KR20240060516A - 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법을 개시한다. 해당 제어 방법은, 배터리 관리 시스템은 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지하는 단계; 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하는 단계; 를 포함하고, 여기서, 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함한다. 본 방안은 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어할 수 있어, 배터리 에너지 할당 유닛이 큰 통전 능력 및 높은 사양 모델의 전기부품을 선택할 필요가 없도록 한다.
Description
본 출원의 실시예는 자동차 안전 관리의 기술분야에 관한 것으로, 예를 들어 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2022년 10월 24일에 중국특허청에 제출된 출원번호가 202211299662.4인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는바, 해당 출원의 전부 내용은 참조로서 본 출원에 포함된다.
배터리 에너지 할당 유닛은 방열이 어려운 문제가 있다. 이에 대해, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하기 위해, 일반적으로 큰 통전 능력 및 높은 사양 모델의 전기부품(예를 들어, 퓨즈 및 릴레이 등)을 선택 및 배치하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 내열 정도를 향상시키도록 한다. 하지만, 이러한 종류의 배터리 에너지 할당 유닛은 부피가 더 크고 공간이 더 크며 무게도 더 무겁고 비용도 더 높을 것이다.
본 출원의 실시예는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법을 제공하며, 이는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어할 수 있어, 배터리 에너지 할당 유닛이 큰 통전 능력 및 높은 사양 모델의 전기부품을 선택할 필요가 없도록 한다.
제1 측면에서, 본 출원의 실시예는 배터리 팩 내의 배터리 관리 시스템에 적용되는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법을 제공하며, 여기서, 배터리 에너지 할당 유닛에는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 설치되어 있고, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 배터리 팩의 액체 냉각 시스템과 직렬로 연결되며;
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법은, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지하는 단계; 상기 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하는 단계; 를 포함하고, 여기서, 상기 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 목표 데이터는 상기 제1 온도를 포함하고, 상기 제어 명령은 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령을 포함하며; 상기 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계는, 상기 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하는 단계; 상기 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제1 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계; 상기 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제2 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 목표 데이터는 상기 할당 전류를 포함하고, 상기 제어 명령은 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령을 포함하며; 상기 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계는, 상기 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같은지 여부를 판단하는 단계; 상기 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 할당 전류를 제공받기 시작해서부터의 지속 시간을 계산하는 단계; 상기 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 긴지 여부를 판단하는 단계; 상기 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 길다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제1 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계; 상기 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 짧거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제2 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계는, 상기 제1 제어 명령을 생성하는 경우, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 상기 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하는 단계; 상기 제2 제어 명령을 생성하는 경우, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템은 상기 제2 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하는 단계 중 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어한 후, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법은, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 제2 온도를 획득하는 단계; 상기 제2 온도에 따라, 상기 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족한다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제2 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하는 단계; 상기 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하지 않는다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동한다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하며, 상기 고장 유형에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 고장 처리를 수행하는 단계; 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 비고장 작동한다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제1 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감온 조건은, 상기 제2 온도는 제2 온도 임계값보다 작거나 같은 것을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동하는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하는 단계; 상기 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동하는 것으로 확정하는 단계; 상기 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 정상적으로 동작하는 것으로 확정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형은 냉각 부족 및 냉각 실패를 포함하고; 상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하는 단계는, 상기 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작은지 여부를 판단하는 단계; 상기 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 부족인 것으로 확정하는 단계; 상기 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 실패인 것으로 확정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 부족인 경우, 상기 고장 유형에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 고장 처리를 수행하는 단계는, 차량 제어기(vehicle controller) 또는 충전 파일(charging pile)에 전력 감소 명령을 송신하는 단계; 상기 차량 제어기에 의해 상기 전력 감소 명령에 따라 엔진의 전력을 감소시키거나, 상기 충전 파일에 의해 상기 전력 감소 명령에 따라 충전 전력을 감소시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 실패인 경우, 상기 고장 유형에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 고장 처리를 수행하는 단계는, 전원이 차단되도록 상기 배터리 에너지 할당 유닛을 제어하는 단계를 포함한다.
본 출원의 유익한 효과는 아래와 같다.
