一种电池热管理系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池热管理系统及其控制方法


背景技术：

2.电池为汽车中的重要部件，例如点火系统、电子燃油喷射系统、仪表系统等电气系统，均需要电池来实现供电；因此，电池性能对整车来说非常重要，而温度是决定电池性能的关键要素。
3.现有技术中，当天气较冷时，为保障电池性能，通常采用液流系统或加热膜系统对电池加热以提升电芯温度。但是，采用液流系统给电池加热，液流板中流道长，流阻大，能量损失较大；加热膜系统虽然能量损失小，但是加热效率较低，电池升温速度慢。
4.因此，如何在保障电池升温速度的情况下，还能够降低能量损失，从而令电池达到性能最佳状态，成为了本领域一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电池热管理系统，能够在保障电池升温速度的情况下，降低电池的能量损失，从而令电池达到性能最佳状态。
6.为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
7.一种电池热管理系统控制方法，包括：
8.步骤s100：确定电池本体的实时温度所在的温度区间；
9.步骤s200：根据预存的温度区间与液流板装置以及加热膜装置之间的对应关系确定控制信息；
10.步骤s300：根据确定的控制信息控制液流板装置以及加热膜装置对电池进行温度调节；
11.其中，预存的温度区间与液流板装置以及加热膜装置之间的对应关系包括：
12.当t0≤t1时，液流板装置开启加热模式，加热膜装置开启加热模式；
13.t1＜t0≤t2时，液流板装置停止工作，加热膜装置开启加热模式；
14.t2＜t0≤t3时，液流板装置停止工作，加热膜装置停止工作，电池本体正常运行；
15.其中，to为电池本体的实时温度，t1为电池第一温度阈值，t2为电池第二温度阈值，t3为电池第三温度阈值。
16.下面以当t0≤t1时、t1＜t0≤t2时、以及t2＜t0≤t3时，且t1为0℃、t2为15℃、t3为35℃进行举例说明：
17.当电池本体的实时温度小于等于0℃时，电池本体处于极低温度区间，为实现快速升温，需要大量的热烈对其进行加热；因此，液流板装置和加热膜装置均开启加热模式；
18.当电池本体的实时温度大于0℃、且小于等于15℃时，电池本体处于低温区间，此时电池本体温度不是很低，但仍需加热；因此，为降低能量损失，液流板装置停止工作，加热膜装置开启加热模式；
19.当电池本体的实时温度大于15℃、且小于35℃时，电池本体处于适宜温度区间，无需加热也能有良好的性能；因此，液流板装置和加热膜装置均停止工作。
20.因此，这种控制方法，对于电池本体的温度处于不同温度区间时，对应的控制信息也不同，在保障了电池本体升温速度的情况下，还能够降低电池本体的能量损失，从而令电池本体达到性能最佳状态。
21.可选地，控制信息包括：
22.当t0≤t1时，液流板装置开启加热模式，加热膜装置开启加热模式；
23.当ty0≥ty1时，液流板装置停止工作；
24.当tm0≥tm1时，加热膜装置停止工作；
25.其中，to为电池本体的实时温度，t1为电池第一温度阈值，ty0为液流板装置实时温度值，ty1为第一液冷板温度阈值，tm0为加热膜装置实时温度值，tm1为第一加热膜温度阈值。
26.可选地，控制信息还包括：
27.当t1＜t0≤t2时，液流板装置停止工作，加热膜装置开启加热模式；
28.当tm0≥tm2时，加热膜装置停止工作；
29.其中，to为电池本体的实时温度，t1为电池第一温度阈值，t2为电池第二温度阈值，tm0为加热膜装置实时温度值，tm2为第二加热膜温度阈值、且tm1＜tm2。
30.可选地，控制信息还包括：
31.当t2＜t0≤t3时，液流板装置和加热膜装置均停止工作，电池本体正常运行；
32.其中，to为电池本体的实时温度，t2为电池第二温度阈值，t3为电池第三温度阈值。
33.可选地，预存的温度区间与液流板装置以及加热膜装置之间的对应关系还包括：当t0＞t3时，液流板装置开启冷却模式，加热膜装置停止工作。
34.可选地，控制信息还包括：
35.当t0＞t3时，液流板装置开启冷却模式，加热膜装置停止工作；
36.当ty0≤ty2时，液流板装置停止工作；
37.其中，to为电池本体的实时温度，t3为电池第三温度阈值，ty0为液流板装置实时温度值，ty2为第二液冷板温度阈值、且ty1＜ty2。
38.一种电池热管理系统，适用于上述的任一种控制方法，包括：电池本体、第一加热装置以及第二加热装置；其中，第一加热装置包括液流板装置以及第一温度传感器；液流板装置设置于电池本体的底部，用于通过流通的高温液体对电池本体进行加热、或者通过流通的低温液体对电池本体进行冷却；第一温度传感器用于检测液流板装置的实时温度值；第二加热装置包括加热膜装置以及第二温度传感器；加热膜装置设置于电池本体的外表面，用于通过电热膜将电能转化为热能对电池本体进行加热；第二温度传感器用于检测加热膜装置的实时温度值。
