[发明专利]电池冷却控制方法、电池热管理系统及电动汽车

说明书

本发明提供了一种电池冷却控制方法，包括：监测电池在预设时间段内的平均功耗和实时的电芯温度；当所述电芯温度处于预设区间时，如果所述平均功耗小于第一预定值，则不开启电池冷却执行机构。本发明还提供了一种电池热管理系统及采用所述电池热管理系统的电动汽车。本发明能够降低电池冷却过程中的能耗。

技术领域

本发明涉及汽车电池温度控制领域，具体涉及电池冷却控制方法、电池热管理系统及电动汽车。

背景技术

在电动汽车领域，包括混合动力、纯电动汽车领域，电池热管理一直是研究的重点。在现有技术的电池冷却系统中，大部分控制策略是监测电芯或者电池包出、入水口的温度，通过温度反馈来控制电池冷却执行机构例如水泵、压缩机、风扇等，对电池进行冷却。

由于电池电芯对温度比较敏感，一旦超过温度限值，电池将限制功率输出，极端情况下可能导致电池寿命损伤或者起火等安全问题，因此，一般会在电池电芯温度达到限值之前，就开始对电池进行强制冷却，这就需要水泵、压缩机、风扇等部件提前开启。水泵、压缩机、风扇等电池冷却执行机构根据散热需求的不同，一般会在不同档位运行，不同档位对应不同的工作功率。电动汽车的电池包括多个（组）电芯，电池重量大，电池温度变化的热惯性也大，因此电池温度变化也较慢。在有些工况下，即使电池实际散热需求很小时，电池冷却执行机构也可能持续在高档位运行。同时，考虑到电池的热特性区间（最佳温度一般在25℃至35℃（此时35℃为温度限值），35℃至45℃开始限值功率输出，超过45℃报警停车），水泵、压缩机和风扇等的开启温度一般不会低于限值10℃，这会导致这些部件进行档位控制的温度区间较小（如果档位分为三档，则各档之间的温度区间约为3℃），而一般温度传感器的精度在±1℃左右。这就会产生两个问题：1，即便温度在最佳温度区间（例如25℃至35℃）且电池没有大的散热需求的时候，水泵、压缩机等冷却执行机构也会一直开启，造成不必要的能耗；2，由于温度传感器精度较低，则电池冷却执行机构无法按照实际温度来选择档位，造成档位的频繁切换，或者档位与电池实际温度不匹配。

发明内容

本发明的目的在于降低电池冷却过程中的能耗、提高电池冷却执行机构的档位控制精度。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一方面，提供了一种电池冷却控制方法，包括：监测电池在预设时间段内的平均功耗和实时的电芯温度；当所述电芯温度处于预设区间时，如果所述平均功耗小于第一预定值，则不开启电池冷却执行机构。

进一步地，当所述电芯温度处于预设区间时，如果所述平均功耗大于第一预定值，则根据所述平均功耗的增大逐级增大所述电池冷却执行机构的档位。

进一步地，所述平均功耗的增大按照电池的最大放电功耗百分比计算。

进一步地，当所述电芯温度高于所述预设区间的高限值时，所述电池冷却执行机构以最高档位运行。

进一步地，当所述电芯温度低于所述预设区间的低限值时，不开启所述电池冷却执行机构。

进一步地，所述电芯温度为电池中的多个电芯的最大温度。

另一方面，提供了一种电池热管理系统，包括：电池冷却执行机构；控制器，用于监测电池在预设时间段内的平均功耗和实时的电芯温度，当所述电芯温度处于预设区间时，如果所述平均功耗小于第一预定值，则所述控制器控制不开启所述电池冷却执行机构。

进一步地，所述控制器还用于：当所述电芯温度处于预设区间时，如果所述平均功耗大于第一预定值，则根据所述平均功耗的增大逐级增大所述电池冷却执行机构的档位。

进一步地，所述平均功耗的增大按照电芯的最大放电功率百分比计算。

进一步地，所述控制器为BMS。

再另一方面，提供了一种电动汽车，包括如上所述的电池热管理系统。