TW201914857A - 車載電池的溫度調節方法和溫度調節系統 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露了一種車載電池的溫度調節方法和溫度調節系統,車載電池溫度調節系統包括半導體換熱模組,具有發熱端及冷卻端用以提供加熱功率/冷卻功率;複數電池熱管理模組,複數電池熱管理模組可選擇的與半導體換熱模組中的冷卻端或發熱端進行熱交換以形成換熱流路;控制器,與半導體換熱模組及該複數電池熱管理模組連接,用於獲取複數電池的溫度;判斷複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值;如果最大值大於預設溫度臨界值,則通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡。由此,可以在複數電池之間的溫度差較大時,通過半導體換熱模組對複數電池的溫度進行均,從而可以提高電池的迴圈壽命。
Description
本發明涉及汽車技術領域,特別涉及一種車載電池的溫度調節方法、一種非臨時性電腦可讀儲存媒體和一種車載電池的溫度調節系統。
目前,電動汽車中車載電池系統可能包括複數電池,各個電池之間由於佈置位置不同,或者是由於電池的溫度調節系統提供給每個電池的加熱/冷功率卻不均,導致各個電池之間的溫度存在較大差異,電池的溫度一致性較差,進而會導致電池迴圈壽命降低。
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
為此,本發明的第一個目的在於提出一種車載電池的溫度調節系統,該系統可以在複數電池之間的溫度差較大時,通過半導體換熱模組對複數電池的溫度進行均,從而可以提高電池的迴圈壽命。
本發明的第二個目的在於提出一種車載電池的溫度調節方法。
本發明的第三個目的在於提出一種非臨時性電腦可讀儲存媒體。
為達到上述目的,本發明第一方面實施例提出了一種車載電池的溫度調節系統,包括:半導體換熱模組,具有發熱端及冷卻端用以提供加熱功率/冷卻功率;複數電池熱管理模組,該複數電池熱管理模組可選擇的與該半導體換熱模組中的冷卻端或發熱端進行熱交換以形成換熱流路;控制器,與該半導體換熱模組及該複數電池熱管理模組連接。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統,通過控制器獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,並在複數電池之間的溫度差大於預設溫度臨界值時,通過控制半導體換熱模組對複數電池的溫度進行均衡。由此,該系統可以在複數電池之間的溫度差較大時,通過半導體換熱模組對複數電池的溫度進行均,從而可以提高電池的迴圈壽命。
為達到上述目的,本發明第二方面實施例提出了一種車載電池的溫度調節方法,其中,車載電池溫度調節系統包括半導體換熱模組,具有發熱端及冷卻端用以提供加熱功率/冷卻功率;複數電池熱管理模組,該複數電池熱管理模組可選擇的與該半導體換熱模組中的冷卻端或發熱端進行熱交換以形成換熱流路;控制器,與該半導體換熱模組及該複數電池熱管理模組連接,該方法包括以下步驟:獲取該複數電池的溫度;判斷該複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值;如果該最大值大於該預設溫度臨界值,則通過該半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的該兩個電池的溫度進行均衡。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節方法,通過獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值,如果最大值大於該預設溫度臨界值,則通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡。由此,該方法可以在複數電池之間的溫度差較大時,通過半導體換熱模組對複數電池的溫度進行均,從而可以提高電池的迴圈壽命。
為達到上述目的,本發明協力廠商面實施例提出了一種非臨時性電腦可讀儲存媒體,其上儲存有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述的溫度調節方法。
