[發明專利]一種基于駕駛員意圖識別的動力電池熱管理方法及系統

在審

• 申請號: 202210306157.1
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114725543A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 單長征;汪博文;謝彬;于旭東
• 申請（專利權）人: 上汽大眾汽車有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48;H01M10/625;H01M10/63
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 李丹;楊丹莉

本發明公開了一種基于駕駛員意圖識別的動力電池熱管理方法，其包括步驟：100：采集用于駕駛員意圖識別的特征信號；200：采用模糊控制方法建立特征信號的隸屬度函數以及模糊推理規則，以輸出量化的駕駛員意圖；300：根據識別的駕駛員意圖獲得車輛的轉矩和電機的功率的修正系數，由修正系數和車輛的穩態基本轉矩和電機基本功率，預測車輛的扭矩需求和電機的功率需求；400：根據電機的功率需求，預測未來動力電池的功率需求；500：由未來動力電池的功率需求，預測動力電池的發熱功率，并且根據發熱功率計算出動力電池在未來某個時刻的最高溫度T_max；600：若T_max大于設定的閾值溫度，則提前對動力電池進行冷卻，以使得動力電池始終工作在設定的最佳溫度范圍內。

技術領域

本發明涉及一種電池管理方法及系統，尤其涉及一種電池熱管理方法及系統。

背景技術

近年來，隨著國家大力推行新能源汽車，新能源電動汽車的發展也開始逐步受到了人們的廣泛關注，而作為動力電池作為電動汽車的心臟更是電動汽車研究的重點。

在電動汽車中，由于動力電池系統所處環境及自身溫度直接影響其正常運行、循環壽命、充電可接受性、輸出功率、可用能量、安全性和可靠性。因此，為了確保電動汽車中的動力電池系統達到最佳的性能和壽命，需要引入熱管理系統對電池進行低溫加熱、高溫散熱，從而實現電池組溫度均勻化，保證電池工作在適宜的溫度范圍內，降低電池性能衰減速度并消除相關的潛在安全風險。

通過熱管理系統對動力電池的溫度進行調節和控制，能夠使動力電池在運行過程中始終保持在合適的溫度范圍內(一般控制在20～30℃最佳)，其對于提高動力電池系統的性能和效率，延長其使用壽命，降低車輛的成本，保障電動汽車的使用安全等方面都具有著十分重要的現實意義。

在當前現有技術中，已經設計有動力電池熱管理系統，現有動力電池熱管理系統的控制策略可以參閱下述圖1，其一般采用階梯控制的方法，通過采集到的電池溫度和溫差與預先設定好的溫度閾值和溫差閾值進行比較，調節動力電池的溫度，對電池進行熱管理。

如圖1所示，這種現有動力電池熱管理系統的控制策略具體可以包括流程S201-S212，其具體實現過程為：

利用BMS實時檢測電池系統內部各個采集點的溫度T1，T2……Tn和溫差△T＝Tmax-Tmin，其中，Tmax為采集的最大溫度，Tmin為采集的最小溫度。

當判斷Tmax＞設定的溫度閾值Ta(一般設置為35℃)和/或max△T＞設定的溫差閾值△Ta(一般設置為5℃)，則控制電子水泵開啟擋位I，此時冷卻水流量一般為10L/min。電子水泵開啟擋位I后，繼續監測電池系統內部最大溫度Tmax和溫差△T，若判斷Max△T＜△Ta且Tmax≤Ta，則關閉電子水泵，動力電池熱管理控制策略流程結束。

當判斷Tmax＞設定的溫度閾值Tb(一般設置為40℃)和/或判斷max△T＞設定的溫差閾值△Tb(一般設置為8℃)，則控制電子水泵開啟擋位II，此時冷卻水流量一般為20L/min。電子水泵開啟擋位II后，繼續監測電池系統內部最大溫度和溫差，若進一步判斷△Ta＜max△T＜△Tb同時Ta＜Tmax＜Tb，則控制電子水泵開啟擋位I。電子水泵開啟擋位I后，繼續監測電池系統內部最大Tmax和溫差△T，若判斷Max△T＜△Ta且Tmax≤Ta，則關閉電子水泵，動力電池熱管理控制策略流程結束。

在現有的這種動力電池熱管理系統中，在加熱需求下，PTC水加熱器能夠收到來自BMS電池系統的加熱需求，以對水進行加熱并對進入電池系統的入水口溫度進行控制，同時電子水泵對進入電池系統的水流量進行控制，高溫水通過鋁流道板對電芯模組進行換熱，直到達到設定的溫度要求。在冷卻需求下，開啟整車空調和電子水泵，通過電子水泵對電池系統進水口流量進行控制，冷卻水同樣也是通過鋁流道板對電池模組進行換熱，直到電池溫度達到設定的溫度要求。

然而，然而研究發現，當前現有所使用的動力電池熱管理系統仍然存在著以下幾點缺陷：