CN117239306A - 电池热管理的控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电池热管理的控制方法、装置、车辆及存储介质,其中,所述方法包括:获取车辆的当前状态和电池的当前温度;在所述当前温度满足所述当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定所述热管理系统的热管理模式,并根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略;根据所述热管理模式,控制所述热管理系统的热源/冷源设备开启;根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制。通过本公开的方案,能够根据车辆的状态控制热管理系统的工作方式,实现了在不同的车辆状态下采用对应的控制策略来灵活控制热管理系统,不仅丰富了热管理系统的控制策略,还有利于提升车辆的性能。
Description
技术领域
本公开涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种电池热管理的控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
新能源汽车的能耗高低是评价其性能好坏的重要指标。一般而言,能耗越低,其续航里程越长,性能越好。因此,如何优化新能源汽车整车能耗始终是行业重点。电池热管理作为影响整车能耗的重要因素,需要不断优化其管理水平,以优化整车能耗。
目前,对于具备热管理系统的新能源汽车动力电池,行业内通常采用的控制策略为:当电池的温度超过一定值时,通过调节热管理系统的启停或者参数的方式,来控制电池温度处于目标范围内。
可见,现有的电池热管理控制策略单一,并且,目前采用的控制策略其目的在于使电池快速地达到目标温度,忽略了节能,不利于整车性能的提升。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开的至少一个实施例提供了一种电池热管理的控制方法、装置、车辆及存储介质。
第一方面,本公开提供了一种电池热管理的控制方法,包括:
获取车辆的当前状态和电池的当前温度;
在所述当前温度满足所述当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定所述热管理系统的热管理模式,并根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略;
根据所述热管理模式,控制所述热管理系统的热源/冷源设备开启;
根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制。
第二方面,本公开提供了一种电池热管理的控制装置,包括:
获取模块,用于获取车辆的当前状态和电池的当前温度;
确定模块,用于在所述当前温度满足所述当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定所述热管理系统的热管理模式,并根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略;
控制模块,用于根据所述热管理模式,控制所述热管理系统的热源/冷源设备开启,以及根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制。
第三方面,本公开提供了一种车辆,包括:热管理系统、处理器和存储器;所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行本公开实施例提供的任一所述的电池热管理的控制方法。
第四方面,本公开提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行本公开实施例提供的任一所述的电池热管理的控制方法。
第五方面,本公开提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品用于执行本公开实施例提供的任一所述的电池热管理的控制方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比至少具有如下优点:
