1.本技术涉及电动汽车领域,特别涉及一种动力电池温度调节方法、装置,及车辆。
背景技术:2.电动汽车是新能源汽车主要发展方向之一,具有较好的市场前景。而动力电池是电动汽车的核心部件,其最佳工作温度在15-35℃之间。随着电池温度的降低,电池的放电性能逐渐下降,充电速度也将逐渐下降。反之,如果电池温度过高,又有可能出现安全问题。
3.因此,如果能够调节动力电池的温度以使其工作在适宜的温度区间内,这无疑会对提升电动汽车的续航里程以及安全性带来积极的影响。
4.目前关于动力电池的温度调节逻辑的研究较少,亟需开发一种合理且有效的动力电池温度调节逻辑。
技术实现要素:5.有鉴于此,本技术提供了一种动力电池温度调节方法、装置及车辆,能够根据车辆的实际工况,合理且有效地调节动力电池的温度。
6.具体而言,包括以下的技术方案:
7.第一方面,本技术提供了一种动力电池温度调节方法,方法包括:
8.获取动力电池温度。
9.判断动力电池温度是否小于最低工作温度阈值。
10.当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,获取电机的冷却回路的出口温度。
11.判断出口温度是否大于预设出口温度。
12.当判断出出口温度大于预设出口温度时,使电机的冷却回路的出口与动力电池的温控回路的入口相连通。
13.可选择地,在判断出口温度是否大于预设出口温度之后,方法还包括:
14.当判断出出口温度不大于预设出口温度时,开启电热器,电热器的出口与动力电池的温控回路的入口相连通,电热器被配置为将动力电池输出的一部分电能转化为热能。
15.可选择地,在开启电热器之后,方法还包括:
16.根据动力电池温度确定电热器的功率。
17.可选择地,方法还包括:
18.当判断出动力电池温度不小于最低工作温度阈值时,判断动力电池温度是否大于最高工作温度阈值。
19.当判断出动力电池温度大于最高工作温度阈值时,获取车外温度。
20.判断车外温度是否大于环境温度阈值。
21.当判断出车外温度不大于环境温度阈值时,开启散热器,散热器的出口与动力电池的温控回路的入口相连通,散热器被配置为利用车外空气对散热器内的冷却介质进行冷
却。
22.可选择地,在判断车外温度是否大于环境温度阈值之后,方法还包括:
23.当判断出车外温度大于环境温度阈值时,获取空调压缩机的工作状态。
24.判断空调压缩机的工作状态。
25.当工作状态指示空调压缩机处于关闭状态时,开启空调压缩机以及空调冷却器,并使空调冷却器的出口与动力电池的温控回路的入口相连通,空调冷却器被配置为利用空调压缩机内的冷却介质对空调冷却器内的冷却介质进行冷却。
26.可选择地,在判断空调压缩机的工作状态之后,方法还包括:
27.当工作状态指示空调压缩机处于开启状态时,获取车内温度。
28.判断车内温度是否大于车内温度阈值。
29.当判断出车内温度不大于车内温度阈值时,开启空调冷却器。
30.可选择地,在判断车内温度是否大于车内温度阈值之后,方法还包括:
31.当判断出车内温度大于车内温度阈值时,判断动力电池温度是否大于警示温度阈值。
32.当判断出动力电池温度大于警示温度阈值时,开启空调冷却器,其中警示温度阈值大于最高工作温度阈值。
33.可选择地,判断动力电池温度是否大于警示温度阈值之后,方法还包括:
34.当判断出动力电池温度不大于警示温度阈值时,重新获取车外温度。
35.判断车外温度是否大于环境温度阈值。
36.当判断出车外温度不大于环境温度阈值时,开启散热器。
37.另一方面,本技术提供了一种动力电池温度调节装置,装置包括:
38.第一获取模块,被配置为获取动力电池温度。
39.第一判断模块,被配置为判断动力电池温度是否小于最低工作温度阈值。
40.第二获取模块,被配置为当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,获取电机的冷却回路的出口温度。
41.第二判断模块,被配置为判断出口温度是否大于预设出口温度。
42.控制模块,被配置为当判断出出口温度大于预设出口温度时,使电机的冷却回路的出口与动力电池的温控回路的入口相连通。
43.另一方面,本技术提供了一种车辆,包括本技术提供的动力电池温度调节装置。
