆监控系统之间通过CAN通讯进行数据连接；所述DC-DC供电系统与车辆监控系统和电池调温系统通过CAN通讯进行数据连接，并与电池管理系统BMS电性连接；所述电池调温系统还与整车控制系统VCU通过CAN通讯进行数据连接，并与电池管理系统BMS电性连接；所述云端管理平台与车辆监控系统和客户终端通过无线传输进行数据连接。
在本发明实施例中，所述电池调温系统包括电池冷却系统和电池加热系统，所述电池冷却系统和电池加热系统之间通过CAN通讯进行数据连接。电池冷却系统和电池加热系统，由动力电池本身输出高压供电，实现动力电池的加热和冷却。同时动力电池为DC-DC供电系统提供高压电，DC-DC供电系统输出低压电为整车控制系统VCU供电，其中DC-DC供电系统具备定时唤醒工作和低功耗休眠功能。动力电池及电池管理系统BMS、电池冷却系统、电池加热系统、整车控制系统VCU、DC-DC供电系统及车辆监控系统相互之间通过CAN通讯实现信息传输与交互。车辆监控系统与云端管理平台通过无线传输实现信息传输与交互，云端管理平台与客户终端之间通过无线通讯实现信息传输与交互。所述客户终端可以是手机、平板电脑和笔记本电脑等移动终端，通过App或软件程序向云端管理平台发送控制指令，实现远程控制。
当动力电池温度与环境温度不一致时，动力电池就会与周围环境进行热交换，直至动力电池温度与环境温度一致，达到温度平衡状态。电池存放的环境温度不同、温差大小不同，温度平衡的时间不同。
如图2所示，基于图1所示的存放装置，本发明实施例采用了一种高温高寒条件下电动汽车存放方法，包括如下步骤：
S1：从云端管理平台获取动力电池的历史数据，所述历史数据包括在动力电池处于降温状态和升温状态时，在不同环境温度和m值下达到温度平衡的时间，其中，m为动力电池初始温度与环境温度的温差。将所述历史数据作为电池的预估温度平衡时间，具体方法为：
将环境温度Ta分为小于-50℃、-50～50℃和大于50℃三大段，将温差m分为0～50℃大于50℃两大段；再将环境温度范围[-50，50]以固定间隔进行分段，将温差m范围[0，50]以固定间隔进行分段；将历史数据在不同环境温度段和温差段内的数据取平均值，作为当前环境温度段和温差段下的预估温度平衡时间。
通常来说，分段范围越小，估算精度越高，但数据的计算量也越大，因此在本发明实施例中，综合考虑估算精度和计算效率，所述环境温度[-50，50]和温差m范围[0，50]均以5℃为间隔进行分段。通过上述步骤，可得到如表1所示的动力电池在高温环境下(即Ta＞Tb时)不同环境温度段和不同温差段对应的预估温度平衡时间及如表2所示的动力电池在低温环境下(即Ta＜Tb时)不同环境温度段和不同温差段对应的预估温度平衡时间。且温差越大，热平衡的时间越长，即热平衡的时间与温差有关系。
表1动力电池在高温环境下不同环境温度段和不同温差段对应的预估温度平衡时间
表2动力电池在低温环境下不同环境温度段和不同温差段对应的预估温度平衡时间
表1和表2中预估温度平衡时间根据使用电池种类的不同，数值会发生变化，这里仅作为示意进行列举。在本发明实施例中，记环境温度为Ta；动力电池初始温度为[Tbmin，Tbmax]，其中Tbmin为动力电池最低温度，Tbmax为动力电池最高温度；电池适宜存放温度为[a，b]，其中a为电池适宜存放的最低温度，b为电池适宜存放的最高温度，电池适宜存放温度根据使用的电池种类可进行标定。
S2：测量动力电池的环境温度Ta和动力电池初始温度[Tbmin，Tbmax]，其中Tbmin为动力电池最低温度，Tbmax为动力电池最高温度。
S3：比较动力电池初始温度[Tbmin，Tbmax]和电池适宜存放温度[a，b]的大小，判定是否需要使用电池冷却系统或电池加热系统对动力电池进行降温处理或升温处理；其中a为电池适宜存放的最低温度，b为电池适宜存放的最高温度；
当Tbmax＞b时，启动电池冷却系统对动力电池进行降温；当Tbmin＜a时，启动电池加热系统对动力电池进行升温。
完成降温或升温处理后动力电池温度[Tcmin，Tcmax]需满足如下条件：
在降温状态下，b-Tcmax≥n；在升温状态下，Tcmin-a≥n；其中Tcmin为完成降温或升温处理后动力电池最低温度，Tcmax为完成降温或升温处理后动力电池最高温度，n为温度调整余量。设置温度调整余量n的目的是确保电池存放在适宜的温度条件以下，并令电池调温系统间隔工作，延长令电池调温系统的使用寿命，n的取值可根据电池存放的外界环境条件进行标定。
S4：等待间隔时间结束后，重复步骤S2～S4；所述间隔时间大小的选择方法为：
对动力电池进行降温处理或升温处理后，比较动力电池的环境温度Ta和电池适宜存放温度范围[a，b]的大小，选择间隔时间的大小；
当Ta≥b或Ta≤a时，根据动力电池的环境温度与电池适宜存放温度的差值m1和动力电池的环境温度Ta从步骤S1中得到对应的预估温度平衡时间，并将所述预估温度平衡时间作为间隔时间；当Ta≥b时，m1＝b–Tbmax；当Ta≤a时，m1＝Tbmin–a；