在本公开实施例中,通过获取车辆的当前状态和电池的当前温度,在电池的当前温度满足当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定热管理系统的热管理模式,并根据热管理模式,控制热管理系统的热源/冷源设备开启,以及根据车辆的当前状态,确定与当前状态对应的目标控制策略,进而根据目标控制策略,对热源/冷源设备开启后的热管理系统进行控制;采用上述技术方案,可以根据电池的温度确定是否需要启动热管理系统的热源或冷源设备工作,并在启动热管理系统的热源或冷源设备时,能够根据车辆的状态控制热管理系统的工作方式,实现了在不同的车辆状态下采用对应的控制策略来灵活控制热管理系统,不仅丰富了热管理系统的控制策略,还有利于提升车辆的性能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一实施例提供的电池热管理的控制方法的流程示意图;
图2为本公开一实施例提供的电池热管理的控制装置的结构示意图;
图3为本公开一实施例提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开,而非对本公开的限定,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
目前,相关技术中,对于具备热管理系统的新能源汽车动力电池,行业内通常采用的控制策略为:当电池的温度超过一定值时,通过调节热管理系统的启停或者参数的方式,达到控制电池温度处于目标范围内的目的。然而,现有的对热管理系统的控制策略较为单一,电池热管理策略的控制参数通常是固定的,其目的在于“快速”地将电池的温度控制在目标范围,并未兼顾“节能”;并且,现有的控制策略不能灵活地适应用户的实际需求和车辆的实时状态。
例如,在行车过程中,只要启动热管理系统进行电池加热,热管理系统就按照50℃的目标温度快速地加热水箱中的载热剂,并开启循环泵,以将电池温度尽快升高至设定值。然而,当消耗较多电量使水箱温度升高到50℃时,用户可能已到达目的地,而此时电池温度还远低于设定值,由此就导致水箱中的热量散到环境中,未能得到有效利用。
再例如,按照现有的热管理策略,对电池进行慢充时,需要充电机划分一部分原本用于充电的能量用于快速加热电池,由于慢充时间通常长达若干小时,快速加热后的温度也会较快地下降,于是加热被反复触发,造成能量的大量消耗,因此使得充电速度下降、充电能耗增加。
可见,现有的热管理系统控制策略较为单一,且忽略了不同场景下的需求,容易造成能量的浪费,不利于提升整车性能。
针对上述问题,本公开提供了一种电池热管理的控制方法,通过获取车辆的当前状态和电池的当前温度,在电池的当前温度满足当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定热管理系统的热管理模式,并根据热管理模式,控制热管理系统的热源/冷源设备开启,以及根据车辆的当前状态,确定与当前状态对应的目标控制策略,进而根据目标控制策略,对热源/冷源设备开启后的热管理系统进行控制。采用上述技术方案,可以根据电池的温度确定是否需要启动热管理系统工作,并在启动热管理系统时,能够根据车辆的状态控制热管理系统的工作方式,实现了在不同的车辆状态下采用对应的控制策略来灵活控制热管理系统,不仅丰富了热管理系统的控制策略,还有利于提升车辆的性能。本公开的方案,能够根据用户场景灵活控制热管理系统,在需要进行快速热管理时,以速度为主要目标,在其他情况下则兼顾节能效果,以在满足用户需求的前提下,减少不必要的热管理能耗。
图1为本公开一实施例提供的电池热管理的控制方法的流程示意图,该电池热管理的控制方法可以由本公开实施例提供的电池热管理的控制装置执行,该电池热管理的控制装置可以采用软件和/或硬件实现,并可集成在本公开实施例提供的车辆上。
如图1所示,本公开实施例提供的电池热管理的控制方法,可以包括以下步骤:
步骤101,获取车辆的当前状态和电池的当前温度。
其中,车辆的当前状态可以包括但不限于快充状态、慢充状态和行车状态。
其中,车辆可以是安装有动力电池和热管理系统的新能源车,车辆可以包括但不限于纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车。热管理系统用于对电池进行热管理,热管理包括对电池加热或制冷。
通常,车辆需要热管理系统发挥热管理作用的行为有快充、慢充和行车三种行为,因此本公开实施例中,将车辆的状态划分为快充状态、慢充状态和行车状态三种。车辆的当前状态可以通过对车辆的参数进行监测确定。比如,对车辆的速度参数进行监控来判断车辆是否处于行车状态,如果车辆的速度大于预设值,则确定车辆处于行车状态;又比如,当监测到车辆的快充口处于连接状态时,确定车辆处于快充状态,当监测到车辆的慢充口处于连接状态时,确定车辆处于慢充状态;又比如,通常快充使用直流充电,慢充使用交流充电,因此,可以对电池的充电电流进行检测,如果确定流入电池的是直流电,则确定车辆处于快充状态,如果确定流入电池的是交流电,则确定车辆处于慢充状态。
本公开实施例中,电池的当前温度可以通过获取与电池对应的温度传感器的参数来确定。
