朴昌浩 (中国重庆市江北区建新东路260号, Chongqing 3, 400023, CN)
ZHANG, Houliang (No. 260, Jianxin Donglu Jiangbei District, Chongqing 3, 400023, CN)
张后亮 (中国重庆市江北区建新东路260号, Chongqing 3, 400023, CN)
YANG, Huiqian (No. 260, Jianxin Donglu Jiangbei District, Chongqing 3, 400023, CN)
杨辉前 (中国重庆市江北区建新东路260号, Chongqing 3, 400023, CN)
YUAN, Changrong (No. 260, Jianxin Donglu Jiangbei District, Chongqing 3, 400023, CN)
重庆长安汽车股份有限公司 (中国重庆市江北区建新东路260号, Chongqing 3, 400023, CN)
PU, Changhao (No. 260, Jianxin Donglu Jiangbei District, Chongqing 3, 400023, CN)
朴昌浩 (中国重庆市江北区建新东路260号, Chongqing 3, 400023, CN)
ZHANG, Houliang (No. 260, Jianxin Donglu Jiangbei District, Chongqing 3, 400023, CN)
张后亮 (中国重庆市江北区建新东路260号, Chongqing 3, 400023, CN)
YANG, Huiqian (No. 260, Jianxin Donglu Jiangbei District, Chongqing 3, 400023, CN)
杨辉前 (中国重庆市江北区建新东路260号, Chongqing 3, 400023, CN)
| 权 利 要 求 1、 一种动力电池温度管理方法， 所述方法通过适时控制电池风扇开启给 电池通风来有效避免动力电池温度过高、过低及局部温差过大，使电池工作在 最佳工作温度区间； 其特征在于， 包括以下步骤： ( 11)、 由动力电池表面分布的温度传感器釆集多个表面点的温度来反映 动力电池工作温度， 并将所釆集到的温度数据传送给动力电池管理系统； ( 12)、由动力电池管理系统将釆集到的温度值进行比较得出最高温度值、 最低温度值、 电池最大温差即最高温度值与最低温度值之差； ( 13)、 根据动力电池温度过高控制方法判断动力电池温度是否过高， 如 果是， 则计算对应的电池风扇开度值 1; 如果否， 则进入步骤（14); ( 14)、 根据动力电池温度过低控制方法判断动力电池温度是否过低， 如 果是， 则计算对应的电池风扇开度值 2; 如果否， 则进入步骤（15); ( 15)、 根据动力电池温差过大控制方法判断动力电池温差是否过大， 如 果是， 则计算对应的电池风扇开度值 3; 如果否， 则返回步骤（11 ); ( 16)、 比较所述电池风扇开度值 1、 所述电池风扇开度值 2、 所述电池风 扇开度值 3, 得出最大值的电池风扇开度， 并用该最大值的电池风扇开度值控 制电池风扇开启给电池通风。 2、 根据权利要求 1所述的动力电池温度管理方法， 其特征在于， 所述电 池温度过高控制方法的步骤如下： 在电池达到最高工作温度之前根据需要按从低到高设置了不同的电池温 度过高阔值点 N...3、 2、 1, 即电池温度过高阔值点 1> 电池温度过高阔值点 2>...>电池温度过高阔值点 N, 并且各电池温度过高阔值点对应不同的电池风 扇开度值， 在不同的电池温度过高阔值点之间电池风扇开度值线性增加， 其中 最低的电池温度过高阔值点 N对应电池风扇开始开启， 最高的电池温度阔值 点 1对应电池风扇全开； (21 )比较电池最高温度值是否超过设置的电池温度过高阔值点 1, 如果 是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度值 1, 则进 入步骤（ 22 ); ( 22 )比较电池最高温度值是否超过设置的电池温度过高阔值点 2 , 如果 是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将该电池风扇开度值传送给电池风扇开 度值 1 ; 如果否， 则进入步骤（23 ); ( 23 )比较电池最高温度值是否超过设置的电池温度过高阔值点 N, N≥3 , 如果是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将该电池风扇开度值传送给电池风 扇开度值 1 ; 如果否， 则循环回步骤（21 )。 