44.采用本技术提供的动力电池温度调节方法,当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,则说明动力电池温度过低,需要进行加热,如果此时电机的冷却回路的出口温度大于预设出口温度,说明电机运转时产生的余热可以用于加热动力电池,则利用电机运转时产生的余热来对动力电池进行加热,从而根据车辆的实际工况,合理且有效地调节动力电池的温度。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
46.图1为本技术实施例提供的动力电池温度调节方法的流程图;
47.图2为本技术实施例提供的动力电池温度调节方法的另一流程图;
48.图3为用于实现本技术实施例提供的动力电池温度调节方法的系统结构图;
49.图4为本技术实施例提供的动力电池温度调节装置的结构图。
具体实施方式
50.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
51.本技术实施例提供了一种动力电池温度调节方法,如图1所示,方法包括步骤s101、s102、s103、s104和s105,其中:
52.在步骤s101中,获取动力电池温度。
53.在步骤s102中,判断动力电池温度是否小于最低工作温度阈值。
54.在步骤s103中,当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,获取电机的冷却回路的出口温度。
55.在步骤s104中,判断出口温度是否大于预设出口温度。
56.在步骤s105中,当判断出出口温度大于预设出口温度时,使电机的冷却回路的出口与动力电池的温控回路的入口相连通。
57.采用本技术提供的动力电池温度调节方法,当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,则说明动力电池温度过低,需要进行加热,如果此时电机的冷却回路的出口温度大于预设出口温度,说明电机运转时产生的余热可以用于加热动力电池,则利用电机运转时产生的余热以及电热器产生的热能来对动力电池进行加热,从而根据车辆的实际工况,合理且有效地调节动力电池的温度。
58.本技术实施例还提供了另一种动力电池温度调节方法,如图2所示,方法包括步骤s201、s202、s203、s204、s205、s206、s207、s208、s209、s210、s211、s212、s213、s214、s215、s216、s217、s218、s219以及s220,其中:
59.在步骤s201中,获取动力电池温度。
60.本技术实施例提供的动力电池温度调节方法可以应用于整车控制器vcu(vehiclecontrolunit)中。
61.可以理解的是,动力电池是电动汽车的驱动力来源,动力电池提供的电能经过电机转化为动能,从而驱动电动汽车行驶。动力电池作为高压电源,而除动力电池以外,电动汽车还可以额外设置有一个容量更小的电瓶(蓄电池),
62.作为低压电源,用于为车辆的车门以及车灯等装置进行供电。
63.可以利用一个单独设置的温度传感器来监测动力电池温度,也可以直接获取电池管理系统bms(battery management system)所监测得到的动力电池温度。
64.在步骤s202中,判断动力电池温度是否小于最低工作温度阈值。
65.最低工作温度阈值可以预先设置并存储,最低工作温度阈值可以是动力电池的最
佳工作温度区间的最小值,例如最低工作温度阈值可以是10℃或者15℃。
66.作为步骤s202的其中一个判断结果,在步骤s203中,当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,获取电机的冷却回路的出口温度。
67.可以理解的是,当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,表明动力电池温度较低,并没有工作在最佳工作温度区间内,此时则需要对动力电池进行加热,以使其升温至最佳工作温度区间内。由于电动汽车的电机在运转时也会产生热量,为避免电机过热,会为电机设置一个电机冷却回路,电机冷却回路中的冷却介质吸收电机运转所产生的热量,为电机降温。在传统的电动汽车中,电机冷却回路所吸收的这部分热量并不能得到充分利用,造成了能量的浪费。因此,为使能量能够被充分利用,在本实施例提供的动力电池温度调节方法中,当需要对动力电池进行加热时,优先考虑电机冷却回路是否吸收了可以对动力电池进行加热的热量。