步骤102,在所述当前温度满足所述当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定所述热管理系统的热管理模式,并根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略。
需要对车辆的电池进行热管理的行为有快充、慢充和行车,但如果在车辆处于这三种行为时即进行热管理,可能会在不必要时进行热管理,导致能量的浪费,因此本公开实施例中,针对每种状态,设置对应的热管理系统的工作条件,当电池的当前温度满足热管理系统的工作条件时,才控制热管理系统对电池进行热管理。
例如,针对快充状态,可以设置热管理系统的工作条件为:当电池的温度低于W1时,控制热管理系统对电池进行加热,当电池的温度高于W2时,控制热管理系统对电池进行制冷;针对慢充状态,可以设置热管理系统的工作条件为:当电池的温度低于W3时,控制热管理系统对电池进行加热,当电池的温度高于W4时,控制热管理系统对电池进行制冷;针对行车状态,可以设置热管理系统的工作条件为:当电池的温度低于W5时,控制热管理系统对电池进行加热,当电池的温度高于W6时,控制热管理系统对电池进行制冷。其中,W1~W6为温度值,可以根据实际控制需求进行设置,本公开对W1~W6的具体取值不作限制。
本公开实施例中,在获取到车辆的当前状态和电池的当前温度之后,将电池的当前温度与当前状态对应的热管理系统的工作条件中配置的温度值进行比较,如果电池的当前温度低于当前状态对应的热管理系统的工作条件中配置的对电池进行加热的温度值(如上述的W1),则确定电池的当前温度满足当前状态对应的热管理系统的工作条件,并确定热管理模式为加热;如果电池的当前温度高于当前状态对应的热管理系统的工作条件中配置的对电池进行制冷的温度值(如上述的W2),则确定电池的当前温度满足当前状态对应的热管理系统的工作条件,并确定热管理模式为制冷;否则,确定电池的当前温度不满足热管理系统的工作条件,无需控制热管理系统对电池进行热管理。
进一步地,确定电池的当前温度满足当前状态对应的热管理系统的工作条件之后,可以根据当前状态,确定对应的目标控制策略。比如,车辆在低温/高温环境中进行快充时,对用户而言更关注的是充电速度,因此控制目标是尽快加热/冷却电池,可以确定目标控制策略为按照目标水温(例如50℃)和预设流量来控制热管理系统,以使电池温度能够快速达到设定值,以充分发挥电池的充电能力,节省客户补电的时间。又比如,车辆进行慢充时,用户通常追求的不是充电速度,因此也不需要将电池快速加热或冷却,可以确定目标控制策略为实时根据电池温度调节入口水温,以节省热管理能耗。
本公开实施例中,每种状态对应的控制策略,可以在车辆生产时由研发人员根据实际需求灵活进行配置,并建立每种状态与对应的控制策略之间的对应关系,对应关系可以存储在车辆的本地内存中获与车辆关联的云端服务器中,便于在需要时查询。
需要说明的是,本公开实施例中,对于同一状态,可以如上述记载,针对加热和制冷电池设置相同的控制策略,根据当前状态即可确定对应的目标控制策略;也可以针对加热和制冷电池分别设置不同的控制策略,这种情况下,则需要结合当前状态和热管理模式来确定目标控制策略。
步骤103,根据所述热管理模式,控制所述热管理系统的热源/冷源设备开启。
车辆的热管理系统中通常设置有热源设备和冷源设备,热源设备用于加热,通过对载热剂进行加热来加热电池,冷源设备用于制冷,通过对载热剂进行制冷来使电池冷却降温。本公开实施例中,确定了热管理系统的热管理模式之后,可以根据热管理模式,控制热管理系统的热源设备或冷源设备开启。具体地,如果确定的热管理模式为加热,则开启热管理系统的热源设备,如果确定的热管理模式为制冷,则开启热管理系统的冷源设备。
步骤104,根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制。
本公开实施例中,在确定目标控制策略之后,可以根据确定的目标控制策略,对车辆中热源设备或冷源设备开启后的热管理系统进行控制。
示例性地,假设热管理模式为加热,则热管理系统的热源设备开启,假设确定的目标控制策略为控制水温为第一温度以及控制流量为第一流量,则控制开启热源设备的热管理系统将水温加热至第一温度,以及控制热管理系统的循环泵流量为第一流量。同理,假设热管理模式为制冷,则热管理系统的冷源设备开启,则控制开启冷源设备的热管理系统将水温冷却至第一温度。
