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电池包温度的控制方法、装置及车辆

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


电池包温度的控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种电池包温度的控制方法、装置及车辆。

背景技术

电动汽车是以电池包作为储能系统的,电池包充电后,存储电能,并可以通过放电功能为电动汽车提供电能,驱动车辆行驶。电池包内可以包括多个电芯,不同电芯由于制作工艺或者在电池包中所处位置的不同,会出现温度差异较大的情况。当电池电芯的温度差异较大时,会影响电池包的充放电功能,且可能造成电池包故障。

目前根据监测的电池包平均温度,控制冷却液升降温,使电池包平均温度保持在一定的范围内,以降低电池故障。然而只监测电池包平均温度就控制冷却液升温或降温,容易造成冷却液过冷或者过热,导致电池包升温或降温过快,导致电池性能下降,寿命缩短。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池包温度的控制方法、装置及车辆,以解决现有技术中控制电池包温度内时造成的电池包性能下降的问题。

第一方面,本发明实施例提供了一种电池包温度的控制方法,包括:

获取车辆的热管理模式、车辆除霜模式、电池电芯温度以及车辆工况;

当所述热管理模式、所述车辆除霜模式以及所述电池电芯温度满足电池均温条件时,根据所述电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度以及温升率;

在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行冷却或加热处理。

在一种可能的实现方式中,所述车辆工况包括车辆状态和车速,车辆状态包括充电状态和行车状态;温升率包括最高温度温升率和最低温度温升率;

在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行冷却处理,包括:

当满足第一条件、第二条件或第三条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率差值,开启水泵,对电池包进行冷却处理;所述第一条件为在所述充电状态下,所述平均温度小于第一温度;所述第二条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度且车速小于第一车速;所述第三条件为在行车状态下,所述平均温度大于等于第一温度且车速小于第二车速;所述第一车速小于所述第二车速;

根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,当满足第一条件、第二条件或第三条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率差值,开启水泵,包括:

当满足第一条件时,且所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,以预设开度开启水泵;

当满足第二条件或第三条件,且所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵。

在一种可能的实现方式中,在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行冷却处理,包括:

当满足第四条件、第五条件或第六条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和最高温度温升率差值,开启水泵和空调,对电池包进行冷却处理;

所述第四条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度,车速大于等于第一车速小于第二车速;所述第五条件为在所述充电状态下,所述平均温度大于等于第一温度,所述第六条件为在所述行车状态下,所述平均温度大于等于第一温度,车速大于等于第二车速;

根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,所述根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和最高温度温升率差值,开启水泵和空调,包括:

当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;

当最高温度温升率大于最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调;

所述根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度,包括:

若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值大于预设值,且所述当前最高温度温升率大于所述上一时刻最高温度温升率时,加大当前水泵的开度;

若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值小于等于预设值,且所述当前最高温度温升率小于上一时刻最高温度温升率时,减小当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,在开启空调之后,还包括:

获取电池水回路中进水口的第一水温;

当所述第一水温小于第二温度时,关闭所述空调;

当所述第一水温大于第三温度时,保持所述空调开启状态;

所述第二温度小于所述第三温度。

在一种可能的实现方式中,在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行加热处理,包括:

当满足第七条件时,根据最高温度温升率、所述最低温度温升率和最低温度温升率差值,开启水泵和水暖PTC,对电池包进行加热处理;所述第七条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度,车速大于等于第二车速;

根据最低温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,所述根据最高温度温升率、所述最低温度温升率和最低温度温升率差值,开启水泵和水暖PTC,包括:

当最高温度温升率大于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启水暖PTC;

当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,根据当前最低温度温升率与上一时刻最低温度温升率的差值,确定对应开度,以对应水泵开度开启水泵,并开启水暖PTC。

在一种可能的实现方式中,在开启水暖PTC之后,还包括:

获取电池水回路中进水口第一水温;

当所述第一水温大于第四温度时,关闭所述水暖PTC;

当所述第一水温小于第五温度时,保持所述水泵和所述水暖PTC的开启状态;

所述第四温度大于所述第五温度。

第二方面,本发明实施例提供了一种电池包温度的控制装置,包括:

获取模块,用于获取车辆的热管理模式、车辆除霜模式、电池电芯温度以及车辆工况;

