[发明专利]基于温度变化率的电池温度预处理及电池热管理方法

说明书

本发明涉及电池热管理技术领域，具体涉及一种基于温度变化率的电池温度预处理及电池热管理方法。设定电池电芯的温度限值，确定一个不超过电池电芯温度限值的预警温度区间；当电池电芯的温度在预警温度区间时，获取电池电芯温度的变化率，当电池电芯温度的变化率达到或超过设定的电池电芯温度的变化率时，启动对电池温度的控制。利用温度值结合温度变化率预判断电池系统温度变化趋势，实现温度预处理，防止滞后处理而造成电池性能受损，防止过早处理而造成效率低下且浪费电池能量。

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，具体涉及一种基于温度变化率的电池温度预处理及电池热管理方法。

背景技术

为缓解生态环境危机以及能源危机，各国政府都把新能源汽车作为重点发展方向，并加以扶持和推广。据工信部2017年1月16日发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》给出的定义可知新能源汽车包括插电式混合动力(含增程式)汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。

其中混合动力汽车和纯电动汽车的动力由动力电池提供。由于动力电池特性限制，电池性能和自身温度强相关，在电池温度超过或低于特定值时，电池充放电性能将下降，影响整车动力性能和续航里程。而且，在高低温区域，不合理的充放电，将会损坏电池，严重时可能引起热失控，导致安全事故发生。

动力电池温度不仅关系着电池能量供给能力，更是电池系统重要的安全相关参数。通过有效的热管理手段，能够最大化发挥电池性能，提升产品环境适应能力，更能有效提升电池安全系数。

目前热管理方案虽然能够一定程度上保护动力电池，但仍存在如下缺陷：

1.仅将温度值作为监测标准，且在温度过高发生时开始热管理动作，属于滞后处理，未能预判断温度变化趋势，无法有效控制动力电池的性能下降趋势；

2.未能和整车热管理系统实现良好的结合，导致热管理能耗较高；

3.缺少温差过大的处理机制，在温差过大出现时导致热管理效率低下；

3.在电池处于无法充放电的低温时，无法实现对电池的加热；

4.故障处理机制不够完善，容易遗漏关键故障参数，误进行热管理而造成负面影响。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于温度变化率的电池温度预处理及电池热管理方法，该方法可预判温度变化趋势、在电池温度过低无法充放电时能够时借助外部充电设备电能加热电池包、热管理效率高且具有节约能源的特点。

本发明一种基于温度变化率的电池温度预处理方法，其技术方案为：设定电池电芯的温度限值，确定一个不超过电池电芯温度限值的预警温度区间；当电池电芯的温度在预警温度区间时，获取电池电芯温度的变化率，当电池电芯温度的变化率达到或超过设定的电池电芯温度的变化率时，启动对电池温度的控制。

较为优选的，所述预警温度区间靠近温度限值端的温度不等于温度限值。

较为优选的，所述电池电芯温度的变化率是单位时间内，电池包内单体电芯中的最高温度的变化率或最低温度变化率。

较为优选的，当电池电芯温度超过预警温度区间，启动对电池温度的控制。

本发明一种电池热管理控制方法，其技术方案为：

设定高温报警区间、高温预警区间、温度适宜区；

采集有效电芯单体最高温度Tcell_max，获取用于控制模块逻辑判断的电芯单体最高温度Tcell_up，以及有效电芯单体最高温度的温度变化率B_max，所述B_max基于Tcell_max进行计算；

基于Tcell_up和B_max进行热管理，所述热管理为；