一种电池及其温控方法技术

本发明专利技术公开了一种电池及其温控方法，电池包括电池芯和保温层，保温层在电池芯的外侧，保温层内设置有温控装置；温控方法包括获取电池芯的电信号信息、保温层的第一温度信息和电池芯的第二温度信息；根据第一温度信息得到保温层存储的能量；将电信号信息输入至产热模型中得到电池的产热量；根据保温层存储的能量、电池的产热量和第二温度信息，控制温控装置的工作状态；能准确有效地控制电池芯的温度值，使电池芯的温度值保持在正常工作范围，保证了电池的正常工作，延长了电池的工作寿命。延长了电池的工作寿命。延长了电池的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电池及其温控方法


[0001]本专利技术涉及电池领域，特别是一种电池及其温控方法。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池作为一种环保的能源储备器件，被广泛应用，例如新能源汽车领域等。锂离子电池的电化学循环性能、安全性能与工作温度密切相关。电池工作温度过高，则会加速容量衰减，功率衰减，内阻增加，进而降低电池寿命，更严重的是容易引起电池爆炸造成电池热安全事故；锂离子电池在循环过程中会存在大量活性锂离子沉积现象，电池工作温度过低，电池内部电化学反应受阻，不利于锂离子动力电池高效利用。因此，有效控制电池工作温度，是保证电池正常工作的重要条件。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电池及其温控方法。
[0004]本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：
[0005]本专利技术的第一方面，一种电池的温控方法，所述电池包括电池芯和保温层，所述保温层在所述电池芯的外侧，所述保温层内设置有至少部分温控装置；所述温控方法包括：
[0006]获取所述电池芯的电信号信息；
[0007]获取所述保温层的第一温度信息；
[0008]获取所述电池芯的第二温度信息；
[0009]根据所述第一温度信息得到所述保温层存储的能量；
[0010]将所述电信号信息输入至基于电池荷电状态的产热模型中，得到所述电池的产热量；
[0011]根据所述保温层存储的能量、所述电池的产热量和所述第二温度信息，控制所述温控装置的工作状态。
[0012]根据本专利技术的第一方面，所述电信号信息包括工作电流；所述将所述电信号信息输入至基于电池荷电状态的产热模型中，得到所述电池的产热量，包括：
[0013]对所述工作电流做积分计算，得到所述电池的电池荷电状态；
[0014]根据电池循环充放电过程中的电池荷电状态与开路电压的关系曲线，由所述电池荷电状态得到所述电池的开路电压；
[0015]根据所述电池的等效电路，由所述工作电流计算得到所述电池芯的工作电压；
[0016]根据所述电池荷电状态得到所述电池的温度系数；
[0017]根据所述产热模型，由所述工作电流、所述工作电压、所述电池的开路电压、所述温度系数和外部环境温度计算得到所述电池的产热量。
[0018]根据本专利技术的第一方面，所述电池的等效电路包括所述电池的欧姆内阻、表示电化学极化过程的第一RC并联电路、表示浓差极化过程的第二RC并联电路和电压值为所述开
路电压的电源，所述电源、所述欧姆内阻、所述第一RC并联电路和所述第二RC并联电路串联。
[0019]根据本专利技术的第一方面，所述根据所述保温层存储的能量、所述电池的产热量和所述第二温度信息，控制所述温控装置的工作状态，包括：
[0020]根据所述电池的产热量和所述第二温度信息，得到所述电池的预测温度；
[0021]根据所述电池的预测温度，计算第一潜热量，所述第一潜热量为使所述电池芯保持在正常工作温度，所述保温层向所述电池芯所提供的最小潜热量；
[0022]当所述保温层存储的能量小于所述第一潜热量，则开启所述温控装置。
[0023]根据本专利技术的第一方面，所述温控装置包括液冷回路管道，部分所述液冷回路管道经过所述保温层，所述液冷回路管道流通有换热媒介；在所述开启所述温控装置的步骤之后，还包括：
[0024]根据所述保温层存储的能量与所述第一潜热量之差，得到经过所述保温层的换热媒介量。
[0025]根据本专利技术的第一方面，所述温控装置包括用于对所述换热媒介进行加热的加热器；在所述开启所述温控装置的步骤之后，还包括：
[0026]当所述第二温度信息低于预设的温度阈值，则开启所述加热器。
[0027]本专利技术的第二方面，一种电池，包括：
[0028]电池芯；
[0029]保温层，所述保温层在所述电池芯的外侧，所述保温层内设置有至少部分温控装置；
[0030]电信号采集装置，所述电信号采集装置与所述电池芯连接，所述电信号采集装置用于采集所述电池芯的电信号信息；
[0031]第一温度采集装置，所述第一温度采集装置与所述保温层连接，所述第一温度采集装置用于采集所述保温层的温度信息；