3、 根据权利要求 1 所述的动力电池温度管理方法， 其特征在于， 所述电 池温度过低控制方法是： 比较电池最高温度值是否低于电池最低工作温度，如 果是， 则控制电池风扇全开，将暖风吹入电池包内加快电池温升直至电池温度 达到最低工作温度，并将所述电池最高温度值所对应的电池风扇开度值传送给 电池风扇开度值 2; 如果否， 则不开启电池风扇。 4、 根据权利要求 1所述的动力电池温度管理方法， 其特征在于， 所述电 池温差过大控制方法的步骤如下： 动力电池管理系统在电池达到最大温差之前根据需要按从小到大设置不 同的电池温差过大阔值点 N...3、 2、 1 , 即电池温差过大阔值点 1> 电池温差 过大阔值点 2>…： >电池温差过大阔值点 N,并且各电池温差过大阔值点对应不 增加， 其中最小的电池温差过大阔值点 N对应电池风扇开始开启， 最大的电 池温差过大阔值点 1对应电池风扇全开； ( 41 )比较电池最大温差是否超过设置的电池温差过大阔值点 1 ,如果是， 则计算对应的电池风扇开度值 ,并将该电池风扇开度值传送给电池风扇开度值 3; 如果否， 则进入步骤（42 ); ( 42 )比较电池最大温差是否超过设置的电池温差过大阔值点 2 ,如果是， 则计算对应的电池风扇开度值 ,并将该电池风扇开度值传送给电池风扇开度值 3; 如果否， 则进入步骤（43 )； ( 43 ) 比较电池最大温差是否超过设置的电池温差过大阔值点 N, N>3 , 如果是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将该电池风扇开度值传送给电池风 扇开度值 3; 如果否， 则循环回步骤（41)。 |
技术领域
本发明属于动力电池系统技术领域 ,尤其涉及混合动力汽车用动力电池温 度管理控制系统。
背景技术
随着全球气候逐步恶化、城市大气污染加剧和 石油资源过度消耗， 发展节 能、环保汽车已成为世界汽车工业技术创新的 重要方向和汽车产业可持续发展 的必然选择。混合动力汽车与传统内燃机汽车 相比能大幅度降低燃油消耗和尾 气排放， 已成为世界范围内新型汽车开发的主流。
动力电池作为混合动力汽车的关键零部件，通 过驱动电机给整车提供辅助 动力， 必须满足混合动力汽车各种运行工况（怠速、 爬坡、加速、减速制动等） 的使用要求， 其性能的优劣严重影响整车性能。
动力电池温度是动力电池一个很重要的性能参 数， 温度过高、过低或电池 局部之间温差过大都会影响动力电池使用性能 ， 降低动力电池的使用寿命。
国内外各汽车厂家都把动力电池温度管理作为 混合动力汽车动力电池系 统设计开发的重要研究课题， 投入了大量的人力、 物力。 目前动力电池散热有 水冷、 风冷两种技术路线， 但由于水冷会给动力电池带来安全隐患， 且水冷技 术比较复杂， 设备成本较高， 故各汽车厂家主要釆用风冷技术。 而在已有技术 中， 主要考虑动力电池温度过高后用散热风扇给电 池散热， 而没有针对动力电 池局部温度不均衡及动力电池温度过低釆取相 应的控制措施，因此还存在很多 不足。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提 出一种动力电池温度管理方 法，所述方法通过适时控制电池风扇开启给电 池通风来有效避免动力电池温度 过高、 过低及局部温差过大， 使电池工作在最佳工作温度区间， 以解决电池温 度过高、 过低或温差过大对动力电池的影响。 本发明提出的动力电池温度管理方法由动力电 池温度过高控制方法、动力 电池温度过低控制方法、 动力电池温差过大控制方法构成。
