一种电池冷却控制方法、系统及车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种电池冷却控制方法、系统及车辆，所述方法是通过判断有无电池冷却需求和乘员舱制冷需求来确定采取不同的控制逻辑，通过对不同车速、不同外温、不同内温、不同的空调制冷需求来调整电池冷却的开启条件，降低乘员舱制冷与电池冷却同时开启的时间。同时通过调整电池水泵的转速、膨胀阀截止阀和电池冷却器的开闭，减小电池冷却开启时对乘员舱制冷的影响，实现舒适的乘员舱驾驶环境，同时确保电池温度不超温，保障了车辆安全。保障了车辆安全。保障了车辆安全。

【技术实现步骤摘要】
一种电池冷却控制方法、系统及车辆


[0001]本专利技术适用于插电式混合动力汽车领域，具体涉及汽车电池冷却控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会的进步，人类对环境的要求越来越高，新能源汽车已然成为一种趋势，作为其动力源的电池就是最核心的部件之一。由于电池在充放电过程中会产生大量热量，直接影响到电池的性能和使用的安全，因此电池冷却技术逐渐成为新能源汽车开发的重要方向。插电式混合动力汽车作为新能源汽车的一种，其电池冷却通常采用直冷和水冷两种方式，本专利技术主要针对水冷式电池冷却策略。
[0003]现有技术中，新能源汽车电池冷却和空调冷却一般采用一套系统，当电池有冷却需求时，乘员舱的空调冷却效果就会降低，影响舒适性。为保证电池冷却和空调冷却的综合效果最佳，通常在电池冷却系统中加入电子膨胀阀以替代热力膨胀阀，热力膨胀阀无法控制制冷量，而电子膨胀阀可以精确控制制冷量，合理分配电池冷却和乘员舱冷却的需求，在满足电池冷却的前提下，同时保证了乘员舱的舒适性。但是，一个电子膨胀阀的价格比热力膨胀阀贵几倍，成本上没有任何优势。
[0004]现有技术有公开过一种动力电池冷却控制方法，该方法包括：在所述车辆的动力系统未启动的情况下，判断动力电池的工作状态；在确定所述动力电池为电器电池充电的情况下，获取所述动力电池的温度；在所述动力电池的温度高于设定高温的情况下，控制所述热管理系统，关闭制冷装置且开启整车液体循环冷却。此方法利用热管理系统中全车的冷却液对高温的动力电池进行换热，无需开启制冷装置，可以避免制冷装置开启时耗电并噪声大的影响，节约电能。但是其没有考虑到结合乘员舱制冷需求与电池冷却需求来协同控制对电池进行冷却控制，无法达到精细化的控制要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术公开一种电池冷却控制方法、系统及车辆，针对汽车水冷式电池进行冷却控制，通过对不同车速、内温、外温及用户空调使用场景的判断，阶梯式地控制电池冷却开启条件，满足乘员舱制冷需求与电池冷却需求，同时减小乘员舱的制冷在电池冷却打开后所受的温度波动影响，能够以低成本精细化的控制来达到高成本要求。
[0006]本专利技术的技术方案如下：本专利技术在第一方面，提出一种汽车电池冷却控制方法，所述方法是通过判断有无电池冷却需求和乘员舱制冷需求来确定采取不同的控制逻辑，包括以下步骤，当只有电池有冷却需求，没有乘员舱制冷需求，则只打开电池冷却器，将电池水泵工作比例调整为80%以上；空调端膨胀阀截止阀处于关闭状态。
[0007]当既有电池冷却需求也有乘员舱制冷需求，则打开空调端膨胀阀截止阀给乘员舱
供冷；然后再打开电池冷却器，此时电池冷却器以一定频率进行开启与关闭，执行N个循环；此时，采集电池进水温度信号，分级判断电池进水温度信号，电池进水温度分高、中及低档，处于高档、低档时，将电池水泵工作比例调整为低比例，处于中档时，将电池水泵工作比例调整为高比例。
[0008]进一步地，根据电池进水温度信号，按以下分级方式控制电池水泵工作比例：如果电池进水温度≥A，为高档，则控制电池水泵工作比例为20%
‑
30%；如果B≤电池进水温度＜A，为中档，则控制电池水泵工作比例为50%
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100%；如果电池进水温度＜B，为低档，则控制电池水泵工作比例为20%