本發明實施例的非臨時性電腦可讀儲存媒體,通過獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值,如果最大值大於該預設溫度臨界值,則通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
下面詳細描述本發明的實施例,該實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用於解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
下面參考附圖來描述本發明實施例提出的車載電池的溫度調節方法、非臨時性電腦可讀儲存媒體和溫度調節系統。
第1a圖至第1b圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節系統的方框示意圖。如第1a圖至第1b圖所示,該系統包括:複數電池熱管理模組、半導體換熱模組2和控制器(圖中未具體示出)。
其中,半導體換熱模組2具有發熱端及冷卻端用以提供加熱功率/冷卻功率,複數電池熱管理模組可選擇的與半導體換熱模組中的冷卻端或發熱端進行熱交換以形成換熱流路。控制器與半導體換熱模組及複數電池熱管理模組連接,控制器可以用於獲取複數電池的溫度;判斷複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值;如果最大值大於預設溫度臨界值,則通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡。溫度臨界值可以根據實際情況進行預設,例如,可以為8℃。
進一步地,第1a圖至第1b圖以電池為兩個為例,分別為第一電池31和第二電池32,且兩個電池獨立設置,電池熱管理模組包括第一電池熱管理模組10和第二電池熱管理模組20,第一電池熱管理模組10與半導體換熱模組2的冷卻端和發熱端中的一者導通,第一電池熱管理模組10與半導體換熱模組2的冷卻端和發熱端中的另一者導通。控制器通過控制半導體換熱模組的供電方向以將溫度低的電池與半導體換熱模組2中的發熱端相連,並將溫度高的電池與半導體換熱模組中2的冷卻端相連,開工之氣還用以根據複數電池之間的溫度差和均衡需求目標時間t產生均衡需求功率P1,並根據均衡需求功率P1對複數電池的溫度進行均衡。目標時間t可以根據實際情況進行預設,例如,可以為1小時。
具體地,均衡需求功率P1即將複數電池之間的溫度差調節至預設範圍內,例如3℃以內時,需要得到的加熱功率/冷卻功率。半導體換熱模組2具有發熱端和冷卻端,當供電電源反接後,發熱端和冷卻端位置交換。第1a圖為半導體換熱模組2正向供電溫度調節系統的示意圖,圖1b為半導體換熱模組反向供電溫度調節系統的示意圖。
如第2圖所示,控制器可以包括電池管理器、電池熱管理器和半導體控制器,電池管理器可以與半導體控制器進行CAN(Controller Area Network,控制器區域網路)通訊。電池管理器用於對電池3進行管理,可以檢測每個電池的電壓、電流、溫度等資訊,當電池之間的溫度差異超過預設溫度臨界值時,電池管理器發送電池溫度均衡功能啟動資訊,當電池之間的溫度差異滿足要求,例如電池之間的溫度差異小於3℃時,發出電池溫度均衡完成資訊。電池管理器還可以根據當前電池溫度和電流參數,並根據一段時間之內的平均電流估算動力電池的發熱參數,同時可以根據當前複數電池之間的溫度差以及目標時間,估算均衡需求功率P1,並把均衡需求功率P1發送給半導體控制器,以使半導體控制器根據均衡需求功率P1對複數電池的溫度進行均衡。半導體控制器可以對半導體換熱模組2的功率進行調節。
當兩個電池之間存在較大溫差時,例如溫差超過8℃,那麼,半導體換熱模組2進入電池溫度均衡工作模式。半導體控制器控制通過改變半導體換熱模組的供電方法使半導體換熱模組2的冷卻端接入溫度較高的電池的液冷迴路,發熱端接入到溫度較低的電池的液冷迴路中,以對溫度較高的電池進行冷卻,對溫度較低的電池進行加熱,使得溫度較高的電池與溫度較低電池之間進行熱量交換,半導體換熱模組2提高了電池之間的換熱速率。例如,第1a圖所示為第一電池31的溫度較低,第二電池32的溫度較高;第 1b圖所示為第一電池31的溫度較高,第二電池32的溫度較低。通過改變半導體換熱模組2的供電方向,即可完成電池的溫度均衡。電池冷卻液直接流入半導體換熱模組2,也可提高電池的換熱效率。在對電池進行加熱/冷卻的程序中控制器還即時根據均衡需求功率P1調節半導體換熱模組2的加熱功率/冷卻功率,以在目標時間內完成電池的溫度均衡。