39.可选地，第一温度传感器设置在液流板装置的进水口，第二温度传感器设置于加热膜装置的表面。
40.可选地，电池热管理系统还包括处理装置；处理装置包括获取模块、比对模块以及控制模块；获取模块用于获取第一温度传感器检测到的液流板装置的实时温度值、以及获
取第二温度传感器检测到的加热膜装置的实时温度值；比对模块用于将液流板装置的实时温度值与液流板温度阈值进行比较、以及将加热膜装置的实时温度值与加热膜温度阈值进行比较；控制模块用于根据比对模块比对出的结果按控制信息调节液流板装置和加热膜装置的工作模式。
附图说明
41.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
42.图1为本发明实施例提供的电池热管理系统控制方法的流程图；
43.图2为本发明实施例提供的电池热管理系统的部分结构示意图；
44.图3为本发明实施例提供的电池热管理系统中处理装置的结构示意图。
45.图标：1-电池本体；2-液流板装置；3-第一温度传感器；4-加热膜装置；5-第二温度传感器；6-进水口；7-处理装置；8-获取模块；9-比对模块；10-控制模块。
具体实施方式
46.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
47.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
48.图1为本发明实施例提供的电池热管理系统控制方法的流程图，如图1所示，本发明实施例提供了一种电池热管理系统控制方法，包括：
49.步骤s100：确定电池本体的实时温度所在的温度区间；
50.步骤s200：根据预存的温度区间与液流板装置以及加热膜装置之间的对应关系确定控制信息；
51.步骤s300：根据确定的控制信息控制液流板装置以及加热膜装置对电池进行温度调节；
52.其中，预存的温度区间与液流板装置以及加热膜装置之间的对应关系包括：
53.当t0≤t1时，液流板装置开启加热模式，加热膜装置开启加热模式；
54.t1＜t0≤t2时，液流板装置停止工作，加热膜装置开启加热模式；
55.t2＜t0≤t3时，液流板装置停止工作，加热膜装置停止工作，电池本体正常运行；
56.其中，to为电池本体的实时温度，t1为电池第一温度阈值，t2为电池第二温度阈值，t3为电池第三温度阈值。
57.本实施例中，下面以当t0≤t1时、t1＜t0≤t2时、以及t2＜t0≤t3时，且t1为0℃、t2为15℃、t3为35℃进行举例说明：
58.当电池本体的实时温度小于等于0℃时，电池本体处于极低温度区间，为实现快速升温，需要大量的热烈对其进行加热；因此，液流板装置和加热膜装置均开启加热模式；
59.当电池本体的实时温度大于0℃、且小于等于15℃时，电池本体处于低温区间，此时电池本体温度不是很低，但仍需加热；因此，为降低能量损失，液流板装置停止工作，加热膜装置开启加热模式；
60.当电池本体的实时温度大于15℃、且小于35℃时，电池本体处于适宜温度区间，无需加热也能有良好的性能；因此，液流板装置和加热膜装置均停止工作。
61.需要说明的是，t1、t2以及t3的具体温度值可视实际工况而定，不做限定要求。
62.因此，这种控制方法，对于电池本体的温度处于不同温度区间时，对应的控制信息也不同，在保障了电池本体升温速度的情况下，还能够降低电池本体的能量损失，从而令电池本体达到性能最佳状态。
63.作为一种可选的实施例，控制信息包括：
64.当t0≤t1时，液流板装置开启加热模式，加热膜装置开启加热模式；
65.当ty0≥ty1时，液流板装置停止工作；
66.当tm0≥tm1时，加热膜装置停止工作；
67.其中，to为电池本体的实时温度，t1为电池第一温度阈值，ty0为液流板装置实时温度值，ty1为第一液冷板温度阈值，tm0为加热膜装置实时温度值，tm1为第一加热膜温度阈值。
68.本实施例中，由于t0≤t1，说明此时电池本体处于极低温度区间，因此，需要液流板装置和加热膜装置共同开启加热模式；
69.当ty0≥ty1时，说明液流板装置实时温度值已经及达到第一液冷板温度阈值，此时加热效果良好，因此，为降低能量损失，液流板装置停止工作，利用液流板装置中流通的高温液流继续对电池本体加热；同理，当tm0≥tm1时，加热膜装置也停止工作，利用加热膜装置中残余的高温对电池本体进行加热。
70.作为一种可选的实施例，控制信息还包括：
71.当t1＜t0≤t2时，液流板装置停止工作，加热膜装置开启加热模式；
72.当tm0≥tm2时，加热膜装置停止工作；
