動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力電池的性能對(duì)溫度變化較敏感，車上裝載電池的空間有限，正常運(yùn)行所需的電池?cái)?shù)目較大，電池均為緊密連接。當(dāng)車輛在高速、低速、加速、減速等不同工況下，電池會(huì)以不同倍率放電，會(huì)以不同的生熱速率產(chǎn)生大量的熱量，加上時(shí)間累積以及空間影響，聚集大量的熱量，因此有效的熱管理十分重要。電池?zé)峁芾硎请姵毓芾硐到y(tǒng)中的一個(gè)重要部分，熱管理系統(tǒng)用來(lái)有效的控制電池溫度，保持電池溫度均衡，降低電池內(nèi)部溫度分布不均。熱管理是否有效，對(duì)于電池的性能和SOC的估算等影響很大。
[0003]現(xiàn)在有很多熱管理的方案，通過(guò)溫度傳感器采集溫度，根據(jù)采集到的電池溫度，采取開(kāi)啟風(fēng)扇等措施，進(jìn)行熱管理。
[0004]但是不論采用何種降溫的方式，溫度的變化總是需要一定時(shí)間的，等到溫度上升之后再采取冷卻措施，不能夠有效的控制電池的溫度。溫度采集點(diǎn)的布置不可能很多，溫度的傳遞需要一定的時(shí)間。因此傳統(tǒng)的熱管理方式，總是在溫度上升之后再進(jìn)行冷卻等措施，不能有效的控制電池溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置及方法，能夠在動(dòng)力電池的溫度上升之前采取降溫措施，有效的進(jìn)行熱管理，控制電池的溫度。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0009]本發(fā)明提供過(guò)來(lái)一種動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，包括:
[0010]采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集電池對(duì)外輸出的電流值、電池溫度值，以及電池外界的環(huán)境溫度值；
[0011]預(yù)測(cè)模塊，用于在當(dāng)所述電流值高于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值，且所述環(huán)境溫度值高于所述預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)，啟動(dòng)第一控制模塊；當(dāng)所述電流值低于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值和/或所述環(huán)境溫度值低于所述預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)，啟動(dòng)第二控制模塊；
[0012]第一控制模塊，通過(guò)預(yù)測(cè)預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池的狀態(tài)，根據(jù)電池的熱模型，預(yù)估預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池最高溫度值；當(dāng)所述預(yù)估的電池最高溫度值高于預(yù)設(shè)的散熱裝置第一啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟散熱裝置；當(dāng)所述預(yù)估的電池最高溫度值低于預(yù)設(shè)的散熱裝置第一關(guān)閉溫度閾值時(shí)，關(guān)閉散熱裝置；
[0013]第二控制模塊，將所述電池溫度值中最高的溫度值作為當(dāng)前的電池最高溫度值，當(dāng)所述當(dāng)前的電池最高溫度值高于預(yù)設(shè)的散熱裝置第二啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟散熱裝置；當(dāng)所述當(dāng)前的電池最高溫度低于預(yù)設(shè)的散熱裝置第二關(guān)閉溫度閾值時(shí)，關(guān)閉散熱裝置。
[0014]優(yōu)選的，所述電池溫度值包括電池單體的溫度值、由多個(gè)所述電池單體所組成的電池模塊的溫度值和由多個(gè)所述電池模塊所組成的電池包的溫度值。
[0015]優(yōu)選的，所述散熱裝置包括風(fēng)冷裝置和/或液冷裝置。
[0016]優(yōu)選的，當(dāng)所述散熱裝置為風(fēng)冷裝置時(shí)，所述風(fēng)冷裝置包括風(fēng)扇裝置和空調(diào)裝置。
[0017]本發(fā)明還提供了一種動(dòng)力電池?zé)峁芾矸椒?，包?