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30%;优选地，对于中档又分为：如果C≤电池进水温度＜A，则设置电池水泵工作比例为50%
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60%；如果B≤电池进水温度＜C，则电池水泵工作比例为90%
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100%；进一步地，所述A为30℃
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35℃，B为18℃
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20℃，C为25℃
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26℃。
[0009]进一步地，判断电池有冷却需求步骤如下：（1）通过车辆的空调制冷状态和/或车内温度和/或车外温度和/或空调风量档位预估车辆的空调制冷需求是否满足条件，具体是符合以下条件视为满足：车辆开启空调进行制冷的状态下，外温传感器检测车外温度大于设定值，内温传感器检测车内温度大于设定值；或者车辆开启空调进行制冷的状态下，外温传感器检测车外温度大于设定值，空调面板检测内部空调开启档位大于设定值。
[0010]以上条件，可以定义为开空调下高制冷需求模式的条件。
[0011]（2）在满足的情况下，将车行速度分三档进行判断；0km/h<车速<第一车速时，判断电池温度，电池最高温度大于第一设定值，判断电池有冷却需求；第一车速<车速<第二车速时，判断电池温度，电池最高温度大于第二设定值，判断电池有冷却需求；车速>第二车速时，判断电池温度，电池最高温度大于第三设定值，判断电池有冷却需求；所述第一设定值大于第二设定值，所述第二设定值大于第三设定值；所述第一车速小于第二车速。
[0012]进一步地，第一车速为45km/h，第二车速为75km/h，第一设定值为41℃，第二设定值为40℃，第三设定值为39℃，均可通过标定得到。
[0013]进一步地，电池有冷却需求还可由以下判断条件判断，当电池在充电状态，由电池控制器输出冷却请求；当电池不在充电状态，如果电池最高温度大于设定值，判断电池有冷却需求。
[0014]本专利技术在另一方面，还公开了一种汽车电池冷却控制系统，包括，热管理域集成式控制器总成、电动压缩机、电池控制器、电池水泵、带截止阀的电池冷却器、膨胀阀截止阀、电池进水温度传感器。
[0015]所述电池控制器为外部控制器，与热管理域集成式控制器通过整车通信网络连接，并判断整车的运行工况；所述电池水泵为电池冷却回路循环驱动冷却液带走电池内部热量。
[0016]所述带截止阀的电池冷却器为电池冷却回路中吸收冷却液中热量，通过与冷媒的热交换带走冷却液热量。
[0017]所述膨胀阀截止阀为在乘员舱有制冷需求时打开，保证空调给乘员舱制冷，当乘员舱无制冷需求而电池冷却有需求时关闭，将通往蒸发器给乘员舱制冷的冷媒截止，防止蒸发器结霜。
[0018]所述电池进水温度传感器向热管理域集成式控制器传递电池进水水温。
[0019]所述热管理域集成式控制器总成包含空调控制器和热管理控制器，其被配置为执行以下控制逻辑：当只有电池有冷却需求，没有乘员舱制冷需求，则只打开电池冷却器，将电池水泵工作比例调整为80%以上；空调端膨胀阀截止阀处于关闭状态。
[0020]当既有电池冷却需求也有乘员舱制冷需求，则打开空调端膨胀阀截止阀给乘员舱供冷；然后再打开电池冷却器，此时电池冷却器以一定频率进行开启与关闭，执行N个循环；此时，热管理域集成式控制器总成通过电池进水温度传感器采集电池进水温度信号，分级判断电池进水温度信号，电池进水温度分高、中及低档，处于高档、低档时，将电池水泵工作比例调整为低比例，处于中档时，将电池水泵工作比例调整为高比例。
