一种电池预见性热管理方法及系统技术方案

本申请公开了一种电池预见性热管理方法及系统，属于电池热管理技术领域，包括采集电机参与度信息和温度影响信息，对电机参与度信息进行处理得到充放电倍率，根据充放电倍率查找预设的充放电倍率

【技术实现步骤摘要】
一种电池预见性热管理方法及系统


[0001]本申请涉及电池热管理
，具体涉及一种电池预见性热管理方法及系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车和传统汽车相比，其能源消耗更加环保，而且对化石燃料的需求也很小，现在已经变成市场上的主要发展方向。我国混动新能源汽车行业对一些新能源技术进行重点攻克，目前在动力电池和控制器以及充电桩方面有了非常大的突破，掌握了很多的关键技术。混动新能源汽车的发展与动力电池息息相关，而动力电池的主要性能与其温度有很大的关联，所以要设计合理的热管理系统，这对提高整车动力性以及经济性具有重要意义。
[0003]电池热管理是BMS(Battery Management System，电池管理系统)中的重要功能之一，主要是为了让电池组能够始终保持在一个合适的温度范围内进行工作，从而来维持电池组最佳的工作状态。电池热管理主要包括冷却、加热以及温度均衡等功能。冷却和加热功能，主要针对外部环境温度对电池可能造成的影响来进行相应的调整。温度均衡则是用来减小电池组内部的温度差异，防止某一部分电池过热造成的快速衰减。
[0004]混动汽车在整个行使过程中，电池会出现频繁的充、放电大功率使用，产生的热量较多，会导致内部温度急剧上升，若电池热管理控制不合理将会将导致电池组局部温度过高，降低电池充、放电循环效率，严重时会发生热失控，威胁人身安全。不同温度范围内，电池充放电倍率不同。设计合理的热管理控制策略，保证动力电池工作在合理的温度范围区间才能充分发挥动力电池的最佳性能，延长动力电池使用寿命，提高整车动力性与经济性。
[0005]现有技术方案一是将电池温度维持在充放电倍率最高区间。由于电池在不同温度区间，充放倍率不同，将电池温度维持在充放倍率最高区域能实现电池快速响应和工作安全。但是，将电池温度维持在充放倍率最高区域时，对于混动汽车而言，电池在很多工况下并不需要大电流，此时电池并不需要高充放倍率工作，即电池温度不需要维持在此区间，会造成热管理能耗浪费。
[0006]现有技术方案二是将电池温度维持在过热和过冷温度范围以内。根据电池实时温度，控制电池不出现温度超限。电池温度维持在过热和过冷温度范围以内。这种情况下，若下一时刻电池有大电流需求时，电池温度无法及时响应来满足高压用电器正常工作，此时会限制电池的充放倍率，甚至影响电池的寿命和安全。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种电池预见性热管理方法及系统，能够提高温度调节效率，降低温度调节所需能耗。
[0008]为达到以上目的，采取的技术方案是：
[0009]本申请第一方面提供一种电池预见性热管理方法，包括：
[0010]步骤S1、采集电机参与度信息和温度影响信息并输出；
[0011]步骤S2、对电机参与度信息进行处理得到充放电倍率，根据充放电倍率查找预设的充放电倍率
‑
电池温度区间表得到初步温度区间；
[0012]步骤S3、根据温度影响信息从初步温度区间中选择初步温度，对温度影响信息进行处理得到温度影响系数，利用温度影响系数对初步温度进行修正得到电池目标温度；
[0013]步骤S4、基于电池目标温度对动力电池进行温度调节；
[0014]电机参与度信息包括道路信息、坡道信息、路况信息、以及驾驶员操作信息；
[0015]温度影响信息包括电池温度信息、剩余电量信息、环境温度信息、整车车速信息、以及电池回路流阻信息。
[0016]一些实施例中，所述道路信息包括高速道路、国道道路、市区道路、以及山区道路，每种道路及长度分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高；
[0017]所述坡道信息包括上坡坡道和下坡坡坡道，每种坡道幅度及长度分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高；
[0018]所述路况信息包括红绿灯路况、近距离跟车路况、周围障碍物路况、以及拥堵路况，每种路况分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高；
[0019]所述驾驶员操作信息包括手刹操作、油门踏板操作、制动踏板操作、以及辅助制动操作，每种操作分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高。
[0020]一些实施例中，所述步骤S2中，对电机参与度信息进行处理得到充放电倍率，具体包括：
[0021]根据所述道路信息、所述坡道信息、所述路况信息、以及所述驾驶员操作信息对应的电机参与度处理得到充放电倍率，电机参与度越高相应的充放电倍率越大。
[0022]一些实施例中，所述充放电倍率
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电池温度区间表对应一充放电倍率
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电池温度曲线，该曲线为开口朝下的抛物线；
[0023]充放电倍率
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电池温度曲线的顶点为充放电倍率最高时的最佳温度区间。
[0024]一些实施例中，所述电机参与度信息还包括电池温度信息；
[0025]所述步骤S2中，根据充放电倍率查找预设的充放电倍率
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电池温度区间表得到初步温度区间，具体包括：
[0026]根据充放电倍率查找预设的充放电倍率
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电池温度区间表得到第一温度区间和第二温度区间，根据电池温度信息，将所述两个区间中与动力电池的温度更接近的一区间选定为初步温度区间。