当a＜Ta＜b时，手动设置定时唤醒时间，并将所述定时唤醒时间作为间隔时间。
本发明实施例的控制原理为：如图3所示，当动力电池处于高温存放状态下，分为六种情况：
(1)Ta≥Tbmax≥b
此时电池管理系统BMS发送冷却指令给电池冷却系统，动力电池开始冷却，直至降温后的电池最高温度Tcmax小于电池适宜存放的最高温度b，且满足b-Tcmax≥m。由于此时环境温度Ta仍高于降温后的电池最高温度Tcmax，随着电动车辆的存放，电池的温度会逐步趋于环境温度Ta，仍会高于电池适宜存放的最高温度b。因此，在车辆停放时需要计算电池冷却系统再次启动的时间，即间隔时间。
依据环境温度Ta和动力电池最高温度Tbmax与电池适宜存放的最高温度b的温差m查找表1，计算对应的预估温度平衡时间Tm，此时电池管理系统BMS将预估温度平衡时间Tm通过CAN通讯传输到DC-DC供电系统作为下次开机间隔时间，并发送停机指令给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统存储间隔停止时间，并停止输出供电，进入休眠状态。等待Tm时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池冷却系统是否开启，再重复上述过程。
(2)Tbmax≥Ta≥b
这种情况下控制原理和Ta≥Tbmax≥b时相同，在此不再赘述。
(3)Tbmax≥b≥Ta
此时电池管理系统BMS发送冷却指令给电池冷却系统，动力电池开始冷却，直至降温后的电池最高温度Tcmax小于电池适宜存放的最高温度b，且满足b-Tcmax≥m。此时环境温度Ta低于电池适宜存放的最高温度b，因此在电动车辆存放时，电池的最高温度不会高于电池适宜存放的最高温度b。此时电池管理系统BMS通过CAN通讯，发送停机指令和定时唤醒时间给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统将手动设置的时间长度作为手动设置定时唤醒时间进行存储，并停止输出供电，进入休眠状态。此时定时唤醒时间可以依据车辆实际存放条件来定，作为定时巡检间隔，以确保电池存放一直在适宜的温度区间。
等待定时唤醒时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池冷却系统是否开启，再重复上述过程。
(4)Ta≥b≥Tbmax
此时动力电池最高温度Tbmax低于电池适宜存放的最高温度b，所以电池系统不需要立即启动冷却，但是因为电池的环境温度Ta高于电池当前的温度，随着存放时间，电池的温度会逐步趋于环境温度Ta，并高于电池适宜存放的最高温度b。此时依据环境温度Ta和动力电池最高温度Tbmax与电池适宜存放的最高温度b的温差m查找表1，计算对应的预估温度平衡时间Tn。此时电池管理系统BMS将预估温度平衡时间Tn通过CAN通讯传输到DC-DC供电系统作为下次开机间隔时间，并发送停机指令给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统存储间隔停止时间，并停止输出供电，进入休眠状态。
等待Tn时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池冷却系统是否开启，再重复上述过程。
(5)b≥Ta≥Tbmax
此时动力电池的环境温度Ta与动力电池最高温度Tbmax均在适宜存放的温度范围内，即使随着电动车辆的存放，电池的温度会逐步趋于与环境温度Ta一致，也不会超过电池适宜存放的最高温度b，所以电池系统不需要立即启动冷却。此时电池管理系统BMS通过CAN通讯，发送停机指令和定时唤醒时间给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统将手动设置的时间长度作为手动设置定时唤醒时间进行存储，并停止输出供电，进入休眠状态。定时唤醒时间可以依据车辆实际存放条件来定，作为定时巡检间隔，以确保电池存放一直在适宜的温度区间。
等待定时唤醒时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池冷却系统是否开启，再重复上述过程。
(6)b≥Tbmax≥Ta
这种情况下控制原理和b≥Ta≥Tbmax时相同，在此不再赘述。
如图4所示，当动力电池处于低温存放状态下，同样分为六种情况：
(1)Ta≤Tbmin≤a
此时电池管理系统BMS发送加热指令给电池加热系统，动力电池开始加热，直至升温后的电池最低温度Tcmin大于电池适宜存放的最低温度a，且满足Tcmin-a≥m。由于此时环境温度Ta仍低于升温后的电池最低温度Tcmin，随着电动车辆的存放，电池的温度会逐步趋于环境温度Ta，仍会低于电池适宜存放的最低温度a。因此，在车辆停放时需要计算电池加热系统再次启动的时间。