본 출원의 실시예의 배터리 에너지 할당 유닛에는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 설치되어 있다. 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법은 배터리 팩 내의 배터리 관리 시스템에 적용되고, 배터리 관리 시스템은 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지할 수 있으며, 여기서, 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함하며, 이로써 배터리 관리 시스템은 배터리 에너지 할당 유닛의 제1 온도 및 할당 전류를 실시간으로 모니터링할 수 있어, 추후 배터리 에너지 할당 유닛의 온도에 대한 조절이 편리하도록 한다. 배터리 관리 시스템은 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하여, 배터리 에너지 할당 유닛과 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템의 열교환 속도를 제어하고, 나아가 배터리 에너지 할당 유닛의 방열 및 감온에 대한 제어를 실현한다. 이로부터 알 수 있듯이, 본 방안은 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어할 수 있어, 배터리 에너지 할당 유닛이 큰 통전 능력 및 높은 사양 모델의 전기부품을 선택할 필요가 없도록 함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛이 부피가 커지지 않고 공간이 커지지 않으며 무게가 무거워지지 않고 비용이 증가되지 않도록 한다.
도 1은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템과 배터리 팩의 액체 냉각 시스템의 연결 관계의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템과 배터리 에너지 할당 유닛의 연결 구조의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 방법의 흐름 개략도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템에 고장 작동 발생 여부를 판단하는 방법의 흐름 개략도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하는 방법의 흐름 개략도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템과 배터리 에너지 할당 유닛의 연결 구조의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 방법의 흐름 개략도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템에 고장 작동 발생 여부를 판단하는 방법의 흐름 개략도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하는 방법의 흐름 개략도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이다.
본 출원의 명세서와 청구범위 및 상기 도면에서의 용어 "제1", "제2" 등은 유사한 대상을 구별하기 위해 사용된 것으로, 반드시 특정한 순서 또는 선후 순위를 설명하기 위해 사용된 것은 아니다. 이렇게 사용된 데이터는 여기에 설명된 본 출원의 실시예가 여기에 도시되거나 설명된 것을 제외한 기타 순서로 실행되도록, 적절한 상황에서 상호 교환이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 또한, 용어 "포함"과 "구비" 및 이들의 임의의 변형은 비배타적 함유을 포함하기 위한 것이며, 예를 들어, 일련의 단계 또는 유닛을 포함하는 과정, 방법, 시스템, 제품 또는 설비는, 명시적으로 나열된 그러한 단계 또는 유닛에 반드시 한정되는 것이 아니라, 명시적으로 나열되지 않은 단계 또는 유닛, 혹은 이러한 과정, 방법, 제품 또는 설비에 고유한 기타 단계 또는 유닛을 포함할 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템과 배터리 팩의 액체 냉각 시스템의 연결 관계의 개략도이며; 배터리 에너지 할당 유닛에는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 설치되어 있고, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 배터리 팩의 액체 냉각 시스템과 직렬로 연결된다.
배터리 팩의 액체 냉각 시스템에는 배터리 팩의 냉각액 유입구(01), 배터리 팩의 응축관(02) 및 배터리 팩의 냉각액 유출구(03)가 설치되어 있다. 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템에는 배터리 에너지 할당 유닛의 응축관(04)이 설치되어 있다. 배터리 팩의 냉각액 유입구(01), 배터리 팩의 응축관(02), 배터리 에너지 할당 유닛의 응축관(04) 및 배터리 팩의 냉각액 유출구(03)는 직렬로 연결된다. 여기서, 배터리 팩의 응축관(02)은 배터리 팩의 주변에 설치되고, 배터리 에너지 할당 유닛의 응축관(04)은 배터리 에너지 할당 유닛의 주변에 설치되며, 배터리 팩의 냉각액 유입구(01)와 배터리 팩의 냉각액 유출구(03)는 워터 펌프(05)에 연결되고, 워터 펌프(05)는 냉각액이 배터리 팩의 응축관(02)과 배터리 에너지 할당 유닛의 응축관(04)에서 순환 유동하도록 제어할 수 있어, 냉각액과 배터리 팩 및 배터리 에너지 할당 유닛의 열교환을 실현할 수 있다.
