电池包液冷的控制方法及装置转让专利
申请号 : CN202010941741.5
文献号 : CN112018471B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 刘建民 , 沈祖英 , 刘方震 , 单丰武 , 姜筱华
申请人 : 江西江铃集团新能源汽车有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电池包液冷的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:采集电池包工作温度及电池包进水口温度;
对采集到的多个电池包工作温度值进行分析比较得出电池包最高温度值,并计算出电池包温升速率,再对所述电池包温升速率进行分析比较得出电池包最大温升速率;
根据所述电池包最高温度值和电池包目标温度值的差值来设定电池包入口水温目标值,所述电池包目标温度值为定值;
当所述电池包最高温度值大于冷却开启阈值,发送电池包冷却请求、电池包入口水温目标值以及水泵转速预设值给空调系统,以使所述空调系统根据电池包冷却请求控制所述空调系统的部分部件及电池包液冷单元启动,开启电池包冷却,并根据接收到的所述电池包入口水温目标值及所述水泵转速预设值对电池包入口水温及水泵转速进行调控;
所述空调系统包括蒸发器、电动压缩机、冷凝器、风加热器、鼓风机、电子风扇、热力膨胀阀、截止阀和三态压力开关,所述蒸发器的第一端连接所述电动压缩机的第一端,所述蒸发器的第二端连接所述热力膨胀阀的第一端,所述热力膨胀阀的第二端连接所述截止阀的第一端,所述截止阀的第二端连接所述冷凝器的第一端,所述冷凝器的第二端连接所述三态压力开关的第一端,所述三态压力开关的第二端连接所述电动压缩机的第二端,所述风加热器和所述鼓风机分别设于所述蒸发器两侧,所述电子风扇设于所述冷凝器一侧;
所述电池包液冷单元包括冷却器、水加热器、水泵、水壶和电子膨胀阀,所述水加热器的第一端连接在所述电池包的进水口上,第二端连接在所述冷却器的第一端,所述冷却器的第二端连接在所述水泵的第一端,所述水泵的第二端连接在所述水壶上,所述水壶连接在所述电池包的出水口上,所述冷却器连接在所述空调系统上;
所述冷却器通过三通阀一和三通阀二与所述空调系统连接,所述冷却器的第三端连接在所述三通阀一的第一端,所述冷却器的第四端连接在所述三通阀二的第一端,所述三通阀一连接在所述蒸发器与所述电动压缩机之间,所述三通阀二连接在所述冷凝器与所述截止阀之间;
所述空调系统接收到电池包冷却请求,控制所述电动压缩机、所述冷凝器、所述电子膨胀阀、所述三通阀一、所述三通阀二、所述冷却器和所述水泵开启工作;
所述部分部件包括所述电动压缩机、所述冷凝器、所述电子膨胀阀、所述三通阀一、所述三通阀二、所述冷却器以及所述水泵。
2.根据权利要求1所述的电池包液冷的控制方法,其特征在于,根据所述电池包最高温度值和电池包目标温度值的差值设定电池包入口水温目标值的步骤中,所述电池包入口水温目标值T水target=T最高–T电池target,其中,T最高为所述电池包最高温度值,T电池target为所述电池包目标温度值。
3.根据权利要求1所述的电池包液冷的控制方法,其特征在于,所述电池包目标温度值T电池target的范围为15~20℃。
4.根据权利要求1所述的电池包液冷的控制方法,其特征在于,所述水泵转速预设值通过以下步骤设定:
当电池包最大温升速率值大于温升速率预设值T时,水泵转速预设值Spump=S额,S额为水泵的额定转速值;
当电池包最大温升速率小于或等于温升速率预设值T时,水泵转速预设值Spump=S额/2,S额为水泵的额定转速值。
5.一种电池包液冷装置,其特征在于,包括:采集模块,用于采集电池包工作温度及电池包进水口温度;
分析计算模块,用于对采集到的多个所述电池包工作温度值进行分析比较得出电池包最高温度值,并计算出电池包温升速率,再对所述电池包温升速率进行分析比较得出电池包最大温升速率;