均衡需求功率P1包括加熱需求功率P1a和冷卻需求功率P1b,兩個電池之間的品質、內阻和電流相同時,當對電池進行冷卻時,電池管理器可以根據公式:,產生均冷卻需求功率P1b;當對電池進行加熱時,電池管理器可以根據公式:,產生加熱需求功率P1a。其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M為電池的品質,I為電池的電流,R為電池的內阻。 當兩個電池的品質、電流和內阻不相等時,以電池1溫度較低,電池2溫度較高,電池1需要加熱,電池2需要冷卻為例,電池管理器可以根據以下公式(1)計算加熱需求功率P1a
和並根據公式(2)計算冷卻需求功率P1b
:(1)(2) 其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1
為第一電池的品質,M2
為第二電池的品質,I1
為第一電池的電流,I2
為第二電池的品質,R1為第一電的內阻,R2為第二電池的內阻,第一電池41的溫度變化為,第二電池42的溫度變化為:。 上述公式的控制方法中把電池的電流產熱完全抵消,所以在整個電池溫度均衡程序中,溫度較高的電池溫度不會上升,但是均衡的需求功率更高。
下面的介紹另一種調節方式,即只考慮儘快減少電池之間的溫度差異,並不保證電池的溫度是否會上升。這種情況適用於電池溫度不是很高,且電池之間的溫度差異較大時,沒有必要限制電池的溫度不升高。具體的計算公式如下: 假設第一電池41的溫度高於電第二電池42時,第一電池41需要冷卻,第二電池42需要加熱,則兩個電池之間的電流不同導致的發熱功率相差為,電池管理器可以根據以下公式(3)計算加熱需求功率P1a和並根據公式(4)計算冷卻需求功率P1b:(3)(4) 即P1a
=P1b
。
其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1
為第一電池的品質,M2
為第二電池的品質,I1
為第一電池的電流,I2
為第二電池的品質,R1
為第一電的內阻,R2
為第二電池的內阻。 當進入電池溫度均衡工作模式後,控制器可以根據加熱需求功率P1a
和冷卻需求功率P1b
中的較大值對半導體換熱模組3的功率進行調節。例如P1a
≥P1b
,
則半導體換熱模組3按照加熱需求功率P1a
運行;如果P1a
<P1b
,則半導體換熱模組3按照冷卻需求功率P1b
運行。又或者半導體換熱模組調整工作功率,如果P1a
≥P1b
,使得半導體換熱模組3可以按照大於加熱需求功率P1a
的功率運行;如果P1a
<P1b
,半導體換熱模組3按照大於冷卻需求功率P1b
運行。同時,在電池溫度均衡過程中,確保半導體換熱模組發熱端的加熱功率≥P1a
,冷卻端的冷卻功率≥P1b
,使得發熱端和冷卻端均滿足溫度均衡功率需求。
可以理解,在本發明中,半導體換熱模組2功率增大時,可同時增大冷卻端的冷卻功率和發熱端的加熱功率。 發熱端冷卻端
根據本發明的一個實施例,控制器還用於獲取電池的溫度均衡實際功率P2,並根據電池的溫度均衡實際功率P2對電池的溫度均衡實際功率的加熱功率P2a或冷卻功率P2b進行調節。
也就是說,溫度均衡實際功率P2包括加熱功率P2a和冷卻功率P2b,加熱功率P2a即對電池進行加熱時電池得到的實際加熱功率,冷卻功率P2b即對電池進行冷卻時,電池得到的實際冷卻功率。
下面結合具體地實施例描述控制器如何獲取電池的溫度均衡實際功率P2。
在本發明的實施例中,如第1a圖至第1b圖所示,每個電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦12、第一溫度感測器14、第二溫度感測器15和流速感測器16,幫浦12、第一溫度感測器14、第二溫度感測器15和流速感測器16與控制器連接;其中:幫浦用於使換熱流路中的介質流動;第一溫度感測器用於檢測流入車載電池的介質的入口溫度;第二溫度感測器用於檢測流出車載電池的介質的出口溫度;流速感測器用於檢測換熱流路中的介質的流速。
進一步地,電池熱管理模組還包括設置在換熱流路上的介質容器13,介質容器13用於儲存及向換熱流路提供介質。
根據本發明的一個實施例,控制器分別根據第一溫度感測器14檢測的入口溫度和第二溫度感測器15檢測的出口溫度產生第二溫度差ΔT2
,並根據每個電池的第二溫度差ΔT2
和流速感測器16檢測的流速v產生電池的溫度均衡實際功率P2。
