[发明专利]电池热管理控制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及车用电池热管理控制领域，尤其涉及用于包括空调制冷剂回路的车辆的电池热管理控制方法。

【背景技术】

传统车辆中的蓄电池功率一般相对较小，工作温度比较低。安装有大功率的动力蓄电池的车辆，如混合动力汽车及电动汽车等，由于动力蓄电池需要对车辆的驱动电机提供电力，其输出功率大，常常会产生热量而导致动力蓄电池的温度升高，当温度太高时容易导致动力蓄电池的工作异常，甚至产生动力蓄电池爆炸的危险。因此，需要设计专门的电池热管理系统，以帮助动力蓄电池运行在最佳的温度区间内。

由于动力电池在满负载工作时产生的热量比较大，通常电池热管理系统需要配备主动型的散热系统。在电池负载比较大时，启动散热系统对电池模块进行散热。在电池负载比较小时，再关闭散热系统。但是，由于电池模块自身的温度并不仅仅与电池的负载大小，还会受到环境温度及散热系统状态等因素的影响，因此这样的电池热管理控制系统及其方法，可能会造成不必要的能源浪费，不能高效地控制好电池模块的温度。

因此，迫切需要提出一种改进型电池热管理控制方法以克服现有技术中存在的技术问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种电池热管理控制方法，高效地控制好电池模块的温度，避免不必要的能源浪费。

本发明提供了电池热管理控制方法，该方法包括利用水泵驱动冷却液，由冷却液与电池模块进行热交换，从而对电池模块散热的步骤；采集冷却液的温度的步骤；在水泵关闭的情况下，当冷却液温度达到启动温度时，启动水泵的步骤；及在水泵启动的情况下，当冷却液温度达到关闭温度时，关闭水泵的步骤。其中，启动温度大于关闭温度。

这样在水泵关闭之后，冷却液需要经过相对较长的时间才能达到设定的启动温度；而在水泵启动之后，冷却液需要经过相对较长的时间才能达到设定的关闭温度。从而，避免频繁启闭水泵而造成水泵容易损坏。而且，由于启动水泵通常需要耗费比平稳工作时更多的电能，因此通过避免水泵的频繁启动，也避免了能源浪费。

在一种优选的实施方式中，所述方法还包括：在水泵启动的情况下，当电池模块温度达到标定高温时，打开空调制冷剂回路中的电池制冷支路，使空调制冷剂回路的制冷剂通过热交换器与电池冷却回路的冷却液进行热交换，进一步对电池冷却回路降温的步骤。从而利用车辆通常配备有的空调制冷剂回路对电池冷却回路提供强制制冷，以保护电池冷却回路工作在正常的温度范围内。

在一种优选的实施方式中，还包括在打开电池制冷支路的情况下，当电池模块温度达到标定低温时，关闭电池制冷支路，空调制冷剂回路的制冷剂不通过热交换器与电池冷却回路的冷却液进行热交换，从而停止用空调制冷剂回路对电池冷却回路降温的步骤。因此，在对电池冷却回路提供制冷后，并不是简单地在温度降到低于标定高温T_高时，立即停止提供制冷，而是在低于标定低温T_低时才停止提供制冷，避免了频繁启闭电池制冷支路而造成不必要的元件损坏，同时降低能量消耗。

优选地，所述标定高温大于所述启动温度并且大于所述标定低温，而且所述标定低温大于所述关闭温度。

在一种优选的实施方式中，通过控制热交换器阀的打开和关闭实现电池制冷支路的打开和关闭，关闭热交换器阀之前先判断是否有其他导通的支路在工作，如果没有，则在关闭热交换器阀之前先关闭空调制冷剂回路的压缩机。这样可以防止在电池制冷回路和空调制冷剂回路两个都关闭的情况下，运行压缩机，从而，不但避免对空调制冷剂回路造成损坏，而且避免造成能源浪费。

在一种优选的实施方式中，还在冷却液里设置冷却液传感器，所述冷却液传感器采集冷却液的温度。

在一种优选的实施方式中，空调制冷剂回路包括乘客车舱制冷及电池制冷两条支路，乘客车舱制冷支路经过乘客车舱阀及蒸发器；电池制冷支路经过热交换器阀及热交换器，通过乘客车舱阀控制乘客车舱制冷支路的通断，通过热交换器阀控制电池制冷支路的通断。

优选地，乘客车舱阀和热交换器阀分别是集成有膨胀阀和截止阀的控制阀。

在一种优选的实施方式中，在空调制冷剂回路中，还根据空调的压力及冷却模式的不同来判断制冷需求，根据制冷需求的大小对压缩机及冷凝器的冷风扇的转速进行调整。优选地，在制冷需求增大时，把压缩机的转速和/或冷凝器的冷风扇的转速升高；在制冷需求减小时，把压缩机的转速和/或冷凝器的冷风扇的转速降低。从而消耗恰当的能源，输出合适的制冷量，避免能源浪费。