多阶段电池调节的制作方法

本公开涉及用于电动车辆和电气化车辆的电池热管理系统，并且更具体地涉及使用双温度控制回路在充电事件期间优化能量效率的多阶段电池热调节系统。

背景技术：

1、近年来，作为传统内燃机车辆的替代，电气化车辆和电动车辆（ev）已得到显著普及。这种车辆的关键组件是牵引电池，牵引电池提供推进所需的电能。这些电池的性能和寿命受其操作温度的影响。

2、这种车辆中的牵引电池通常在特定温度范围内最高效地操作。当环境温度落在该范围之外时，特别是在寒冷气候下，电池性能可能受到不利影响。低温会导致能量容量降低、功率输出降低且充电速率变慢。相反，过高的温度可能导致电池劣化。

3、为了解决这些与温度相关的挑战，电动车辆和电气化车辆配备有电池热管理系统。这些系统旨在将电池温度保持在最佳范围内，而不管环境条件如何。常见的方法包括使用液体冷却剂循环、电加热器和热泵来根据需要加热或冷却电池。

4、然而，当前的电池热管理系统面临多种挑战。一个问题是调节处理的能量效率。加热或冷却电池需要能量，如果不进行管理，则会减少车辆的总里程。

5、另一个挑战是电池组内温度梯度的出现。期望提供均匀的加热和/或冷却以有助于电池内不同电池单元之间的一致性能。另外，期望减轻电池中的快速温度变化，以便不对电池组件施加热应力。

6、此外，现有系统通常难以平衡快速温度调节的需求与能量效率。优先考虑快速温度变化的系统可能消耗过多的能量，而更保守的方法可能无法以及时的方式充分地准备电池以获得最佳性能。

技术实现思路

1、提供本 技术实现要素： 是为了以简化的形式介绍所选择的构思，在下面的具体实施方式中进一步描述所述构思。

2、在第一方面，提供了一种用于控制牵引电池调节的方法。该方法包括：提供包括温度控制装置的牵引电池，温度控制装置包括传热流体和用于传热流体的循环装置；确定车辆的牵引电池是否处于预定的目标荷电状态；确定电池能量控制模块是否已经完成牵引电池所需的驱动后例程；确定用于电池调节的最大能量预算和牵引电池的目标温度；基于最大能量预算来控制电池调节操作；监测电池调节操作的能量消耗，并且当达到最大能量预算时停止电池调节操作；确定牵引电池的当前温度与牵引电池的目标温度之间的差；确定用于温度控制装置的控制策略，其中，控制策略包括设置传热流体的温度；以及通过由循环装置控制传热流体的温度和流动来执行用于温度控制装置的控制策略，使得牵引电池达到目标温度。

3、该方法为牵引电池调节提供了一种高效且能量优化的方法，确保电池达到其目标温度，同时遵守预定的能量预算。通过监测和控制能量消耗，该方法可优化调节处理期间的能量使用。

4、最大能量预算可基于目标温度与环境温度之间的差。

5、使最大能量预算基于温度差允许更精确和自适应的调节处理，考虑到了特定的环境条件和能量可用性。

6、最大能量预算可进一步基于牵引电池的比热容。

7、在能量预算计算中考虑牵引电池的比热容可使得能够更准确地估计调节所需的能量，从而导致牵引电池的性能和效率提升。

8、牵引电池的调节可以是加热。

9、必要时加热牵引电池能够优化其性能和效率，特别是在寒冷环境中。

10、牵引电池的调节可以是冷却。

11、在需要时冷却牵引电池能够防止过热，从而保持最佳的电池状况并潜在地延长其寿命。

12、循环装置可包括至少一个泵。

13、在循环装置中利用泵使得能够精确控制传热流体的流动，从而允许牵引电池的更高效和有效的温度控制。

14、循环装置可包括用于控制至少一个泵的至少一个致动器。

15、包括用于泵控制的致动器提供了对传热流体流动的更精细的调整，使得能够对牵引电池进行更具响应性和准确的温度管理。

16、温度控制装置可包括基于反馈的控制装置。

17、基于反馈的控制装置允许连续监测和调整温度控制处理，以确保准确且有效地保持目标温度。

18、基于反馈的控制装置可以是比例-积分-微分控制器。

19、利用比例-积分-微分控制器提供对温度控制处理的复杂且精确的控制，以潜在地优化达到和保持目标温度的速度和准确度。

20、传热流体可包括液体冷却剂。

21、使用液体冷却剂作为传热流体能够提供有效的传热能力，从而允许对牵引电池进行更有效的温度控制。

22、该方法还可包括：确定执行用于温度控制装置的控制策略所经过的时间；确定是否已经达到时间阈值；以及在确定已经达到时间阈值时，停止执行用于温度控制装置的控制策略。

23、这种基于时间的控制特征通过限制调节处理的持续时间来防止过多的能量消耗，从而确保系统不会不必要地继续操作。

24、该方法还可包括：确定电动车辆是否被配置为针对计划的出发进行调节，并且在确定电动车辆被配置为针对计划的出发进行调节时，停止执行用于温度控制装置的控制策略。

25、该特征允许基于车辆的计划使用对调节处理进行智能管理，以在预期不使用车辆时通过不调节电池来潜在地节省能量。

26、该方法还可包括：确定车辆是否连接到电动车辆供电设备，并且在确定车辆已经从电动车辆供电设备断电时，停止执行用于温度控制装置的控制策略。

27、这种能力确保仅在车辆连接到电源时才执行调节处理，从而防止不必要的电池消耗并保持车辆的续航里程。

28、在第二方面，提供了一种用于牵引电池调节的系统，该系统被配置为执行第一方面的方法的步骤。

29、该系统实现允许牵引电池调节方法的实际应用，从而为车辆制造商和用户提供完整的解决方案。

30、在第三方面，提供了一种包括第二方面的用于牵引电池调节的系统的车辆。

31、将牵引电池调节系统集成到车辆中使得能够直接实现节能调节处理。

1.一种用于控制牵引电池调节的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最大能量预算基于所述目标温度与环境温度之间的差。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述最大能量预算还基于牵引电池的比热容。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述牵引电池的调节是加热。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述牵引电池的调节是冷却。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述循环装置包括至少一个泵。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述循环装置包括用于控制所述至少一个泵的至少一个致动器。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述温度控制装置包括基于反馈的控制装置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于反馈的控制装置是比例-积分-微分控制器。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述传热流体包括液体冷却剂。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法还包括：

12.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法还包括：确定车辆是否被配置为针对计划的出发进行调节，并且在确定车辆被配置为针对计划的出发进行调节时，停止执行用于温度控制装置的控制策略。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法还包括：

14.一种用于牵引电池调节的系统，所述系统被配置为执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法的步骤。

15.一种车辆，包括根据权利要求14所述的用于牵引电池调节的系统。