所述的动力电池温度过高控制方法是指电池循 环充放电导致电池温度过 高或整车在高温环境下导致电池温度过高时， 通过控制电池风扇开启给电池散 热， 防止温度过高影响电池使用性能及寿命。
所述的动力电池温度过低控制方法是指整车在 低温环境下导致电池温度 过低时， 开启整车空调暖风后控制电池风扇开启， 通过给电池包内吹入暖风来 加快电池温升， 使电池温度尽快上升至最佳工作温度。
所述的动力电池温差过大控制方法是指电池局 部温度不均衡， 温度偏差太 大， 通过控制电池风扇开启加快电池包内空气流通 ， 使电池各局部温度均衡。
本发明实现上述目的的具体技术方案如下：
一种动力电池温度管理方法， 其步骤如下：
( 1 ) 由动力电池表面分布的温度传感器釆集多个表 面点的温度来反映动 力电池工作温度， 并将温度数据传送给动力电池管理系统；
( 2 ) 由动力电池管理系统将釆集到的温度值进行比 较得出最高温度值、 最低温度值、 电池最大温差即最高温度值与最低温度值之差 ；
( 3 )根据动力电池温度过高控制方法判断动力电 温度是否过高， 如果 是， 则计算对应的电池风扇开度值 1；
( 4 )如果否， 则根据动力电池温度过低控制方法判断动力电 池温度是否 过低， 如果是， 则计算对应的电池风扇开度值 2;
( 5 )如果否， 则根据动力电池温差过大控制方法判断动力电 池温差是否 过大， 如果是， 则计算对应的电池风扇开度值 3;
( 6 )将电池风扇开度值 1、 2、 3进行比较， 得出电池风扇开度的最大值， 并用此开度值控制电池风扇开启给电池通风。
本方法中，电池温度过高控制方法能够通过设 置不同的电池温度过高阔值 点，从而根据电池实际温度的高低控制电池风 扇开度大小，使得电池风扇开度 随着电池温度升高而增大， 有效避免电池温度过高。
电池温度过低控制策略能够利用整车低温环境 下开启的空调暖风来加快 电池温升。 这即加大了现有资源的利用率， 无需另外增加设备， 又能有效避免 电池温度过氐。
电池温差过大控制策略能够通过设置不同的电 池温差过大阔值点，从而根 据电池实际温差的大小控制电池风扇开度大小 ，使得电池风扇开度随着电池温 差增大而增大， 有效避免电池温差过大。
综上所述， 上述动力电池温度管理方法能够有效避免动力 电池温度过高、 过低及局部温差过大，使电池工作在最佳工作 温度区间， 全面保护电池的使用 性能及寿命。
附图说明
图 1为本发明提出的动力电池温度管理方法的总 流程图。
图 2为本发明提出的动力电池温度过高控制方法 流程图。
图 3为本发明提出的动力电池温度过低控制方法 流程图。
图 4为本发明提出的动力电池温差过大控制方法 流程图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明方法：
图 1给出了动力电池温度管理方法的总体流程图
动力电池温度是动力电池一个很重要的性能参 数， 温度过高、过低或电池 局部之间温差过大都会影响动力电池使用性能 ， 降低动力电池的使用寿命， 因 此动力电池温度管理是动力电池系统设计开发 的重要研究课题。
为了给动力电池通风散热 ,混合动力汽车上专设有电池风扇及电池进出 道。 混合动力汽车动力电池表面布有多个数字温度 传感器， 釆集多个表面点的 温度来反映动力电池工作温度， 并将温度数据传送给动力电池管理系统。动力 电池管理系统将多个数字温度传感器的温度值 进行比较得出最高温度值、最低 温度值、 温差 （最高温度值与最低温度值之差）， 并根据动力电池温度过高控 制方法来判断动力电池温度是否过高及对应的 电池风扇开度值 1 ; 根据动力电
扇开度值 3 ; 最终将电池风扇开度值 1、 2、 3进行比较得出电池风扇开度的最 大值， 并用此开度值控制电池风扇开启给电池通风。 该方法综合考虑了动力电 池温度过高、 过低及温差过大情况， 可以全面保护动力电池使用性能及寿命。 以下结合附图对动力电池温度管理方法的各个 子控制方法进行详细说明。
1、 动力电池温度过高控制方法的流程如图 2所示：
动力电池根据自身的性能都有一定的工作温度 范围， 如果电池温度达到或 超过最高工作温度会严重影响电池充放电效率 及循环使用寿命。
整车在高温环境下行驶或动力电池持续循环充 放电时电池温度会不断上 升， 可能达到或超过最高工作温度，故需要在电池 温度达到最高工作温度之前 提前给电池散热， 防止电池温度过高。
