[发明专利]一种多温度测点的电动汽车液冷管路控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种多温度测点的电动汽车液冷管路控制系统及控制方法，所述控制系统包括控制模块(7)，端电压采集器(8)和温度采集器(9)，所述控制模块(7)包括信号整合器(71)、PID控制器(72)和截断器(73)，所述控制方法中基于多个被测电芯的温度数据流和端电压数据流，运算得到整合温度数据流并用于与温度设定值比较以进行PID运算。本发明提供的控制系统结构简单、成本低廉，控制方法稳定可靠、适应性广、易于实现，能充分利用多测点温度值。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种多温度测点的电动汽车液冷管路控制系统及控制方法。

背景技术

电动汽车具有绿色环保和舒适节能等突出优点，是当前经济社会发展的重要领域。当前电动汽车多由锂离子动力电池包供能，锂离子工作过程存在不可避免的产热现象并导致电池包温度上升，由于锂离子电池高温下存在安全性能差和易损坏等问题，故需要对电池包进行温度控制，其主流的温度控制方法是使用液冷方式通过换热器对电池包进行冷却。目前公知的技术手段中，针对液冷管路的温度控制策略是实时采集某个温度值并与其给定值比较，根据比较结果使用PID控制方法来调节离心泵的转速，并最终改变通过换热器的流量值来实现温度调节。但是，对电池包而言，其各处电芯的温度并不一致，且由于各电芯自身之间存在一定的差异，不同工况下各电芯的产热速率和温度变化趋势也存在较大差别，故通常会在电池包内部选取多个位置的电芯，对这些电芯一一布置温度测点，采集获得电池包一定程度上的内部温度分布情况。这种多测点温度采样方式与传统上经典PID反馈控制点单测点采样存在明显差别，所以需要制定新的温度采样数据流处理策略，将多个测点的温度数据流整合成为一个总体的温度数据流并送入PID控制器，才能沿用经典的PID反馈控制方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、稳定可靠、适应性广且易于实现的、多温度测点的电动汽车液冷管路控制系统及控制方法。本发明解决上述问题的技术方案是：一种多温度测点的电动汽车液冷管路控制系统，用于电动汽车动力电池包冷却，所述电动汽车液冷管路包括但不限于离心泵(1)、与离心泵(1)机械连接且用于驱动离心泵(1)运转的可调速电机(2)、膨胀水箱(3)、第一换热器(4)和第二换热器(6)，所述离心泵(1)、膨胀水箱(3)、第一换热器(4)和第二换热器(6)通过管道依次连接且第二换热器(6)与离心泵(1)通过管道连接，与所述第一换热器(4)与电池包(5)紧贴并用于电池包(5)的冷却，所述第二换热器(6)用于冷却液的降温冷却；所述多温度测点的电动汽车液冷管路控制系统包括控制模块(7)以及与控制模块(7)电性连接的端电压采集器(8)和温度采集器(9)，所述控制模块(7)还与可调速电机(2)电性连接以感知和控制其转速，所述控制模块(7)包括信号整合器(71)、PID控制器(72)和截断器(73)，所述端电压采集器(8)和温度采集器(9)分别用于实时测量电池包(5)内多个电芯的端电压和表面温度且端电压采集器(8)和温度采集器(9)所测量的电芯对象一致。

基于上述多温度测点的电动汽车液冷管路控制系统的控制方法，对端电压采集器(8)和温度采集器(9)所测量的各电芯对象按照1#至m#的顺序依次进行编号，其中m代表被测电芯的数目；针对每一个被测电芯，按照固定的时间间隔分别使用端电压采集器(8)和温度采集器(9)实时测量以获得其端电压数据流和表面温度数据流；将每一个电芯的端电压数据流和表面温度数据流同时送入信号整合器(71)，对各个电芯的表面温度数据流进行加权平均处理并输出一个整合温度数据流至PID控制器(72)；PID控制器(72)将温度设定值依次与整合温度数据流中的每一个温度值相减，并基于偏差值数据流进行PID运算，输出电机调速值Δn₁；截断器(73)接收PID控制器(72)输出的电机调速值Δn₁，同时获得可调速电机(2)的当前转速值n_i，再根据下式进行截断计算以得到可调速电机(2)的调速值Δn并最终输出至可调速电机(2)完成转速调节：