确定模块,用于当所述热管理模式、所述车辆除霜模式以及所述电池电芯温度满足电池均温条件时,根据所述电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度以及温升率;

处理模块,用于在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行冷却或加热处理。

第三方面,本发明实施例提供了一种车辆,所述车辆包括控制器,所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的电池包温度的控制方法的步骤。

本发明实施例提供一种电池包温度的控制方法、装置及车辆,通过获取车辆的热管理模式、车辆除霜模式、电池电芯温度以及车辆工况;当所述热管理模式、所述车辆除霜模式以及所述电池电芯温度满足电池均温条件时,根据所述电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度以及温升率;在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行冷却或加热处理,本发明实施例以电池电芯的平均温度、车辆工况以及电池电芯的温升率为控制依据,对电池包进行对应的冷却或加热处理,以便调节电池包的温度,进而平衡电池电芯的温差,使得电池包保持在良好的充放电状态中,提高电池包的充放电性能。

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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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他的附图。

图1是本发明实施例提供的电池包温度的控制方法的实现流程图;

图2是本发明另一实施例提供的电池包温度的控制方法的示意图;

图3是本发明实施例提供的电池包温度的控制装置的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的控制器的示意图。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

现有技术中在对电池包的温度进行控制时,一般根据监测的电池包平均温度,控制冷却液升降温,使电池包平均温度保持在一定的范围内,以降低电池故障。这样的处理方式,由于只监测电池包平均温度就控制冷却液升温或降温,容易造成冷却液过冷或者过热,导致电池包升温或降温过快,导致电池性能下降,寿命缩短。因此本方案设计一种电池包温度的控制方式,通过在不同的电池电芯的平均温度、不同的车辆工况以及电池电芯的温升率下对电池包进行热管理,以便解决现有技术中仅根据电池包平均温度进行热管理的方式带来的问题。图1为本发明实施例提供的一种电池包温度的控制方法的实现流程图,详述如下:

步骤101,获取车辆的热管理模式、车辆除霜模式、电池电芯温度以及车辆工况。

热管理模式可以包括车辆快充充电模式、慢充充电模式以及行车驱动模式。

其中,车辆快充充电模式是指大功率直流充电,是利用直流充电桩充电接口,把电网的交流电转化成直流电,输送到电动汽车的快充口,电能直接进入电池充电。一般最快可以在半个小时内充电至电池容量的80%。这里为了电池的安全,快充一般充电至电池容量的80%后停止,之后采用慢充充电。

车辆慢充充电模式是利用交流充电桩充电接口,把电网的交流电输入电动汽车的慢充口,经过汽车内部的充电机把交流电转成直流电,再输入电池,完成充电。一般慢充需要6到8个小时才能将电池充满。

车辆除霜模式指通过采用空调对着车窗玻璃吹风达到去除玻璃上霜的模式,一些车辆的空调上直接设置有除霜模式。

电池电芯温度可以通过温度传感器测量,电池电芯由于制作工艺或者在电池中的位置不同,导致每个电芯的温度有所差异,因此可以通过温度传感器测量每个电芯的温度。在判定是否进入电池包的均温模式时,需要对电池包中电芯最高温度和最低温度的温差进行判定,当温差大于第一预设温差时才进入电池的均温模式。

这里电池的均温模式指的是电池需要进行温度控制,调节电池中电芯的最高温度和/或最低温度,使得电池电芯的最高温度和最低温度的温差在第一预设温差范围内,当电池电芯的最高温度和最低温度的温差在第一预设温差范围内时,电池电芯的充放电性能才可以保持在最佳状态,从而延迟寿命。

车辆工况可以包括车辆状态和车速,车辆状态包括充电状态和行车状态。

步骤102,当热管理模式、车辆除霜模式以及电池电芯温度满足电池均温条件时,根据电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度以及温升率。

当热管理模式、车辆除霜模式以及电池电芯温度满足电池均温条件时,进入均温模式。

在一实施例中,当车辆满足以下所有条件时,进入均温模式,其中条件包括:车辆为非除霜模式,热管理模式为车辆快充充电模式、慢充充电模式或行车驱动模式,快充充电模式和慢充充电模式下电池加热,以及电池电芯的最高温度和最低温度的温差大于第一预设温差。