依据环境温度Ta和动力电池最低温度Tbmin与电池适宜存放的最低温度a的温差m查找表2，并依据当前的环境温度Ta查表2，计算对应的预估温度平衡时间Tp，此时电池管理系统BMS将预估温度平衡时间Tp通过CAN通讯传输到DC-DC供电系统作为下次开机间隔时间，并发送停机指令给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统存储间隔停止时间，并停止输出供电，进入休眠状态。等待Tp时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池加热系统是否开启，再重复上述过程。
(2)Tbmin≤Ta≤a
这种情况下控制原理和Tbmin≤Ta≤a时相同，在此不再赘述。
(3)Tbmin≤a≤Ta
此时电池管理系统BMS发送加热指令给电池加热系统，动力电池开始加热，直至升温后的电池最低温度Tcmin大于电池适宜存放的最低温度a，且满足Tcmin-a≥m。此时环境温度Ta高于电池适宜存放的最低温度a，因此在电动车辆存放时，电池最低温度不会低于电池适宜存放的最低温度a。此时电池管理系统BMS通过CAN通讯，发送停机指令和定时唤醒时间给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统将手动设置的时间长度作为手动设置定时唤醒时间进行存储，并停止输出供电，进入休眠状态。此时定时唤醒时间可以依据车辆实际存放条件来定，作为定时巡检间隔，以确保环境温度变化时，电池存放一直在适宜的温度区间。
等待定时唤醒时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池加热系统是否开启，再重复上述过程。
(4)Ta≤a≤Tbmin
此时动力电池最低温度Tbmin高于电池适宜存放的最低温度a，所以电池系统不需要立即启动加热，但是因为电池的环境温度Ta低于电池当前的温度，随着存放时间，电池的温度会逐步趋于环境温度Ta，并低于电池适宜存放的最低温度a。此时依据环境温度Ta和动力电池最低温度Tbmin与电池适宜存放的最低温度a的温差m查找表2，计算对应的预估温度平衡时间Tq。此时电池管理系统BMS将预估温度平衡时间Tq通过CAN通讯传输到DC-DC供电系统作为下次开机间隔时间，并发送停机指令给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统存储间隔停止时间，并停止输出供电，进入休眠状态。
等待Tq时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池加热系统是否开启，再重复上述过程。
(5)a≤Ta≤Tbmin
此时动力电池的环境温度Ta与动力电池最低温度Tbmin均在适宜存放的温度范围内，即使随着电动车辆的存放，电池的温度会逐步趋于与环境温度Ta一致，也会低于电池适宜存放的最低温度a，所以电池系统不需要立即启动加热。此时电池管理系统BMS通过CAN通讯，发送停机指令和定时唤醒时间给DC-DC供电系统，DC-DC供电系统将手动设置的时间长度作为手动设置定时唤醒时间进行存储，并停止输出供电，进入休眠状态。定时唤醒时间可以依据车辆实际存放条件来定，作为定时巡检间隔，以确保环境温度变化时，电池存放一直在适宜的温度区间。
等待定时唤醒时刻后，DC-DC供电系统从休眠状态唤醒，输出低压供电，电池管理系统BMS重新开始工作，并重新比较环境温度、动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判定电池加热系统是否开启，再重复上述过程。
(6)a≤Tbmin≤Ta
这种情况下控制原理和a≤Ta≤Tbmin时相同，在此不再赘述。
本发明实施例通过手机等移动终端在APP上发送休眠时间间隔指令给云端管理平台，云端管理平台发送时间间隔指令给车辆监控系统，车辆监控系统通过CAN通讯将信息传输给整车控制系统VCU、电池管理系统BMS、DC-DC供电系统、电池加热系统和电池冷却系统，通过远程控制功能，以实现包括但不限于电池开启加热或制冷，空调开启加热或制冷功能等，以实现电池处于适宜的温度区间和工作区间，确保司机操作车辆时，车内温度适宜，车辆动力性最佳。
本发明实施例通过比较动力电池初始温度和电池适宜存放温度的大小，判断是否需要对动力电池进行升温或者降温处理，将电池维持在适宜温度范围内，减少极端温度对动力电池的损害，延长电池的使用寿命，同时保障电池在安全温度下工作，减少安全事故的发生；对动力电池进行降温处理或升温处理后，通过比较动力电池的环境温度和电池适宜存放温度的大小，选择合适的间隔时间大小，对电池温度进行周期性监测；间隔时间随环境温度和电池适宜存放温度的温差而进行调整，确保在不同的存放条件下及时对动力电池温度进行监控并进行调整，从而实现电动汽车在极端温度条件下的安全存放。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高温高寒条件下电动汽车存放方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获取动力电池的历史数据，所述历史数据包括在动力电池处于降温状态和升温状态时，在不同环境温度和m值下达到温度平衡的时间，其中，m为动力电池初始温度与环境温度的温差；将所述历史数据作为电池的预估温度平衡时间；