표 1은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 에너지 할당 유닛의 사용 동작상태(service condition) 및 셀의 발열 동작상태(heating operating condition)에 대한 관리 정보이며, 표 1에서의 배터리 에너지 할당 유닛의 사용 동작상태와 셀의 발열 동작상태에 따라, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어에 대해 분석하며, 여기서 배터리 에너지 할당 유닛의 최고 온도는 85℃보다 낮다.
| 환경 온도 ℃ | 셀의 온도 ℃ | 셀의 동작상태 | 열관리 동작 | 냉각액 온도 ℃ | 배터리 에너지 할당 유닛(Battery Energy Distribution Unit, BDU) 동작상태 |
BDU 초기 온도 ℃ |
| (-20,-10) | (-20, 5) | 전력 제한 | 가열 | 40 | 저전력 | (-20,-10) |
| (5, 10) | 전력 제한 | 가열 | 40 | 저전력 | 35 | |
| (10, 15) | 고전력 허용 | 가열 | 40 | 정상전력 | 15-85 | |
| (15, 30) | 고전력 허용 | 순환 | 15 | 고전력 | 30-85 | |
| >30 | 고전력 허용 | 냉각 | 25 | 고전력 | 85 | |
| (-10,5) | (-10,5) | 전력 제한 | 가열 | 40 | 저전력 | (-10,5) |
| (5,10) | 전력 제한 | 가열 | 40 | 저전력 | ||
| (10, 15) | 고전력 허용 | 가열 | 40 | 정상전력 | 85 | |
| (15, 30) | 고전력 허용 | 순환 | 15 | 고전력 | 85 | |
| >30 | 고전력 허용 | 냉각 | 25 | 고전력 충전 | 85 | |
| (5,20) | (5,10) | 전력 제한 | 가열 | 40 | 저전력 | |
| (10, 15) | 고전력 허용 | 가열 | 40 | 정상전력 | 85 | |
| (15, 30) | 고전력 허용 | 순환 | 30 | 고전력 | 85 | |
| >30 | 전력 제한 | 냉각 | 25 | 고전력 충전 | 85 | |
| (20,35) | (20,25) | 고전력 허용 | 순환 | 25 | 고전력 | 25-85 |
| (25,30) | 고전력 허용 | 순환 | 30 | 고전력 | 30-85 | |
| (30,35) | 고전력 허용 | 냉각 | 25 | 고전력 | 35-85 | |
| (35,40) | 고전력 허용 | 냉각 | 25 | 고전력 | 40-85 | |
| (35,45) | 고전력 허용 | 냉각 | 25 | 정상전력 | 45-85 | |
| (45,50) | 고전력 허용 | 냉각 | 25 | 정상전력 | 45-85 |
상기 표를 분석하면, 셀의 온도가 -20℃~10℃일 경우, 배터리 팩의 열관리 시스템은 가열 기능을 수행하고, 냉각액은 ≤40℃이며, 셀 능력의 영향을 받아 배터리 에너지 할당 유닛은 고전력으로 동작하는 상황이 존재하지 않고, 배터리 팩의 충전 및 방전 전류가 비교적 낮아, 배터리 에너지 할당 유닛의 발열 전력이 낮고, 배터리 에너지 할당 유닛의 최고 온도는 85℃ 이내이며, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도는 냉각액의 온도와 온도차가 존재하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 열은 냉각액 내로 전달될 수 있으며, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 동작하지 않아도 되고, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템만 냉각액이 순환하도록 제어하여 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 방열을 수행하기만 하면 되는 것을 알 수 있다.
셀의 온도가 10℃~15℃일 경우, 배터리 팩의 열관리 시스템은 가열 기능을 계속 수행하고, 냉각액은 ≤40℃이며, 셀은 고전력으로 동작하는 것이 허용되고, 배터리 에너지 할당 유닛의 할당 전류가 증가되며, 냉각액의 온도가 상승되고 냉각액의 순환속도가 느린 상황이 존재한다. 따라서, 배터리 관리 시스템은 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 또는 할당 전류를 수집해야 한다. 배터리 관리 시스템에 의해 수집된 배터리 에너지 할당 유닛의 최고 온도가 ≥85℃(85℃는 배터리 관리 시스템의 설정 임계값임)이거나 할당 전류가 ≥400A(400A는 배터리 관리 시스템의 설정 임계값임)일 경우, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 냉각액과 배터리 에너지 할당 유닛의 열교환 속도를 가속화하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 감온 목적을 달성하기 위해, 냉각액이 고속 순환하도록 제어하여야 하고, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도가 70℃(섭씨 70도는 배터리 관리 시스템의 설정 임계값이며, 해당 설정 임계값에서 배터리 에너지 할당 유닛은 정상적으로 동작할 수 있음)까지 떨어지면, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 동작을 멈추고, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템은 냉각액이 순환하도록 제어하여 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 방열을 수행한다.
