[发明专利]一种电池热管理装置和控制方法

说明书

本发明涉及一种电池热管理装置和控制方法，属于新能源汽车动力电池热管理技术领域。该装置包括多支路并联电池包、高压配电盒及控制系统、热管理装置、热管理出水管道、水泵、各支路控制阀、单支路各电池包控制阀和热管理回水管道。本发明能够实现对电池系统温度进行有效管理，保证电池工作在适宜的温度区间，能有效提升系统的环境适应性和温度一致性，避免由于电池高温或低温而带来的整车动力性和安全性问题，本发明同时也适应于储能领域的动力电池系统。

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池热管理技术领域，涉及一种电池热管理装置和控制方法。

背景技术

新能源汽车动力电池热管理技术，主要实现对电池系统的加热和冷却功能，保障电池工作在合理适宜的温度区间，控制系统温差在允许范围内，最大限度的发挥电池的充放电能力，提高电池的利用效率，保障电池安全，延长电池寿命。热管理装置和控制方法是否有效，直接关系着车辆的正常运营，也会影响动力电池的利用效率、安全和寿命，因此，热管理技术是新能源汽车动力电池系统设计的重点和难点。

新能源汽车动力电池的热管理包括加热管理和冷却管理。目前行业内动力电池的加热管理，通常采用加热膜，这种加热方式主要问题是由于粘贴不牢或者受电芯膨胀力的影响，会导致加热膜脱落后干烧，引发安全事故；同时由于布置位置差异，此加热方式无法有效消除系统温差，会对动力电池动力性、安全性和寿命产生影响。动力电池的冷却管理，行业内有些设计商采用自然冷却，这种冷却方式无法根本解决电池冷却问题，也无法消除温差的影响；有些设计采用风扇冷却，这种冷却方式，虽然在一定程度上可以缓解电池高温问题，但是效率低下，效果差，不但不能解决温差的影响，反而由于冷却风道存在，会导致电池包的防护等级降低，存在安全隐患。尤其针对新能源客车动力电池系统，电池包外部并联，支路多，布置位置差异大，目前的热管理方式，不能有效解决动力电池环境适应性和温度一致性问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池热管理装置和控制方法，能够实现对电池系统温度进行有效管理，保证电池工作在适宜的温度区间，有效提升系统的环境适应性和温度一致性，避免由于电池高温或低温而带来的整车动力性和安全性问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池热管理装置和控制方法，该方法包括电池冷却的管理控制方法和电池加热的管理控制方法；

电池冷却的管理控制方法包括以下步骤：

S1、采集电池管理系统中a支路n个电池包的平均温度Ta1、Ta2…Tan、b支路n个电池包的平均温度Tb1、Tb2…Tbn和c支路n个电池包的平均温度Tc1、Tc2…Tcn；

S2、分别计算出a支路最高温度Ta_Max、b支路最高温度Tb_Max和c支路最高温度Tc_Max；

S3、再计算多支路的温度最大值Tabc_Max，当Tabc_Max大于p时，电池管理系统控制热管理装置开启制冷功能，通过出水口开始循环，并通过水泵增加流量，P为电池管理系统控制热管理装置开启制冷功能的阈值；

S4、采用分层和分阶梯控制原理保证电池系统冷却效果的一致性；

S5、比较各支路温度最大值之间差异，通过电池管理系统控制热管理装置将电池进行冷却；

电池加热管理控制方法适用于上述电池冷却的管理控制方法。

可选地，S4具体为：