68.在获取了电机的冷却回路的出口温度后,进一步的,在步骤s204中,判断出口温度是否大于预设出口温度。
69.在一些可选的实施例中,预设出口温度可以为30℃、40℃或50℃。
70.作为步骤s204的其中一个判断结果,在步骤s205中,当判断出出口温度大于预设出口温度时,使电机的冷却回路的出口与动力电池的温控回路的入口相连通。
71.如图3所示,可以在汽车中设置一个动力电池温度调节系统,该系统是用于实现本技术实施例提供的动力电池温度调节方法的系统,系统中包括空调压缩机301、空调冷却器302、第一四通阀303、水泵304、动力电池305、第二四通阀306、散热器307、电热器308、第三四通阀309以及电机310。
72.如图3所示,电机310的冷却回路通过第三四通阀309与动力电池305的温控回路相连通,步骤s205的实现方式可以为:当判断出电机310的冷却回路的出口温度大于预设出口温度时,调节第三四通阀309,使电机310的冷却回路的出口与动力电池305的温控回路的入口相连通,从而使电机310的冷却回路中的温度较高的冷却介质能够进入动力电池305的温控回路中,利用温度较高的冷却介质的热量对动力电池305进行加热。
73.作为步骤s204的另一个判断结果,在步骤s206中,当判断出出口温度不大于预设出口温度时,开启电热器。
74.电热器的出口与动力电池的温控回路的入口相连通,电热器被配置为将动力电池输出的一部分电能转化为热能。
75.可以理解的是,当判断出出口温度不大于预设出口温度时,说明电机冷却回路所吸收的电机产生的热量并不能用于对动力电池进行加热,此时则需要利用其他装置对动力电池进行加热。
76.电热器是一种利用内部设置的电热丝等结构将电能转化为热能的装置,在一些可选的实施例中,为电热器供电的装置也可以是电瓶。
77.如图3所示,当判断出电机310的冷却回路的出口温度不大于预设出口温度时,开启电热器308,电热器308的出口与动力电池305的温控回路的入口相连通,从而利用电热器308对动力电池305的温控回路中的冷却介质进行加热,继而对动力电池305进行加热。可以理解的是,动力电池的温控回路中的冷却介质可以是水,这种冷却介质即可以用于对动力电池进行冷却,也可以用于对动力电池进行加热。同理的,本技术实施例中的其他冷却介质
同样也可以是水。本技术实施例中的连通指的是冷却介质相连通,从而利用冷却介质的温度变化来实现冷却或者升温,实现热量的充分利用。
78.电热器是一种将电能转化为热能的装置,电热器的功率可以被调节,因此,在步骤s206中开启电热器之后,方法还包括:
79.在步骤s207中,根据动力电池温度确定电热器的功率。
80.可以理解的是,可以预先存储动力电池温度和电热器的功率之间的对应关系,动力电池温度和电热器的功率之间成负相关。动力电池温度越低,则表明其需要更多的热量进行加热,以升温至最佳工作温度区间内,所对应的电热器的功率就越高。根据动力电池温度确定电热器的功率,可以在对动力电池的温控回路中的冷却介质进行有效加热的基础上,减少多余的电量消耗,实现对动力电池温度的精准调节。
81.在一些可选的实施例中,作为步骤s202的另一个判断结果,在步骤s208中,当判断出动力电池温度不小于最低工作温度阈值时,判断动力电池温度是否大于最高工作温度阈值。
82.可以理解的是,当判断出动力电池温度不小于最低工作温度阈值时,表明此时动力电池并不存在温度过低的情况,在这种情况下,为保证动力电池工作在最佳工作温度区间内,则需要进一步判断动力电池温度是否大于最高工作温度阈值。最高工作温度阈值可以为35℃。
83.当判断出动力电池温度不大于最高工作温度阈值时,说明动力电池正工作在最佳工作温度区间内,此时无需进行任何温控操作,可直接返回步骤s201,重新获取动力电池温度,进行下一轮温度调节。
84.在步骤s209中,当判断出动力电池温度大于最高工作温度阈值时,获取车外温度。
85.可以理解的是,当判断出动力电池温度大于最高工作温度阈值时,表明动力电池温度较高,并没有工作在最佳工作温度区间内,此时则需要对动力电池进行冷却,以使其降温至最佳工作温度区间内。而由于车辆在行驶时会有大量空气流过车体,高速流动的空气可以用作冷却介质,带走车辆内部一些装置的热量,实现冷却,例如高速流动的空气可以通过导风管,从而冷却刹车盘。本技术实施例也充分利用了车外环境中的空气,当动力电池温度较高时,优先考虑车外环境中的空气是否可以用于冷却动力电池。