셀의 온도가 >30℃일 경우, 배터리 팩의 열관리 시스템은 냉각 기능을 수행한다. 배터리 관리 시스템에 의해 수집된 배터리 에너지 할당 유닛의 최고 온도가≥85℃(85℃는 배터리 관리 시스템의 설정 임계값임)이거나 할당 전류가 ≥400A(400A는 배터리 관리 시스템의 설정 임계값임)일 경우, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 냉각액과 배터리 에너지 할당 유닛의 열교환 속도를 가속화하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 감온 목적을 달성하기 위해, 냉각액이 고속 순환하도록 제어하여야 하고, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도가 70℃(섭씨 70도는 배터리 관리 시스템의 설정 임계값이며, 해당 임계값에서 배터리 에너지 할당 유닛은 정상적으로 동작할 수 있음)까지 떨어지면, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 동작을 멈추고, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템은 냉각액이 순환하도록 제어하여 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 방열을 수행한다.
상기 분석에 따르면, 본 출원의 실시예는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하여, 배터리 에너지 할당 유닛이 큰 통전 능력 및 높은 사양 모델의 전기부품을 선택할 필요가 없도록 하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법을 제공한다.
도 2는 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이고, 본 실시예는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템을 갖는 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 온도 제어를 수행하는데 적용 가능하며, 해당 방법은 배터리 관리 시스템에 의해 실행될 수 있고, 배터리 관리 시스템은 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 방식으로 구현될 수 있다. 해당 방법의 단계는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S110): 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지하며, 여기서, 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함한다.
제1 온도는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 의미하고, 할당 전류는 배터리 에너지 할당 유닛의 고전압 회로의 전류를 의미한다. 예시적으로, 도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템과 배터리 에너지 할당 유닛의 연결 구조의 개략도이고, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 관리 시스템(10)은 배터리 에너지 할당 유닛(20)과 연결된다. 배터리 에너지 할당 유닛(20)은 전류 센서(P)와 복수의 온도 샘플링 포인트를 포함한다. 여기서, 배터리 관리 시스템(10)은 배터리 에너지 할당 유닛(20)과 연결된다. 배터리 관리 시스템(10)은 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 고전압 회로의 복수의 온도 샘플링 포인트(예를 들어, 온도 샘플링 포인트 NTC1, 온도 샘플링 포인트 NTC2, 온도 샘플링 포인트 NTC3 및 온도 샘플링 포인트 NTC4)와 연결되어, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 제1 온도를 감지할 수 있다. 여기서, 배터리 관리 시스템(10)이 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 제1 온도를 감지하는 정확도를 향상시키기 위해, 온도 샘플링 포인트는 액티브 및 패시브 통합 퓨즈(Q), 메인 포지티브 릴레이(M1), 메인 네거티브 릴레이(M2), 프리차지 릴레이(pre-charge relay)(M3) 및 급속 충전 릴레이(M4) 근처에 설치될 수 있다. 배터리 관리 시스템(10)은 또한 전류 센서(P)와 연결되고, 전류 센서(P)는 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 고전압 회로의 할당 전류를 감지할 수 있어, 고전압 회로의 할당 전류를 실시간으로 모니터링할 수 있고, 고전압 회로의 할당 전류를 실시간으로 배터리 관리 시스템(10)에 전송할 수 있다.
배터리 관리 시스템(10)은 제1 온도 및 할당 전류를 획득하고, 제1 온도의 크기 및 할당 전류의 크기를 통해, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 제1 온도 및 할당 전류를 실시간으로 모니터링할 수 있어, 추후 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도에 대한 조절 및 제어가 편리하도록 한다.
단계(S120): 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어한다.
배터리 관리 시스템(10)은 직접적으로 제1 온도의 크기를 통해, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치는지 여부를 판단할 수 있으며, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치는지 여부를 판단 표준으로 하여 제어 명령을 생성하고, 나아가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도에 대한 신속한 조절을 실현한다.
또한, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 할당 전류가 클수록, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 높다. 할당 전류가 일정한 정도에 도달할 경우, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도를 급격히 상승시키고 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 정상적으로 동작하는 온도 범위를 초과하게 한다. 따라서, 배터리 관리 시스템(10)은 간접적으로 할당 전류의 크기를 통해, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치는지 여부를 판단할 수 있으며, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치는지 여부를 판단 표준으로 하여 제어 명령을 생성하고, 나아가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도에 대한 신속한 조절을 실현한다.
배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치는 경우, 이는 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 너무 높아 신속하게 감온시켜야 함을 의미하고, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 제어 명령에 따라 작동을 개시하는데, 냉각액이 고속으로 순환하도록 제어할 수 있어, 냉각액과 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 열교환 속도를 가속화하여, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 급속 감온에 대한 제어를 실현한다.
