一种混合动力汽车的电池冷却系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力汽车的电池冷却系统及其控制方法，所述电池冷却系统包括：两组进风口，其分别对称开设在电池包的两侧；两个进风管道，其与两组进风口一一对应设置，并且两个进风管道的进风方向相反；其中，每组进风口包括多个进风口；进风管道的进风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通，进风管道的出风端与其对应一组进风口连通，两组出风口，其分别开设在电池包的两侧；其中，出风口与进风口开设在电池包的不同侧面；两个出风管道，其分别与两组出风口一一对应设置；其中，每组出风口包括多个出风口，出风管道的进风端与其对应的一组出风口连通，出风管道的出风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力汽车的电池冷却系统及其控制方法
本专利技术属于混合动力汽车动力电池
，特别涉及一种混合动力汽车的电池冷却系统及其控制方法。
技术介绍
随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点，并已经开始商业化。混合动力汽车使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和动力电池。动力电池是混合动力汽车的关键部件，同时也是决定混合动力汽车未来前景的核心。动力电池是一个温度敏感性元件，高温环境下运行的动力电池，散热不好将会导致热失控，更严重的会导致电池爆炸，而在极低的温度下运行的电池，电池充放电困难，电池容量降低，循环寿命减少。因此，将电池温度控制在电池安全工作温度范围内，对于提高电池的循环寿命，提高电池的工作性能都具有重要的意义。合理控制电池包的温度将显著提高整车的安全性、续驶里程。目前电池的冷却方式，按照冷却介质的不同可以分为空气冷却、液体冷却、相变材料冷却。相对液体冷却和相变材料冷却方式相比，空气冷却方式具有结构简单，整体质量轻，空气源易于获得等优点。但是目前空气冷却方式一般仅以电池包的最高表面温度或平均温度作为电池冷却系统的控制目标，并没有充分考虑到电池包温度不均衡的问题，往往会因为电池最高表面温度或平均温度过高过度冷却，而导致电池局部过冷。不但会导致能量损失，而且会使电池包内部温差增大，加剧电池内阻与容量的不一致性，导致电池受到损伤，影响电池寿命，甚至威胁车辆安全。
技术实现思路
本专利技术提供了一种混合动力汽车的电池冷却系统，其能够提高电池包的温度均匀性。本专利技术提供了一种混合动力汽车的电池冷却系统的控制方法，根据电池单元的表面温度、进风管道的进风温度、出风管道的出风温度和环境温度综合判断控制等级，并根据控制等级对进风管道的进风风速进行调整，能够进一步电池包温度的均匀性，并且提高能量的利用率。本专利技术提供的技术方案为：一种混合动力汽车的电池冷却系统，包括：两组进风口，其分别对称开设在电池包的两侧；两个进风管道，其与所述两组进风口一一对应设置，并且所述两个进风管道的进风方向相反；其中，每组所述进风口包括多个进风口；所述进风管道的进风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通，所述进风管道的出风端与其对应一组进风口连通，两组出风口，其分别开设在所述电池包的两侧；其中，所述出风口与所述进风口开设在所述电池包的不同侧面；两个出风管道，其分别与所述两组出风口一一对应设置；其中，每组所述出风口包括多个出风口，所述出风管道的进风端与其对应的一组出风口连通，所述出风管道的出风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通。优选的是，所述的混合动力汽车的电池冷却系统，还包括：多个第一测温传感器，其分别用于测量所述电池包中每个电池单元的表面温度；多个第二温度传感器，其分别设置在所述两个进风管道的进风端处，用于检测进风管道的进风温度；多个第三温度传感器，其分别设置在所述两个出风管道的出风端处，用于检测出风管道的出风温度；第四温度传感器，其用于检测检测电池包外的环境温度；多个风速传感器，其分别设置在所述两个进风管道的进风端处，用于检测进风管道的进风风速。一种混合动力汽车的电池冷却系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一、获取每个电池单元的表面温度Ti、进风管道的进风温度Tfr、出风管道的出风温度Tfc和环境温度Th；步骤二、根据当前电池单元的最高表面温度Tmax、电池单元的最低表面温度Tmin、进风管道的进风温度Tfr、出风管道的出风温度Tfc和环境温度Th，确定电池冷却系统的控制等级；步骤三、根据所述控制等级对所述进风管道的进风风速进行调整。优选的是，在所述步骤二中，通过BP神经网络确定电池冷却系统的控制等级，包括如下步骤：步骤1、将获取的参数进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层神经元向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}，其中，x1为电池单元的最高表面温度系数，x2为电池单元的最低表面温度系数，x3为进风管道的进风温度系数、x4为出风管道的出风温度系数、x5为环境温度系数；步骤2、所述输入层向量映射到隐藏层，隐藏层向量y＝{y1,y2,…,ym}，m为隐藏层节点个数；步骤3、得到输出层神经元向量o＝{o1,o2,o3}；其中，o1为设定的第1控制等级，o2为设定的第2控制等级，o3为设定的第3控制等级；所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2,3}，i为设定的第i个控制等级，i＝{1,2,3}，当ok为1时，电池冷却系统处于ok对应的控制等级。优选的是，当电池冷却系统处于第1控制等级时，控制进风管道的进风端与电池包外部环境连通，并且将进风管道的进风端处的风速调整为：其中，κ1为经验参数，v1-0为第1控制等级对应的初始进风风速；Tmax为电池单元的最高表面温度，Tmin为电池单元的最低表面温度，Tfr为进风管道的进风温度，Tfc出风管道的出风温度，Th为环境温度，表示电池包最大温差的基准值。优选的是，当电池冷却系统处于第2控制等级时，控制进风管道的进风端与空调送风管连通，并且将进风管道的进风端处的风速调整为：其中，κ2为经验参数，v2-0为第2控制等级对应的初始进风风速；Tmax为电池单元的最高表面温度，Tmin为电池单元的最低表面温度，Tfr为进风管道的进风温度，Tfc出风管道的出风温度，Th为环境温度，表示电池包最大温差的基准值。优选的是，当电池冷却系统处于第3控制等级时，控制进风管道的进风端与空调送风管连通，并且将进风管道的进风端处的风速调整为：其中，κ3为经验参数，v3-0为第3控制等级对应的初始进风风速；Tmax为电池单元的最高表面温度，Tmin为电池单元的最低表面温度，Tfr为进风管道的进风温度，Tfc出风管道的出风温度，Th为环境温度，表示电池包最大温差的基准值。优选的是，所述的混合动力汽车的电池冷却系统的控制方法，还包括：当Tfc≤Tfr+ΔT时，控制出风管道的出风端与空调送风管连通；其中，ΔT表示循环风温差阈值。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的混合动力汽车的电池冷却系统，能够提高电池包的温度均匀性。本专利技术提供的混合动力汽车的电池冷却系统的控制方法，根据电池单元的表面温度、进风管道的进风温度、出风管道的出风温度和环境温度综合判断控制等级，并根据控制等级对进风管道的进风温度进行调整，能够进一步电池包温度的均匀性，并且提高能量的利用率。附图说明图1为本专利技术所述的混合动力汽车的电池冷却系统结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，本专利技术提供了一种混合动力汽车的电池冷却系统，主要包括：两组进风口，其分别对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力汽车的电池冷却系统，其特征在于，包括：/n两组进风口，其分别对称开设在电池包的两侧；/n两个进风管道，其与所述两组进风口一一对应设置，并且所述两个进风管道的进风方向相反；/n其中，每组所述进风口包括多个进风口；所述进风管道的进风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通，所述进风管道的出风端与其对应一组进风口连通，/n两组出风口，其分别开设在所述电池包的两侧；/n其中，所述出风口与所述进风口开设在所述电池包的不同侧面；/n两个出风管道，其分别与所述两组出风口一一对应设置；/n其中，每组所述出风口包括多个出风口，所述出风管道的进风端与其对应的一组出风口连通，所述出风管道的出风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车的电池冷却系统，其特征在于，包括：
两组进风口，其分别对称开设在电池包的两侧；
两个进风管道，其与所述两组进风口一一对应设置，并且所述两个进风管道的进风方向相反；
其中，每组所述进风口包括多个进风口；所述进风管道的进风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通，所述进风管道的出风端与其对应一组进风口连通，
两组出风口，其分别开设在所述电池包的两侧；
其中，所述出风口与所述进风口开设在所述电池包的不同侧面；
两个出风管道，其分别与所述两组出风口一一对应设置；
其中，每组所述出风口包括多个出风口，所述出风管道的进风端与其对应的一组出风口连通，所述出风管道的出风端选择性的与空调送风管或电池包外部环境连通。