动力电池管理系统在电池达到最高工作温度之 前根据需要按从低到高设 置了不同的电池温度过高阔值点 N...3、 2、 1 , 即电池温度过高阔值点 1> 电 池温度过高阔值点 2>…： >电池温度过高阔值点 N,并且对应了电池风扇不同的 开度值，在不同的电池温度过高阔值点之间电 池风扇开度值线性增加， 其中最 低的温度过高阔值点 N对应电池风扇开始开启， 最高的温度阔值点 1对应电 池风扇全开。
动力电池管理系统根据电池表面多个温度传感 器釆集到的温度值比较得 出最高温度值，将此值和电池温度过高阔值点 进行比较计算得出电池温度过高 导致要开启的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度值 1。
具体过程是：
( 1 ) 比较电池最高温度值是否超过设置的电池温度 过高阔值点 1 , 如果 是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度值 1 ;
( 2 )如果否， 则比较电池最高温度值是否超过设置的电池温 度过高阔值 点 2, 如果是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度 值 1 ;
( 3 ) 比较电池最高温度值是否超过设置的电池温度 过高阔值点 N, 如果 是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度值 1 ; 如果 否， 则循环回步骤 ( 1 )。
2、 动力电池温度过低控制方法的流程如图 3所示：
动力电池根据自身的性能都有一定的工作温度 范围， 如果电池温度在最低 工作温度之下时会严重影响电池充放电效率及 循环使用寿命。
整车在低温环境下行驶时电池温度可能在最低 工作温度之下， 此时需要将 电池温度尽快温升达到或超过最低工作温度， 防止电池温度过低。 整车在低温 环境下时驾驶人员都会开启空调暖风行驶，此 时动力电池管理系统根据电池表 面多个数字温度传感器釆集到的数字温度值比 较得出最高温度值，将此值和电 池最低工作温度值进行比较，如果电池温度值 低于电池最低工作温度值， 则控 制电池风扇全开 ,将暖风吹入电池包内加快电池温升直至电池 度达到最低工 作温度， 并将此电池风扇开度值传送给电池风扇开度值 2; 否则不开启电池风 扇。
3、 动力电池温差过大控制方法的流程图如图 4所示：
动力电池根据本身的使用性能只能在一定的温 差范围内使用， 电池温差达 到或超过最大温差值会严重影响电池的使用性 能及寿命。电池在循环充放电过 程中局部温度不均衡， 可能达到或超过最大温差值，故需要在电池温 差达到最 大温差值之前提前给电池通风， 防止电池温差过大。
动力电池管理系统在电池达到最大温差之前根 据需要按从小到大设置了 不同的电池温差过大阔值点 N...3、 2、 1 , 即电池温差过大阔值点 1> 电池温 差过大阔值点 2>…： >电池温差过大阔值点 N,并且对应了电池风扇不同的开度 温差过大阔值点 N对应电池风扇开始开启， 最大的温差过大阔值点 1对应电 池风扇全开。动力电池管理系统根据电池表面 多个温度传感器釆集到的温度值 比较得出最高温度值， 最低温度值， 计算得出最大温差值， 将此值和电池温差 过大阔值点进行比较计算得出电池温差过大导 致要开启的电池风扇开度值，并 将此值传送给电池风扇开度值 3。
具体过程：
( 1 )比较电池最大温差是否超过设置的电池温差 大阔值点 1 , 如果是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度值 3
( 2 )如果否， 则比较电池最大温差是否超过设置的电池温差 过大阔值点
2, 如果是， 则计算对应的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度值
( 3 ) 比较电池最大温差是否超过设置的电池温差过 大阔值点 N, 如果是， 则 计算对应的电池风扇开度值， 并将此值传送给电池风扇开度值 3 ; 如果否， 则 循环回步骤（ 1 )