专利名称：一种动力电池温度管理方法
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 汽车厂家主要采用风冷技术。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采取相应的控制措 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。
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本发明实现上述目的的具体技术方案如下
—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采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采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池温度是否过高，如果是，则计算对应的电池风扇开度值l ; (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阈值点，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低。
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阀值点，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。
图1为本发明提出的动力电池温度管理方法的总体流程图。
图2为本发明提出的动力电池温度过高控制方法的流程图。
图3为本发明提出的动力电池温度过低控制方法的流程图。
图4为本发明提出的动力电池温差过大控制方法的流程图。
具体实施例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风道。混合动力汽车动力电池表面布有多个数字温度传感器，采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 ;根据动力电池温度过低控制方法判断动力电池温度是否过低及对应的电池风 扇开度值2 ;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及对应的电池风 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段上升，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 同的电池温度过高阀值点N…3、2、1，即电池温度过高阀值点1 >电池温度过高阀值点2 >… > 电池温度过高阀值点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 阀值点之间电池风扇开度值线性增加，其中最低的温度过高阀值点N对应电池风扇开始开 启，最高的温度阀值点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数字温度传感器采集到的数字温度值比较 得出最高温度值，将此值和电池温度过高阀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阀值点l，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阀值点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阀值点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采集到 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 直至电池温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
6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阀值点N…3、2、1，即电池温差过大阀值点1 >电池温差过大阀值点2 > >电池温差过大阀值点N，并且对应了电池风扇不同的开度值，在不同的电池温差过大阀值点之间电池风扇开度值线性增加，其中最小的温差过大阀值点N对应电池风扇开始开启，最大的温差过大阀值点l对应电池风扇全开。动力电池管理系统根据电池表面多个数字温度传感器采集到的数字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阀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过大阀值点l，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阀值点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 ;
(3)比较电池最大温差是否超过设置的电池温差过大阀值点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)。
权利要求
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；其特征在于所述方法的步骤如下(1)由动力电池表面分布的温度传感器采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采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池温度是否过高，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。
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阀值 点N…3、2、1，即电池温度过高阀值点1 >电池温度过高阀值点2 > >电池温度过高阀值 点N，并且对应电池风扇不同的开度值，在不同的电池温度过高阀值点之间电池风扇开度值 线性增加，其中最低的温度过高阀值点N对应电池风扇开始开启，最高的温度阀值点1对应 电池风扇全开；(1) 比较电池最高温度值是否超过设置的电池温度过高阀值点l，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阀值点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阀值点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l ;如果否，则循环回步骤(1)。
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。
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 差过大阀值点N…3、2、1，即电池温差过大阀值点1 >电池温差过大阀值点2 > >电池温 差过大阀值点N，并且对应电池风扇不同的开度值，在不同的电池温差过大阀值点之间电池 风扇开度值线性增加，其中最小的温差过大阀值点N对应电池风扇开始开启，最大的温差 过大阀值点1对应电池风扇全开；(1) 比较电池最大温差是否超过设置的电池温差过大阀值点l，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阀值点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 ;(3) 比较电池最大温差是否超过设置的电池温差过大阀值点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)。
全文摘要
本发明提出一种动力电池温度管理方法，所述方法包括有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。该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，全面保护电池的使用性能及寿命。
文档编号H01M10/50GK101714679SQ20091019153
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者任勇, 周安健, 张后亮, 朴昌浩, 杨辉前, 苏岭, 袁昌荣 申请人:重庆长安汽车股份有限公司