[發明專利]電池熱管理控制方法

有效

• 申請號: 201010215921.1
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN102315498A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 王天英;張良
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;李家麟

【技術領域】

本發明涉及車用電池熱管理控制領域，尤其涉及用于包括空調制冷劑回路的車輛的電池熱管理控制方法。

【背景技術】

傳統車輛中的蓄電池功率一般相對較小，工作溫度比較低。安裝有大功率的動力蓄電池的車輛，如混合動力汽車及電動汽車等，由于動力蓄電池需要對車輛的驅動電機提供電力，其輸出功率大，常常會產生熱量而導致動力蓄電池的溫度升高，當溫度太高時容易導致動力蓄電池的工作異常，甚至產生動力蓄電池爆炸的危險。因此，需要設計專門的電池熱管理系統，以幫助動力蓄電池運行在最佳的溫度區間內。

由于動力電池在滿負載工作時產生的熱量比較大，通常電池熱管理系統需要配備主動型的散熱系統。在電池負載比較大時，啟動散熱系統對電池模塊進行散熱。在電池負載比較小時，再關閉散熱系統。但是，由于電池模塊自身的溫度并不僅僅與電池的負載大小，還會受到環境溫度及散熱系統狀態等因素的影響，因此這樣的電池熱管理控制系統及其方法，可能會造成不必要的能源浪費，不能高效地控制好電池模塊的溫度。

因此，迫切需要提出一種改進型電池熱管理控制方法以克服現有技術中存在的技術問題。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題是提供一種電池熱管理控制方法，高效地控制好電池模塊的溫度，避免不必要的能源浪費。

本發明提供了電池熱管理控制方法，該方法包括利用水泵驅動冷卻液，由冷卻液與電池模塊進行熱交換，從而對電池模塊散熱的步驟；采集冷卻液的溫度的步驟；在水泵關閉的情況下，當冷卻液溫度達到啟動溫度時，啟動水泵的步驟；及在水泵啟動的情況下，當冷卻液溫度達到關閉溫度時，關閉水泵的步驟。其中，啟動溫度大于關閉溫度。

這樣在水泵關閉之后，冷卻液需要經過相對較長的時間才能達到設定的啟動溫度；而在水泵啟動之后，冷卻液需要經過相對較長的時間才能達到設定的關閉溫度。從而，避免頻繁啟閉水泵而造成水泵容易損壞。而且，由于啟動水泵通常需要耗費比平穩工作時更多的電能，因此通過避免水泵的頻繁啟動，也避免了能源浪費。

在一種優選的實施方式中，所述方法還包括：在水泵啟動的情況下，當電池模塊溫度達到標定高溫時，打開空調制冷劑回路中的電池制冷支路，使空調制冷劑回路的制冷劑通過熱交換器與電池冷卻回路的冷卻液進行熱交換，進一步對電池冷卻回路降溫的步驟。從而利用車輛通常配備有的空調制冷劑回路對電池冷卻回路提供強制制冷，以保護電池冷卻回路工作在正常的溫度范圍內。

在一種優選的實施方式中，還包括在打開電池制冷支路的情況下，當電池模塊溫度達到標定低溫時，關閉電池制冷支路，空調制冷劑回路的制冷劑不通過熱交換器與電池冷卻回路的冷卻液進行熱交換，從而停止用空調制冷劑回路對電池冷卻回路降溫的步驟。因此，在對電池冷卻回路提供制冷后，并不是簡單地在溫度降到低于標定高溫T_高時，立即停止提供制冷，而是在低于標定低溫T_低時才停止提供制冷，避免了頻繁啟閉電池制冷支路而造成不必要的元件損壞，同時降低能量消耗。

優選地，所述標定高溫大于所述啟動溫度并且大于所述標定低溫，而且所述標定低溫大于所述關閉溫度。

在一種優選的實施方式中，通過控制熱交換器閥的打開和關閉實現電池制冷支路的打開和關閉，關閉熱交換器閥之前先判斷是否有其他導通的支路在工作，如果沒有，則在關閉熱交換器閥之前先關閉空調制冷劑回路的壓縮機。這樣可以防止在電池制冷回路和空調制冷劑回路兩個都關閉的情況下，運行壓縮機，從而，不但避免對空調制冷劑回路造成損壞，而且避免造成能源浪費。

在一種優選的實施方式中，還在冷卻液里設置冷卻液傳感器，所述冷卻液傳感器采集冷卻液的溫度。

在一種優選的實施方式中，空調制冷劑回路包括乘客車艙制冷及電池制冷兩條支路，乘客車艙制冷支路經過乘客車艙閥及蒸發器；電池制冷支路經過熱交換器閥及熱交換器，通過乘客車艙閥控制乘客車艙制冷支路的通斷，通過熱交換器閥控制電池制冷支路的通斷。

優選地，乘客車艙閥和熱交換器閥分別是集成有膨脹閥和截止閥的控制閥。

在一種優選的實施方式中，在空調制冷劑回路中，還根據空調的壓力及冷卻模式的不同來判斷制冷需求，根據制冷需求的大小對壓縮機及冷凝器的冷風扇的轉速進行調整。優選地，在制冷需求增大時，把壓縮機的轉速和/或冷凝器的冷風扇的轉速升高；在制冷需求減小時，把壓縮機的轉速和/或冷凝器的冷風扇的轉速降低。從而消耗恰當的能源，輸出合適的制冷量，避免能源浪費。