一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法技术方案

本发明专利技术属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，水冷机组系统包括：整车BMS控制器；TMS控制器，TMS控制器与整车BMS控制器进行通信，并执行制冷、自循环或制热工作模式；电子水泵；电子风扇；压缩机；PTC液体加热器；三态压力开关；环境温度传感器；出水温度传感器；所述控制方法包括三种制冷、自循环或制热工作模式。本发明专利技术解决了现有控制策略影响系机组运行有效性及电器件使用寿命，不能实现多种工况，无法满足客户实际需求，市场竞争力低的技术问题。市场竞争力低的技术问题。市场竞争力低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法


[0001]本专利技术属于新能源汽车
，具体涉及一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法。

技术介绍

[0002]电池热管理系统水冷机组通过控制器采集水温、冷媒压力、环境温度等数据来调节压缩机转速、电子风扇转速、电子水泵转速。目前在实际运行过会遇到多种工况出现运行异常(如低温环境下冷媒压力偏低会出现报警、春秋季会出现压缩机频繁启动等)，暂未实现短时间内下高压条件不满足客户实际需求等，即该控制策略较简单严重影响系机组运行有效性及电器件使用寿命，未能考虑多种工况及客户实际需求，市场竞争力低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，以解决现有控制策略影响系机组运行有效性及电器件使用寿命，不能实现多种工况，无法满足客户实际需求，市场竞争力低的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案，一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，水冷机组系统包括：
[0005]整车BMS控制器；
[0006]TMS控制器，TMS控制器与整车BMS控制器进行通信，并执行制冷、自循环或制热工作模式；
[0007]电子水泵，用于推动防冻液循环，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速推动防冻液循环，并反馈水泵工作状态给控制器；；
[0008]电子风扇，用于给散热器进行风冷，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速，并反馈电子风扇工作状态给TMS控制器；
[0009]压缩机，用于制冷，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行相应的转速进行制冷，且反馈压缩机工作状态给TMS控制器；
[0010]PTC液体加热器，用于加热防冻液，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行输出相应的加热功率，并反馈PTC液体加热器的工作状态给TMS控制器；
[0011]三态压力开关，包括低压开关、中态开关、高压开关，用于检测压缩机冷媒压力状态并反馈给TMS控制器；
[0012]环境温度传感器，用于检测环境温度并反馈给TMS控制器；
[0013]出水温度传感器，用于检测水冷机组出水口水温并反馈给TMS控制器；
[0014]其特征是，所述控制方法包括以下步骤：
[0015](1)制冷模式：
[0016](1
‑
1)当BMS控制器发送制冷指令报文给到TMS控制器，环境温度传感器检测到环境温度＜10℃时，启动压缩机以最低转速运行3min，然后通过三态压力开关检测压缩机冷
媒压力，当检测三态压力开关的中态开关闭合、低压开关闭合、高压开关闭合时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
[0017]当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
[0018]当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
[0019]电子风扇运行20s后，压缩机转速根据
△
T进行调整，
△
T＝水冷机组出水温度
‑
目标温度；
[0020]当
△
T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
[0021]当0≤
△
T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
[0022][0023]当
‑
5℃≤
△
T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
[0024]当
△
T≤
‑
5℃时，延时10s关闭压缩机；
[0025](1
‑
2)当环境温度传感器检测到：10℃≤环境温度＜50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵10s后打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
[0026]当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
[0027]当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％，
[0028]电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机转速根据
△
T进行调整，
△
T＝出水温度
‑
目标温度；
[0029]当
△
T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
[0030]当0≤
△
T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
[0031][0032]当
‑
5℃≤
△
T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
[0033]当
△
T≤
‑
5℃时，延时10s关闭压缩机；
[0034](1
‑
3)当环境温度传感器检测到：环境温度≥50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的50％；
[0035]电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
[0036]电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机以最低转速运行；
[0037](2)制热模式：
[0038]当BMS发送制热指令报文给到TMS，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，TMS控制器控制首次启动的液体加热PTC器按照最大功率运行；
[0039]当出水温度传感器检测到PTC液体加热器的出水温度Tw≥60℃，PTC液体加热器停止加热，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
[0040]当55℃＜Tw＜60℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的50％运行，电子水泵以电
子水泵最高转速80％运行；
[0041]当Tw≤55℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的80％功率运行，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
[0042](3)自循环模式：
[0043]当BMS发送自循环指令报文给到TMS，TMS控制器在10s内控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％。
[0044]采用上述方案，具有以下效果：
[0045]第一，本专利技术高度的集成控制提供了一种高效可靠的电池热管理系统控制策略，具备良好的各工作模式控制，实现了系统控制更加可靠、节能、高效；
[0046]第二，本专利技术实现环境温度较低时的制冷功能，避免冬季温度较低时出现低压报警问题无法启动压缩机，保护压缩机以达到延长使用寿命；
[0047]第三，本专利技术环境温度较高时，采用压缩机低转速的控制逻辑来进行制冷，避免高负荷运行影响系统寿命；
[0048]第四，本专利技术环境温度多点监测，并做更加细化控制，避免压缩机在春秋季频繁启动，提高了工作效率且达到了延长压缩机适用寿命的目的；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，水冷机组系统包括：整车BMS控制器；TMS控制器，TMS控制器与整车BMS控制器进行通信，并执行制冷、自循环或制热工作模式；电子水泵，用于推动防冻液循环，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速推动防冻液循环，并反馈水泵工作状态给控制器；；电子风扇，用于给散热器进行风冷，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速，并反馈电子风扇工作状态给TMS控制器；压缩机，用于制冷，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行相应的转速进行制冷，且反馈压缩机工作状态给TMS控制器；PTC液体加热器，用于加热防冻液，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行输出相应的加热功率，并反馈PTC液体加热器的工作状态给TMS控制器；三态压力开关，包括低压开关、中态开关、高压开关，用于检测压缩机冷媒压力状态并反馈给TMS控制器；环境温度传感器，用于检测环境温度并反馈给TMS控制器；出水温度传感器，用于检测水冷机组出水口水温并反馈给TMS控制器；其特征是，所述控制方法包括以下步骤：(1)制冷模式：(1
‑
1)当BMS控制器发送制冷指令报文给到TMS控制器，环境温度传感器检测到环境温度＜10℃时，启动压缩机以最低转速运行3min，然后通过三态压力开关检测压缩机冷媒压力，当检测三态压力开关的中态开关闭合、低压开关闭合、高压开关闭合时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；电子风扇运行20s后，压缩机转速根据
△
T进行调整，
△
T＝水冷机组出水温度
‑
目标温度；当
△
T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；当0≤
△
T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为当
‑
5℃≤
△
T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；当
△
T≤
‑
5℃时，延时10s关闭压缩机；(1
‑
2)当环境温度传感器检测到：10℃≤环境温度＜50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵10s后打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％，电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机转速根据
△
T进行调整，
△
T＝出水温度
‑
目标温度；当
△
T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；当0≤
△
T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为当
‑
5℃≤
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝民，熊双元，张政，马树洋，尹国平，
申请(专利权)人：扬州嘉和新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：