[0021]进一步地，热管理域集成式控制器总成进行分级判断电池进水温度信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池冷却控制方法，其特征在于：所述方法是通过判断有无电池冷却需求和乘员舱制冷需求来确定采取不同的控制逻辑，包括：当判断只有电池冷却需求时，则控制打开电池冷却器，将电池水泵工作比例调整为80%以上；此时令空调端膨胀阀截止阀处于关闭状态；当判断同时有电池冷却需求和乘员舱制冷需求时，则控制打开空调端膨胀阀截止阀，并且打开电池冷却器；同时，采集电池进水温度信号，分级判断电池进水温度信号，并按分级方式控制电池水泵工作比例，所述电池进水温度分高、中及低档，当处于高档或低档时，将电池水泵工作比例调整为低比例，处于中档时，将电池水泵工作比例调整为高比例。2.如权利要求1所述的电池冷却控制方法，其特征在于：根据电池进水温度信号，按以下分级方式控制电池水泵工作比例：如果电池进水温度≥A，为高档，则控制电池水泵工作比例为20%
‑
30%；如果B≤电池进水温度＜A，为中档，则控制电池水泵工作比例为50%
‑
100%；如果电池进水温度＜B，为低档，则控制电池水泵工作比例为20%
‑
30%。3.如权利要求2所述的电池冷却控制方法，其特征在于：对于中档又分为：如果C≤电池进水温度＜A，则设置电池水泵工作比例为50%
‑
60%；如果B≤电池进水温度＜C，则电池水泵工作比例为90%
‑
100%。4.如权利要求3所述的电池冷却控制方法，其特征在于：所述A为30℃
‑
35℃，B为18℃
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20℃，C为25℃
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26℃。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的电池冷却控制方法，其特征在于：判断电池有冷却需求步骤如下：（1）先通过车辆的空调制冷状态和/或车内温度和/或车外温度和/或空调风量档位预估车辆的空调制冷需求是否满足条件；（2）在满足的情况下，将车行速度分三档进行判断；0km/h<车速<第一车速时，判断电池温度，电池最高温度大于第一设定值，判断电池有冷却需求；第一车速<车速<第二车速时，判断电池温度，电池最高温度大于第二设定值，判断电池有冷却需求；车速>第二车速时，判断电池温度，电池最高温度大于第三设定值，判断电池有冷却需求；所述第一设定值大于第二设定值，所述第二设定值大于第三设定值；所述第一车速小于第二车速。6.如权利要求5所述的电池冷却控制方法，其特征在于：通过以下方式预估车辆空调制冷需求：车辆开启空调进行制冷的状态下，外温传感器检测车外温度大于设定值，内温传感器检测车内温度大于设定值；或者车辆开启空调进行制冷的状态下，外温传感器检测车外温度大于设定值，空调面板检测内部空调开启档位大于设定值。7.如权利要求5所述的电池冷却控制方法，其特征在于：第一车速为45km/h，第二车速为75km/h，第一设定值为41℃，第二设定值为40℃，第三设定值为39℃，均为标定值。
8.如权利要求4所述的电池冷却控制方法，其特征在于：有电池冷却需求还可由以下判断条件判断：电池充电，由电池控制器输出冷却请求；电池不充电，电池最高温度大于设定值，判断电池有冷却需求。9.如权利要求4所述的电池冷却控制方法，其特征在于：当判断同时有电池冷却需求和乘员舱制冷需求时，控制电池冷却器以一定频率进行开启与关闭，执行N个循环， 频率为5s/次,循环次数N≥10。10.一种电池冷却控制系统，其特征在于：包括热管理域集成式控制器总成（1）、电动压缩机（3）、电池控制器（5）、电池水泵（6）、带截止阀的电池冷却器（7）、膨胀阀截止...

【专利技术属性】
技术研发人员：李照威，申俊岭，袁鹏，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：