73.其中，to为电池本体的实时温度，t1为电池第一温度阈值，t2为电池第二温度阈值，tm0为加热膜装置实时温度值，tm2为第二加热膜温度阈值、且tm1＜tm2。
74.本实施例中，由于t1＜t0≤t2，说明此时电池本体处于低温区间，因此，液流板装置停止工作，加热膜装置开启加热模式；
75.当tm0≥tm2时，说明加热膜装置的实时温度值已经达到第二加热膜温度阈值，加热效果良好，因此，加热膜装置停止工作，利用加热膜装置中残余的高温对电池本体进行加热。
76.作为一种可选的实施例，控制信息还包括：
77.当t2＜t0≤t3时，液流板装置和加热膜装置均停止工作，电池本体正常运行；
78.其中，to为电池本体的实时温度，t2为电池第二温度阈值，t3为电池第三温度阈
值。
79.本实施例中，由于t2＜t0≤t3，说明此时电池本体处于适宜温度区间，因此，液流板装置和加热膜装置均停止工作。
80.作为一种可选的实施例，预存的温度区间与液流板装置以及加热膜装置之间的对应关系还包括：当t0＞t3时，液流板装置开启冷却模式，加热膜装置停止工作。
81.本实施例中，继续以t3为35℃进行举例说明：
82.当电池本体的实时温度大于35℃时，电池本体处于高温区间，为保证电池本体性能，此时需要对电池本体进行降温处理；因此，液流板装置开启冷却模式，加热膜装置停止工作。
83.作为一种可选的实施例，控制信息还包括：
84.当t0＞t3时，液流板装置开启冷却模式，加热膜装置停止工作；
85.当ty0≤ty2时，液流板装置停止工作；
86.其中，to为电池本体的实时温度，t3为电池第三温度阈值，ty0为液流板装置实时温度值，ty2为第二液冷板温度阈值、且ty1＜ty2。
87.本实施例中，由于to＞t3，说明此时电池本体处于高温区间，因此，需要对电池本体进行降温处理，液流板装置开启冷却模式，加热膜装置停止工作；
88.当tyo≤ty2时，说明液流板装置实时温度值已经及达到第二液冷板温度阈值，此时冷却效果良好；因此，为降低能量损失，液流板装置停止工作，利用液流板装置中流通的低温液流继续对电池本体进行冷却。
89.因此，综上所述，这种电池热管理系统控制方法能够将电池本体的温度分为极低温度区间、低温区间、适宜温度区间以及高温区间四个温度区间，针对每种温度区间，对应有不同的控制信息以控制液流板装置和加热膜装置的工作模式，以确保电池本体能够尽快达到适宜温度区间、且降低了电池本体的能量损失，从而令电池本体达到性能最佳状态。
90.图2为本发明实施例提供的电池热管理系统的部分结构示意图，如图2所示，本发明实施例还提供了一种电池热管理系统，适用于上述的任一种控制方法，包括：电池本体1、第一加热装置以及第二加热装置；其中，第一加热装置包括液流板装置2以及第一温度传感器3；液流板装置2设置于电池本体1的底部，用于通过流通的高温液体对电池本体1进行加热、或者通过流通的低温液体对电池本体1进行冷却；第一温度传感器3用于检测液流板装置2的实时温度值；第二加热装置包括加热膜装置4以及第二温度传感器5；加热膜装置4设置于电池本体1的外表面，用于通过电热膜将电能转化为热能对电池本体1进行加热；第二温度传感器5用于检测加热膜装置4的实时温度值。
91.具体地，第一温度传感器3设置在液流板装置2的进水口6，第二温度传感器5设置于加热膜装置4的表面。
92.图3为本发明实施例提供的电池热管理系统中处理装置的结构示意图，参考图2和图3，作为一种可选的实施例，电池热管理系统还包括处理装置7；处理装置7包括获取模块8、比对模块9以及控制模块10；获取模块8用于获取第一温度传感器3检测到的液流板装置2的实时温度值、以及获取第二温度传感器5检测到的加热膜装置4的实时温度值；比对模块9用于将液流板装置2的实时温度值与液流板温度阈值进行比较、以及将加热膜装置4的实时温度值与加热膜温度阈值进行比较；控制模块10用于根据比对模块9比对出的结果按控制
信息调节液流板装置2和加热膜装置4的工作模式。
93.本实施例中，下面对电池热管理系统的工作流程进行说明：
94.当确定电池本体1的实时温度所在的温度区间后，首先，获取模块8获取第一温度传感器3检测到的液流板装置2的实时温度值ty0、以及第二温度传感器5检测到的加热膜装置4的实时温度值tm0；
95.然后，比对模块9将获取模块8获取的ty0与液流板温度阈值进行比较、将获取模块8获取的tm0与加热膜温度阈值进行比较；其中，液流板温度阈值包括ty1和ty2、加热膜温度阈值包括tm1和tm2；
96.最后，控制模块10根据比对模块9比对出的结果(ty0与ty1以及ty2的大小关系、tm0与tm1以及tm2的大小关系)按控制信息调节液流板装置2和加热膜装置4的工作模式。
97.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。