本公开实施例的电池热管理的控制方法,通过获取车辆的当前状态和电池的当前温度,在电池的当前温度满足当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定热管理系统的热管理模式,并根据热管理模式,控制热管理系统的热源/冷源设备开启,以及根据车辆的当前状态,确定与当前状态对应的目标控制策略,进而根据目标控制策略,对热源/冷源设备开启后的热管理系统进行控制。采用上述技术方案,可以根据电池的温度确定是否需要启动热管理系统的热源或冷源设备工作,并在启动热管理系统的热源或冷源设备时,能够根据车辆的状态控制热管理系统的工作方式,实现了在不同的车辆状态下采用对应的控制策略来灵活控制热管理系统,不仅丰富了热管理系统的控制策略,还有利于提升车辆的性能。
在本公开的一种可选实施方式中,在车辆的当前状态为快充状态时,确定目标控制策略包括控制水温为第一温度以及控制流量为第一流量,这种情况下,根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
控制所述热管理系统的水温至所述第一温度;
控制所述热管理系统的循环泵的流量为所述第一流量。
其中,第一温度和第一流量可以根据实际控制需要和控制效果设置。控制热管理系统的水温至第一温度,包括在热源设备开启时控制水温升高至第一温度,或者,在冷源设备开启时控制水温降低至第一温度。
示例性地,在热管理系统的热源设备开启时,热源设备对载热剂进行持续加热,以使水箱中的水持续升温直至达到第一温度,并控制循环泵以第一流量进行循环,将水箱中的热量传输给电池,第一流量可以取较大值,比如20L/min,以使电池快速升温。
由于车辆在低温/高温环境中进行快充时,对用户而言主要的需求是充电速度,因此要尽快加热/冷却电池,本公开实施例中,确定快充状态对应的目标控制策略包括控制水温为第一温度以及控制流量为第一流量,进而控制热管理系统的水温至第一温度,以及控制热管理系统的循环泵的流量为第一流量,由此,能够对电池进行快速地升温或冷却,以充分发挥电池的充电能力,提高充电速度,节省客户充电的时间。
在本公开的一种可选实施方式中,在车辆的当前状态为慢充状态时,确定目标控制策略包括控制电池温度与水温之间的差值小于等于预设值,这种情况下,根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
获取所述电池的电池温度;
根据所述电池温度,控制所述热管理系统对水温进行调节,以使所述水温与所述电池温度之间的差值小于等于所述预设值。
其中,电池温度可以通过与电池对应的温度传感器获取。预设值可以根据实际需求设置,比如设置预设值为5℃,本公开对预设值的取值不作限制。为了避免维持电池与水温之间较大的温差导致能量被大量消耗,预设值可以取一个较小的值。
本公开实施例中,在车辆处于慢充状态且需要热管理系统进行热管理的情况下,可以实时监测电池的电池温度和水箱中的水温,在电池温度与水温之间的差值大于预设值时,根据电池温度控制热管理系统对水温进行调节,以使水温与电池温度之间的差值不大于预设值。
示例性地,可以采用启停控制的方法对水温进行控制。具体地,假设预设值为5℃,在电池需要加热时,开启热管理系统的热源设备,使水温升高,当水温被加热至比电池温度高5℃(可以多加热一点,比如加热水温至比电池温度高5.5℃)时,即水温与电池温度之间的差值大于预设值,停止加热,但水泵继续工作。接着水温会逐渐下降,当水温降低至比(电池温度+预设值)低0.5℃(假设值,可调整)时,再次对水温进行加热,使水温比电池温度高5℃后停止加热,如此重复,直至电池慢充结束。同理,当电池需要冷却时,开启热管理系统的冷源设备,使水温降低,将水温控制在(电池温度-预设值)附近。
需要说明的是,除了采用上述启停控制的控制方式外,还可以采用其他控制逻辑将水温控制在(电池温度±预设值)附近,比如采用PID(比例-积分-微分)控制方式来控制水温。
由于在对车辆进行慢充时,用户对充电速度的需求不高,因此无需对电池进行快速地加热或冷却,针对这种情况,本公开实施例确定慢充对应的目标控制策略为控制电池温度与水温之间的差值小于等于预设值,并获取电池的电池温度,进而根据电池温度,控制热管理系统对水温进行调节,以使水温与电池温度之间的差值不大于预设值,由此,通过将电池温度与水温之间的差异维持在较小范围内,能够避免维持较大温差导致的能量大量消耗,从而节省了热管理能耗。
当车辆处于行车状态时,车辆的行驶模式可以有多种,比如,车辆可以处于常规的行驶模式,也可能处于加速行驶模式,比如,车辆起步后,或者车辆行驶在高速上时,用户可能对车辆有快速提速的需求,这时需要车辆处于加速行驶模式。能够理解的是,电池的动力性能受电池温度的影响,如果电池的温度较低,则较难完成快速提速,因此当车辆处于加速行驶模式时,控制热管理系统进行热管理的目的在于对电池进行加热或冷却,以提升电池的动力性能;当车辆处于常规行驶模式时,用户在行车时对动力性的要求较低,用户的主要需求在于增加续航里程,因此这种情况下,控制热管理系统进行热管理的目的在于减少热管理所需能耗,以提高电池的续航能力。基于此,在本公开的一种可选实施方式中,当车辆处于行车状态时,针对不同的行车模式,本公开提供了不同的热管理控制策略。