進一步地,根據本發明的一個實施例,通過以下公式產生溫度均衡實際功率P2:P2=ΔT2
*c*m,其中,ΔT2
為第二溫度差,c為流路中冷卻液的比熱容,m為單位時間內流過流路的橫截面積的冷卻液品質,其中,m=v*ρ*s,v為冷卻液的流速,ρ為冷卻液的密度,s為流路的橫截面積。
具體地,如第2圖所示,控制器可以包括電池熱管理器,電池熱管理器與第一溫度感測器14、第二溫度感測器15和流速感測器16電連接,與幫浦12和半導體控制器進行CAN通訊,以根據介質的比熱容、介質的密度,獲取溫度均衡實際功率P2、並控制幫浦31的轉速和監控介質溫度和介質流速,並根據介質的比熱容、介質的密度,獲取溫度均衡實際功率P2、並控制幫浦12的轉速和監控冷卻液溫度和冷卻液流速。
下面結合具體的實施例描述控制器如何根據根據電池的溫度均衡實際功率P2對電池的溫度均衡實際功率的加熱功率P2a或冷卻功率P2b進行調節。
根據本發明的一個實施例,控制器還用於判斷溫度均衡實際功率P2是否小於電池溫度均衡需求功率P1,並在溫度均衡實際功率P2小於電池溫度均衡需求功率P1時,提高幫浦12的轉速,以及在溫度均衡實際功率P2大於等於電池溫度均衡需求功率P1時,降低幫浦12的轉速。
具體地,均衡需求功率P1包括加熱需求功率P1a和冷卻需求功率P1b,溫度均衡實際功率P2包括加熱功率P2a和冷卻功率P2b。以加熱第一電池31,冷卻第二電池32為例,在溫度均衡的程序中,電池熱管理器即時將第一電池的P1a和P2a進行對比,並將第二電池32的P1b和P2b進行對比。如果第一電池的P2a小於P1a,則增大與第一電池31相連的電池熱管理模組1中的幫浦12的轉速,以增大單位時間內流過第一電池31中流路的橫截面積的冷卻液品質,從而增大第一電池的P2a,以使P1a等於P2a,第一電池31可以在目標時間內完成溫度均衡。同理,如果第二電池32的P2b小於P1b,則增大與第二電池32相連的電池熱管理模組1中的幫浦12的轉速,以增大單位時間內流過第二電池32中流路的橫截面積的冷卻液品質,從而增大第二電池的P2b,以使P1b等於P2b,第二電池32可以在目標時間內完成溫度均衡。而在第一電池31的P2a大於或等於P1a,則降低與第一電池31相連的電池熱管理模組1中的幫浦12的轉速,以節省電能。同理,如果第二電池32的P2b大於或等於P1b,則降低與第二電池32相連的電池熱管理模組1中的幫浦12的轉速,以節省電能。
除可通過改變幫浦的轉速改變溫度均衡實際功率P2,還可通過改變半導體換熱模組2的功率改變電池的加熱功率P2a和冷卻功率P2b。
舉例而言,如果第二電池32的溫度高於第一電池31的溫度8℃以上,那麼,半導體換熱模組2正向供電,冷卻端接入第二電池32的換熱流路,發熱端接入第一電池31的換熱流路,以使發熱端對第一電池31的水冷迴路中的冷卻液進行加熱,冷卻端對第二電池32的的水冷迴路中的冷卻液進行冷卻。同時,電池熱管理器控制所有幫浦12以默認轉速運行。
在溫度均衡的程序中,如果第一電池31的P2a小於P1a,電池熱管理器增大與第一電池31相連的電池熱管理模組1中的幫浦12的轉速,同時,半導體換熱模組2增大發熱端功率,以提高第一電池的實際加熱功率P2a,並可以提高第二電池32的實際冷卻功率P2b。
此外,本發明的實施例還提出一種車載電池的溫度調節系統。如第3a圖-3b所示,電池熱管理模組還包括設置在換熱流路上的用於與半導體換熱模組的冷卻端或發熱端進行換熱的換熱器。半導體換熱模組還包括第一風扇和第二風扇,第一風扇與半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中一者相對設置述第二風扇與半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中另一者相對設置,第一風扇和第二風扇均與控制器連接,且轉速可調,受控制器控制。
第3a圖至第3b圖與第1a圖至第1b圖所示的方案相比,區別為:半導體換熱模組2不介入水路迴圈,是通過第一風扇和第二風扇向換熱器吹冷卻端和發熱端,從而提供的製冷功率和加熱功率,實現熱量傳遞,完成電池均衡。