[0018]通過(guò)采集模塊實(shí)時(shí)采集電池對(duì)外輸出的電流值、電池溫度值，以及電池外界的環(huán)境溫度值；
[0019]通過(guò)預(yù)測(cè)模塊，當(dāng)所述電流值高于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值，且所述環(huán)境溫度值高于所述預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)，啟動(dòng)第一控制模塊；當(dāng)所述電流值低于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值和/或所述環(huán)境溫度值低于所述預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)，啟動(dòng)第二控制模塊；
[0020]通過(guò)第一控制模塊，通過(guò)預(yù)測(cè)預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池的狀態(tài)，根據(jù)電池的熱模型，預(yù)估預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池最高溫度值；當(dāng)所述預(yù)估的電池最高溫度值高于預(yù)設(shè)的散熱裝置第一啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟散熱裝置；當(dāng)所述預(yù)估的電池最高溫度值低于預(yù)設(shè)的散熱裝置第一關(guān)閉溫度閾值時(shí)，關(guān)閉散熱裝置；
[0021]通過(guò)第二控制模塊，將所述電池溫度值中最高的溫度值作為當(dāng)前的電池最高溫度值，當(dāng)所述當(dāng)前的電池最高溫度值高于預(yù)設(shè)的散熱裝置第二啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟散熱裝置；當(dāng)所述當(dāng)前的電池最高溫度低于預(yù)設(shè)的散熱裝置第二關(guān)閉溫度閾值時(shí)，關(guān)閉散熱裝置。
[0022]優(yōu)選的，所述散熱裝置包括風(fēng)冷裝置或液冷裝置。
[0023]優(yōu)選的，所述散熱裝置包括一級(jí)散熱裝置和二級(jí)散熱裝置，開(kāi)始散熱裝置的方式為:
[0024]第一控制模塊啟動(dòng)后，當(dāng)預(yù)估的電池最高溫度值高于一級(jí)散熱裝置第一開(kāi)啟的溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟一級(jí)散熱裝置；當(dāng)預(yù)估的電池最高溫度低于一級(jí)散熱裝置第一關(guān)閉的溫度閾值時(shí)，關(guān)閉一級(jí)散熱裝置；當(dāng)預(yù)估的電池最高溫度值高于二級(jí)散熱裝置第一開(kāi)啟的溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟二級(jí)散熱裝置；當(dāng)預(yù)估的電池最高溫度值低于二級(jí)散熱裝置第一關(guān)閉的溫度閾值時(shí)，關(guān)閉二級(jí)散熱裝置；
[0025]第二控制模塊啟動(dòng)后，在當(dāng)前的電池最高溫度值高于一級(jí)散熱裝置第二開(kāi)啟的溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟一級(jí)散熱裝置；在當(dāng)前的電池最高溫度值低于一散熱裝置第二關(guān)閉的溫度閾值時(shí)，關(guān)閉一級(jí)散熱裝置；在當(dāng)前的電池最高溫度值高于二級(jí)散熱裝置第二開(kāi)啟的溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟二級(jí)散熱裝置；在當(dāng)前的電池最高溫度低于二級(jí)散熱裝置第二關(guān)閉的溫度閾值時(shí)，關(guān)閉二級(jí)散熱裝置。
[0026]優(yōu)選的，所述一級(jí)散熱裝置第一或第二開(kāi)啟的溫度閾值分別大于一級(jí)散熱裝置第一或第二關(guān)閉的溫度閾值；所述二級(jí)散熱裝置第一或第二開(kāi)啟的溫度閾值分別大于二級(jí)散熱裝置第一或第二關(guān)閉的溫度閾值；所述二級(jí)散熱裝置第一或第二開(kāi)啟的溫度閾值分別大于一級(jí)散熱裝置第一或第二開(kāi)啟的溫度閾值。
[0027]優(yōu)選的，所述一級(jí)散熱裝置為風(fēng)扇裝置，二級(jí)散熱裝置空調(diào)裝置。
[0028](三)有益效果
[0029]本發(fā)明提供了一種動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置及方法，通過(guò)采集實(shí)時(shí)電池對(duì)外輸出的電流值和環(huán)境溫度值，將電流值和環(huán)境溫度值分別與預(yù)先設(shè)定的電流標(biāo)定值和預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值進(jìn)行比較，在滿足電流值高于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值且環(huán)境溫度值高于預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)進(jìn)入提前開(kāi)啟散熱模式，將電池最高溫度與預(yù)設(shè)的開(kāi)啟或關(guān)閉溫度閾值進(jìn)行比較，進(jìn)而開(kāi)啟或關(guān)閉散熱裝置。本發(fā)明通過(guò)預(yù)測(cè)預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池的狀態(tài)，預(yù)估預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池最高溫度值，能在電池溫度升高前，提前進(jìn)行降溫處理，使電池能夠保持合理的溫度內(nèi)，減少由于溫度的滯后性，導(dǎo)致電池溫度升高后，才進(jìn)行降溫的影響。更有效的進(jìn)行電池?zé)峁芾?，確保電池高效率、長(zhǎng)壽命運(yùn)行。
