一种电动汽车电池热管理控制方法及装置
【技术领域】
1.本技术涉及电动汽车技术领域，尤其涉及电动汽车电池热管理控制方法及装置。


背景技术：

2.由于能源短缺和传统燃油车带来的环境污染日趋严重，电动汽车以其的独特的优势得到越来越多的关注，其中，动力电池包是整车主要的储能元件，电池包内的温度很大程度上影响着电芯的性能、可靠性及寿命。但是，无论是电池包温度过高或者过低都会使电池的活性降低，缩短电池寿命，对电池造成不可逆转的危害，所以维持电池温度在合适的范围具有重要意义。目前的技术普遍是依靠电池的温度来判断和控制：当电池温度超过设置的阈值，对电池进行冷却；当电池温度低于设置的阈值，对电池进行加热，但是，这种控制方法存在调节滞后以及能耗高的问题。
3.因此，为了保护电池的性能，延长电池的寿命，一种电动汽车电池热管理控制的技术方案亟待提出。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种电动汽车电池热管理控制方法及装置，通过电池温度，电池实际充放电功率和电池允许充放电功率来综合判断电动汽车热管理系统介入的时机，不仅可以对电池温度实现超前调节，还能降低能耗。保护电池不受危害，延长了电池的寿命。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车电池热管理控制方法，应用于电动汽车的电池热管理系统，所述电池热管理系统根据所述电动汽车的电池温度进行温度调节，所述方法包括：
6.获取当前动力电池温度，实际充放电功率和电池允许充放电功率；
7.判断当前所述动力电池温度所处的温度范围，其中所述温度范围根据电池soc和所述电池允许充放电功率计算；
8.判断所述电池实际充放电功率与预先设置功率阈值的大小，其中，所述预先设置功率阈值在不同温度范围内所述功率阈值不相同；
9.根据判断结果确定所述电池热管理系统开启时机，根据所述开启时机开启所述电池热管理系统。
10.上述电动汽车电池热管理控制方法中，从电池温度以及电池实际充放电功率来判断是否开启所述电池热管理系统以及开启时机，解决了仅依靠电池温度的调节滞后问题。
11.其中一种可能的实现方式中，根据判断结果确定所述电池热管理系统开启时机，包括：
12.当所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值时，获取所述电池实际充放电功率的持续时间；
13.判断所述持续时间与预先设置的时间阈值的大小，其中，所述预先设置的时间阈
值在不同温度范围内所述时间阈值不相同。
14.其中一种可能的实现方式中，当所述动力电池温度在舒适温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p1，则不开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p1，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t1，则开启所述电池热管理系统；
15.当所述动力电池温度在高温温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p2，则开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p2，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t2，则开启所述电池热管理系统。
16.其中一种可能的实现方式中，当所述动力电池温度在低温温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p3，则开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p3，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t3，则开启所述电池热管理系统。
17.其中一种可能的实现方式中，开启所述电池热管理系统，包括：
18.动态控制所述动力电池进水温度；
19.当所述动力电池温度在所述舒适温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p1，则不开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p1，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t1，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制所述进水温度tin1给电池降温，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin1逐步减小；
20.当所述电池温度在所述高温温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p2，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin2给电池降温，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p2，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t2，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin3给电池降温，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin3逐步减小。
21.其中一种可能的实现方式中，当所述电池温度在所述低温温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p3，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin4给电池加热，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p3，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t3，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin5给电池加热，且所述进水温度tin5小于所述进水温度tin4，此时依靠电池大功率充放电自发热。
22.第二方面，本发明实施例提供一种电动汽车电池热管理控制装置，所述装置包括：
23.获取模块，用于获取当前动力电池温度，电池实际充放电功率和电池允许充放电功率；
24.判断模块，用于判断当前所述动力电池温度所处的温度范围，其中所述温度范围
根据电池soc和所述电池允许充放电功率计算；
25.还用于判断所述电池实际充放电功率与预先设置功率阈值的大小，其中，所述预先设置功率阈值在不同温度范围内所述功率阈值不相同；
26.开启模块，用于根据判断结果确定所述电动汽车的电池热管理系统开启时机，并开启所述电池热管理系统。
27.其中一种可能的实现方式中，所述获取模块还用于，当所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值时，获取所述电池实际充放电功率的持续时间；
28.所述判断模块还用于，判断所述持续时间与预先设置的时间阈值的大小，其中，所述预先设置的时间阈值在不同温度范围内所述时间阈值不相同。
29.其中一种可能的实现方式中，所述开启模块用于，当所述动力电池温度在舒适温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p1，则不开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p1，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t1则开启所述电池热管理系统；
30.当所述动力电池温度在高温温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p2，则开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p2，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t2，则开启所述电池热管理系统。
