一种电池热管理的控制方法及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电池热管理的控制方法，包括基于读取的电池参数、行车规划、充电策略以及预设温度阈值预测预设时长后电池的温度变化并确定所述电池的热需求；在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到所述电池的控制参数；输出所述控制参数与电池热管理系统的运行时间至所述电池热管理系统以使所述电池热管理系统在所述运行时间内根据所述控制参数执行相应的操作。该方法能够有效降低电池温度波动过大的几率，提高电池温度的控制精度，降低热管理的能耗。本申请还公开了一种电池热管理的控制装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电池热管理的控制方法及相关装置
本申请涉及动力电池
，特别涉及一种电池热管理的控制方法；还涉及一种电池热管理的控制装置、设备以及计算机可读存储介质。
技术介绍
锂电池作为新能源被越来越广泛的应用，而电池的应用环境温度直接影响其性能、寿命以及耐久性，因此，如何高效的保障电池内的各个单电池均在合理的工作范围内已成为电池广泛应用的关键问题。此外，随着电池应用的拓展，使用功率也不断增大，且常用风冷或液冷来进行冷却，而风冷或者液冷需要消耗电池本身的电量来驱动，从而影响电池的可使用电量。高温时，目前常采用的控制方法是基于电池温度来判断是否启动热管理系统对电池进行热控制，控制方式是简单的电池温度超过某一设定值时热控制系统对动力电池进行降温，到设定停止值时，热管理系统停止工作。使得电池的温度波动通常较大，热管理系统功率也没匹配到电池实际需求的散热量，造成能量浪费，极大压缩电池的可用电量。例如，中国专利申请201810984556.7公开的一种动力热管理设备的控制方法，该方法在电池温度达到启动设定值，散热系统才开始工作，电池会由于有比热容的存在，温度不会立刻下降，而是继续升高再下降，导致温度控制的比较粗糙；且通过冷却系数来调节水泵流量的前提是先计算热耗趋势，此时电池的温度变化趋势已形成，散热系统是滞后于电池温度变化的，并不能很好的控制电池温度；此外，对于热耗趋势的匹配只有水泵流量，制冷或加热模块功率不受控制，而热管理系统最大功耗来源于制冷或加热模块，此控制方式没法做到高能效。再如，中国专利申请201710771219.5公开的一种电动汽车电池包热管理及温度均匀控制方法，由于空气的比热容小，风冷在电池大倍率电流工作时，很难控制电池的温升的合理的范围；且对于散热的匹配只有空气流量，进口温度不受控制，如果使用自然风，则在环境温度较高的情况，散热效果很弱；此外，如果使用空调风，则空调功耗不受控，该控制方法没法做到高能效。有鉴于此，如何降低电池温度波动过大的几率，提高电池温度的控制精度，降低热管理的能耗已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种电池热管理的控制方法，能够有效降低电池温度波动过大的几率，提高电池温度的控制精度，降低热管理的能耗；本申请的另一目的是提供一种能够解决上述技术问题的电池热管理的控制装置、设备以及计算机可读存储介质。为解决上述技术问题，本申请提供了一种电池热管理的控制方法，包括：基于读取的电池参数、行车规划、充电策略以及预设温度阈值预测预设时长后电池的温度变化并确定所述电池的热需求；在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到所述电池的控制参数；输出所述控制参数与电池热管理系统的运行时间至所述电池热管理系统以使所述电池热管理系统在所述运行时间内根据所述控制参数执行相应的操作。可选的，所述“基于读取的电池参数、行车规划、充电策略以及预设温度阈值预测预设时长后电池的温度变化并确定所述电池的热需求”包括：根据所述电池的电池温度与第一预设温度阈值的关系以及在所述预设时长后所述电池温度与第二预设温度阈值的关系，确定所述电池的热需求；其中，所述第一预设温度阈值低于所述第二预设温度阈值。可选的，若所述电池的电池温度低于所述第一预设温度阈值，则确定所述电池的热需求为加热；对应的，所述“在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到电池的控制参数”包括：根据p加热＝(Q电池加热+Q介质加热)/ΔtQ电池加热＝k1*C电池*M电池(T1-T电池)Q介质加热＝k2*C介质*M介质(T预设-T电池)计算得到加热器功率，并设定水泵流速最大以及散热系统关闭；其中：p加热为加热器功率，Q电池加热为将电池加热到所述第一预设温度阈值以上的热量，Q介质加热为将加热介质温度提升到预设加热工作温度的热量，Δt为当前时间与车辆启动时间的时间差，k1、k2为修正系数，C电池为电池比热容，C介质为介质比热容，M电池为电池质量，M介质为介质质量，T1为所述第一预设温度阈值，T预设为预设的温度值且大于所述第一预设温度阈值。可选的，若所述电池的电池温度高于所述第一预设温度阈值，且在所述预设时长后所述电池温度低于所述第一预设温度阈值，则确定所述电池的热需求为辅助加热；其中，所述预设时长后的所述电池的电池温度根据迭代计算得到，n从1取值至所述预设时长，且当n取至所述预设时长时，T电池Δt为所述预设时长后所述电池的电池温度，Δt为所述预设时长，P电池为电池发热功率，h空气为电池热量扩散到环境空气中的综合换热系数，A空气为电池热量扩散到环境空气中的综合换热面积，T空气为车外环境温度，t为行车持续时间或充电持续时间；对应的，所述“在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到电池的控制参数”包括：根据p加热＝(Q电池加热Δt+Q介质加热)/ΔtQ电池加热Δt＝k3*C电池*M电池*ΔT电池Q介质加热＝k4*C介质*M介质(T预设-T电池)计算得到加热器功率，并设定水泵流速最大以及散热系统关闭；其中：k3、k4为修正系数，ΔT电池为所述第一预设温度阈值与预设时长后所述电池的电池温度的差值，Q电池加热Δt为将电池升温ΔT电池的热量。可选的，若所述电池的电池温度高于所述第一预设温度阈值，且在所述预设时长后所述电池温度高于所述第一预设温度阈值且低于第二预设温度阈值，则确定所述电池的热需求为空气散热；对应的，所述“在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到电池的控制参数”包括：设定主动散热系统关闭、水泵关闭以及加热关闭。可选的，若所述电池的电池温度高于所述第一预设温度阈值，且在所述预设时长后所述电池温度高于所述第二预设温度阈值，则确定所述电池的热需求为主动散热；对应的，所述“在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到电池的控制参数”包括：若当所述水泵流速最大时，在所述预设时长后所述电池的电池温度小于第二预设温度阈值，则根据计算得到当所述预设时长后的所述电池的电池温度为所述第二温度阈值时电池热量传导到工作介质的综合换热系数，根据所述电池热量传导到工作介质的综合换热系数得到所述水泵流速，并设定散热系统关闭、加热关闭；若当所述水泵流速为最大时，在所述预设时长后所述电池的电池温度大于所述第二预设温度阈值，则根据p散热＝(Q电池降温Δt+Q介质降温)/ΔtQ电池降温Δt＝k5*C电池*M电池*ΔT电池Q介质降温＝k6*C介质*M介质(T介质Δt-T介质)计算得到当所述预设时长后的所述电池的电池温度为所述第二温度阈值时散热功率，并设定所述水泵流速为最大，加热关闭；其中：n从1取值至所述预设时长，p散热为所述散热功率，Q电池降温Δt为将电池降温ΔT电池的冷量，Q介质降温为将介质温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池热管理的控制方法，其特征在于，包括：/n基于读取的电池参数、行车规划、充电策略以及预设温度阈值预测预设时长后电池的温度变化并确定所述电池的热需求；/n在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到所述电池的控制参数；/n输出所述控制参数与电池热管理系统的运行时间至所述电池热管理系统以使所述电池热管理系统在所述运行时间内根据所述控制参数执行相应的操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池热管理的控制方法，其特征在于，包括：
基于读取的电池参数、行车规划、充电策略以及预设温度阈值预测预设时长后电池的温度变化并确定所述电池的热需求；
在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到所述电池的控制参数；
输出所述控制参数与电池热管理系统的运行时间至所述电池热管理系统以使所述电池热管理系统在所述运行时间内根据所述控制参数执行相应的操作。