[0030]本發(fā)明可以采用風(fēng)冷和/或液冷等多種散熱裝置進(jìn)行冷卻，使得更節(jié)能，對(duì)電池的冷卻效果也更好。
【附圖說(shuō)明】
[0031]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電池?zé)峁芾矸椒ǖ牧鞒淌疽鈭D；
[0034]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電池?zé)峁芾矸椒ǖ牧鞒淌疽鈭D。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]實(shí)施例1:
[0037]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，包括:
[0038]采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集電池對(duì)外輸出的電流值、電池溫度值，以及電池外界的環(huán)境溫度值；
[0039]預(yù)測(cè)模塊，用于在當(dāng)所述電流值高于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值，且所述環(huán)境溫度值高于所述預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)，啟動(dòng)第一控制模塊；當(dāng)所述電流值低于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值和/或所述環(huán)境溫度值低于所述預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)，啟動(dòng)第二控制模塊；
[0040]第一控制模塊，通過(guò)預(yù)測(cè)預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池的狀態(tài)，根據(jù)電池的熱模型，預(yù)估預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池最高溫度值；當(dāng)所述預(yù)估的電池最高溫度值高于預(yù)設(shè)的散熱裝置第一啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟散熱裝置；當(dāng)所述預(yù)估的電池最高溫度值低于預(yù)設(shè)的散熱裝置第一關(guān)閉溫度閾值時(shí)，關(guān)閉散熱裝置；
[0041]第二控制模塊，將所述電池溫度值中最高的溫度值作為當(dāng)前的電池最高溫度值，當(dāng)所述當(dāng)前的電池最高溫度值高于預(yù)設(shè)的散熱裝置第二啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，開(kāi)啟散熱裝置；當(dāng)所述當(dāng)前的電池最高溫度低于預(yù)設(shè)的散熱裝置第二關(guān)閉溫度閾值時(shí)，關(guān)閉散熱裝置。
[0042]本發(fā)明提供了一種動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置及方法，通過(guò)采集實(shí)時(shí)電池對(duì)外輸出的電流值和環(huán)境溫度值，將電流值和環(huán)境溫度值分別與預(yù)先設(shè)定的電流標(biāo)定值和預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值進(jìn)行比較，在滿足電流值高于所述預(yù)設(shè)的電流標(biāo)定值且環(huán)境溫度值高于預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度標(biāo)定值時(shí)進(jìn)入提前開(kāi)啟散熱模式，將電池最高溫度與預(yù)設(shè)的開(kāi)啟或關(guān)閉溫度閾值進(jìn)行比較，進(jìn)而開(kāi)啟或關(guān)閉散熱裝置。本發(fā)明通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池的狀態(tài)，預(yù)估預(yù)設(shè)時(shí)間段后電池最高溫度值，能在電池溫度升高前，提前進(jìn)行降溫處理，使電池能夠保持合理的溫度內(nèi)，減少由于溫度的滯后性，導(dǎo)致電池溫度升高后，才進(jìn)行降溫的影響。更有效的進(jìn)行電池?zé)峁芾?，確保電池高效率、長(zhǎng)壽命運(yùn)行。
[0043]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明
[0044]可根據(jù)以下方法建立電池?zé)崮Ｐ停⑼ㄟ^(guò)熱模型估算電池最高溫度值:
[0045]通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得電池的比熱容，或通過(guò)電池成分材料的熱容，通過(guò)加權(quán)的方式計(jì)算得出電池的比熱容。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得電池與空氣或其他散熱介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)。根據(jù)電池包結(jié)構(gòu)確定電池散熱模型。電池的溫升與電池生熱和散熱有關(guān)，主要包括電池內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱、電池的化學(xué)反應(yīng)熱等，以及電池與外界的熱交換。本實(shí)施例應(yīng)用所采用的一種方法是，假定預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，電池將以恒定電流放電，通過(guò)電池的S0C、電池內(nèi)阻等，計(jì)算出電池內(nèi)阻上的損耗功率。通過(guò)生熱率模型估計(jì)出電池的生熱率。建