배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치지 않을 경우, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 작동을 정지하고, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제어 명령에 따라 작동을 개시하는데, 냉각액이 정상적으로 순환하도록 제어할 수 있어, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상 방열에 대한 제어를 실현한다.
본 출원의 실시예의 배터리 에너지 할당 유닛에는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 설치되어 있다. 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법은 배터리 팩 내의 배터리 관리 시스템에 적용되고, 배터리 관리 시스템은 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지할 수 있으며, 여기서, 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함하며, 이로써 배터리 관리 시스템은 배터리 에너지 할당 유닛의 제1 온도 및 할당 전류를 실시간으로 모니터링할 수 있어, 추후 배터리 에너지 할당 유닛의 온도에 대한 조절이 편리하도록 한다. 배터리 관리 시스템은 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하여, 배터리 에너지 할당 유닛과 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 배터리 팩의 액체 냉각 시스템의 열교환 속도를 제어하고, 나아가 배터리 에너지 할당 유닛의 방열 및 감온에 대한 제어를 실현한다. 이로부터 알 수 있듯이, 본 방안은 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어할 수 있어, 배터리 에너지 할당 유닛이 큰 통전 능력 및 높은 사양 모델의 전기부품을 선택할 필요가 없도록 함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛이 부피가 커지지 않고 공간이 커지지 않으며 무게가 무거워지지 않고 비용이 증가되지 않도록 한다.
선택적으로, 제어 명령은 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령을 포함한다.
배터리 관리 시스템(10)이 생성하는 제어 명령은 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령을 포함한다. 여기서, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치는 경우, 배터리 관리 시스템(10)은 배터리 에너지 할당 유닛(20)에 대해 고속으로 방열 및 감온을 수행하기 위한 제1 제어 명령을 생성한다. 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 정상적인 동작에 영향을 미치지 않을 경우, 배터리 관리 시스템(10)은 배터리 에너지 할당 유닛(20)에 대해 정상 속도로 방열 및 냉각을 수행하기 위한 제2 제어 명령을 생성한다.
도 4는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이고, 도 4에 도시된 바와 같이, 해당 방법의 단계는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S210): 배터리 에너지 할당 유닛의 제1 온도를 감지한다.
단계(S220): 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하고; 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S230)를 수행하며; 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S240)를 수행한다.
여기서, 제1 온도 임계값은 미리 설정된 온도이고, 제1 온도 임계값은 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 정상적으로 동작할 수 있을 때의 최고 온도이다.
단계(S230): 제1 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 제1 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 한다.
단계(S240): 제2 제어 명령을 생성하여 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제2 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 한다.
상기 과정에서, 배터리 관리 시스템(10)은 직접적으로 제1 온도의 크기를 통해, 상이한 제어 명령을 생성하여, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도를 신속하게 조절할 수 있다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이고, 도 5에 도시된 바와 같이, 해당 방법의 단계는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S310): 배터리 에너지 할당 유닛의 할당 전류를 감지한다.
단계(S320): 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같은지 여부를 판단하고; 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S330)를 수행하며; 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S310)를 수행한다.
여기서, 미리 설정된 전류는 사전에 설정된 전류이고, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 할당 전류가 미리 설정된 전류를 초과할 경우, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 빠르게 상승되도록 하여, 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 정상적으로 동작할 수 있는 온도 범위를 초과하게 된다.
단계(S330): 할당 전류를 제공받기 시작해서부터의 지속 시간을 계산한다.
할당 전류에 불안정한 상황이 존재하기에, 배터리 관리 시스템(10)은 할당 전류의 파동으로 인해, 제공받은 할당 전류가 부정확한 것을 방지하도록, 할당 전류를 제공받기 시작해서부터의 지속 시간을 계산할 필요가 있다.
단계(S340): 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 긴지 여부를 판단하고; 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 길다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S350)를 수행하며; 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 짧거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S360)를 수행한다.
단계(S350): 제1 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 제1 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 한다.
단계(S360): 제2 제어 명령을 생성하여 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제2 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 한다.
상기 과정에서, 배터리 관리 시스템(10)은 간접적으로 할당 전류를 통해, 상이한 제어 명령을 생성하여, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도를 신속하게 조절할 수 있다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이고, 도 6에 도시된 바와 같이, 해당 방법의 단계는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S410): 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지하며, 여기서, 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함한다.
단계(S420): 목표 데이터에 따라, 제1 제어 명령 또는 제2 제어 명령을 생성한다.
