动力电池热管理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种动力电池热管理系统及方法，涉及汽车动力电池技术领域。该系统包括：采集模块，用于实时采集电池对外输出的电流值和电池温度值；预测模块，用于预测电池的温升状态，并依据所述温升状态判断是否进入提前开启散热模式；第一和第二控制模块，分别用于控制电池散热装置。本发明专利技术通过预测预设时间段后电池的状态，进而预估预设时间段后的最高温度，能在电池温度升高前，提前进行降温处理，使电池能够保持合理的温度内，减少由于温度的滞后性，导致电池温度升高后，才进行降温的影响。更有效的进行电池热管理，确保电池高效率、长寿命运行。

【技术实现步骤摘要】
动力电池热管理装置及方法
本专利技术涉及电动汽车动力电池
，具体涉及一种动力电池热管理装置及方法。
技术介绍
动力电池的性能对温度变化较敏感，车上装载电池的空间有限，正常运行所需的电池数目较大，电池均为紧密连接。当车辆在高速、低速、加速、减速等不同工况下，电池会以不同倍率放电，会以不同的生热速率产生大量的热量，加上时间累积以及空间影响，聚集大量的热量，因此有效的热管理十分重要。电池热管理是电池管理系统中的一个重要部分，热管理系统用来有效的控制电池温度，保持电池温度均衡，降低电池内部温度分布不均。热管理是否有效，对于电池的性能和SOC的估算等影响很大。现在有很多热管理的方案，通过温度传感器采集温度，根据采集到的电池温度，采取开启风扇等措施，进行热管理。但是不论采用何种降温的方式，温度的变化总是需要一定时间的，等到温度上升之后再采取冷却措施，不能够有效的控制电池的温度。温度采集点的布置不可能很多，温度的传递需要一定的时间。因此传统的热管理方式，总是在温度上升之后再进行冷却等措施，不能有效的控制电池温度。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种动力电池热管理装置及方法，能够在动力电池的温度上升之前采取降温措施，有效的进行热管理，控制电池的温度。（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：本专利技术提供过来一种动力电池热管理装置，包括：采集模块，用于实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；预测模块，用于在当所述电流值高于所述预设的电流标定值，且所述环境温度值高于所述预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于所述预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于所述预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，根据电池的热模型，预估预设时间段后电池最高温度值；当所述预估的电池最高温度值高于预设的散热装置第一启动温度阈值时，开启散热装置；当所述预估的电池最高温度值低于预设的散热装置第一关闭温度阈值时，关闭散热装置；第二控制模块，将所述电池温度值中最高的温度值作为当前的电池最高温度值，当所述当前的电池最高温度值高于预设的散热装置第二启动温度阈值时，开启散热装置；当所述当前的电池最高温度低于预设的散热装置第二关闭温度阈值时，关闭散热装置。优选的，所述电池温度值包括电池单体的温度值、由多个所述电池单体所组成的电池模块的温度值和由多个所述电池模块所组成的电池包的温度值。优选的，所述散热装置包括风冷装置和/或液冷装置。优选的，当所述散热装置为风冷装置时，所述风冷装置包括风扇装置和空调装置。本专利技术还提供了一种动力电池热管理方法，包括：通过采集模块实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；通过预测模块，当所述电流值高于所述预设的电流标定值，且所述环境温度值高于所述预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于所述预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于所述预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；通过第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，根据电池的热模型，预估预设时间段后电池最高温度值；当所述预估的电池最高温度值高于预设的散热装置第一启动温度阈值时，开启散热装置；当所述预估的电池最高温度值低于预设的散热装置第一关闭温度阈值时，关闭散热装置；通过第二控制模块，将所述电池温度值中最高的温度值作为当前的电池最高温度值，当所述当前的电池最高温度值高于预设的散热装置第二启动温度阈值时，开启散热装置；当所述当前的电池最高温度低于预设的散热装置第二关闭温度阈值时，关闭散热装置。优选的，所述散热装置包括风冷装置或液冷装置。优选的，所述散热装置包括一级散热装置和二级散热装置，开始散热装置的方式为：第一控制模块启动后，当预估的电池最高温度值高于一级散热装置第一开启的温度阈值时，开启一级散热装置；当预估的电池最高温度低于一级散热装置第一关闭的温度阈值时，关闭一级散热装置；当预估的电池最高温度值高于二级散热装置第一开启的温度阈值时，开启二级散热装置；当预估的电池最高温度值低于二级散热装置第一关闭的温度阈值时，关闭二级散热装置；第二控制模块启动后，在当前的电池最高温度值高于一级散热装置第二开启的温度阈值时，开启一级散热装置；在当前的电池最高温度值低于一散热装置第二关闭的温度阈值时，关闭一级散热装置；在当前的电池最高温度值高于二级散热装置第二开启的温度阈值时，开启二级散热装置；在当前的电池最高温度低于二级散热装置第二关闭的温度阈值时，关闭二级散热装置。