CN115716431A

CN115716431A - 一种车辆预冷的热管理控制方法、系统、介质、设备和车辆

Info

Publication number: CN115716431A
Application number: CN202211692523.8A
Authority: CN
Inventors: 曹智敏; 覃升; 李毅崑; 陈沿成
Original assignee: Guangzhou Juwan Technology Research Co ltd
Current assignee: Guangzhou Juwan Technology Research Co ltd
Priority date: 2022-12-28
Filing date: 2022-12-28
Publication date: 2023-02-28

Abstract

本发明公开了一种车辆预冷的热管理控制方法、系统、介质、设备和车辆，该方法步骤包括：检测车辆的状态，在车辆上电状态下检测电池电量；检测电池电量低于预设的预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活；根据设定的间隔将电池电量划分为多个SOC区间，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值；根据电池电量确定所处的SOC区间，检测车载动力电池的电池最高温度，根据电池最高温度、所处的SOC区间对应的预冷温度阈值控制开启或结束对车载动力电池的预冷。本发明能保证用户行车后立刻充电也能以最大倍率进行超级快充充电至降倍率电量，从而提高热管理控制的效率及充电效率。

Description

一种车辆预冷的热管理控制方法、系统、介质、设备和车辆

技术领域

本发明涉及热管理控制技术领域，具体涉及一种车辆预冷的热管理控制方法、系统、介质、设备和车辆。

背景技术

随着电动汽车保有量的逐渐增加，超级快充也成为了行业关注的焦点，超级快充最大充电电流主要受电池电量和电池温度影响，电池电量未到达降倍率电量时，可以在保证电池质保寿命的前提下尽可能提升充电速度，当达到降倍率电量时，将出现阶梯状的降倍率充电；与此同时，若电池温度高于限制温度，即使电量未到降倍率电量时，依然会大幅度降低充电倍率；而且超级快充时充电过程发热量远大于行车工况，如果按照正常行车工况的热控制策略，在接近限制温度临界值时才请求冷却，充电电流将提前出现阶梯减小的情况，由此可知，超级快充较正常行驶对电池温度的要求更高，控制超级快充的电池热管理策略尤为重要。

另外，当用户长时间行驶至电量较低选择立即充电时，此时若电池温度较高，会导致超级快充无法覆盖到0-80％的SOC区间，影响用户充电体验，因此，亟需一种能够通过合理的热管理控制策略，保证用户行车后立刻充电也能以最大倍率进行超级快充充电至降倍率电量。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种车辆预冷的热管理控制方法，本发明根据电池电量以及预冷功能的电池电量阈值，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活，当激活预冷功能后，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值，根据电池温度、所处的SOC区间对应的预冷温度阈值控制开启或结束对车载动力电池的预冷，对车载动力电池进行降温，从而保证快充起始电池温度在理想的范围内，保证用户行车后立刻充电也能以最大倍率进行超级快充充电至降倍率电量。

本发明的第二目的在于提供一种车辆预冷的热管理控制系统；

本发明的第三目的在于提供一种计算机可读存储介质；

本发明的第四目的在于提供一种计算设备；

本发明的第五目的在于提供一种车辆。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种车辆预冷的热管理控制方法，包括下述步骤：

检测车辆的状态，在车辆上电状态下检测电池电量；

预设预冷功能的电池电量阈值；

检测所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活；

根据设定的间隔将电池电量划分为多个SOC区间，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值；

根据电池电量确定所处的SOC区间，检测车载动力电池的电池最高温度，根据所述电池最高温度、所处的SOC区间对应的预冷温度阈值控制开启或结束对车载动力电池的预冷。

作为优选的技术方案，预设预冷功能的电池电量阈值，具体包括：

Q₂＝Q₁-dQ(T_限制-T_行驶)/dT

其中，Q₂表示预冷功能的电池电量阈值，Q₁表示电池最大倍率充电的极限电量值，dQ表示电池的最大充电速率，T_限制表示以最大倍率充电至Q₁过程中的温度阈值，T_行驶表示车辆上电行驶工况下的温度阈值，dT表示最大倍率充电的温升速率。

作为优选的技术方案，还包括驾驶模式检测步骤，检测车辆的驾驶模式，在车辆的驾驶模式处于设定的驾驶模式，且所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

作为优选的技术方案，所述驾驶模式包括省电驾驶模式、经济驾驶模式、常规驾驶模式和运动驾驶模式，在车辆的驾驶模式处于常规驾驶模式或运动驾驶模式时，且所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