단계(S430): 제1 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어한다.
단계(S431): 배터리 에너지 할당 유닛의 제2 온도를 획득한다.
제2 온도는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어한 후, 배터리 관리 시스템(10)이 감지한 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도이다.
단계(S432): 제2 온도에 따라, 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하고; 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족한다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S440)를 수행하며; 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하지 않는다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S433)를 수행한다.
제2 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 정상적으로 동작할 수 있는 온도이면, 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 성공적으로 감온되어, 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 감온 조건을 충족함을 의미한다. 제2 온도가 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 정상적으로 동작할 수 없는 온도이면, 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 냉각 실패하여, 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 감온 조건을 충족하지 않음을 의미한다.
단계(S440): 제2 제어 명령을 생성하여 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제2 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하여, 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어한다.
단계(S433): 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동하는지 여부를 판단하고; 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동한다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S434)를 수행하며; 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 비고장 작동한다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S430)를 수행한다.
배터리 에너지 할당 유닛(20)의 감온이 실패할 경우, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 감온이 실패하게 된 원인이 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 정상적으로 동작할 수 있는 온도까지 내려가지 않아 발생한 것인지, 아니면 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 작동으로 인해 발생한 것인지를 확정해야 한다.
단계(S434): 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하고, 고장 유형에 따라 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 고장 처리를 수행한다.
배터리 에너지 할당 유닛(20)의 감온이 실패하게 된 원인이 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 작동으로 인해 발생한 것으로 확정되는 경우, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하여, 추후 배터리 관리 시스템(10)이 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형에 따라 타겟적으로 고장 처리를 수행할 수 있도록 해야 한다.
예시적으로, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형은 냉각 부족 및 냉각 실패를 포함한다. 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 냉각 부족일 경우, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도는 하나의 온도 범위 내에 처하며, 예를 들어 130℃>배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도≥105℃이다. 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 냉각 실패일 경우, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도도 하나의 온도 범위 내에 처하며, 예를 들어 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도≥130℃이다.
예시적으로, 도 7은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 방법의 흐름 개략도이고, 상기 실시예의 기초상, 배터리 관리 시스템이 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S510): 제2 온도가 제2 온도 임계값보다 작거나 같은지 여부를 판단하고; 제2 온도가 제2 온도 임계값보다 작거나 같을 경우, 단계(S520)를 수행하며; 제2 온도가 제2 온도 임계값보다 클 경우, 단계(S530)를 수행한다.
제2 온도 임계값은 배터리 에너지 할당 유닛이 정상적으로 동작할 수 있는 최고 온도이다.
단계(S520): 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족한다.
단계(S530): 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하지 않는다.
예시적으로, 도 8은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템에 고장 작동 발생 여부를 판단하는 방법의 흐름 개략도이고, 상기 실시예의 기초상, 배터리 관리 시스템이 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 작동 발생 여부를 판단하는 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S610): 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하고; 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S620)를 수행하며; 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S630)를 수행한다.
제3 온도 임계값은 배터리 에너지 할당 유닛이 효과적으로 감온시 도달할 수 없는 최소 온도값이다.
단계(S620): 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동한다.
단계(S630): 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 정상적으로 작동한다.
선택적으로, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형은 냉각 부족 및 냉각 실패를 포함한다.
배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 냉각 부족일 경우, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도는 하나의 온도 범위 내에 처하며, 예를 들어 130℃>배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도≥105℃이다. 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 냉각 실패일 경우, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도도 하나의 온도 범위 내에 처하며, 예를 들어 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도≥130℃이다.
예시적으로, 도 9는 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리 관리 시스템이 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하는 방법의 흐름 개략도이고, 상기 실시예의 기초상, 배터리 관리 시스템이 제2 온도에 따라 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하는 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S710): 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작은지 여부를 판단하고; 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S720)를 수행하며; 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S730)를 수행한다.
제4 온도 임계값은 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도를 조절할 수 없을 때, 배터리 에너지 할당 유닛(20)이 도달하는 최소 온도값이다.
단계(S720): 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형은 냉각 부족이다.
단계(S730): 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형은 냉각 실패이다.
도 10은 본 출원의 실시예에서 제공하는 또 다른 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법의 흐름 개략도이고, 도 10에 도시된 바와 같이, 해당 방법의 단계는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
단계(S811): 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지하며, 여기서, 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함하고; 계속하여 단계(S812)와 단계(S813)를 수행하거나, 계속하여 단계(S812) 또는 단계(S813)를 수행한다.