S2：测量动力电池的环境温度Ta和动力电池初始温度[Tbmin，Tbmax]，其中Tbmin为动力电池最低温度，Tbmax为动力电池最高温度；
S3：比较动力电池初始温度[Tbmin，Tbmax]和电池适宜存放温度[a，b]的大小，判定是否需要使用电池冷却系统或电池加热系统对动力电池进行降温处理或升温处理；其中a为电池适宜存放的最低温度，b为电池适宜存放的最高温度；
当Tbmax＞b时，启动电池冷却系统对动力电池进行降温；当Tbmin＜a时，启动电池加热系统对动力电池进行升温；
S4：等待间隔时间结束后，重复步骤S2~S4；所述间隔时间大小的选择方法为：
对动力电池进行降温处理或升温处理后，比较动力电池的环境温度Ta和电池适宜存放温度范围[a，b]的大小，选择间隔时间的大小；
当Ta≥b或Ta≤a时，根据动力电池的环境温度与电池适宜存放温度的差值m1和动力电池的环境温度Ta从步骤S1中得到对应的预估温度平衡时间，并将所述预估温度平衡时间作为间隔时间；
当a＜Ta＜b时，手动设置定时唤醒时间，并将所述定时唤醒时间作为间隔时间。
2.根据权利要求1所述的一种高温高寒条件下电动汽车存放方法，其特征在于，所述步骤S1中将所述历史数据作为电池的预估温度平衡时间的具体方法为：将环境温度Ta分为小于-50℃、-50~50℃和大于50℃三大段，将温差m分为0~50℃大于50℃两大段；再将环境温度范围[-50，50]以固定间隔进行分段，将温差m范围[0，50]以固定间隔进行分段；将历史数据在不同环境温度段和温差段内的数据取平均值，作为当前环境温度段和温差段下的预估温度平衡时间。
3.根据权利要求2所述的一种高温高寒条件下电动汽车存放方法，其特征在于，所述环境温度[-50，50]和温差m范围[0，50]均以5℃为间隔进行分段。
4.根据权利要求1或2所述的一种高温高寒条件下电动汽车存放方法，其特征在于，在步骤S4中，当Ta≥b时，m1 = b – Tbmax；当Ta≤a时，m1 = Tbmin – a。
5.根据权利要求4所述的一种高温高寒条件下电动汽车存放方法，其特征在于，完成降温或升温处理后动力电池温度[Tcmin，Tcmax]需满足如下条件：
在降温状态下，b - Tcmax≥n；在升温状态下，Tcmin - a≥n；其中Tcmin为完成降温或升温处理后动力电池最低温度，Tcmax为完成降温或升温处理后动力电池最高温度，n为温度调整余量。
CN202210516222.3A 2022-05-12 2022-05-12 一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法 Active CN114919465B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210516222.3A CN114919465B (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210516222.3A CN114919465B (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114919465A CN114919465A (zh) 2022-08-19
CN114919465B true CN114919465B (zh) 2024-02-13

Family

ID=82809013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210516222.3A Active CN114919465B (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114919465B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282878A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Nec Corp 二次電池システムおよび温度制御方法
JP2015232955A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 日本電気株式会社 蓄電装置及びその温度制御装置、温度調整システム、温度調整方法
CN107972500A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 法乐第(北京)网络科技有限公司 动力电池管理系统和包括其的电动汽车
