[发明专利]电动汽车动力电池的冷却液控制参数的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车热管理领域，特别涉及一种电动汽车动力电池的冷却液控制参数的确定方法。

背景技术

锂离子电池是电动汽车动力电池的首选。锂离子电池适宜的工作温度范围为10℃～30℃，而电动汽车的使用温度范围为-30℃～50℃，可见锂离子电池的适宜工作温度范围远远窄于电动汽车的使用温度范围。

电动汽车与传统汽车不同，电动汽车的动力电池是全车所有能量输入的动力来源。为保证电动汽车充电一次可以具有足够长的续驶里程及较好驾驶体验，同时确保动力电池具有足够长的使用寿命，电动汽车的动力源既要满足续驶里程要求，又要满足驾驶舒适性的要求，还要保证动力电池工作在适宜温度范围内的要求。

为了确保锂离子电池具有较好的充放电特性以及足够长的使用寿命，适应电动汽车的使用温度范围，必须为电动汽车动力电池匹配相应的热管理系统。动力电池热管理系统的作用就是将动力电池的温度始终控制在其适宜的工作温度范围内。热管理系统在保证动力电池具有足够长的使用寿命的同时，又是在使用汽车过程中车辆的起动、行驶等各个工作阶段保证整车的动力性、经济性、舒适性以及可靠性要求的必要手段。

动力电池热管理系统对电池温度控制的常用方法包括：

(1)应用空调的冷风与热风，实现对电池的制冷与加热；

(2)应用液体介质的冷热对动力电池系统实现制冷或加热；

(3)应用相变材料实现动力电池系统的制冷或加热。

锂离子动力电池长时间工作在其不适宜温度范围内，对动力电池的使用寿命以及充放电特性都产生不利的影响。而为了控制锂离子动力电池的温度，不理会锂离子动力电池的工况，只是在过热的情况下通入冷的液体介质、在过冷的情况通入热的液体介质，还会造成整车能量的浪费，如前所述，电动汽车的动力电池是全车所有能量输入的动力来源，进而这种不控制液体介质温度的方法也会缩短电动汽车一次充电的行驶里程。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车动力电池的冷却液控制参数的确定方法，进而获取在任何工况条件下对电动汽车动力电池进行温度控制的最佳冷却液控制参数，实现降低消耗的目的。

本发明提供了一种电动汽车动力电池的冷却液控制参数的确定方法，包括：

搭建电动汽车动力电池的实体热管理台架系统；

建立电动汽车动力电池的热管理系统仿真模型，所述热管理系统仿真模型与所述实体热管理台架系统一致；

采用正交试验方法，确定所述电动汽车动力电池在不同因素水平下的冷却液控制参数；其中，

利用所述实体热管理台架系统进行所述正交试验方法中的第一组试验，以获取第一组实际试验结果；

利用所述热管理系统仿真模型进行所述正交试验方法中的第一组试验，以获取第一组仿真试验结果；

利用所述第一组实际试验结果和所述第一组仿真试验结果对所述热管理系统仿真模型进行第一修正；

利用第一修正后的热管理系统仿真模型进行所述正交试验方法中的其余各组试验，以确定所述电动汽车动力电池在不同因素水平下的冷却液控制参数。

进一步，所述正交试验方法中的因素包括：

环境温度、放电倍率、充电倍率、冷却液温度、冷却液流量；其中，

所述环境温度具有四个水平；

所述放电倍率具有四个水平；

所述冷却液温度具有四个水平；

所述冷却液流量具有四个水平；

所述充电倍率具有两个水平；

所述正交试验方法中，在不同因素水平下获得的评价指标包括动力电池的平衡温度和消耗功率；

所述正交试验方法采用L₁₆(4⁵)正交试验。

进一步，所述正交试验中的每一组实验过程包括：

按照本组试验设定水平的放电倍率对动力电池进行放电，当动力电池达到放电截止条件时停止放电；

将动力电池静置第一设定时长；

按照本组试验设定水平的充电倍率对动力电池进行放电，当动力电池达到充电截止条件时停止充电；

将动力电池静置第二设定时长；

获取本组实验中的动力电池平衡温度；

完成本组试验；

其中，

在整个本组试验过程中始终保持本组设定水平的冷却液流量和本组设定水平的冷却液温度不变。

进一步，在经过所述第一修正之后，所述方法还包括：