當然電池也可以為兩個以上,以電池為三個為例(第一電池31、第二電池32和第三電池33),如第4a圖所示,電池熱管理模組包括電池熱管理模組第一電池熱管理模組10、第二電池熱管理模組20、第三電池熱管理模組30、閥體601、與半導體換熱模組的冷卻端進行換熱的第一換熱器和與半導體換熱模組的發熱端進行換熱的第二換熱器,電池熱管理模組第一電池熱管理模組10、第二電池熱管理模組20和第三電池熱管理模組30通過閥體601分別與第一換熱器和第二換熱器相連以實現電池熱管理模組第一電池熱管理模組10、第二電池熱管理模組20和第三電池熱管理模組30中的任一者可選擇地與半導體換熱模組2進行熱交換。
第4a圖中是以第一電池熱管理模組10、第三電池熱管理模組30與第二換熱器相連,第二電池熱管理模組20與第一換熱器相連為例,當然,還可以有其它組合,例如第一電池熱管理模組10、第二電池熱管理模組20與第一換熱器相連,第三電池熱模組30與第二換熱器相連。但是,無論是何種組合方式,本領域技術人員都可以很容易理解其工作原理,具體不再贅述。
再第4a圖中,如果第一電池31需要加熱,通過控制閥體601(三通閥)控制與第一電池熱管理模組10相連的通道導通,並控制半導體換熱模組2的供電方向,使第二風扇將發熱端的熱量吹向第二換熱器,以為第一電池的換熱流路中的介質提供加熱功率,進而對電池進行加熱;如果第一電池31需要冷卻,控制與第一電池熱管理模組10相連的通道導通,並控制半導體換熱模組2的供電方向,使第二風扇將冷卻端的冷風吹向第二換熱器,為第一電池的換熱流路中的介質提供冷卻功率,進而對電池進行冷卻。同理,第二電池32、第三電池33需要進行加熱或冷卻,都可通過控制閥體601和半導體換熱模組的供電方向實現,具體不再贅述。
當然,當電池為三個時,車載電池的溫度調節系統的結構也可如第4b圖所示,電池熱管理模組包括電池熱管理模組第一電池熱管理模組10、第二電池熱管理模組20、第三電池熱管理模組30和閥體601,電池熱管理模組第一電池熱管理模組10、第二電池熱管理模組20和第三電池熱管理模組30通過閥體601分別與半導體換熱模組2中的冷卻端和發熱端導通以實現電池熱管理模組第一電池熱管理模組10、第二電池熱管理模組20和第三電池熱管理模組30中的任一者可選擇地與半導體換熱模組13進行熱交換。第4b圖與第4a圖的主要區別為:第4a圖中的換熱流路直接接入半導體換熱模組。
第4a圖至第4b圖所示的溫度調節系統的工作原理,可以根據第1a圖-至第1b圖和第3a圖至第3b圖所示的電池為兩個的系統很容易理解,為避免冗餘,此處不再贅述。當然電池也可以為3個以上,本領域技術人員可以根據第1a圖至第1b圖、第3a圖至第3b圖和第4a圖-第4b圖,很容易推出電池也為3個以上時的系統結構,在本發明的實施例中不再贅述。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統,通過控制器獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,以使半導體換熱模組在複數電池之間的溫度差大於預設溫度臨界值時,對複數電池的溫度進行均衡。由此,該系統可以在複數電池之間的溫度差較大時,通過半導體換熱模組對複數電池的溫度進行均,從而可以提高電池的迴圈壽命。
第5圖是根據本發明一個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。其中,如第1a圖至第1b圖所示,車載電池溫度調節系統包括半導體換熱模組,具有發熱端及冷卻端用以提供加熱功率/冷卻功率;複數電池熱管理模組,複數電池熱管理模組可選擇的與半導體換熱模組中的冷卻端或發熱端進行熱交換以形成換熱流路;控制器,與半導體換熱模組及複數電池熱管理模組連接(圖中以電池和電池熱管理模組為兩個為例);如第5圖所示,車載電池的溫度調節方法包括以下步驟: S1,獲取複數電池的溫度。 S2,判斷複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值。其中,預設溫度臨界值可以根據實際情況進行預設,例如,可以為8℃。 S3,如果最大值大於預設溫度臨界值,則通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡。
進一步地,如第1a圖至第1b圖所示,電池組括第一電池和第二電池,電池熱管理模組包括第一電池熱管理模組和第二電池熱管理模組,通過半導體換熱模組對通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡具體包括:控制半導體換熱模組的供電方向以將第一電池和第二電池溫度低的電池與半導體換熱模組中的發熱端相連,並將一電池和第二電池中溫度高的電池與半導體換熱模組中的冷卻端相連;根據複數電池之間的溫度差和均衡需求目標時間產生均衡需求功率P1;半導體換熱模組根據均衡需求功率控制對複數電池的溫度進行均衡。目標時間t可以根據實際情況進行預設,例如,可以為1小時。