作为优选的技术方案，所述预设预冷功能的电池电量阈值，还包括预设滞回值，检测所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值及滞回值之和时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

作为优选的技术方案，所述预冷温度阈值包括预冷开启阈值和预冷退出阈值，当前SOC区间的预冷开启阈值与相邻下一个SOC区间的预冷退出阈值相等。

为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案：

一种车辆预冷的热管理控制系统，包括：车辆检测模块、电池电量阈值预设模块、预冷功能激活模块、预冷温度阈值预设模块和预冷功能控制模块；

所述车辆检测模块用于检测车辆的状态，在车辆上电状态下检测电池电量；

所述电池电量阈值预设模块用于预设预冷功能的电池电量阈值；

所述预冷功能激活模块用于检测所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活；

所述预冷温度阈值预设模块用于根据设定的间隔将电池电量划分为多个SOC区间，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值；

所述预冷功能控制模块用于所述根据电池电量确定所处的SOC区间，检测车载动力电池的电池最高温度，根据所述电池最高温度、所处的SOC区间对应的预冷温度阈值控制开启或结束对车载动力电池的预冷。

为了达到上述第三目的，本发明采用以下技术方案：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，所述程序被执行时实现如上述车辆预冷的热管理控制方法。

为了达到上述第四目的，本发明采用以下技术方案：

一种计算设备，包括处理器和用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现如上述车辆预冷的热管理控制方法。

为了达到上述第五目的，本发明采用以下技术方案：

一种车辆，设有上述计算设备。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明根据电池电量以及预冷功能的电池电量阈值，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活，当激活预冷功能后，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值，根据电池温度、所处的SOC区间对应的预冷温度阈值控制开启或结束对车载动力电池的预冷，对车载动力电池进行降温，从而保证快充起始电池温度在理想的范围内，保证用户行车后立刻充电也能以最大倍率进行超级快充充电至降倍率电量，提高热管理控制的效率及充电效率。

(2)本发明还结合整车驾驶模式激活车辆的车载动力电池预冷功能，从而提升车辆预冷的热管理控制的效率及适用性。

(3)本发明在预设预冷功能的电池电量阈值时还增设滞回值，检测电池电量低于预冷功能的电池电量阈值及滞回值之和时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活，增设滞回值能避免制动回充导致热管理判断跳变，提高热管理控制的准确率。

(4)本发明根据设定的间隔将电池电量划分为多个SOC区间，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值，其阶梯状的温度控制，可以保证用户行车后立刻充电也能以最大倍率进行超级快充充电至降倍率电量，温度依然没有达到降倍率的值，提高充电效率。

(5)本发明的预冷温度阈值包括预冷开启阈值和预冷退出阈值，且当前SOC区间的预冷开启阈值与相邻下一个SOC区间的预冷退出阈值相等，避免制动回充导致热管理判断跳变，提高热管理控制的准确率。

附图说明

图1为本发明车辆预冷的热管理控制方法的流程示意图；

图2为本发明含有驾驶模式检测步骤的车辆预冷的热管理控制方法流程示意图。

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。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种车辆预冷的热管理控制方法，包括下述步骤：

S1：检测车辆的状态，在车辆上电状态下检测电池电量；

S2：预设预冷功能的电池电量阈值；

在本实施例中，车辆预冷的热管理控制需要考虑行车中的电池电量，一方面高电量时用户补电的概率偏低，另一方面电量较高进行超级快充，充电时间和温升较小，没必要再提前对电池包进行冷却，同时可以根据超级快充最大倍率时的温升速率dT和最大充电速率dQ来计算激活超级快充行车预冷功能的电池电量阈值Q₂，具体包括：

Q₂＝Q₁-dQ(T_限制-T_行驶)/dT

其中，Q₂表示预冷功能的电池电量阈值，Q₁表示电池最大倍率充电的极限电量值，即超级快充状态下电量到达该值后考虑安全和电池寿命，需降低充电电流；dQ表示电池的最大充电速率，本实施例优选范围为5％/min-10％/min；T_限制表示以最大倍率充电至Q₁过程中的温度阈值，本实施例优选值为45℃；T_行驶表示车辆上电行驶工况下的温度阈值，本实施例优选值为38℃；dT表示最大倍率充电的温升速率，其主要受环境温度的影响，因此dT为环境温度的一维查表，具体数值可通过大量实车测试来确定，例如环境温度20度对应dT为1.5℃/min，环境温度35度对应dT为2℃/min。