这里第一预设温差可以根据需求设置,例如第一预设温差可以为10℃。

需要说明的是,当车辆热管理模式为车辆快充充电模式、慢充充电模式或行车驱动模式时,会加热电池包,导致电池电芯温度上升,为了避免电池包损坏或者进一步加大电池电芯的最高温度与最低温度的温差,因此对电池包进行冷却处理。

可选的,当车辆不满足以下工况时,可进入均温模式:

当车辆热管理模式为车辆快充充电模式,电池电芯的最高温度大于第六温度时;

当车辆热管理模式为车辆慢充充电模式,电池电芯的最高温度大于第七温度时;

当车辆热管理模式为车辆行车驱动模式,电池电芯的最高温度大于第八温度时。

这里第六温度、第七温度和第八温度为根据经验标定的温度,在本实施例中不进行限定,例如第六温度可以为30℃,第七温度可以为35℃,第八温度可以为38℃。

另外,电池电芯的温度太高或者太低时不采用本实施例中的均温模式进行降温或者加热,需要停止对电池包充电或者停车,再对电池电芯进行冷却或加热处理,否则容易损坏电池或者引起爆炸。

例如在电池电芯最低温度小于等于第九温度或电池电芯最高温度大于第十温度时,不能进入均温模式,这里第九温度和第十温度可以根据电池包性能设置,例如第九温度可以为-18℃,第十温度可以为40℃。

在一实施例中,根据电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度时,可以包括:确定电池包中所有电芯的温度之和与电芯数量的比值,将比值作为电池电芯的平均温度。

在一实施例中,根据电池电芯温度,确定电池电芯的温升率时,可以包括:根据当前电池电芯的最高温度与上一时刻采集的电池电芯的最高温度,确定电池电芯的最高温度的温升率;

根据当前电池电芯的最低温度与上一时刻采集的电池电芯的最低温度,确定电池电芯的最低温度的温升率。

在本实施例中,可以每间隔预设时间采集一次电池电芯的温度,以便及时掌握电池电芯的温度变化,及时做出应对措施,保持电池包工作在充放电的最佳状态,提高电池包的寿命。

这里间隔预设时间可以为2分钟或者3分钟等。

步骤103,在不同的平均温度以及不同的车辆工况下,根据温升率对电池包进行冷却或加热处理。

在对电池包进行均温处理时,以电池电芯的平均温度为基准点,这里基准点可以根据需求或者电池电芯的性能进行标定,在本实施例中不进行限定,例如基准点可以为24℃、25℃或26℃。

车辆工况包括车辆状态和车速,车辆状态包括充电状态和行车状态。由于车辆状态不同,车速不同,温升率也不同,因此对电池包进行冷却或加热处理的方式也不同,因此下面针对不同的平均温度以及不同的车辆工况下,根据温升率对电池包进行冷却或加热处理的方式进行详细说明。

在一实施例中,在不同的平均温度以及不同的车辆工况下,根据温升率对电池包进行冷却或加热处理,可以包括:当满足第一条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率,开启水泵,对电池包进行冷却处理。其中所述第一条件为在所述充电状态下,所述平均温度小于第一温度。

第一温度为根据经验或者需求设置的,在本实施例中不对第一温度进行限定,例如第一温度可以设置为25℃。

可选的,当满足第一条件时,且所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率,以预设开度开启水泵。

由于此时电池电芯的平均温度在25℃以下,电池电芯的最高温度与最低温度的温差大于第一预设温差时,电池包的温度提升主要来自于充电原因,因此直接开启水泵,采用电池水回路对电池包降温,降低电池包温度,调节电池包温差,提高电池包性能。

水泵开启后,以预设开度运行,例如预设开度可以提前设定,取值可以为60-80中任一开度值,例如预设开度可以为60、70、80等。

当温升率发生变化时,为了防止电池电芯的温度进一步增高,需要调节当前水泵的开度。在一实施例中,根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

这里最高温度温升率差值为当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率之间的差值。

根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度,可以包括:若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值大于预设值,且所述当前最高温度温升率大于所述上一时刻最高温度温升率时,加大当前水泵的开度。

预设值可以根据需求设置,在本实施例中预设值可以设置为零。当差值大于零且当前最高温度温升率大于所述上一时刻最高温度温升率时,即当前电池包通过开启水泵冷却处理过程中,温度仍有缓慢上升,则此时需要加大当前水泵的开度,以便更快降低电池包温度。