[0032]第二温度采集装置，所述第二温度采集装置与所述电池芯连接，所述第二温度采集装置用于采集所述电池芯的温度信息；
[0033]控制器，所述第一温度采集装置、所述第二温度采集装置、所述电信号采集装置和所述温控装置均与所述控制器连接，所述控制器用于根据所述第一温度信息得到所述保温层存储的能量，还用于将所述电信号信息输入至基于电池荷电状态的产热模型中，得到所述电池的产热量，还用于根据所述保温层存储的能量、所述电池的产热量和所述第二温度信息，控制所述温控装置的工作状态
[0034]根据本专利技术的第二方面，所述电池芯有多个，所述保温层有多个；多个所述电池芯并排设置，所述电池芯的两侧均设置有所述保温层。
[0035]根据本专利技术的第二方面，所述温控装置包括液冷回路管道和水泵，所述水泵与所述液冷回路管道连通，所述水泵与所述控制器连接；所述液冷回路管道内流通有换热媒介。
[0036]根据本专利技术的第二方面，所述温控装置设有用于对所述换热媒介加热的加热器，所述加热器位于所述液冷回路管道内，所述加热器与所述控制器连接。
[0037]上述方案至少具有以下的有益效果：能根据基于电池荷电状态的产热模型准确地预测电池芯的预测温度，并判断保温层存储的能量是否能满足电池芯保持正常工作温度的
需求，据此来控制温控装置的工作状态，进而准确有效地控制电池芯的温度值，使电池芯的温度值保持在正常工作范围，保证了电池的正常工作，延长了电池的工作寿命。
[0038]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0039]下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。
[0040]图1是本专利技术实施例一种电池的结构图；
[0041]图2是液冷回路管道的结构示意图；
[0042]图3是本专利技术实施例一种电池的电路连接示意图；
[0043]图4是本专利技术实施例一种电池的温控方法的流程图；
[0044]图5是图4中步骤S500的具体流程图；
[0045]图6是图4中步骤S600的具体流程图；
[0046]图7是本专利技术实施例一种电池的等效电路的电路图；
[0047]图8是本专利技术实施例一种电池在充放电过程中的混合脉冲的波形图。
具体实施方式
[0048]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0049]在本专利技术的描述中，需要理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池的温控方法，其特征在于，所述电池包括电池芯和保温层，所述保温层在所述电池芯的外侧，所述保温层内设置有至少部分温控装置；所述温控方法包括：获取所述电池芯的电信号信息；获取所述保温层的第一温度信息；获取所述电池芯的第二温度信息；根据所述第一温度信息得到所述保温层存储的能量；将所述电信号信息输入至基于电池荷电状态的产热模型中，得到所述电池的产热量；根据所述保温层存储的能量、所述电池的产热量和所述第二温度信息，控制所述温控装置的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种电池的温控方法，其特征在于，所述电信号信息包括工作电流；所述将所述电信号信息输入至基于电池荷电状态的产热模型中，得到所述电池的产热量，包括：对所述工作电流做积分计算，得到所述电池的电池荷电状态；根据电池循环充放电过程中的电池荷电状态与开路电压的关系曲线，由所述电池荷电状态得到所述电池的开路电压；根据所述电池的等效电路，由所述工作电流计算得到所述电池芯的工作电压；根据所述电池荷电状态得到所述电池的温度系数；根据所述产热模型，由所述工作电流、所述工作电压、所述电池的开路电压、所述温度系数和外部环境温度计算得到所述电池的产热量。3.根据权利要求2所述的一种电池的温控方法，其特征在于，所述电池的等效电路包括所述电池的欧姆内阻、表示电化学极化过程的第一RC并联电路、表示浓差极化过程的第二RC并联电路和电压值为所述开路电压的电源，所述电源、所述欧姆内阻、所述第一RC并联电路和所述第二RC并联电路串联。4.根据权利要求1所述的一种电池的温控方法，其特征在于，所述根据所述保温层存储的能量、所述电池的产热量和所述第二温度信息，控制所述温控装置的工作状态，包括：根据所述电池的产热量和所述第二温度信息，得到所述电池的预测温度；根据所述电池的预测温度，计算第一潜热量，所述第一潜热量为使所述电池芯保持在正常工作温度，所述保温层向所述电池芯所提供的最小潜热量；当所述保温层存储的能量小于所述第一潜热量，则开启所述温控装置。5.根据权利要求4所述的一种电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长宏，刘先庆，侯桂岐，梁伟雄，吴婷婷，李卓明，黄步雨，黄星，张伟中，
申请(专利权)人：广州力柏电动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：