若不考虑温度影响，超级快充最大充电速率dQ在电池电量大于Q₁(80％)之后，为保证电池寿命和安全，充电电流将出现阶梯状降低直至充满变0，超级快充冷却的目标是确保快充以最大倍率充电至Q₁,即充电至Q₁的过程中不会因为温度超过T_限制(45℃)而降低充电倍率；

S3：检测电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活；

S4：根据设定的间隔将电池电量划分为多个SOC区间，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值，其中，SOC即荷电状态，是用来反映电池的剩余容量的，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示；

S5：根据电池电量确定所处的SOC区间，检测车载动力电池的电池最高温度，根据电池最高温度、所处的SOC区间对应的预冷温度阈值控制开启或结束对车载动力电池的预冷。

在本实施例中，行车时请求冷却，空调制冷能力会被驾驶舱分掉一部门，对电池包的冷却约3min降低1℃；而超级快充在空调满负荷工作时，约30s就会升高1℃；因此若在电量快耗尽时开启电池冷却，电池温度将无法降低到理想值，若在电量较高时就按照大功率快充温度阈值开启冷却，会出现白白损耗，同时用户也可能在0-Q₂任意电量选择充电，因此本实施例根据设定的间隔将电池电量划分为多个SOC区间，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值，即采用结合电池电量确定阶梯状的冷却阈值，其中，将电池电量分成不同的几个SOC区间，随着SOC区间越来越小，冷却阈值的阶梯也越来越小，即电量越小对冷却要求越高；阶梯状的温度控制，可以覆盖用户从0-Q₂任何电量起充，都能确保以最大倍率充到Q₁电量，也就是充到Q₁电量，温度依然没有达到降倍率的值，提高充电效率。

如图2所示，还包括驾驶模式检测步骤，检测车辆的驾驶模式，在车辆的驾驶模式处于设定的驾驶模式，且电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

在本实施例中，行车过程中消耗部分电量用于电池降温以达到更好地充电体验，因此需要识别用户当下的驾驶需求，整车驾驶模式(不同主机厂都会有不同的名称，来区分不同的驾驶体验，即让用户选择省电节能或者运动性能)包括省电驾驶模式、经济驾驶模式、常规驾驶模式、运动驾驶模式等，其中省电驾驶模式和经济驾驶模式侧重整体续航和电耗，此时若消耗电量进行电池冷却会与驾驶员意愿不符，而常规驾驶模式和运动驾驶模式更在乎驾驶体验，即追求性能，因此该模式下可以激活超级快充预冷功能，具体控制逻辑为：在车辆的驾驶模式处于常规驾驶模式或运动驾驶模式时，且电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

本实施例的预冷温度阈值包括预冷开启阈值和预冷退出阈值，本实施例的预冷开启阈值和预冷退出阈值可以优选为相差2℃左右，当电池最高温度达到预冷开启阈值时，开启对车载动力电池的预冷，当电池最高温度达到预冷退出阈值，结束对车载动力电池的预冷，且当前SOC区间的预冷开启阈值与相邻下一个SOC区间的预冷退出阈值相等，能够避免制动回充导致热管理判断跳变，提高热管理控制的准确率。

如下表1所示，本实施例给出阶梯状的预冷温度阈值示例如下：

表1超级快充行车预冷温度阈值示例表

电池电量	预冷开启阈值(℃)	预冷退出阈值(℃)
			＜10％	T<sub>5</sub>(26)	T<sub>6</sub>(24)
10％≤SOC＜20％	T<sub>4</sub>(28)	T<sub>5</sub>(26)
			20％≤SOC＜30％	T<sub>3</sub>(30)	T<sub>4</sub>(28)
30％≤SOC＜40％	T<sub>2</sub>(32)	T<sub>3</sub>(30)
			40％≤SOC＜50％	T<sub>1</sub>(34)	T<sub>2</sub>(32)

在本实施例中，在预设预冷功能的电池电量阈值时，还包括预设滞回值，检测电池电量低于预冷功能的电池电量阈值及滞回值之和时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活，本实施例增设滞回值能避免制动回充导致热管理判断跳变，提高热管理控制的准确率，本实施例滞回值优选为2％。

