一种电池包液冷系统及其水温控制方法技术方案

本发明专利技术涉及汽车控制技术领域，提供了本发明专利技术还提供了一种基于电池包液冷系统的水温控制方法，包括如下步骤：S1、在充电过程中，若电池最高温度大于温度阈值Ⅰ，则基于电池温度及电流值确定电池包液冷系统所需的制冷功率P

【技术实现步骤摘要】
一种电池包液冷系统及其水温控制方法
本专利技术涉及到汽车安全控制
，提供了一种电池包液冷系统及其水温控制方法。
技术介绍
动力电池的热管理不仅对电池性能和安全性至关重要，也会影响动力电池的使用寿命。传统的动力电池使用空冷技术无法满足当前动力电池系统的热管理要求，随着技术的进步及市场的需求提升，产品性能及使用寿命急需提升。因此动力电池的充放电倍率不断提升，这也带来了电池高温，而高温既会影响电池循环寿命也会影响电池系统的安全性。因此，电池液冷系统应运而生。使用液冷系统可以显著改善高温下电池的温度分布情况。而目前大多系统仅对电池系统进行大功率降温，存在能耗大，降温效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池包液冷系统的水温控制方法，旨在改善上述问题。本专利技术是这样实现的，一种电池包液冷系统，所述系统包括：制冷子系统，由首尾连接的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、板式换热器chiller组成；液冷子系统，由首尾连接的电池包、板式换热器chiller及电子水泵组成；制冷子系统与液冷子系统在板式换热器chiller处进行热交换；在电池包出水口处、电池包进水口处及于电池包内部设有温度传感器，温度传感器与电池管理系统BMS通讯连接，电池管理系统与整车控制器VCU通讯连接，整车控制器VCU与压缩机控制器、电子膨胀阀通讯连接。另一方面，本专利技术还提供了一种基于电池包液冷系统的水温控制方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、在充电过程中，若电池最高温度大于温度阈值Ⅰ，则基于电池温度及电流值确定电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool，进而计算请求的压缩机转速，基于请求的压缩机转速来控制压缩机；S2、检测电池包进水口处的温度值，若温度值降至温度设定值，基于电池包进水口及电池包出水口处的温度值与目标温度的差值来计算电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool，进而计算请求的压缩机转速，基于请求的压缩机转速来控制压缩机。步骤S1中的电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool的获取方法具体如下：S11、通过标定的方式获取电池温度-电池电流-电池包液冷系统所需制冷功率的映射表；S12、在电池温度-电池电流-电池包液冷系统所需制冷功率映射表中查找当前电池的温度及电流对应的电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool。步骤S2中的电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool的计算方法具体如下：Pcool＝P1+P2P1为基于电池包出水口处温度值与目标温度的差值计算所需的制冷功率值，P2为基于电池包进水口处温度值与目标温度的差值计算制冷功率的修正值；P1＝(T′2-Tm)*c*ρ*qv，T′2为冷却液在电池包出口处的温度值，Tm为冷却液的目标温度值，c为冷却液的比热容，ρ为冷却液的密度，qv为冷却液的体积流量；P2＝(T2-Tm)*c*ρ*qv，T2为冷却液在电池包进水口处的温度值，Tm为冷却液的目标温度值，c为冷却液的比热容，ρ为冷却液的密度，qv为冷却液的体积流量。压缩机请求转速的确定方法具体如下：时间车载空调所需的制冷功率PAC与液冷系统所需的制冷功率Pcool对应的压缩机转速n，与压缩机最大转速nmax作对比，取MIN(n，nmax)作为压缩机的请求转速。确定压缩机的请求转速后，确定电子膨胀阀的开度，电子膨胀阀的开度确定方法具体如下：标定液冷系统请求的制冷功率Pcool对应的电子膨胀阀的开度，基于当前液冷系统请求的制冷功率Pcool来确定当前电子膨胀阀的开度。在步骤S2之后还包括：在电池温度低于温度阈值Ⅱ时，关闭电子膨胀阀，并计算电池内的最高温度与最低温度的温度差值，若差值小于设定的温度差值，则关闭电池包液冷系统，若温差大于设定的温度差值，则保持电池包液冷系统的循环，直至温差小于设定的温度差。在电池温度较高时，基于电池温度及电流来标定电池液冷系统所需的制冷功率，旨在实现电池在高温下的快速降温；在冷却液的温度达接近目标温度时，基于电池包进水口及电池包出水口处的温度值与目标温度的差值精准计算电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool，根据实时状态进行液冷系统请求功率的调整，以达到降低制冷能耗，提高制冷效率的效果。附图说明图1为本专利技术实施例提供的电池包液冷系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的电池包液冷系统的水温控制方法流程图。具体实施方式下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的电池包液冷系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本专利技术实施例相关的部分。