[0027]一些实施例中，所述步骤S3中，根据温度影响信息从初步温度区间中选择初步温度，具体包括：
[0028]根据电池温度信息判断动力电池的电池温度是否位于初步温度区间，若是，判定下一阶段不对动力电池进行制冷和加热；若否，且动力电池的电池温度大于初步温度区间的区间上限，判定下一阶段对动力电池制冷；若否，且动力电池的电池温度小于初步温度区间的区间下限，判定下一阶段对动力电池进行加热；
[0029]根据剩余电量信息判断动力电池的剩余电量是否大于电量阈值，若是，将初步温度区间的区间上限设为动力电池制冷时的初步温度，将初步温度区间的区间下限设为动力电池制热时的初步温度；若否，将初步温度区间的区间下限设为动力电池制冷时的初步温
度，将初步温度区间的区间上限设为动力电池制热时的初步温度。
[0030]一些实施例中，所述步骤S3中，对温度影响信息进行处理得到温度影响系数，具体还包括：
[0031]根据电池温度信息处理得到动力电池内部所有电芯之间的内部最大温差，根据内部最大温差处理得到影响因子r；为动力电池制冷时，0＜r≤1，且内部温差越大该影响因子越小；为动力电池制热时，r＞1，且内部温差越大该影响因子越大；
[0032]根据动力电池温度信息和环境温度信息处理得到动力电池和外部环境之间的外部温差，根据外部温差处理得到影响因子r；为动力电池制冷时，0＜r≤1，且外部温差越大该影响因子越大；为动力电池制热时，r≥1，且外部温差越大该影响因子越小；
[0033]根据电池回路流阻信息处理得到影响因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池预见性热管理方法，其特征在于，包括：步骤S1、采集电机参与度信息和温度影响信息并输出；步骤S2、对电机参与度信息进行处理得到充放电倍率，根据充放电倍率查找预设的充放电倍率
‑
电池温度区间表得到初步温度区间；步骤S3、根据温度影响信息从初步温度区间中选择初步温度，对温度影响信息进行处理得到温度影响系数，利用温度影响系数对初步温度进行修正得到电池目标温度；步骤S4、基于电池目标温度对动力电池进行温度调节；电机参与度信息包括道路信息、坡道信息、路况信息、以及驾驶员操作信息；温度影响信息包括电池温度信息、剩余电量信息、环境温度信息、整车车速信息、以及电池回路流阻信息。2.基于权利要求1所述的电池预见性热管理方法，其特征在于，所述道路信息包括高速道路、国道道路、市区道路、以及山区道路，每种道路及长度分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高；所述坡道信息包括上坡坡道和下坡坡坡道，每种坡道幅度及长度分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高；所述路况信息包括红绿灯路况、近距离跟车路况、周围障碍物路况、以及拥堵路况，每种路况分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高；所述驾驶员操作信息包括手刹操作、油门踏板操作、制动踏板操作、以及辅助制动操作，每种操作分别对应一电机参与可能性，电机参与可能性越高相应的电机参与度越高。3.基于权利要求2所述的电池预见性热管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，对电机参与度信息进行处理得到充放电倍率，具体包括：根据所述道路信息、所述坡道信息、所述路况信息、以及所述驾驶员操作信息对应的电机参与度处理得到充放电倍率，电机参与度越高相应的充放电倍率越大。4.基于权利要求1所述的电池预见性热管理方法，其特征在于，所述充放电倍率
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电池温度区间表对应一充放电倍率
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电池温度曲线，该曲线为开口朝下的抛物线；充放电倍率
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电池温度曲线的顶点为充放电倍率最高时的最佳温度区间。5.基于权利要求4所述的电池预见性热管理方法，其特征在于，所述电机参与度信息还包括电池温度信息；所述步骤S2中，根据充放电倍率查找预设的充放电倍率
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电池温度区间表得到初步温度区间，具体包括：根据充放电倍率查找预设的充放电倍率
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电池温度区间表得到第一温度区间和第二温度区间，根据电池温度信息，将所述两个区间中与动力电池的温度更接近的一区间选定为初步温度区间。6.基于权利要求4所述的电池预见性热管理系统，其特征在于，所述步骤S3中，根据温度影响信息从初步温度区间中选择初步温度，具体包括：根据电池温度信息判断动力电池的电池温度是否位于初步温度区间，若是，判定下一阶段不对动力电池进行制冷和加热；若否，且动力电池的电池温度大于初步温度区间的区间上限，判定下一阶段对动力电池制冷；若否，且动力电池的电池温度小于初步温度区间的区间下限，判定下一阶段对动力电池进行加热；
根据剩余电量信息判断动力电池的剩余电量是否大于电量阈值，若是，将初步温度区间的区间上限设为动力电池制冷时的初步温度，将初步温度区间的区间下限设为动力电池制热时的初步温度；若否，将初步温度区间的区间下限设为动力电池制冷时的初步温度，将初步温度区间的区间上限设为动力电池制热时的初步温度。7.基于权利要求6所述的电池预见性热管理方法，其特征在于，所述步骤S3中，对温度影响信息进行处理得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启胜，陈玉俊，赵庆福，谢文，杨进，张伟，李婉笛，蔡婷，王康玲，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：