86.在步骤s210中,判断车外温度是否大于环境温度阈值。
87.作为步骤s210的其中一个判断结果,在步骤s211中,当判断出车外温度不大于环境温度阈值时,开启散热器。
88.散热器的出口与动力电池的温控回路的入口相连通,散热器被配置为利用车外空气对散热器内的冷却介质进行冷却。
89.可以理解的是,当判断出车外温度不大于环境温度阈值时,则表明车外温度较低,车外空气可以用于冷却动力电池。在这种情况下则开启散热器,散热器的出口与动力电池的温控回路的入口相连通,从而通过散热器,利用车外空气对散热器内的冷却介质进行冷却。散热器可以设置在车辆前部,从而获得更大的撞风面积以及更好的冷却效果。
90.如图3所示,散热器307的出口利用第一四通阀303以及第二四通阀306与动力电池305的温控回路的入口相连通。当判断出车外温度不大于环境温度阈值时,则开启散热器307,并利用第一四通阀303以及第二四通阀306,使散热器307的出口与动力电池305的温控
回路的入口相连通,散热器307利用车外空气对散热器307内部的冷却介质进行冷却,从而通过散热器307,散热器307中的冷却介质进入动力电池305的温控回路内,对动力电池305的温控回路内的冷却介质进行冷却,继而实现对于动力电池305的冷却。
91.作为步骤s210的另外一个判断结果,在步骤s212中,当判断出车外温度大于环境温度阈值时,获取空调压缩机的工作状态。
92.可以理解的是,当判断出车外温度大于环境温度阈值时,则表明车外温度较高,车外空气无法用于冷却动力电池。在这种情况下则需要车载空调中的空调冷却器来实现动力电池的冷却。而空调冷却器的工作是依靠于空调压缩机的,空调冷却器被配置为利用空调压缩机内的冷却介质对空调冷却器内的冷却介质进行冷却。因此,当判断出车外温度大于环境温度阈值时,则需要进一步获取空调压缩机的工作状态。
93.在步骤s213中,判断空调压缩机的工作状态。
94.作为步骤s213的其中一个判断结果,在步骤s214中,当工作状态指示空调压缩机处于关闭状态时,开启空调压缩机以及空调冷却器,并使空调冷却器的出口与动力电池的温控回路的入口相连通。
95.空调冷却器被配置为利用空调压缩机内的冷却介质对空调冷却器内的冷却介质进行冷却。
96.如图3所示,空调压缩机301与空调冷却器302的冷却回路相连通,空调冷却器302的出口与动力电池305的温控回路的入口之间利用第一四通阀303以及水泵305相连通。当工作状态指示空调压缩机301处于关闭状态时,开启空调压缩机301以及空调冷却器302,并利用第一四通阀303,使空调冷却器302的出口与动力电池305的温控回路的入口相连通,从而利用空调压缩机301冷却空调冷却器302中的冷却介质,继而利用空调冷却器302中的冷却介质冷却动力电池305的温控回路中的冷却介质,并最终实现对动力电池305的冷却。
97.作为步骤s213的另外一个判断结果,在步骤s215中,当工作状态指示空调压缩机处于开启状态时,获取车内温度。
98.可以理解的是,当空调压缩机处于开启状态时,说明此时车内空调正在开启,乘客可能需要利用车内空调对车内环境进行降温,空调压缩机的主要功能就是对车内的热空气进行降温,而与此同时,空调冷却器的工作也是依靠于空调压缩机的,空调冷却器被配置为利用空调压缩机内的冷却介质对空调冷却器内的冷却介质进行冷却,因此空调冷却器的运行会对空调压缩机的制冷效果产生影响,继而影响对车内的热空气进行降温的效果,此时则需要权衡对车内环境进行降温以及对动力电池进行冷却之间的优先关系。
99.在步骤s216中,判断车内温度是否大于车内温度阈值。
100.车内温度阈值可以是30℃。
101.作为步骤s216的其中一个判断结果,在步骤s217中,当判断出车内温度不大于车内温度阈值时,开启空调冷却器。
102.可以理解的是,当判断出车内温度不大于车内温度阈值时,则说明车内温度正处于较为舒适的温度范围内,此时则可以开启空调冷却器,占用空调压缩机的一部分制冷效果,对动力电池进行冷却。
103.作为步骤s216的另外一个判断结果,在步骤s218中,当判断出车内温度大于车内温度阈值时,判断动力电池温度是否大于警示温度阈值。