31.其中一种可能的实现方式中，所述开启模块用于，当所述动力电池温度在低温温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p3，则开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p3，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t3，则开启所述电池热管理系统。
32.其中一种可能的实现方式中，所述开启模块还用于动态控制所述动力电池进水温度；
33.当所述动力电池温度在所述舒适温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p1，则不开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p1，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t1，则开启电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制所述进水温度tin1给电池降温，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin1逐步减小；
34.当所述电池温度在所述高温温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p2，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin2给电池降温，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p2，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t2，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin3给电池降温，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin3逐步减小。
35.其中一种可能的实现方式中，所述开启模块还用于，当所述电池温度在所述低温温度范围时，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p3，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin4给电池加热，若所述
电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p3，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t3，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin5给电池加热，且所述进水温度tin5小于所述进水温度tin4，此时依靠电池大功率充放电自发热。
36.应当理解的是，本技术实施例的第二方面与本发明实施例的第一方面的技术方案一致，各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似，不再赘述。
【附图说明】
37.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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附图。
38.图1为本发明实施例中的一种电动汽车电池热管理控制方法的流程示意图；
39.图2为本发明实施例电池热管理控制装置结构示意图。
【具体实施方式】
40.为了更好的理解本说明书的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
41.应当明确，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本说明书保护的范围。
42.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
43.现有相关技术中，普遍是依靠依靠电池的温度来判断和控制：当电池温度超过设置的阈值，对电池进行冷却；当电池温度低于设置的阈值，对电池进行加热，但是，这种控制方法存在调节滞后以及能耗高的问题。
44.请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种电动汽车电池热管理控制方法的流程示意图，该方法应用于电动汽车的电池热管理系统，所述电池热管理系统根据所述电动汽车的电池温度进行温度调节，所述方法包括：
45.步骤s11：获取当前动力电池温度，实际充放电功率和电池允许充放电功率；
46.其中，所述当前动力电池温度通过动力电池内的传感器获得，所述实际充放电功率通过电池母线电压u和电池母线电流i计算获得，所述电池允许充放电功率通过电池母线电压u、电池母线电流i、电池温度、电池soc值和电池单体最大电压差计算获得。
47.步骤s12：判断当前所述动力电池温度所处的温度范围，其中，所述温度范围根据电池soc和所述电池允许充放电功率计算，所述电池soc为荷电状态，代表电池剩余可用电池量占总容量的百分比；
48.判断所述实际充放电功率与预先设置功率阈值的大小，其中，所述预先设置功率阈值在不同温度范围内所述功率阈值不相同；
49.步骤s13：根据判断结果确定所述电动汽车的电池热管理系统开启时机，并开启所
述电池热管理系统。
50.根据电池温度，电池实际充放电功率以及电池允许充放电功率，综合判断是否开启所述电池热管理系统以及开启所述电池热管理系统的时机，解决了只根据电池温度调节之后的问题，实现了对电池温度的超前调节。
51.本发明实施例为了节约能耗，对所述电池热管理系统的开启时机进行设置。
52.可选的，当所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值时，获取所述电池实际充放电功率的持续时间；
53.判断所述持续时间与预先设置的时间阈值的大小，其中，所述预先设置的时间阈值在不同温度范围内所述时间阈值不相同。
54.通过判断电池在大于所述功率阈值的情况下，电池在该功率下工作的时间，超出所述预先设置的时间阈值，才开启所述电池热管理系统，避免消耗多余的能量，降低了能耗，提高了电动汽车的续驶里程。
55.本发明实施例开启所述电动汽车的电池热管理系统后，对电池进行加热或冷却，采用的方式是控制电池进水温度，当然也可以采用其他方式，例如风冷，直冷等，只要能达到给所述动力电池加热和冷却的效果即可，具体方式本发明不做限制。本发明实施例按照冷却液的方式对电池进行加热和冷却给出举例。
56.当所述动力电池温度在所述舒适温度范围时，例如0-40℃，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p1，则不开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p1，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t1，则开启所述电池热管理系统，此时，所述电池热管理系统为散热系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制所述进水温度tin1给电池降温，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin1逐步减小，分配给电池冷却的功率逐步加大。
57.本发明实施例中，温度范围是根据所述电池soc和所述电池允许充放电功率计算得到，是一个动态的值，根据电池实际情况计算温度范围，计算出的所述舒适温度范围更准确；设置所述时间阈值，当功率持续时间超过所述预先设置的时间阈值，说明电池温度升高可能会超过舒适温度范围，此时开启所述电池热管理系统对电池进行降温，即实现了节约能耗，又实现了超前调节电池温度。