从而,所述根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略,包括:
在所述当前状态为行车状态时,获取所述车辆的行车模式;
在所述行车模式为目标行车模式时,确定所述目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度;
在所述行车模式非所述目标行车模式时,确定所述目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内。
其中,目标行车模式可以预先设定,比如,目标行车模式可以设置为上述的加速行驶模式。本公开实施例中,目标行车模式用于指示用户在行车时追求动力性感受。
示例性地,可以在车辆的操作台上设置一个目标行车模式对应的按钮或旋钮,当用户按下该按钮或者将该旋钮旋转至“开启/ON”时,表明用户启动目标行车模式。车辆可以在处于行车状态时,通过监测目标行车模式对应的旋钮或按钮是否开启,来判断用户是否启动目标行车模式,从而可以获取车辆当前的行车模式。当目标行车模式对应的旋钮或按钮开启时,可以获取车辆当前的行车模式为目标行车模式,当目标行车模式对应的旋钮或按钮关闭时,可以获取车辆当前的行车模式为常规行车模式。
本公开实施例中,当获取的车辆的行车模式为目标行车模式时,可以确定目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度;当获取的车辆的行车模式不是目标行车模式时,可以确定目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内。
其中,目标温度和预设的差值范围均可以根据实际需求预先设定,比如,可以设置目标温度为25℃,可以设置温差范围为2.9℃~3.1℃、4.95℃~5.05℃,等等。
在本公开实施例中,在车辆的当前状态为行车状态时,进一步获取车辆当前的行车模式,判断车辆的行车模式是否为目标行车模式,并在车辆的行车模式为目标行车模式时,确定对应的目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度,在车辆的行车模式非目标行车模式时,确定对应的目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内,由此,针对不同的行车模式设置了不同的控制策略,实现了根据用户是否追求动力性感受来选择合适的控制策略,为后续根据用户的实际需求进行热管理提供了条件。
进一步地,当车辆处于行车状态时,根据不同的行车模式确定了对应的目标控制策略之后,可以基于确定的目标控制策略,对热管理系统进行热管理。
在本公开的一种可选实施方式中,在确定目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度时,根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
控制所述热管理系统的热源/冷源设备对载热剂进行加热/冷却,直至所述电池的电池温度达到所述预设目标温度。
本公开实施例中,当车辆的行车模式为目标行车模式时,表明用户追求动力性感受,此时确定目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度,进而控制热管理系统的热源设备对载热剂进行加热,或者,控制控制热管理系统的冷源设备对载热剂进行冷却,直至电池的电池温度达到预设目标温度,由此,在暂时不考虑节能性的情况下,使得电池温度快速上升或下降至预设目标温度,从而能够提高电池的动力性能,使得车速快速提升,满足用户的动力性需求。
在本公开的一种可选实施方式中,在确定目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内时,所述根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
控制所述热管理系统调节水温,以使所述水温与所述电池的电池温度之间的差值处于所述差值范围内。
当确定车辆的行车模式非目标行车模式时,表明用户在行车时对动力性没有要求,此时开启电池热管理系统的目的主要在于增加电池的续航里程,这种情况下,则不应使水温与电池的温度相差过多,以避免维持较大温差导致热管理能耗增大,从而影响电池的续航能力。本公开实施中,当确定车辆的行车模式不是目标行车模式时,确定目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内,进而控制热管理系统实时调节水温,以使水温与电池的电池温度之间的差值处于预设的差值范围内。其中,差值范围可以取一个较小的范围,比如4.9℃~5.1℃。
