[发明专利]动力电池热管理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池热管理装置及方法。

背景技术

动力电池的性能对温度变化较敏感，车上装载电池的空间有限，正常运行所需的电池数目较大，电池均为紧密连接。当车辆在高速、低速、加速、减速等不同工况下，电池会以不同倍率放电，会以不同的生热速率产生大量的热量，加上时间累积以及空间影响，聚集大量的热量，因此有效的热管理十分重要。电池热管理是电池管理系统中的一个重要部分，热管理系统用来有效的控制电池温度，保持电池温度均衡，降低电池内部温度分布不均。热管理是否有效，对于电池的性能和SOC的估算等影响很大。

现在有很多热管理的方案，通过温度传感器采集温度，根据采集到的电池温度，采取开启风扇等措施，进行热管理。

但是不论采用何种降温的方式，温度的变化总是需要一定时间的，等到温度上升之后再采取冷却措施，不能够有效的控制电池的温度。温度采集点的布置不可能很多，温度的传递需要一定的时间。因此传统的热管理方式，总是在温度上升之后再进行冷却等措施，不能有效的控制电池温度。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种动力电池热管理装置及方法，能够在动力电池的温度上升之前采取降温措施，有效的进行热管理，控制电池的温度。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供过来一种动力电池热管理装置，包括：

采集模块，用于实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；

预测模块，用于在当所述电流值高于所述预设的电流标定值，且所述环境温度值高于所述预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于所述预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于所述预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；

第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，根据电池的热模型，预估预设时间段后电池最高温度值；当所述预估的电池最高温度值高于预设的散热装置第一启动温度阈值时，开启散热装置；当所述预估的电池最高温度值低于预设的散热装置第一关闭温度阈值时，关闭散热装置；

第二控制模块，将所述电池温度值中最高的温度值作为当前的电池最高温度值，当所述当前的电池最高温度值高于预设的散热装置第二启动温度阈值时，开启散热装置；当所述当前的电池最高温度低于预设的散热装置第二关闭温度阈值时，关闭散热装置。

优选的，所述电池温度值包括电池单体的温度值、由多个所述电池单体所组成的电池模块的温度值和由多个所述电池模块所组成的电池包的温度值。

优选的，所述散热装置包括风冷装置和/或液冷装置。

优选的，当所述散热装置为风冷装置时，所述风冷装置包括风扇装置和空调装置。

本发明还提供了一种动力电池热管理方法，包括：

通过采集模块实时采集电池对外输出的电流值、电池温度值，以及电池外界的环境温度值；

通过预测模块，当所述电流值高于所述预设的电流标定值，且所述环境温度值高于所述预设的环境温度标定值时，启动第一控制模块；当所述电流值低于所述预设的电流标定值和/或所述环境温度值低于所述预设的环境温度标定值时，启动第二控制模块；

通过第一控制模块，通过预测预设时间段后电池的状态，根据电池的热模型，预估预设时间段后电池最高温度值；当所述预估的电池最高温度值高于预设的散热装置第一启动温度阈值时，开启散热装置；当所述预估的电池最高温度值低于预设的散热装置第一关闭温度阈值时，关闭散热装置；

通过第二控制模块，将所述电池温度值中最高的温度值作为当前的电池最高温度值，当所述当前的电池最高温度值高于预设的散热装置第二启动温度阈值时，开启散热装置；当所述当前的电池最高温度低于预设的散热装置第二关闭温度阈值时，关闭散热装置。

优选的，所述散热装置包括风冷装置或液冷装置。

优选的，所述散热装置包括一级散热装置和二级散热装置，开始散热装置的方式为：

第一控制模块启动后，当预估的电池最高温度值高于一级散热装置第一开启的温度阈值时，开启一级散热装置；当预估的电池最高温度低于一级散热装置第一关闭的温度阈值时，关闭一级散热装置；当预估的电池最高温度值高于二级散热装置第一开启的温度阈值时，开启二级散热装置；当预估的电池最高温度值低于二级散热装置第一关闭的温度阈值时，关闭二级散热装置；