具體地,均衡需求功率P1即將複數電池之間的溫度差調節至預設範圍內,例如3℃以內時,需要得到的加熱功率/冷卻功率。半導體換熱模組具有發熱端和冷卻端,當供電電源反接後,發熱端和冷卻端位置交換。第1a圖為半導體換熱模組正向供電溫度調節系統的示意圖, 第1b圖為半導體換熱模組反向供電溫度調節系統的示意圖。
當兩個電池之間存在較大溫差時,例如溫差超過8℃,那麼,半導體換熱模組進入電池溫度均衡工作模式。半導體換熱模組的冷卻端接入溫度較高的電池的換熱流路,發熱端接入到溫度較低的電池的換熱流路中,以對溫度較高的電池進行冷卻,對溫度較低的電池進行加熱,使得溫度較高的電池與溫度較低電池之間進行熱量交換,半導體換熱模組提高了電池之間的換熱速率。例如,第1a圖所示為第一電池的溫度較低,第二電池的溫度較高; 第1b圖所示為第一電池的溫度較高,第二電池的溫度較低。半導體換熱模組通過改變供電方向,即可完成電池的溫度均衡。電池冷卻液直接流入半導體換熱模組,也可提高電池的換熱效率。在對電池進行加熱/冷卻的程序中,半導體換熱模組還即時根據均衡需求功率調節加熱功率/冷卻功率,以在目標時間內完成電池的溫度均衡。
均衡需求功率P1即將複數電池之間的溫度差調節至預設範圍內,例如3℃以內時,需要得到的加熱功率/冷卻功率。半導體換熱模組具有發熱端和冷卻端,當供電電源反接後,發熱端和冷卻端位置交換。第1a圖為半導體換熱模組正向供電溫度調節系統的示意圖, 第1b圖為半導體換熱模組反向供電溫度調節系統的示意圖。
當兩個電池之間存在較大溫差時,例如溫差超過8℃,那麼,溫度調節系統進入電池溫度均衡工作模式。半導體換熱模組的冷卻端接入溫度較高的電池的液冷迴路,發熱端接入到溫度較低的電池的液冷迴路中,以對溫度較高的電池進行冷卻,對溫度較低的電池進行加熱,使得溫度較高的電池與溫度較低電池之間進行熱量交換,半導體換熱模組提高了電池之間的換熱速率。例如,第1a圖所示為第一電池的溫度較低,第二電池的溫度較高;第1b圖所示為第一電池的溫度較高,第二電池的溫度較低。半導體換熱模組通過改變供電方向,即可完成電池的溫度均衡。電池介質直接流入半導體換熱模組,也可提高電池的換熱效率。在對電池進行加熱/冷卻的程序中,半導體換熱模組還即時根據均衡需求功率調節加熱功率/冷卻功率,以在目標時間內完成電池的溫度均衡。
均衡需求功率P1包括加熱需求功率P1a和冷卻需求功率P1b
,兩個電池之間的品質、內阻和電流相同時,當對電池進行冷卻時,可以根據公式:,產生均冷卻需求功率P1b;當對電池進行加熱時,電池管理器可以根據公式:,產生加熱需求功率P1a。其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M為電池的品質,I為電池的電流,R為電池的內阻。
當兩個電池的品質、電流和內阻不相等時,以電池1溫度較低,電池2溫度較高,電池1需要加熱,電池2需要冷卻為例,可以根據以下公式(1)計算加熱需求功率P1a和並根據公式(2)計算冷卻需求功率P1b
:(1)(2) 其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1
為第一電池的品質,M2
為第二電池的品質,I1
為第一電池的電流,I2
為第二電池的品質,R1
為第一電的內阻,R2
為第二電池的內阻,第一電池41的溫度變化為,第二電池42的溫度變化為:。
上述公式的控制方法中把電池的電流產熱完全抵消,所以在整個電池溫度均衡程序中,溫度較高的電池溫度不會上升,但是均衡的需求功率更高。
下面的介紹另一種調節方式,即只考慮儘快減少電池之間的溫度差異,並不保證電池的溫度是否會上升。這種情況適用於電池溫度不是很高,且電池之間的溫度差異較大時,沒有必要限制電池的溫度不升高。具體的計算公式如下: 假設第一電池的溫度高於電第二電池時,第一電池需要冷卻,第二電池需要加熱,則兩個電池之間的電流不同導致的發熱功率相差為,可以根據以下公式(3)計算加熱需求功率P1a
和並根據公式(4)計算冷卻需求功率P1b:(3)(4) 即P1a
=P1b
。