示例性的,可以通过温度传感器实时监测电池温度和水温,并根据电池温度与水温之间的差异来实时调节载热剂的温度,使水温与电池温度的差值处于预设的差值范围内。比如,在对电池进行加热时,可以通过调节载热剂的温度使水温始终比电池温度高,且水温与电池温度的差值处于预设的差值范围内。又比如,在对电池进行制冷时,可以通过调节载热剂的温度使水温始终比电池温度低,且水温与电池温度的差值处于预设的差值范围内。
在本公开实施例中,在车辆的行车模式不是目标行车模式时,通过控制热管理系统调节水温,以使水温与电池的电池温度之间的差值处于预设的差值范围内,由此,使得电池温度与水温之间维持了较小的温差,无需耗费很多能量来维持水温与电池温度以及与环境之间较大的温差,由于维持较小的温差对应的耗能较少,即使用户立即停车,这些能量消散在环境中,造成的能量浪费也较少,因此能够降低热管理能耗及能量的浪费,有利于提升电池的续航能力。
在本公开的一种可选实施方式中,在车辆处于快充状态、慢充状态和行车状态中的任一状态时,在控制热管理系统进行热管理的过程中,可以对电池的温度进行实时监测,当监测到电池的电池温度达到预设的温度阈值时,可以控制热管理系统的热源设备或冷源设备停止运行,以及控制热管理系统的循环泵继续运行预设时长。
其中,温度阈值可以根据实际需求预先设定,并针对电池冷却和电池加热,分别设置对应的温度阈值,比如,针对电池冷却,设置温度阈值为30℃,针对电池加热,设置温度阈值为20℃。预设时长可以根据实际情况预先设定,比如设置预设时长为5秒、10秒,等等。
示例性地,在对电池进行冷却的过程中,实时监测电池温度,当监测到电池温度冷却至温度阈值(比如30℃)时,则控制热管理系统的冷源设备停止运行,并控制循环泵继续运行预设时长,以将水箱中残存的冷量继续传输给电池,达到充分利用能量的目的,避免能量的浪费。
示例性地,在对电池进行加热的过程中,实时监测电池温度,当监测到电池温度加热至温度阈值(比如20℃)时,则控制热管理系统的热源设备停止运行,并控制循环泵继续运行预设时长,以将水箱中残存的热量继续传输给电池,达到充分利用能量的目的,避免能量的浪费。
在本公开实施例中,通过在监测到电池的电池温度达到预设的温度阈值时,控制热管理系统的热源/冷源设备停止运行,以及控制热管理系统的循环泵继续运行预设时长,能够将水箱中残存的热量/能量继续传输给电池,达到充分利用能量的目的,避免了能量的浪费。
车辆的电池可以看作是一个电池组,由多个小电池(本公开实施例中称为电池单元)组成,每个电池单元的温度可能存在差异,导致电池内部存在温差。针对这种问题,本公开实施例中,可以获取电池中每个电池单元的温度,并根据每个电池单元的温度,确定出电池的最高温度和最低温度的温差,并将所得的温差与预设的温差阈值进行比较,如果最高温度与最低温度之间的温差大于预设的温差阈值,则控制热管理系统进行电池内循环,以将电池内部温度较高出的热量传递到温度较低处,达到减小电池内部温差的目的。
其中,温差阈值可以根据需求预先设定,比如,可以设置温差阈值为8℃。
本公开实施例中,可以比较每个电池单元对应的温度,从所有温度中选择出最高的温度作为电池的最高温度,以及从所有温度中选择出最低温度作为电池的最低温度,进而计算最高温度与最低温度之间的差值,得到电池内部的温差。接着,在电池内部的温差大于预设的温差阈值时,控制热管理系统进行电池内循环。
示例性地,可以在车辆生产时,预先在电池冷板的进口和出口之间安装三通阀或者旁通管等器件,在电池内部温差超过预设的温差阈值时,调整三通阀或者旁通管的连通状态,以使循环水路不经过水箱,使用热管理系统中的载热剂进行内循环,并开启循环泵进行热均衡。
在实际应用中,可能存在水箱温度与电池温度相差较大的情况,在电池内部的最高温度与最低温度之间的温差超过预设的温差阈值时,如果循环水路经过水箱,则可能导致电池被错误地加热或冷却,使得电池内部的温差得不到均衡。因此本公开实施例中,在均衡电池内部温差时,控制热管理系统进行电池内循环,通过调整三通阀或者旁通管等方式使得循环水路不经过水箱,能够防止电池被错误地加热或冷却,并能够将电池温度较高处的热量传递到温度较低处,减小了电池内部的温差,实现了电池内部的热均衡。
能够理解的是,调整三通阀或者旁通管来使得循环水路不经过水箱的具体调整方式,可以根据三通阀或者旁通管在车辆中的安装情况来确定与实现,本公开对此不作限制。另外,本公开仅以通过安装三通阀或者旁通管的方式来控制循环水路不经过水箱作为示例来解释说明本公开,本公开未记载的其他能够实现循环水路不经过水箱的方案,也应该属于公开的内容。