58.当所述电池温度在所述高温温度范围时，例如超过40℃，若所述电池实际充放电功率小于所述预先设置的功率阈值p2，则开启所述电池热管理系统，此时所述电池热管理系统为散热系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin2给电池降温，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p2，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t2，则开启所述电池热管理系统，此时所述电池热管理系统为散热系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin3给电池降温，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin3逐步减小，分配给电池冷却的功率逐步加大。
59.电池进水温度根据所述电池温度以及所述电池实际充放电功率的增加逐步减小，比用恒定温度的冷却液冷却效果更好，同时功率也得到了适当的分配。
60.当所述电池温度在所述低温温度范围时，例如低于0℃，若所述电池实际充放电功
率小于所述预先设置的功率阈值p3，则开启所述电池热管理系统，此时所述电池热管理系统为加热系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin4给电池加热，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p3，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t3，则开启所述电池热管理系统，此时所述电池热管理系统为加热系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin5给电池加热，且所述进水温度tin5小于所述进水温度tin4，此时依靠电池大功率充放电自发热。
61.依靠电池大功率充放电自发热来提升电池温度，减小了所述电池热管理系统的加热功率，实现了节约能耗的作用。
62.图2所示为实施例还提供一种装置可用于执行上述所示方法实施例的技术方案，在本发明实施例中，所述电池热管理控制装置100包括获取模块101，判断模块102以及开启模块103；其中，获取模块用于获取当前动力电池温度，电池实际充放电功率和电池允许充放电功率；判断模块用于判断当前所述动力电池温度所处的温度范围，其中所述温度范围根据电池soc和所述电池允许充放电功率计算；判断所述电池实际充放电功率与预先设置功率阈值的大小，其中，所述预先设置功率阈值在不同温度范围内所述功率阈值不相同；开启模块用于根据判断结果确定所述电动汽车的电池热管理系统开启时机，并开启所述电池热管理系统。
63.在一种可选的方式中，所述获取模块还用于，当所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值时，获取所述电池实际充放电功率的持续时间；
64.所述判断模块还用于，判断所述持续时间与预先设置的时间阈值的大小，其中，所述预先设置的时间阈值在不同温度范围内所述时间阈值不相同。
65.在一种可选的方式中，所述开启模块用于，当所述动力电池温度在舒适温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p1，则不开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p1，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t1，则开启所述电池热管理系统；
66.当所述动力电池温度在高温温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p2，则开启所述汽车电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p2，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t2，则开启所述电池热管理系统。
67.在一种可选的方式中，所述开启模块用于，当所述动力电池温度在低温温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p3，则开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p3，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t3，则开启所述电池热管理系统。
68.在一种可选的方式中，所述开启模块还用于，动态控制所述动力电池进水温度；
69.当所述动力电池温度在所述舒适温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p1，则不开启所述电池热管理系统，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p1，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t1，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制所述进水温度tin1，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin1逐步减小；
70.当所述电池温度在所述高温温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p2，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin2，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p2，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t2，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin3，如果此时所述电池实际充放电功率增加或所述动力电池温度上升，则控制所述进水温度tin3逐步减小。
71.在一种可选的方式中，所述开启模块还用于，当所述电池温度在所述低温温度范围时，若所述电池实际充放电功率在小于所述预先设置的功率阈值p3，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度计算和控制电池进水温度tin4，若所述电池实际充放电功率大于所述预先设置的功率阈值p3，且持续时间大于所述预先设置的时间阈值t3，则开启所述电池热管理系统，根据所述动力电池温度和所述电池实际充放电功率来动态控制进水温度tin5，且所述进水温度tin5小于所述进水温度tin4，此时依靠电池大功率充放电自发热。
72.图2所示实施例提供的装置可用于执行本上述所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述，在此不再赘述。
73.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
74.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
75.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本说明书的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本说明书的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
76.在本说明书所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
77.另外，在本说明书各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可
以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
78.以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。