[發明專利]一種電動汽車電池包熱管理系統和控制方法

在審

• 申請號: 201611087416.7
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106602168A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 江濤;張勇;張菁
• 申請（專利權）人: 安徽鴻創新能源動力有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/6563;H01M10/615
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明涉及電動汽車動力電池技術領域，特別涉及到一種電池包熱管理控制方法。

背景技術

發展電動汽車、實現汽車能源動力系統的電氣化是解決當前汽車工業能源危機、環境危機的必由之路。我國2013年石油凈進口量約2.89億噸，進口依存度達57％，遠超過國際警戒線標準35％。其中車用燃油消耗占總石油消耗的1/3。開發推廣電動汽車對維護我國能源安全與可續發展具有重要的戰略意義。

在電動車研究開發與產業化過程中，動力電池及管理系統是最為重要的一環。電池管理系統的優劣直接決定了動力電池組的使用壽命，所以一個算法及控制方式很好的電池管理系統不僅能夠充分發揮動力電池的優越性能，而且給予電池最佳的保護。

在現有的技術中，電池管理系統的設計過于復雜和繁瑣，從表面上看，具備了較多的功能，但所需傳感器很多，從而使電池管理系統成本劇增，且體積很大，在整車布置上也帶來了很大的難度，對于較低電壓系統的整車及市場定位較低的汽車廠商來說，這是很難接受的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種成本低、運行簡單穩定的電池包熱管理系統和方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種電動汽車電池包熱管理系統，用于電池模組的存放腔體設有進風管和出風管，所述進風管和出風管均通過具有氣門的管道分別連通車外和駕駛室內，所述進風管或出風管上設有風扇，所述存放腔體內和車外均設有溫度傳感器，所述溫度傳感器輸出溫度信號至控制器，所述控制器輸出控制信號至風扇和氣門的驅動單元。

所述連接車外和進風管的管道上設有車輛加熱器。

所述存放腔體內的電池單體之間設有通風間隙。

所述駕駛室內的控制按鍵，所述控制按鍵輸出調節信號至控制器，所述駕駛室內設有溫度傳感器，所述溫度傳感器輸出溫度信號至控制器。

基于所述電動汽車電池包熱管理系統的控制方法：

車輛啟動；

若電池工作環境溫度低于設定的低溫下限值，則控制電池反復的充放電，直至電池工作環境溫度到達設定的工作溫度區間；

若電池工作環境溫度高于設定的高溫上限值，則控制開啟風扇，直至電池工作環境溫度到達設定的工作溫度區間。

若風扇工作時，駕駛室內溫度低于預設舒適溫度，則開內循環，進風管和出風管均連通駕駛室，駕駛室內溫度高于預設舒適溫度，則開外循環，進風管和出風管均連通車外。

所述控制電池反復的放電，則開啟車輛加熱器和風扇，并保持外循環模式。

若車輛啟動后，風扇在半小時內一直沒有啟動，則滿半小時啟動風扇運行設定時間。

本發明的優點在于可以解決熱管理系統多功能需求和低成本、小體積的產業化要求的矛盾。對電池進行控制和管理，整車成本增加很少，但會收到事半功倍的效果。

附圖說明

下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容作簡要說明：

圖1為電動汽車電池包熱管理系統原理圖。

具體實施方式

電池熱量的產生來自兩方面，一方面是電池在充電或放電過程中，都會因為電池內阻產生熱量，從而升高電池溫度；另一方面來自化學電池充電或放電過程中的化學反應，電池充電是放熱反應，可以升高電池溫度，電池放電是吸熱反應，降低電池溫度。

用于電池模組的存放腔體設有進風管和出風管，進風管和出風管均通過具有氣門的管道分別連通車外和駕駛室內，進風管或出風管上設有風扇，存放腔體內和駕駛室內外均設有溫度傳感器，存放腔體內的溫度傳感器用于感應電池工作環境溫度，駕駛室內外均用于提供控制命令的判斷依據。溫度傳感器輸出溫度信號至控制器，控制器輸出控制信號至風扇和氣門的驅動單元。控制器可以采用獨立的單片機，也可以采用電池管理系統BMS。

為了能夠方便對存放腔體內的溫度進行加熱，連接車外和進風管的管道上設有車輛加熱器，此外，存放腔體內的電池單體之間設有通風間隙，可以保證空氣流動降溫和升溫的效果。

駕駛室內的控制按鍵，控制按鍵輸出調節信號至控制器，控制按鍵可以調節氣門的開關狀態，即調節循環模式，控制存放腔體的流動空氣采用內循環或外循環。

基于上述電動汽車電池包熱管理系統的控制方法：

車輛啟動后，若電池工作環境溫度低于設定的低溫下限值，則控制電池反復的充放電，實現加熱電池工作環境溫度，直至電池工作環境溫度到達設定的工作溫度區間；控制電池反復的放電，則開啟車輛加熱器和風扇，并保持外循環模式。