本公开上述各实施例提供的电池热管理的控制方法中,提出的控制策略不是固定的,而是根据电池状态和用户需求选择对应的控制策略,根据确定的控制策略灵活调整热管理参数,达到兼顾用户需求和节能性的目的。
为了实现上述实施例,本公开还提供了一种电池热管理的控制装置。
图2为本公开一实施例提供的电池热管理的控制装置的结构示意图,该装置可以采用软件和/或硬件实现,并可集成在本公开实施例提供的车辆上。
如图2所示,本公开实施例提供的电池热管理的控制装置20可以包括:获取模块201、确定模块202和控制模块203,其中:
获取模块201,用于获取车辆的当前状态和电池的当前温度;
确定模块202,用于在所述当前温度满足所述当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定所述热管理系统的热管理模式,并根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略;
控制模块203,用于根据所述热管理模式,控制所述热管理系统的热源/冷源设备开启,以及根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制。
可选地,所述当前状态为快充状态,所述目标控制策略包括控制水温为第一温度以及控制流量为第一流量,所述控制模块203还用于:
控制所述热管理系统的水温至所述第一温度;
控制所述热管理系统的循环泵的流量为所述第一流量。
可选地,所述当前状态为慢充状态,所述目标控制策略包括控制电池温度与水温之间的差值小于等于预设值,所述控制模块203还用于:
获取所述电池的电池温度;
根据所述电池温度,控制所述热管理系统对水温进行调节,以使所述水温与所述电池温度之间的差值小于等于所述预设值。
可选地,所述确定模块202包括:
判断单元,用于在所述当前状态为行车状态时,获取所述车辆的行车模式;
确定单元,用于在所述行车模式为目标行车模式时,确定所述目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度;以及,在所述行车模式非所述目标行车模式时,确定所述目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内。
可选地,在所述确定所述目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度时,所述控制模块203还用于:
控制所述热管理系统的热源/冷源设备对载热剂进行加热/冷却,直至所述电池的电池温度达到所述预设目标温度。
可选地,在所述确定所述目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内时,所述控制模块203还用于:
控制所述热管理系统调节水温,以使所述水温与所述电池的电池温度之间的差值处于所述差值范围内。
可选地,所述控制模块203还用于:
在监测到所述电池的电池温度达到预设的温度阈值时,控制所述热管理系统的热源/冷源设备停止运行,以及控制所述热管理系统的循环泵继续运行预设时长。
可选地,所述电池热管理的控制装置,还包括:
温度获取模块,用于获取所述电池中每个电池单元的温度;
计算模块,用于根据所述每个电池单元的温度,确定所述电池的最高温度与最低温度的温差;
所述控制模块203还用于:
如果所述温差大于预设的温差阈值,则控制所述热管理系统进行电池内循环。
本公开实施例所提供的电池热管理的控制装置,可执行本公开实施例所提供的电池热管理的控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。本公开装置实施例中未详尽描述的内容可以参考本公开任意方法实施例中的描述。
为了实现上述实施例,本公开实施例还提供了一种车辆。
图3为本公开一实施例提供的车辆的结构示意图。如图3所示,本公开实施例提供的车辆30包括热管理系统301、处理器302和存储器303;所述处理器302通过调用所述存储器303存储的程序或指令,用于执行如前述实施例所述电池热管理的控制方法各实施例的步骤,以控制热管理系统对电池进行热管理,为避免重复描述,在此不再赘述。
本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质是非暂态的,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如前述实施例所述电池热管理的控制方法各实施例的步骤,为避免重复描述,在此不再赘述。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品用于执行如前述实施例所述电池热管理的控制方法各实施例的步骤。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种电池热管理的控制方法,其特征在于,包括:
获取车辆的当前状态和电池的当前温度;
在所述当前温度满足所述当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定所述热管理系统的热管理模式,并根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略;
根据所述热管理模式,控制所述热管理系统的热源/冷源设备开启;
根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前状态为快充状态,所述目标控制策略包括控制水温为第一温度以及控制流量为第一流量,所述根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
控制所述热管理系统的水温至所述第一温度;
控制所述热管理系统的循环泵的流量为所述第一流量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前状态为慢充状态,所述目标控制策略包括控制电池温度与水温之间的差值小于等于预设值,所述根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
获取所述电池的电池温度;
根据所述电池温度,控制所述热管理系统对水温进行调节,以使所述水温与所述电池温度之间的差值小于等于所述预设值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略,包括:
在所述当前状态为行车状态时,获取所述车辆的行车模式;
在所述行车模式为目标行车模式时,确定所述目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度;
在所述行车模式非所述目标行车模式时,确定所述目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述确定所述目标控制策略包括调整电池的温度为预设目标温度时,所述根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
控制所述热管理系统的热源/冷源设备对载热剂进行加热/冷却,直至所述电池的电池温度达到所述预设目标温度。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述确定所述目标控制策略包括控制电池的温度与水温之间的差值处于预设的差值范围内时,所述根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制,包括:
控制所述热管理系统调节水温,以使所述水温与所述电池的电池温度之间的差值处于所述差值范围内。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在监测到所述电池的电池温度达到预设的温度阈值时,控制所述热管理系统的热源/冷源设备停止运行,以及控制所述热管理系统的循环泵继续运行预设时长。
8.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述电池中每个电池单元的温度;
根据所述每个电池单元的温度,确定所述电池的最高温度与最低温度的温差;
如果所述温差大于预设的温差阈值,则控制所述热管理系统进行电池内循环。
9.一种电池热管理的控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取车辆的当前状态和电池的当前温度;
确定模块,用于在所述当前温度满足所述当前状态对应的热管理系统的工作条件的情况下,确定所述热管理系统的热管理模式,并根据所述当前状态,确定与所述当前状态对应的目标控制策略;
控制模块,用于根据所述热管理模式,控制所述热管理系统的热源/冷源设备开启,以及根据所述目标控制策略,对所述热源/冷源设备开启后的所述热管理系统进行控制。
10.一种车辆,其特征在于,包括:热管理系统、处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行如权利要求1至8任一项所述的电池热管理的控制方法。
11.一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存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至8任一项所述的电池热管理的控制方法。
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