这里加大当前水泵的开度,可以得到水泵开度为85、90、100等。需要说明的是,水泵最大开度为100,最小开度为0。

根据最高温度温升率差值,调节当前水泵的开度,还可以包括:若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值小于等于预设值,且所述当前最高温度温升率小于上一时刻最高温度温升率时,减小当前水泵的开度。当差值小于等于零,且所述当前最高温度温升率小于上一时刻最高温度温升率时,说明当前电池包通过开启水泵冷却处理过程中,温度有所下降,说明通过开启水泵对电池包进行降温的效果明显,为了降低水泵的能耗,可以降低水泵的开度。

这里减小当前水泵的开度,可以得到水泵开度为50、60、70等。

综上,当电池电芯的平均温度小于第一温度,在充电工况下,所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率,以预设开度开启水泵。并在最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一实施例中,当满足第二条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率差值,开启水泵,对电池包进行冷却处理;所述第二条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度且车速小于第一车速。

这里第一车速可以根据需求设置,例如第一车速可以为30km/h,车速较低时,电池电芯的温升率也不会太高,因此可以根据温升率开启水泵对电池进行降温处理。在降温过程中,若电池包温度仍有缓慢上升,则需要加大水泵开度,以便加快降低电池包的速度。

可选的,当满足第二条件,且所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵。

在根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度时,可以根据提前设置的预设标定表进行确定,其中,预设标定表中包括温升率差值与水泵开度的对应关系。例如,若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值为0时,对应的水泵开度可以为60,若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值为-5时,对应的水泵开度可以为40,若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值为5时,对应的水泵开度可以为80等。在本实施例中,不限定预设标定表中的具体数值,以上仅为示例性说明。

因此在确定当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值后,在预设标定表中查找差值对应的水泵开度最为对应开度,以此对应开度开启水泵,可以实现尽快冷却电池包的效果。

在一实施例中,当温升率发生变化时,为了保持电池包的冷却效果,需要实时调整水泵开度。即根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

可选的,调节当前水泵的开度的方式与上述充电工况下调节水泵的开度的方式相同。即若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值大于预设值,且所述当前最高温度温升率大于所述上一时刻最高温度温升率时,加大当前水泵的开度;若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值小于等于预设值,且所述当前最高温度温升率小于上一时刻最高温度温升率时,减小当前水泵的开度。

综上,电池电芯的最高温度与最低温度的温差大于第一预设温差时,电池电芯的平均温度小于25℃,车辆状态为行车状态下,车速小于30km/h,最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵对电池包进行冷却处理,然后根据电池电芯的最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度,以实现电池包的最佳冷却效果。

在一实施例中,当满足第三条件,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率差值,开启水泵,对电池包进行冷却处理;所述第三条件为在行车状态下,所述平均温度大于等于第一温度且车速小于第二车速;所述第一车速小于所述第二车速。

这里第二车速可以根据经验设置,例如第二车速为较高的车速,其可以取值为60km/h。

当电池电芯的平均温度大于25℃时,且车速也比较高,小于60km/h,此时虽然车速比较高,但是电池电芯的平均温度也比较高,因此电池包的温差可以通过开启水泵来进行均温调整,此时通过对电池包进行冷却处理,可以在调整均温的基础上,降低电池包的平均温度,防止电池包的温度上升带来危险。

在一实施例中,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率差值,开启水泵可以包括:当满足第三条件,所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵。

这里根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度时,可以根据设置的预设标定表,查找当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值对应的水泵开度,此水泵开度即为开启水泵进行电池包冷却的开度。此预设标定表与上述行车工况下,车速小于第一车速时对应的温升率差值与水泵开度的标定表相同。

若电池包在冷却处理过程中,仍有温升率变化,则调节当前水泵的开度,以便采用合适的水泵开度对电池包进行降温处理,保证电池包的降温效果,并降低能耗,因此根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一实施例中,所述根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度,包括:

若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值大于预设值,且所述当前最高温度温升率大于所述上一时刻最高温度温升率时,加大当前水泵的开度;

若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值小于等于预设值,且所述当前最高温度温升率小于上一时刻最高温度温升率时,减小当前水泵的开度。