CN107972499A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 法乐第(北京)网络科技有限公司 一种动力电池管理系统和包括其的电动汽车
CN109677230A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 郑州宇通客车股份有限公司 新能源汽车预约控制方法和控制系统
CN109818109A (zh) * 2019-03-04 2019-05-28 广州小鹏汽车科技有限公司 一种动力电池低温保护系统及其保护方法
CN210062645U (zh) * 2019-03-08 2020-02-14 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池加热系统的远程加热控制系统及车辆
CN111619406A (zh) * 2020-06-30 2020-09-04 东风汽车股份有限公司 一种纯电动汽车远程动力电池加热系统及其控制方法
CN112151904A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 北京新能源汽车股份有限公司 电池热管理的控制方法、控制器、电池热管理系统及车辆
CN112477691A (zh) * 2020-11-23 2021-03-12 上海融和挚达智能科技有限公司 电动车电池管理系统及利用其管理动力电池的方法
CN112519635A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 深圳市英维克科技股份有限公司 一种电池热管理的控制方法及相关装置
CN112886094A (zh) * 2021-01-21 2021-06-01 王丽敏 一种新能源车动力电池热管理系统
CN114228459A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 深圳市德力普电池科技有限公司 一种软包锂电池的温度测控方法、装置、设备及存储介质
CN114954022A (zh) * 2022-05-10 2022-08-30 重庆大学 一种电动汽车车云协同控制装置和方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6624084B2 (ja) * 2017-01-12 2019-12-25 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6806602B2 (ja) * 2017-03-17 2021-01-06 株式会社東芝 温度管理装置
US10953726B2 (en) * 2019-04-23 2021-03-23 GM Global Technology Operations LLC Battery thermal management

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010282878A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Nec Corp 二次電池システムおよび温度制御方法
JP2015232955A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 日本電気株式会社 蓄電装置及びその温度制御装置、温度調整システム、温度調整方法
CN107972500A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 法乐第(北京)网络科技有限公司 动力电池管理系统和包括其的电动汽车
CN107972499A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 法乐第(北京)网络科技有限公司 一种动力电池管理系统和包括其的电动汽车
CN109677230A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 郑州宇通客车股份有限公司 新能源汽车预约控制方法和控制系统
CN109818109A (zh) * 2019-03-04 2019-05-28 广州小鹏汽车科技有限公司 一种动力电池低温保护系统及其保护方法
CN210062645U (zh) * 2019-03-08 2020-02-14 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池加热系统的远程加热控制系统及车辆
CN112151904A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 北京新能源汽车股份有限公司 电池热管理的控制方法、控制器、电池热管理系统及车辆