단계(S812): 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하고; 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S816)를 수행하며; 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S819)를 수행한다.
단계(S813): 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같은지 여부를 판단하고; 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S814)를 수행하며; 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S811)를 수행한다.
단계(S814): 할당 전류를 제공받기 시작해서부터의 지속 시간을 계산한다.
단계(S815): 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 긴지 여부를 판단하고; 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 길다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S816)를 수행하며; 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 짧거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S819)를 수행한다.
예시적으로, 할당 전류를 제공받기 시작해서부터의 지속 시간을 계산하고, 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 긴지 여부를 판단하는 것은, 미리 설정된 전류보다 크거나 같은 할당 전류를 제공받기 시작해서부터, 미리 설정된 전류보다 크거나 같은 할당 전류를 제공받는 것이 지속되는 시간을 계산하는 것일 수 있으며, 예를 들어 미리 설정된 전류가 400A이면, 400A보다 크거나 같은 할당 전류를 제공받았을 때 부터, 할당 전류가 400A보다 크거나 같음이 지속되는 시간을 계산한 다음, 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 큰지 여부를 판단한다.
단계(S816): 제1 제어 명령을 생성하여 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 제1 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 한다.
단계(S817): 배터리 에너지 할당 유닛의 제2 온도를 획득한다.
단계(S818): 제2 온도에 따라, 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하고; 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족한다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S819)를 수행하며; 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하지 않는다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S820)를 수행한다.
단계(S819): 제2 제어 명령을 생성하여 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 제2 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 한다.
단계(S820): 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하고; 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S821)를 수행하며; 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S816)를 수행한다.
단계(S821): 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작은지 여부를 판단하고; 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S822)를 수행하며; 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 단계(S824)를 수행한다.
단계(S822): 차량 제어기 또는 충전 파일에 전력 감소 명령을 송신한다.
예시적으로, 제3 온도 임계값은 105℃이고, 제4 온도 임계값은 130℃라고 가정한다. 배터리 관리 시스템(10)이 130℃>배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도≥105℃임을 모니터링할 경우, 배터리 관리 시스템(10)은 차량 제어기 또는 충전 파일에 전력 감소 명령을 송신하고, 전력이 현재 전력의 80%가 되도록 감소하며, 105℃를 기준으로, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 온도가 1℃씩 증가할 때마다, 현재 전력은 20% 감소한다.
단계(S823): 차량 제어기가 전력 감소 명령에 따라 엔진의 전력을 감소시키거나, 충전 파일이 전력 감소 명령에 따라 충전 전력을 감소시키고; 단계(S825)를 수행한다.
단계(S824): 전원이 차단되도록 배터리 에너지 할당 유닛을 제어한다.
예시적으로, 계속해서 도 3을 참조하면, 배터리 관리 시스템(10)은 배터리 에너지 할당 유닛(20)과 연결된다. 배터리 에너지 할당 유닛(20)은 액티브 및 패시브 통합 퓨즈(Q), 방전 단자(A), 충전 단자(C), 메인 포지티브 릴레이(M1), 메인 네거티브 릴레이(M2), 프리차지 릴레이(M3) 및 급속 충전 릴레이(M4)를 더 포함한다.
배터리 관리 시스템(10)은 배터리 에너지 할당 유닛(20)과 연결된다. 배터리 관리 시스템(10)은 액티브 및 패시브 통합 퓨즈(Q), 메인 포지티브 릴레이(M1), 메인 네거티브 릴레이(M2), 프리차지 릴레이(M3) 및 급속 충전 릴레이(M4)와 각각 연결된다. 배터리 관리 시스템(10)은 전원이 차단되도록 배터리 에너지 할당 유닛(20)을 제어하고, 배터리 관리 시스템(10)은 액티브 및 패시브 통합 퓨즈(Q)에 여기 전원 신호(excitation power signal)를 제공하여, 액티브 및 패시브 통합 퓨즈(Q)의 내장된 화약이 촉발되도록 함으로써, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 고전압 회로를 능동적으로 폭파시켜, 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 고전압 회로가 차단되도록 할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(10)이 액티브 및 패시브 통합 퓨즈(Q)가 배터리 에너지 할당 유닛(20)의 고전압 회로를 차단하도록 제어한 후, 배터리 관리 시스템(10)은 메인 포지티브 릴레이(M1), 메인 네거티브 릴레이(M2), 프리차지 릴레이(M3) 및 급속 충전 릴레이(M4)에 각각 제어 신호를 송신하여, 메인 포지티브 릴레이(M1), 메인 네거티브 릴레이(M2), 프리차지 릴레이(M3) 및 급속 충전 릴레이(M4)가 차단되도록 제어할 수 있다.