综上,当电池电芯的平均温度大于25℃时,在行车工况下,车速也比较高,小于60km/h,所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵。并在电池包降温过程中,根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一实施例中,当满足第四条件、第五条件或第六条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和最高温度温升率差值,开启水泵和空调,对电池包进行冷却处理。

其中,所述第四条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度,车速大于等于第一车速小于第二车速。即电池电芯的平均温度小于25℃,车速大于等于30km/h,小于60km/h时,此时电池电芯的平均温度较小,但是车速较高,因此电池包的温升较大,因此需要在满足最高温度温升率、所述最低温度温升率和最高温度温升率差值对应的条件下,开启水泵和空调。

在一实施例中,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和最高温度温升率差值,开启水泵和空调时,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调。

这里预设开度为一固定开度,即电池电芯的最高温度温升率比最低温度温升率小,或者两者相等,此时电池电芯的温度差值在慢慢变小,因此以固定开度开启水泵并开启空调,即可实现对电池电芯的快速降温,调节温差,不需要进一步考虑最高温度温升率的差值。

当最高温度温升率大于最低温度温升率,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调。即电池电芯的最高温度温升率大于最低温度温升率,则此时电池电芯的温差慢慢变大,因此预设开度开启水泵不能实现快速减低电池电芯的温度,因此需要确定一个合适的水泵开度。此时计算当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,在预设标定表中查找差值对应的水泵开度,以此开度开启水泵,并开启空调对电池包降温,可以实现快速降低电池电芯的温度,平衡温差的效果,且可以降低水泵能耗,提高车辆整体性能。

在对电池包降温的过程中,由于车况的变化,温升率发生变化,此时为了保持电池包的降温效果,需要调节当前水泵的开度。即根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在本实施例中,根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度,可以在若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值大于预设值,且所述当前最高温度温升率大于所述上一时刻最高温度温升率时,加大当前水泵的开度;若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值小于等于预设值,且所述当前最高温度温升率小于上一时刻最高温度温升率时,减小当前水泵的开度。

综上,在行车状态下,电池电芯的平均温度小于25℃,车速大于等于30km/h,小于60km/h时,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;当最高温度温升率大于最低温度温升率,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调;在电池包降温处理过程中,根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度,以便调节当前水泵以合适的开度运行,实现快速降低电池包的温度的效果并降低能耗。

在一实施例中,第五条件为在所述充电状态下,所述平均温度大于等于第一温度。即在电池电芯的充电状态下,电池电芯的平均温度大于等于25℃时,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;当最高温度温升率大于最低温度温升率,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调。这里开启水泵和空调的控制方式与第四条件下的对应的控制方式相同。

在电池包降温过程中,根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。这里调节当前书泵的开度的控制方式与第四条件下的对应的控制方式相同。

在一实施例中,所述第六条件为在所述行车状态下,所述平均温度大于等于第一温度,车速大于等于第二车速;即在行车状态下,电池电芯的平均温度大于等于25℃,车速大于60km/h时,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;当最高温度温升率大于最低温度温升率,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调。这里开启水泵和空调的控制方式与第四条件下的对应的控制方式相同。

在电池包降温过程中,根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。这里调节当前书泵的开度的控制方式与第四条件下的对应的控制方式相同。

在水泵冷却处理过程中,每间隔预设时间采集电池出水口水温,例如第一水温,以便根据第一水温判定是否关闭空调制冷,降低车辆电耗。可选的,获取电池水回路中进水口的第一水温;当第一水温小于第二温度时,关闭空调;当第一水温大于第三温度时,保持空调开启状态;第二温度小于第三温度。

这里第二温度可以为当前电池电芯最低温度与第一预设温度的和,第三温度可以为当前电池电芯最高温度与第二预设温度的和。

在一实施例中,当满足第七条件时,根据最高温度温升率、所述最低温度温升率和最低温度温升率差值,开启水泵和水暖PTC,对电池包进行加热处理。

水暖正的温度系数(Positive Temperature Coefficient,PTC),简称为PTC热敏电阻,可以产生热量加热电池水回路,通过水回路中液体的循环流动,达到加热电池的效果。