其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1為第一電池的品質,M2為第二電池的品質,I1為第一電池的電流,I2為第二電池的品質,R1為第一電的內阻,R2為第二電池的內阻 當進入電池溫度均衡工作模式後,控制半導體換熱模組根據加熱需求功率P1a和冷卻需求功率P1b中的較大值進行溫度均衡調節。例如P1a≥P1b,則控制半導體換熱模組按照加熱需求功率P1a運行;如果P1a<P1b,則半導體換熱模組2按照冷卻需求功率P1b運行。又或者半導體換熱模組調整工作功率,如果P1a≥P1b,使得半導體換熱模組可以按照大於加熱需求功率P1a的功率運行;如果P1a<P1b,半導體換熱模組按照大於冷卻需求功率P1b運行。同時,在電池溫度均衡程序中,確保半導體換熱模組發熱端的加熱功率≥P1a,冷卻端的冷卻功率≥P1b,使得發熱端和冷卻端均滿足溫度均衡功率需求。
根據本發明的一個實施例,上述的方法還包括:獲取電池的溫度均衡實際功率P2;根據電池的溫度均衡實際功率P2對電池的溫度均衡實際功率的加熱功率P2a或冷卻功率P2b進行調節。
也就是說,溫度均衡實際功率P2包括加熱功率P2a和冷卻功率P2b,加熱功率P2a即對電池進行加熱時電池得到的實際加熱功率,冷卻功率P2b即對電池進行冷卻時,電池得到的實際冷卻功率。
下面結合具體地實施例描述如何獲取電池的溫度均衡實際功率P2。 在本發明的實施例中,如第1a圖-1b所示,電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器,幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器與控制器連接;其中:幫浦用於使換熱流路中的介質流動;第一溫度感測器用於檢測流入車載電池的介質的入口溫度;第二溫度感測器用於檢測流出車載電池的介質的出口溫度;流速感測器用於檢測該換熱流路中的介質的流速。獲取電池的溫度均衡實際功率P2具體包括:獲取用於調節電池溫度的流路的入口溫度和出口溫度,並獲取介質流入流路的流速v。根據電池的流路的入口溫度和出口溫度產生第二溫度差ΔT2
。根據電池的第二溫度差ΔT2
和流速v產生溫度均衡實際功率P2。
進一步地,根據本發明的一個實施例,進根據通過以下公式(3)產生溫度均衡實際功率P2: ΔT2
*c*m, (3)
其中,ΔT2
為第二溫度差,c為流路中介質的比熱容,m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質,其中,m=v*ρ*s,v為介質的流速,ρ為介質的密度,s為流路的橫截面積。
如第3a圖-3b所示,電池熱管理模組還包括設置在換熱流路上的用於與半導體換熱模組的冷卻端或發熱端進行換熱的換熱器,半導體換熱模組還包括第一風扇和第二風扇,第一風扇與半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中一者相對設置,第二風扇與半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中另一者相對設置,第一風扇和第二風扇均與控制器連接;通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡具體包括:控制半導體換熱模組的供電方向,以使半導體換熱模組中的發熱端對第一電池和第二電池中溫度較低者所在換熱流路中的換熱器進行加熱,以及使半導體換熱模組中的冷卻端對第一電池和第二電池中溫度較高者所在換熱流路中的換熱器進行冷卻。
當然電池也可以為兩個以上,以電池為三個為例(第一電池、第二電池和第三電池),如第4b圖所示,電池熱管理模組包括電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組、第三電池熱管理模組、閥體、與半導體換熱模組的冷卻端進行換熱的第一換熱器和與半導體換熱模組的發熱端進行換熱的第二換熱器,電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組通過閥體分別與第一換熱器和第二換熱器相連以實現電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組中的任一者可選擇地與半導體換熱模組2進行熱交換。通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡具體包括: 控制閥體以將兩個電池中溫度較低者連接至半導體換熱模組中的發熱端,並將兩個電池中溫度較高者連接至半導體換熱模組中的冷卻端。