단계(S825): 배터리 관리 시스템과 차량 제어기는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 정보를 기록한다.
위에 표시된 다양한 형태의 프로세스를 사용할 수 있고, 단계를 재정렬, 추가 또는 삭제할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 출원에 기재된 여러 단계는 본 출원의 기술방안이 원하는 결과를 달성할 수만 있다면 병렬로 또는 순차적으로 또는 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 본 명세서는 여기서 한정하지 않는다.
Claims (10)
- 배터리 팩 내의 배터리 관리 시스템에 적용되는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법에 있어서,
배터리 에너지 할당 유닛에는 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 설치되어 있고, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 배터리 팩의 액체 냉각 시스템과 직렬로 연결되며;
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법은,
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 목표 데이터를 감지하는 단계 - 여기서, 상기 목표 데이터는 제1 온도 및 할당 전류 중 적어도 1종을 포함함 -;
상기 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하는 단계; 를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 목표 데이터는 상기 제1 온도를 포함하고, 상기 제어 명령은 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령을 포함하며;
상기 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계는,
상기 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하는 단계;
상기 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제1 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계;
상기 제1 온도가 제1 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제2 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계; 를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 목표 데이터는 상기 할당 전류를 포함하고, 상기 제어 명령은 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령을 포함하며;
상기 목표 데이터에 따라, 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계는,
상기 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같은지 여부를 판단하는 단계;
상기 할당 전류가 미리 설정된 전류보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 할당 전류를 제공받기 시작해서부터의 지속 시간을 계산하는 단계;
상기 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 긴지 여부를 판단하는 단계;
상기 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 길다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제1 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계;
상기 지속 시간이 미리 설정된 시간보다 짧거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제2 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계; 를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템 또는 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제어 명령에 따라 작동을 시작하도록 하는 단계는,
상기 제1 제어 명령을 생성하는 경우, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템은 상기 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하는 단계;
상기 제2 제어 명령을 생성하는 경우, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템은 상기 제2 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하는 단계; 중 하나를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어한 후, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법은,
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 제2 온도를 획득하는 단계;
상기 제2 온도에 따라, 상기 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족한다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 팩의 액체 냉각 시스템이 상기 제2 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하는 단계;
상기 배터리 에너지 할당 유닛이 감온 조건을 충족하지 않는다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동한다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하며, 상기 고장 유형에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 고장 처리를 수행하는 단계;
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 비고장 작동한다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제1 제어 명령을 생성하여 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템으로 송신함으로써, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 상기 제1 제어 명령에 따라 워터 펌프가 작동하도록 제어하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 온도를 제어하는 단계; 를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 감온 조건은,
상기 제2 온도는 제2 온도 임계값보다 작거나 같은 것을 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동하는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같은지 여부를 판단하는 단계;
상기 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 고장 작동하는 것으로 확정하는 단계;
상기 제2 온도가 제3 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템이 정상적으로 동작하는 것으로 확정하는 단계; 를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형은 냉각 부족 및 냉각 실패를 포함하고;
상기 제2 온도에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형을 확정하는 단계는,
상기 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작은지 여부를 판단하는 단계;
상기 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 작다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 부족인 것으로 확정하는 단계;
상기 제2 온도가 제4 온도 임계값보다 크거나 같다는 판단 결과에 응답하여, 상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 실패인 것으로 확정하는 단계; 를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 부족인 경우, 상기 고장 유형에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 고장 처리를 수행하는 단계는,
차량 제어기 또는 충전 파일에 전력 감소 명령을 송신하는 단계;
상기 차량 제어기에 의해 상기 전력 감소 명령에 따라 엔진의 전력을 감소시키거나, 상기 충전 파일에 의해 상기 전력 감소 명령에 따라 충전 전력을 감소시키는 단계; 를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 배터리 에너지 할당 유닛의 액체 냉각 시스템의 고장 유형이 냉각 실패인 경우, 상기 고장 유형에 따라 상기 배터리 에너지 할당 유닛에 대해 고장 처리를 수행하는 단계는,
전원이 차단되도록 상기 배터리 에너지 할당 유닛을 제어하는 단계를 포함하는 배터리 에너지 할당 유닛의 온도 제어 방법.
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