所述第七条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度,车速大于等于第二车速;即在行车状态下,电池电芯的平均温度小于25℃,车速大于60km/h,此时当最高温度温升率大于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启水暖PTC。由于电池电芯的平均温度较小,但是车速很高,因此电池电芯的温升变化会很大,因此当温升率变化时,就需要开启水泵和水暖PTC,以便提高电池包的温度,进而提高电池包的性能,保持电池包的充放电功能处于最佳状态。

可选的,为了采用合适的开度开启水泵,达到快速降低电池包的温度,并降低水泵能耗的效果,可以根据当前最低温度温升率与上一时刻最低温度温升率的差值,确定开启水泵时的开度。可选的,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,根据当前最低温度温升率与上一时刻最低温度温升率的差值,确定对应开度,以对应水泵开度开启水泵,并开启水暖PTC。

在一实施例中,在电池电芯升温处理过程中,当温升率发生变化时,需要调节当前水泵的开度,从而可以根据最低温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。在本实施例中,根据最低温度温升率差值的变化调节当前水泵的开度的方式与上述根据最高温度温升率差值的变化调节水泵的开度的方式相同。可以包括:若当前最低温度温升率与上一时刻最低温度温升率的差值大于预设值,且所述当前最低温度温升率大于所述上一时刻最低温度温升率时,加大当前水泵的开度;

若当前最低温度温升率与上一时刻最低温度温升率的差值小于等于预设值,且所述当前最低温度温升率小于上一时刻最低温度温升率时,减小当前水泵的开度。

在一实施例中,在开启水泵和水暖PTC之后,还可以包括:获取电池水回路中进水口第一水温;当第一水温大于第四温度时,关闭水暖PTC;当第一水温大于第五温度时,保持水泵和水暖PTC的开启状态;第四温度大于第五温度。

在一种可能的实施方式中,水温传感器安装在电池包进水口上,用于周期性获取电池包进水口温度,并将电池包进水口温度信号发送至电池管理系统(BatteryManagement System,BMS),由电池管理系统发送给整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)。

这里第四温度可以为当前电池电芯最高温度与第一预设温度的和,第一预设温度可以根据需求标定,例如第一预设温度可以为10℃,即当前电池进水口水温比当前电池电芯最高温度还要高,则此时就可以停止加热,关闭水暖PTC。

第五温度可以为当前电池电芯最低温度与第二预设温度的和,第二预设温度可以根据需求标定,例如第二预设温度可以为3℃。即当前电池进水口水温小于当前电池电芯最低温度与第二预设温度的和,则此时仍需要对电池包加热,以便达到电池包的需求温度。

参见图2所示,按照电池电芯平均温度、车辆状态、车速、电池电芯温升率的不同进行的电池包均温处理进行实例说明。

电池电芯的平均温度小于25℃时,在充电工况下,当所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率,以预设开度开启水泵进行电池包降温。并根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

电池电芯的平均温度小于25℃时,在行车工况下,当车速小于30km/h时,当所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵进行电池包降温,并根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

电池电芯的平均温度小于25℃时,在行车工况下,当车速大于等于30km/h小于60km/h时,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;当最高温度温升率大于最低温度温升率,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调对电池包进行冷却处理;根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在开启空调后,获取电池水回路中进水口的第一水温;当第一水温小于第二温度时,关闭空调;当第一水温大于第三温度时,保持空调开启状态;第二温度小于第三温度。

电池电芯的平均温度小于25℃时,在行车工况下,当车速大于等于60km/h时,当最高温度温升率大于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启水暖PTC;当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,根据当前最低温度温升率与上一时刻最低温度温升率的差值,确定对应开度,以对应水泵开度开启水泵,并开启水暖PTC,对电池包进行加热处理;根据最低温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在开启水暖PTC之后,获取电池水回路中进水口第一水温;当所述第一水温大于第四温度时,关闭所述水暖PTC;当所述第一水温小于第五温度时,保持所述水泵和所述水暖PTC的开启状态;所述第四温度大于所述第五温度。

电池电芯的平均温度大于等于25℃时,在充电工况下,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;当最高温度温升率大于最低温度温升率,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调对电池包进行冷却处理;根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。即与电池电芯的平均温度小于25℃时,在行车工况下,车速大于等于30km/h小于60km/h时的控制方式相同。