设定模块,根据所述电池包最高温度值和电池包目标温度值的差值来设定电池包入口水温目标值,所述电池包目标温度值为定值;
信息发送模块,当所述电池包最高温度值大于冷却开启阈值,发送电池包冷却请求、电池包入口水温目标值以及水泵转速预设值给空调系统,以使所述空调系统根据电池包冷却请求控制所述空调系统的部分部件及电池包液冷单元启动,开启电池包冷却,并根据接收到的所述电池包入口水温目标值及所述水泵转速预设值对电池包入口水温及水泵转速进行调控;
所述空调系统包括蒸发器、电动压缩机、冷凝器、风加热器、鼓风机、电子风扇、热力膨胀阀、截止阀和三态压力开关,所述蒸发器的第一端连接所述电动压缩机的第一端,所述蒸发器的第二端连接所述热力膨胀阀的第一端,所述热力膨胀阀的第二端连接所述截止阀的第一端,所述截止阀的第二端连接所述冷凝器的第一端,所述冷凝器的第二端连接所述三态压力开关的第一端,所述三态压力开关的第二端连接所述电动压缩机的第二端,所述风加热器和所述鼓风机分别设于所述蒸发器两侧,所述电子风扇设于所述冷凝器一侧;
所述电池包液冷单元包括冷却器、水加热器、水泵、水壶和电子膨胀阀,所述水加热器的第一端连接在所述电池包的进水口上,第二端连接在所述冷却器的第一端,所述冷却器的第二端连接在所述水泵的第一端,所述水泵的第二端连接在所述水壶上,所述水壶连接在所述电池包的出水口上,所述冷却器连接在所述空调系统上;
所述冷却器通过三通阀一和三通阀二与所述空调系统连接,所述冷却器的第三端连接在所述三通阀一的第一端,所述冷却器的第四端连接在所述三通阀二的第一端,所述三通阀一连接在所述蒸发器与所述电动压缩机之间,所述三通阀二连接在所述冷凝器与所述截止阀之间;
所述空调系统接收到电池包冷却请求,控制所述电动压缩机、所述冷凝器、所述电子膨胀阀、所述三通阀一、所述三通阀二、所述冷却器和所述水泵开启工作;
所述部分部件包括所述电动压缩机、所述冷凝器、所述电子膨胀阀、所述三通阀一、所述三通阀二、所述冷却器以及所述水泵。
6.根据权利要求5所述的电池包液冷装置,其特征在于,所述设定模块设定的所述电池包入口水温目标值T水target=T最高–T电池target,其中,T最高为所述电池包最高温度值,T电池target为所述电池包目标温度值。
说明书 :
电池包液冷的控制方法及装置
技术领域
背景技术
内工作,其性能才会处于最优状态。在温度范围外工作,不但影响电池包放电性能,缩短电
池包寿命,还会降低电池包的安全系数。因此车用电池包的温度控制就成为一个重要问题。
电池包的一致性从而降低电池包寿命。液冷是指采用循环冷却水将电池包组内热量带出,
液冷能够实现电池包组降温均匀且降温效果明显。
浪费;且由于电池包在工作过程产生的热量变化较大,水冷温度的恒定会导致电池包冷却
过程的温度波动较大,影响电池包的使用寿命。
发明内容
的不同需求,导致电池包冷却过程的温度波动较大,影响电池包的使用寿命的问题。
率;
所述空调系统的部分部件及电池包液冷单元启动,开启电池包冷却,并根据接收到的所述
电池包入口水温目标值及所述水泵转速预设值对电池包入口水温及水泵转速进行调控。
到降低能耗的作用;
值,而电池包入口水温值维持在所述电池包入口水温目标值的较小波动范围内,因此,电池
包冷却后的实际温度值也维持在一个较小的范围内,进而有效地减小冷却过程中电池包的
温度波动,使得电池包的温度基本保持恒定,能够有效地延长电池包寿命;
述电池包最高温度值,T电池target为所述电池包目标温度值。
第一端,所述蒸发器的第二端连接所述热力膨胀阀的第一端,所述热力膨胀阀的第二端连
接所述截止阀的第一端,所述截止阀的第二端连接所述冷凝器的第一端,所述冷凝器的第
二端连接所述三态压力开关的第一端,所述三态压力开关的第二端连接所述电动压缩机的
第二端,所述风加热器和所述鼓风机分别设于所述蒸发器两侧,所述电子风扇设于所述冷
凝器一侧。
端,所述冷却器的第二端连接在所述水泵的第一端,所述水泵的第二端连接在所述水壶上,
所述水壶连接在所述电池包的出水口上,所述冷却器连接在所述空调系统上。