2.根据权利要求1所述的电池热管理的控制方法，其特征在于，所述“基于读取的电池参数、行车规划、充电策略以及预设温度阈值预测预设时长后电池的温度变化并确定所述电池的热需求”包括：
根据所述电池的电池温度与第一预设温度阈值的关系以及在所述预设时长后所述电池温度与第二预设温度阈值的关系，确定所述电池的热需求；其中，所述第一预设温度阈值低于所述第二预设温度阈值。


3.根据权利要求2所述的电池热管理的控制方法，其特征在于，若所述电池的电池温度低于所述第一预设温度阈值，则确定所述电池的热需求为加热；
对应的，所述“在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到电池的控制参数”包括：
根据p加热＝(Q电池加热+Q介质加热)/Δt
Q电池加热＝k1*C电池*M电池(T1-T电池)
Q介质加热＝k2*C介质*M介质(T预设-T电池)
计算得到加热器功率，并设定水泵流速最大以及散热系统关闭；
其中：p加热为加热器功率，Q电池加热为将电池加热到所述第一预设温度阈值以上的热量，Q介质加热为将加热介质温度提升到预设加热工作温度的热量，Δt为当前时间与车辆启动时间的时间差，k1、k2为修正系数，C电池为电池比热容，C介质为介质比热容，M电池为电池质量，M介质为介质质量，T1为所述第一预设温度阈值，T预设为预设的温度值且大于所述第一预设温度阈值。


4.根据权利要求2所述的电池热管理的控制方法，其特征在于，若所述电池的电池温度高于所述第一预设温度阈值，且在所述预设时长后所述电池温度低于所述第一预设温度阈值，则确定所述电池的热需求为辅助加热；
其中，所述预设时长后的所述电池的电池温度根据迭代计算得到，n从1取值至所述预设时长，且当n取至所述预设时长时，T电池Δt为所述预设时长后所述电池的电池温度，Δt为所述预设时长，P电池为电池发热功率，h空气为电池热量扩散到环境空气中的综合换热系数，A空气为电池热量扩散到环境空气中的综合换热面积，T空气为车外环境温度，t为行车持续时间或充电持续时间；
对应的，所述“在所述热需求下，基于所述电池参数、所述行车规划、所述充电策略计算得到电池的控制参数”包括：
根据p加热＝(Q电池加热Δt+Q介质加热)/Δt
Q电池加热Δt＝k3*C电池*M电池*ΔT电池
Q介质加热＝k4*C介质*M介质(T预设-T电池)
计算得到加热器功率，并设定水泵流速最大以及散热系统关闭；其中：k3、k4为修正系数，ΔT电池为所述第一预设温度阈值与预设时长后所述电池的电池温度的差值，Q电池加热Δt为将电池升温ΔT电池的热量。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨水福，任现文，官建和，
申请(专利权)人：深圳市英维克科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44