优选的，所述一级散热装置第一或第二开启的温度阈值分别大于一级散热装置第一或第二关闭的温度阈值；所述二级散热装置第一或第二开启的温度阈值分别大于二级散热装置第一或第二关闭的温度阈值；所述二级散热装置第一或第二开启的温度阈值分别大于一级散热装置第一或第二开启的温度阈值。优选的，所述一级散热装置为风扇装置，二级散热装置空调装置。（三）有益效果本专利技术提供了一种动力电池热管理装置及方法，通过采集实时电池对外输出的电流值和环境温度值，将电流值和环境温度值分别与预先设定的电流标定值和预设的环境温度标定值进行比较，在满足电流值高于所述预设的电流标定值且环境温度值高于预设的环境温度标定值时进入提前开启散热模式，将电池最高温度与预设的开启或关闭温度阈值进行比较，进而开启或关闭散热装置。本专利技术通过预测预设时间段后电池的状态，预估预设时间段后电池最高温度值，能在电池温度升高前，提前进行降温处理，使电池能够保持合理的温度内，减少由于温度的滞后性，导致电池温度升高后，才进行降温的影响。更有效的进行电池热管理，确保电池高效率、长寿命运行。本专利技术可以采用风冷和/或液冷等多种散热装置进行冷却，使得更节能，对电池的冷却效果也更好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例的电池热管理系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例的电池热管理方法的流程示意图;图3为本专利技术实施例的电池热管理方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：如图1所示，本专利技术实施例提供了一种动力电池热管理装置，包括：采集模块，用于实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；预测模块，用于在当所述电流值高于所述预设的电流标定值，且所述环境温度值高于所述预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于所述预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于所述预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，根据电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池热管理装置，其特征在于，包括：采集模块，用于实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；预测模块，用于在当所述电流值高于所述预设的电流标定值，且所述环境温度值高于所述预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于所述预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于所述预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，并根据电池的热模型，预估预设时间段后电池最高温度值；当所述预估的电池最高温度值高于预设的散热装置第一启动温度阈值时，开启散热装置；当所述预估的电池最高温度值低于预设的散热装置第一关闭温度阈值时，关闭散热装置；第二控制模块，将所述电池温度值中最高的温度值作为当前的电池最高温度值，当所述当前的电池最高温度值高于预设的散热装置第二启动温度阈值时，开启散热装置；当所述当前的电池最高温度低于预设的散热装置第二关闭温度阈值时，关闭散热装置。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池热管理装置，其特征在于，包括：采集模块，用于实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；预测模块，用于在当所述电流值高于预设的电流标定值，且所述环境温度值高于预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，并根据电池的热模型，预估预设时间段后电池最高温度值；当所述预估的电池最高温度值高于预设的散热装置第一启动温度阈值时，开启散热装置；当所述预估的电池最高温度值低于预设的散热装置第一关闭温度阈值时，关闭散热装置；第二控制模块，将所述电池温度值中最高的温度值作为当前的电池最高温度值，当所述当前的电池最高温度值高于预设的散热装置第二启动温度阈值时，开启散热装置；当所述当前的电池最高温度低于预设的散热装置第二关闭温度阈值时，关闭散热装置。2.如权利要求1所述的动力电池热管理装置，其特征在于：所述电池温度值包括电池单体的温度值、由多个所述电池单体所组成的电池模块的温度值和由多个所述电池模块所组成的电池包的温度值。3.如权利要求1所述的动力电池热管理装置，其特征在于：所述散热装置包括风冷装置和/或液冷装置。4.如权利要求3所述的动力电池热管理装置，其特征在于：当所述散热装置为风冷装置时，所述风冷装置包括风扇装置和/或空调装置。5.一种动力电池热管理方法，其特征在于，包括：通过采集模块实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；通过预测模块，当所述电流值高于预设的电流标定值，且所述环境温度值高于预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；通过第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，并根据电池的热模型，预估预设时间段后电池最高温度值；当所述预估的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥日，张君鸿，闫丽娟，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11