一端,所述三通阀一连接在所述蒸发器与所述电动压缩机之间,所述三通阀二连接在所述
冷凝器与所述截止阀之间。
同需求,导致电池包冷却过程的温度波动较大,影响电池包的使用寿命的问题。
电池包最大温升速率;
包冷却请求控制所述空调系统的部分部件及电池包液冷单元启动,开启电池包冷却,并根
据接收到的所述电池包入口水温目标值及所述水泵转速预设值对电池包入口水温及水泵
转速进行调控。
能耗的作用;
值,而电池包入口冷却水实际水温值维持在所述电池包入口水温目标值的较小波动范围
内,因此,电池包冷却后的实际温度值也维持在一个较小的波动范围内,进而有效地减小冷
却过程中电池包的温度波动,使得电池包的温度基本保持恒定,能够有效地延长电池包寿
命;
附图说明
元;21、冷却器;22、水加热器;23、水泵;24、水壶;25、电子膨胀阀;30、三通阀一;40、三通阀
二;50、电池包。
具体实施方式
同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本
发明的公开内容更加透彻全面。
控制所述空调系统的部分部件及电池包液冷单元启动,开启电池包冷却,并根据接收到的
所述电池包入口水温目标值及所述水泵转速预设值对电池包入口水温及水泵转速进行调
控。
21的第一端,所述冷却器21的第二端连接在所述水泵23的第一端,所述水泵23的第二端连
接在所述水壶24上,所述水壶24连接在所述电池包50的出水口上,所述冷却器21连接在所
述空调系统10上。
电动压缩机12的第一端,所述蒸发器11的第二端连接所述热力膨胀阀17的第一端,所述热
力膨胀阀17的第二端连接所述截止阀18的第一端,所述截止阀18的第二端连接所述冷凝器
13的第一端,所述冷凝器13的第二端连接所述三态压力开关19的第一端,所述三态压力开
关19的第二端连接所述电动压缩机12的第二端,所述风加热器14和所述鼓风机15分别设于
所述蒸发器11两侧,所述电子风扇16设于所述冷凝器13一侧。
40的第一端,所述三通阀一30连接在所述蒸发器11与所述电动压缩机12之间,所述三通阀
二40连接在所述冷凝器13与所述截止阀18之间。
作,对所述电池包50进行冷却。
电池包最大温升速率来调整水泵转速,起到降低能耗的作用;所述电池包入口水温目标值
根据所述电池包最高温度值和所述电池包目标温度值的差值来设定,所述电池包最高温度
值与所述电池包入口水温目标值的差值为一个定值,而电池包入口水温值维持在所述电池
包入口水温目标值的较小波动范围内,因此,电池包冷却后的实际温度值也维持在一个较
小的波动范围内,进而有效地减小冷却过程中电池包的温度波动,使得电池包50的温度基
本保持恒定,能够有效地延长电池包50寿命;水泵转速预设值根据所述电池包最大温升速
率来设定,可以避免水泵23一直处于高负荷状态工作,有效地降低能耗。
升速率。
包冷却请求控制所述空调系统的部分部件及电池包液冷单元启动,开启电池包冷却,并根
据接收到的所述电池包入口水温目标值及所述水泵转速预设值对电池包入口水温及水泵
转速进行调控。
却。
最大温升速率来调整水泵转速,起到降低能耗的作用;所述电池包入口水温目标值根据所
述电池包最高温度值和所述电池包目标温度值的差值来设定,所述电池包最高温度值与所
述电池包入口水温目标值的差值为一个定值,而电池包入口水温值维持在所述电池包入口
水温目标值的较小波动范围内,因此,电池包冷却后的实际温度值也维持在一个较小的波
动范围内,进而有效地减小冷却过程中电池包的温度波动,使得电池包50的温度基本保持
恒定,能够有效地延长电池包50寿命;水泵转速预设值根据所述电池包最大温升速率来设
定,可以避免水泵23一直处于高负荷状态工作,有效地降低能耗。
来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保
护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。