该电池包液冷系统包括：制冷子系统，由首尾连接的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、板式换热器chiller组成；液冷子系统，由首尾连接的电池包、板式换热器chiller及电子水泵组成；制冷子系统与液冷子系统在板式换热器chiller处进行热交换；在电池包出水口处、电池包进水口处及于电池包内部设有温度传感器，温度传感器与电池管理系统BMS通讯连接，电池管理系统与整车控制器VCU通讯连接，整车控制器VCU与压缩机控制器、电子膨胀阀通讯连接。图2为本专利技术实施例提供的电池包液冷系统的水温控制方法流程图，该方法具体包括如下步骤：S1、在充电过程中，若电池最高温度大于温度阈值Ⅰ(36℃)，则电池管理系统BMS基于电池温度及电流值确定电池包液冷系统所需的制冷功率，进而计算请求的压缩机转速，整车控制器VCU基于请求的压缩机转速来控制压缩机；在本专利技术实施例中，在电池管理系统BMS中集成有电池温度-电池电流-电池包液冷系统所需制冷功率的映射表，该映射表是基于不同电池温度、不同电池电流下对应的产热来标定液冷系统所需的制冷功率Pcool，即为请求制冷功率。在电池温度-电池电流-电池包液冷系统所需制冷功率映射表中查找当前电池的温度及电流对应的电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool，计算车载空调所需的制冷功率PAC与液冷系统所需的制冷功率Pcool对应的压缩机转速n，与压缩机最大转速nmax作对比，取MIN(n，nmax)来控制压缩机转速。在本专利技术实施例中，标定液冷系统请求的制冷功率Pcool对应的电子膨胀阀的开度，基于当前液冷系统请求的制冷功率Pcool来确定当前电子膨胀阀的开度，整车控制器VCU控制电子膨胀阀处于对应开度。S2、检测电池包出进口处的温度值，若温度值降至温度设定值(18℃)，基于电池包进水口及电池包出水口处的温度值与目标温度的差值来计算电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool，进而计算请求的压缩机转速，整车控制器VCU基于请求的压缩机转速来控制压缩机，最后电池包出水口处降会接近或达到目标温度值(15℃)，冷却液的目标温度值是基于仿真的方式获取，满足电池在充放电过程中电池温降的冷却液温度值。在本专利技术实施例中，电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool的计算公式具体如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池包液冷系统，其特征在于，所述系统包括：/n制冷子系统，由首尾连接的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、板式换热器chiller组成；液冷子系统，由首尾连接的电池包、板式换热器chiller及电子水泵组成；制冷子系统与液冷子系统在板式换热器chiller处进行热交换；/n在电池包出水口、电池包进水口及于电池包内部设有温度传感器，温度传感器与电池管理系统BMS通讯连接，电池管理系统与整车控制器VCU通讯连接，整车控制器VCU与压缩机控制器、电子膨胀阀通讯连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池包液冷系统，其特征在于，所述系统包括：
制冷子系统，由首尾连接的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、板式换热器chiller组成；液冷子系统，由首尾连接的电池包、板式换热器chiller及电子水泵组成；制冷子系统与液冷子系统在板式换热器chiller处进行热交换；
在电池包出水口、电池包进水口及于电池包内部设有温度传感器，温度传感器与电池管理系统BMS通讯连接，电池管理系统与整车控制器VCU通讯连接，整车控制器VCU与压缩机控制器、电子膨胀阀通讯连接。


2.基于权利要求1所述电池包液冷系统的水温控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、在充电过程中，若电池最高温度大于温度阈值Ⅰ，则基于电池温度及电流值确定电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool，进而计算请求的压缩机转速，基于请求的压缩机转速来控制压缩机；
S2、检测电池包进水口处的温度值，若温度值降至温度设定值，基于电池包进水口及电池包出水口处的温度值与目标温度的差值来计算电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool，进而计算请求的压缩机转速，基于请求的压缩机转速来控制压缩机。


3.如权利要求2所述电池包液冷系统的水温控制方法，其特征在于，步骤S1中的电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool的获取方法具体如下：
S11、通过标定的方式获取电池温度-电池电流-电池包液冷系统所需制冷功率的映射表；
S12、在电池温度-电池电流-电池包液冷系统所需制冷功率映射表中查找当前电池的温度及电流对应的电池包液冷系统所需的制冷功率Pcool。


4.如权利要求2所述电池包液冷系统的水温控制方法，其特征在于，步骤S2中的电池包液冷系...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴业鹏，赵国华，朱广燕，张静雅，黄玉龙，
申请(专利权)人：奇瑞商用车安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34