电池电芯的平均温度大于等于25℃时,在行车工况下,当车速小于60km/h时,所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵,对电池包进行冷却处理;根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

电池电芯的平均温度大于等于25℃时,在行车工况下,当车速大于等于60km/h时,当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;当最高温度温升率大于最低温度温升率,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调;对电池包进行冷却处理;根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。即与电池电芯的平均温度小于25℃时,在行车工况下,车速大于等于30km/h小于60km/h时的控制方式相同。

在一实施例中,当热管理模式、车辆除霜模式以及电池电芯温度满足电池均温退出条件时,退出均温模式。

满足以下任一条件时,则退出均温模式,其中条件包括:当前车辆为除霜模式,热管理模式非车辆快充充电模式、慢充充电模式及行车驱动模式,快充充电模式和慢充充电模式下电池加热,以及电池电芯的最高温度和最低温度的温差小于等于第三预设温差。

第三预设温差可以根据需求设置,例如第一预设温差可以为5℃。

本发明实施例通过判定热管理模式、车辆除霜模式以及电池电芯温度满足电池均温条件时,根据电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度以及温升率;在不同的平均温度以及不同的车辆工况下,根据温升率对电池包进行冷却或加热处理,实现根据不同的工况对应不同的电池包热处理效果,进而实现当前工况下的快速降温或升温,使得可以避免出现现有技术中仅根据平均温度进行处理导致的电池包温度变化太快现象,从而可以实现平衡电池包温度的效果,提高电池包的充放电性能,提高电池包的寿命。

本发明实施例以电池电芯的平均温度为基准点,在不同的车辆工况下根据电池电芯的最低温度温升率、最高温度的温升率和温升率差值对电池包进行不同的热管理,进而以合适的开度开启水泵,从而提高电池包的热处理效率,以及降低水泵的能耗。

另外,在对电池包进行热管理的过程中,根据电池电芯的温升率进一步开启空调冷却或者开启水暖PTC加热,以便尽快降低电池包的温度差异,平衡电池电芯的温度,以免对电池包的充放电性能造成影响,甚至损坏电池。

另外,在对电池包进行热管理的过程中,根据电池包的进水口水温判定是否停止热管理,从而可以降低能耗,降低电耗。

应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例,对于其中未详尽描述的细节,可以参考上述对应的方法实施例。

图3示出了本发明实施例提供的电池包温度的控制装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下:

如图3所示,电池包温度的控制装置3包括:获取模块31、确定模块32和处理模块33。

获取模块31,用于获取车辆的热管理模式、车辆除霜模式、电池电芯温度以及车辆工况;

确定模块32,用于当热管理模式、车辆除霜模式以及电池电芯温度满足电池均温条件时,根据电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度以及温升率;

处理模块33,用于在不同的平均温度以及不同的车辆工况下,根据温升率对电池包进行冷却或加热处理。

在一种可能的实现方式中,所述车辆工况包括车辆状态和车速,车辆状态包括充电状态和行车状态;温升率包括最高温度温升率和最低温度温升率;

处理模块33在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行冷却处理时,可以用于:

当满足第一条件、第二条件或第三条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率差值,开启水泵,对电池包进行冷却处理;所述第一条件为在所述充电状态下,所述平均温度小于第一温度;所述第二条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度且车速小于第一车速;所述第三条件为在行车状态下,所述平均温度大于等于第一温度且车速小于第二车速;所述第一车速小于所述第二车速;

根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,当满足第一条件、第二条件或第三条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和所述最高温度温升率差值,处理模块33开启水泵时,可以用于:

当满足第一条件,且所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,以预设开度开启水泵;

当满足第二条件或第三条件,且所述最高温度温升率大于所述最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,并以对应开度开启水泵。

在一种可能的实现方式中,处理模块33在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行冷却处理时,可以用于:

当满足第四条件、第五条件或第六条件时,根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和最高温度温升率差值,开启水泵和空调,对电池包进行冷却处理;

所述第四条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度,车速大于等于第一车速小于第二车速;所述第五条件为在所述充电状态下,所述平均温度大于等于第一温度,所述第六条件为在所述行车状态下,所述平均温度大于等于第一温度,车速大于等于第二车速;

根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,所述处理模块33根据所述最高温度温升率、所述最低温度温升率和最高温度温升率差值,开启水泵和空调时,可以用于:

当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启空调;

当最高温度温升率大于最低温度温升率时,根据当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值,确定对应开度,以对应开度开启水泵,并开启空调;

所述处理模块33根据最高温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度时,可以用于:

若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值大于预设值,且所述当前最高温度温升率大于所述上一时刻最高温度温升率时,加大当前水泵的开度;

若当前最高温度温升率与上一时刻最高温度温升率的差值小于等于预设值,且所述当前最高温度温升率小于上一时刻最高温度温升率时,减小当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,在处理模块33开启空调之后,获取模块31还用于获取电池水回路中进水口的第一水温;处理模块33还用于当所述第一水温小于第二温度时,关闭所述空调;以及当所述第一水温大于第三温度时,保持所述空调开启状态;

所述第二温度小于所述第三温度。

在一种可能的实现方式中,处理模块33在不同的平均温度以及不同的所述车辆工况下,根据所述温升率对电池包进行加热处理时,可以用于:

当满足第七条件时,根据最高温度温升率、所述最低温度温升率和最低温度温升率差值,开启水泵和水暖PTC,对电池包进行加热处理;所述第七条件为在所述行车状态下,所述平均温度小于第一温度,车速大于等于第二车速;

根据最低温度温升率差值的变化,调节当前水泵的开度。

在一种可能的实现方式中,所述处理模块33根据最高温度温升率、所述最低温度温升率和最低温度温升率差值,开启水泵和水暖PTC时,可以用于:

当最高温度温升率大于最低温度温升率时,以预设开度开启水泵,并开启水暖PTC;

当最高温度温升率小于等于最低温度温升率时,根据当前最低温度温升率与上一时刻最低温度温升率的差值,确定对应开度,以对应水泵开度开启水泵,并开启水暖PTC。

在一种可能的实现方式中,在处理模块33开启水暖PTC之后,获取模块31还用于获取电池水回路中进水口第一水温;

当所述第一水温大于第四温度时,处理模块33关闭所述水暖PTC;

当所述第一水温小于第五温度时,处理模块33保持所述水泵和所述水暖PTC的开启状态;

所述第四温度大于所述第五温度。

上述电池包温度的控制装置,在热管理模式、车辆除霜模式以及电池电芯温度满足电池均温条件时,确定模块根据电池电芯温度,确定电池电芯的平均温度以及温升率;在不同的平均温度以及不同的车辆工况下,处理模块根据温升率对电池包进行冷却或加热处理,实现根据不同的工况对应不同的电池包热处理效果,进而实现当前工况下的快速降温或升温,使得可以避免出现现有技术中仅根据平均温度进行处理导致的电池包温度变化太快现象,从而可以实现平衡电池包温度的效果,提高电池包的充放电性能,提高电池包的寿命。

本发明实施例以电池电芯的平均温度为基准点,在不同的车辆工况下根据电池电芯的最低温度温升率、最高温度的温升率和温升率差值对电池包进行不同的热管理,进而以合适的开度开启水泵,从而提高电池包的热处理效率,以及降低水泵的能耗。

另外,在对电池包进行热管理的过程中,根据电池电芯的温升率进一步开启空调冷却或者开启水暖PTC加热,以便尽快降低电池包的温度差异,平衡电池电芯的温度,以免对电池包的充放电性能造成影响,甚至损坏电池。

另外,在处理模块对电池包进行热管理的过程中,根据电池包的进水口水温判定是否停止热管理,从而可以降低能耗,降低电耗。

本发明实施例提供一种车辆,包括控制器,例如控制器可以为VCU。图4是本发明实施例提供的控制器的示意图。如图4所示,该实施例的控制器4包括:处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个电池包温度的控制方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至步骤103。或者,所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图3所示各模块/单元的功能。

示例性的,所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中,并由所述处理器40执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序42在所述控制器4中的执行过程。例如,所述计算机程序42可以被分割成图3所示各模块/单元。

所述控制器4可包括,但不仅限于,处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解,图4仅仅是控制器4的示例,并不构成对控制器4的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器41可以是所述控制器4的内部存储单元,例如控制器4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述控制器4的外部存储设备,例如所述控制器4上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器41还可以既包括所述控制器4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述控制器所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/控制器和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/控制器实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个电池包温度的控制方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

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