2.根据权利要求1所述的混合动力汽车的电池冷却系统，其特征在于，还包括：
多个第一测温传感器，其分别用于测量所述电池包中每个电池单元的表面温度；
多个第二温度传感器，其分别设置在所述两个进风管道的进风端处，用于检测进风管道的进风温度；
多个第三温度传感器，其分别设置在所述两个出风管道的出风端处，用于检测出风管道的出风温度；
第四温度传感器，其用于检测检测电池包外的环境温度；
多个风速传感器，其分别设置在所述两个进风管道的进风端处，用于检测进风管道的进风风速。


3.一种混合动力汽车的电池冷却系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、获取每个电池单元的表面温度Ti、进风管道的进风温度Tfr、出风管道的出风温度Tfc和环境温度Th；
步骤二、根据当前电池单元的最高表面温度Tmax、电池单元的最低表面温度Tmin、进风管道的进风温度Tfr、出风管道的出风温度Tfc和环境温度Th，确定电池冷却系统的控制等级；
步骤三、根据所述控制等级对所述进风管道的进风风速进行调整。


4.根据权利要求3所述的混合动力汽车的电池冷却系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤二中，通过BP神经网络确定电池冷却系统的控制等级，包括如下步骤：
步骤1、将获取的参数进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层神经元向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}，其中，x1为电池单元的最高表面温度系数，x2为电池单元的最低表面温度系数，x3为进风管道的进风温度系数、x4为出风管道的出风温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹立仁，佟大鹏，史志国，田巍，
申请(专利权)人：长春光华学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22