[发明专利]一种动力电池热管理系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车设计制造技术领域，特别涉及一种动力电池热管理系统及其控制方法。

背景技术

电池组是电动汽车唯一的动力源，它的性能好坏直接影响整车的性能，电池组的温度对电池的性能和寿命有重要的影响，电池使用温度过高或过低都对其充放电容量有直接影响，会降低其使用寿命。

电动汽车电池组是由单体电芯串并联组成的，某一单体电芯的温度过高或过低，致使各个单体电芯内阻产热不同，而长期的生热不均，进一步加剧电芯之间的温差，影响电芯的充放电能力，而电池模组的容量与最差单体电芯保持一致，所以单体电芯温度高低直接影响电池模组性能，进一步影响整车的运行，可见电池模组的内部温差是不容忽视的。

目前国内外的研究主要集中在电池的冷却系统上，如CN102315498B，当电动汽车处于低温状态时同样影响电芯的正常使用，而CN105206893A虽考虑了电芯的加热但其使用PTC直接贴合电池模组进行加热，导致电芯加热不均同时电池模组的直接贴合也存在一定的电芯散热问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种动力电池热管理系统能够有效的保证电池组处于正常的工作温度范围内，提高电池组的充放电能力及使用寿命。

本发明实施例所提供的一种动力电池热管理系统，包括包括电池模组、水箱、水泵、电加热装置、电机余热交换装置、车载空调制冷装置，所述水箱经所述水泵连接至第一换向阀入口，所述电加热装置与所述电机余热交换装置并联连接至所述第一换向阀出口与第二换向阀入口之间，所述第二换向阀与第三换向阀通过管路或者所述车载空调制冷装置连接，所述电池模组通过所述第三换向阀与所述水箱连接，形成回路；所述电池模组及所述水箱内分别设置有温度传感器，所述温度传感器与控制系统通讯连接，所述控制系统控制换向阀及所述电加热装置；

所述温度传感器获取所述电池模组及电池冷却液温度，所述控制系统根据获取的温度值控制所述水泵及所述换向阀，连通或者改变所述电池冷却液回流路径，实现所述电池冷却液与所述电池模组的热交换。

其中，所述电池模组内设置有水冷换热板。

其中，所述电加热装置采用PTC加热方式。

其中，所述车载空调制冷装置与所述电池冷却液热交换方式采用液/液换热或气/液换热方式。

其中，所述电池冷却液为水或者水与乙二醇的混合液。

一种动力电池热管理系统控制方法，包括：获取电池模组温度，并判断所获取温度值是否处于设定的电池正常工作温度范围内；若所述温度值小于所述设定的电池工作温度范围的最低值，则开启加热循环回路，若所述温度值大于所述设定的电池工作温度范围的最高值，则开启冷却循环回路；获取电池冷却液进出电池模组的温度值，并结合所述电池模组温度及循环回路开启时间，计算所述电池模组内通路换向时间，所述控制系统控制所述电池冷却液换向。

其中，在加热循环回路中，进一步包括，获取电机冷却液温度，若所述温度值大于设定值，则关闭所述电加热装置，开启电机换热通路。

其中，在冷却循环回路中，所述电池冷却液流经停止工作的所述电加热装置及所述第二换向阀，通过所述车载空调制冷装置冷却所述电池冷却液。

其中，判断所述电池模组的温度处于所述设定的工作温度范围内，则控制所述水泵及所述换向阀，关闭循环回路。

其中，所述设定值为所述电池正常工作范围端值的算术平均值。

本发明提供的一种动力电池热管理系统，充分利用电加热装置、电机余热及车载空调制冷装置对电池冷却液进行加热或冷却，有效利用汽车能源，并且采用换向热均衡，保证了电池模组整体处于正常的工作温度范围内。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的一种动力电池热管理系统的连接结构示意图。

图2所示为本发明实施例提供的一种动力电池热管理系统控制方法流程示意图。

图3所示为本发明实施例提供的一种动力电池热管理系统具体控制流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例的实施方式进行清楚、完整地描述。