CN112519635A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 深圳市英维克科技股份有限公司 一种电池热管理的控制方法及相关装置
CN111619406A (zh) * 2020-06-30 2020-09-04 东风汽车股份有限公司 一种纯电动汽车远程动力电池加热系统及其控制方法
CN112477691A (zh) * 2020-11-23 2021-03-12 上海融和挚达智能科技有限公司 电动车电池管理系统及利用其管理动力电池的方法
CN112886094A (zh) * 2021-01-21 2021-06-01 王丽敏 一种新能源车动力电池热管理系统
CN114228459A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 深圳市德力普电池科技有限公司 一种软包锂电池的温度测控方法、装置、设备及存储介质
CN114954022A (zh) * 2022-05-10 2022-08-30 重庆大学 一种电动汽车车云协同控制装置和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Fault Diagnosis of Electric City Bus High-voltage Load System Based on Multi-Domain Sparse Representation》;游祥龙等;《IEEE Transactions on Transportation Electrification》;20170531;1-16 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114919465A (zh) 2022-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108878997B (zh) 一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热系统及其预热方法
CN106114269B (zh) 电动车充电控制方法和装置
CN105680541B (zh) 一种低温充电策略的充电方法
US20100072954A1 (en) Battery charging time optimization system
EP3029800B1 (en) Electricity storage device, electricity storage system, and method for controlling electricity storage device
WO2021170024A1 (zh) 动力电池荷电状态下限控制方法、装置及车辆
WO2021170025A1 (zh) 动力电池荷电状态下限控制方法、装置及车辆
CN111886752B (zh) 电池控制装置、电池控制方法、不断电电源装置、电力系统及电动车辆
CN113871758B (zh) 电池储能系统的温度控制方法及系统、电池储能系统
CN112977160A (zh) 电池管理方法、电池系统、车辆及计算机存储介质
CN113071370A (zh) 一种电动汽车低压锂电池的管理方法及整车电源切换方法
CN114335792A (zh) 电池温度控制方法、装置、存储介质及计算机设备
CN114069792A (zh) 一种电动车辆启动电池智能充电的方法及系统
CN115411410A (zh) 一种动力电池的插枪保温控制系统、方法、车辆及介质
CN114919465B (zh) 一种高温高寒条件下电动汽车存放装置及方法
CN105172518B (zh) 车载空调智能控制系统及其控制方法
CN113494740A (zh) 空调室外机及用于其控制的方法和装置、空调器
US20230382269A1 (en) Method for Battery Conditioning of Vehicle
CN116160916A (zh) 一种电动汽车整车热管理方法、装置、设备及存储介质
CN208608323U (zh) 一种基于移动客户端的电动汽车动力电池预热系统
CN115139859A (zh) 温度调控方法、装置、电子设备及存储介质
CN113341909B (zh) 一种基于用户选择的电池恒温热管理控制策略
CN115692922A (zh) 电池包制冷系统控制方法、电子设备及存储介质
CN113928180B (zh) 车辆的电池包插枪控温控制方法和系统
CN112874303B (zh) 一种新能源汽车安全监控方法

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