104.可以理解的是,当判断出车内温度大于车内温度阈值时,则说明此时车内温度较高,会影响车内乘员的乘坐感受。但在这种情况下,为保证动力电池的安全,仍旧需要进一步对动力电池温度是否大于警示温度阈值进行判断,警示温度阈值是动力电池会因为过热而造成安全隐患的温度,警示温度阈值大于最高工作温度阈值。警示温度阈值可以是50℃、60℃或者70℃。
105.作为步骤s218的其中一个判断结果,在步骤s219中,当判断出动力电池温度大于警示温度阈值时,开启空调冷却器。
106.可以理解的是,如果动力电池大于警示温度阈值,即动力电池可能存在过热等安全隐患,此时虽然车内温度较高,但为了保证电池组的安全,仍旧应该优先使用空调冷却器对动力电池进行冷却。
107.作为步骤s218的另外一个判断结果,在步骤s220中,当判断出动力电池温度不大于警示温度阈值时,重新获取车外温度,并返回步骤s210。
108.可以理解的是,当判断出动力电池温度不大于警示温度阈值时,则说明动力电池的冷却需求不太紧迫,此时可以重新执行部分动力电池温度调节步骤,重新获取车外温度,并返回步骤s210。
109.除了车内温度较高时会对乘员的乘坐体验造成较大影响,前后风挡玻璃出现雾气也是一种比较紧迫的情况,如果车辆正在行驶中,前后风挡玻璃出现的雾气会对驾驶员的视线造成严重影响,从而影响行车安全,此时则需要保持空调压缩机开启并对玻璃进行除雾,而且可以不开启空调冷却器。因此,在一些可选的实施例中,当在步骤s215中判断出工作状态指示空调压缩机处于开启状态时,还可以进一步判断空调模式是否为除雾模式。当判断出空调模式为除雾模式时,判断动力电池温度是否大于警示温度阈值,只有当判断出动力电池温度大于警示温度阈值时,才开启空调冷却器。
110.采用本技术提供的动力电池温度调节方法,在动力电池温度过低时,根据车辆的实际工况,利用电机余热或者加热器来对动力电池进行加热,在动力电池温度过高时,根据车辆的实际工况,利用空调冷却器或者散热器来对动力电池进行降温,从而实现根据车辆的实际工况合理且有效地调节动力电池的温度。
111.本技术实施例还提供了一种动力电池温度调节装置,如图4所示,装置包括:
112.第一获取模块401,被配置为获取动力电池温度。
113.第一判断模块402,被配置为判断动力电池温度是否小于最低工作温度阈值。
114.第二获取模块403,被配置为当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,获取电机的冷却回路的出口温度。
115.第二判断模块404,被配置为判断出口温度是否大于预设出口温度。
116.控制模块405,被配置为当判断出出口温度大于预设出口温度时,使电机的冷却回路的出口与动力电池的温控回路的入口相连通。
117.采用本技术提供的动力电池温度调节装置,当判断出动力电池温度小于最低工作温度阈值时,则说明动力电池温度过低,需要进行加热,如果此时电机的冷却回路的出口温度大于预设出口温度(电机运转时产生的余热可以用于加热动力电池),则利用电机运转时产生的余热以及电热器产生的热能来对动力电池进行加热,从而根据车辆的实际工况,合理且有效地调节动力电池的温度。
118.本实施例与方法实施例基于相同的发明构思,是与方法实施例相对应的装置实施例,因此本领域技术人员应该理解,对方法实施例的说明也同样适应于本实施例,有些技术细节在本实施例中不再详述。
119.本技术实施例还提供了一种车辆,包括上一实施例提供的动力电池温度调节装置。
120.在本技术中,应该理解到,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
121.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
122.应当理解的是,本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
123.以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本技术的技术方案,并不用以限制本技术。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围。