在本实施例中，步骤S1-步骤S5的标记仅为更清楚表达车辆预冷的热管理控制方法的具体实现过程，并不以此限定各个步骤的先后顺序。

实施例2

本实施例提供一种车辆预冷的热管理控制系统，包括：车辆检测模块、电池电量阈值预设模块、预冷功能激活模块、预冷温度阈值预设模块和预冷功能控制模块；

在本实施例中，车辆检测模块用于检测车辆的状态，在车辆上电状态下检测电池电量；

在本实施例中，电池电量阈值预设模块用于预设预冷功能的电池电量阈值；

在本实施例中，预设预冷功能的电池电量阈值，具体包括：

Q₂＝Q₁-dQ(T_限制-T_行驶)/dT

其中，Q₂表示预冷功能的电池电量阈值，Q₁表示电池最大倍率充电的极限电量值，dQ表示电池的最大充电速率，T_限制表示以最大倍率充电至Q₁过程中的温度阈值，T_行驶表示车辆上电行驶工况下的温度阈值，dT表示最大倍率充电的温升速率；

在本实施例中，电池电量阈值预设模块还包括滞回值预设单位，滞回值预设单位用于预设滞回值，检测电池电量低于预冷功能的电池电量阈值及滞回值之和时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

在本实施例中，预冷功能激活模块用于检测电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活；

在本实施例中，预冷温度阈值预设模块用于根据设定的间隔将电池电量划分为多个SOC区间，根据每一个SOC区间确定所对应的预冷温度阈值，本实施例的预冷温度阈值包括预冷开启阈值和预冷退出阈值，当前SOC区间的预冷开启阈值与相邻下一个SOC区间的预冷退出阈值相等。

在本实施例中，预冷功能控制模块用于根据电池电量确定所处的SOC区间，检测车载动力电池的电池最高温度，根据电池最高温度、所处的SOC区间对应的预冷温度阈值控制开启或结束对车载动力电池的预冷。

在本实施例中，还设有驾驶模式检测模块，用于检测车辆的驾驶模式，在车辆的驾驶模式处于设定的驾驶模式，且电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活；

在本实施例中，驾驶模式包括省电驾驶模式、经济驾驶模式、常规驾驶模式和运动驾驶模式，在车辆的驾驶模式处于常规驾驶模式或运动驾驶模式时，且电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

实施例3

本实施例提供一种存储介质，存储介质可以是ROM、RAM、磁盘、光盘等储存介质，该存储介质存储有一个或多个程序，程序被处理器执行时，实现实施例1的车辆预冷的热管理控制方法。

实施例4

本实施例提供一种计算设备，该计算设备可以是台式电脑、笔记本电脑、智能手机、PDA手持终端、平板电脑或其他终端设备，该计算设备包括处理器和存储器，存储器存储有一个或多个程序，处理器执行存储器存储的程序时，实现实施例1的车辆预冷的热管理控制方法。

实施例5

本实施例提供一种车辆，设有上述实施例4的计算设备。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种车辆预冷的热管理控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

检测车辆的状态，在车辆上电状态下检测电池电量；

预设预冷功能的电池电量阈值；

2.根据权利要求1所述的车辆预冷的热管理控制方法，其特征在于，预设预冷功能的电池电量阈值，具体包括：

Q₂＝Q₁-dQ(T_限制-T_行驶)/dT

3.根据权利要求1所述的车辆预冷的热管理控制方法，其特征在于，还包括驾驶模式检测步骤，检测车辆的驾驶模式，在车辆的驾驶模式处于设定的驾驶模式，且所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

4.根据权利要求3所述的车辆预冷的热管理控制方法，其特征在于，所述驾驶模式包括省电驾驶模式、经济驾驶模式、常规驾驶模式和运动驾驶模式，在车辆的驾驶模式处于常规驾驶模式或运动驾驶模式时，且所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

5.根据权利要求1所述的车辆预冷的热管理控制方法，其特征在于，所述预设预冷功能的电池电量阈值，还包括预设滞回值，检测所述电池电量低于预冷功能的电池电量阈值及滞回值之和时，对车辆的车载动力电池进行预冷功能激活。

6.根据权利要求1所述的车辆预冷的热管理控制方法，其特征在于，所述预冷温度阈值包括预冷开启阈值和预冷退出阈值，当前SOC区间的预冷开启阈值与相邻下一个SOC区间的预冷退出阈值相等。

7.一种车辆预冷的热管理控制系统，其特征在于，包括：车辆检测模块、电池电量阈值预设模块、预冷功能激活模块、预冷温度阈值预设模块和预冷功能控制模块；

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-6任一项所述车辆预冷的热管理控制方法。

9.一种计算设备，包括处理器和用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现如权利要求1-6任一项所述车辆预冷的热管理控制方法。

10.一种车辆，其特征在于，设有权利要求9所述的计算设备。