如第4a圖所示,電池熱管理模組包括電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組、第三電池熱管理模組、閥體、與半導體換熱模組的冷卻端進行換熱的第一換熱器和與半導體換熱模組的發熱端進行換熱的第二換熱器,電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組通過閥體分別與第一換熱器和第二換熱器以實現電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組中的任一者可選擇地與半導體換熱模組進行熱交換;通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡具體包括:控制閥體以使半導體換熱模組中的發熱端對兩個電池中溫度較低者所在換熱流路中的換熱器進行加熱,以及使半導體換熱模組中的冷卻端對兩個電池中溫度較高者所在換熱流路中的換熱器進行冷卻。
基於第1a圖至第1b圖和第4b圖所示的系統,上述的溫度調節方法還包括:判斷溫度均衡實際功率P2是否小於電池溫度均衡需求功率P1,如果溫度均衡實際功率P2小於電池溫度均衡需求功率P1,則提高幫浦的轉速和/或提述半導體換熱模組的功率。而如果溫度均衡實際功率P2大於等於電池溫度均衡需求功率P1,則降低幫浦的轉速和/或半導體換熱模組的功率,和/或保持幫浦的轉速和/或保持半導體換熱模組的功率不變。
具體地,以第1a圖至第1b圖為例,即電池組括第一電池和第二電池,均衡需求功率P1包括加熱需求功率P1a和冷卻需求功率P1b,溫度均衡實際功率P2包括加熱功率P2a和冷卻功率P2b。以加熱第一電池,冷卻第二電池為例,在溫度均衡的程序中,即時將第一電池的P1a和P2a進行對比,並將第二電池的P1b和P2b進行對比。如果第一電池的P2a小於P1a,則增大與第一電池相連的電池熱管理模組中的幫浦的轉速,以增大單位時間內流過第一電池中流路的橫截面積的冷卻液品質,從而增大第一電池的P2a,以使P1a等於P2a,第一電池可以在目標時間內完成溫度均衡。同理,如果第二電池的P2b小於P1b,則增大與第二電池相連的電池熱管理模組中的幫浦的轉速,以增大單位時間內流過第二電池中流路的橫截面積的冷卻液品質,從而增大第二電池的P2b,以使P1b等於P2b,第二電池可以在目標時間內完成溫度均衡。而在第一電池的P2a大於或等於P1a,則降低與第一電池相連的電池熱管理模1中的幫浦的轉速,以節省電能。同理,如果第二電池的P2b大於或等於P1b,則降低與第二電池相連的電池熱管理模組中的幫浦的轉速,以節省電能。
除可通過改變幫浦的轉速改變溫度均衡實際功率P2,還可通過改變半導體換熱模組的功率改變電池的加熱功率P2a和冷卻功率P2b。
舉例而言,如果第二電池的溫度高於第一電池的溫度8℃以上,那麼,半導體換熱模組正向供電,冷卻端接入第二電池的換熱流路,發熱端接入第一電池的水冷迴路,以使發熱端對第一電池的換熱流路中的冷卻液進行加熱,冷卻端對第二電池的的水冷迴路中的冷卻液進行冷卻。同時,控制所有幫浦以默認轉速運行。
在溫度均衡的程序中,如果第一電池的P2a小於P1a,增大與第一電池31相連的電池熱管理模組中的幫浦的轉速,同時,半導體換熱模組增大發熱端的加熱功率,以提高第一電池的加熱功率P2a,並可以提高第二電池的實際冷卻功率P2b。
基於第3a圖-第3b圖和第4a圖所示的系統,車載電池的溫度調節方法還可以包括:判斷溫度均衡實際功率P2是否小於電池溫度均衡需求功率P1;如果溫度均衡實際功率小於電池溫度均衡需求功率,則提高幫浦的轉速和/或提高半導體換熱模組的功率和/或提高第一風扇和第二風扇的轉速;如果溫度均衡實際功率大於等於電池溫度均衡需求功率,則降低幫浦的轉速和/或半導體換熱模組的功率和/或降低第一風扇和第二風扇的轉速,和/或保持幫浦的轉速和/或半導體換熱模組的功率和/或第一風扇和第二風扇的轉速不變。
具體地,提高幫浦的轉速可以提高單位時間內流經電池的換熱流路的流速,提高第一風扇和第一風扇的轉速可以調高單位時間內吹向換熱器的冷量/熱量,提高半導體換熱模組的功率可提高加熱功率/冷卻功率,因此,提高幫浦的轉速和/或提高半導體換熱模組的功率和/或提高第一風扇和第二風扇的轉速,都可提高溫度均衡實際功率P2,以在目標時間內完成溫度均衡。降低幫浦的轉速和/或半導體換熱模組的功率和/或第一風扇和第二風扇的轉速可節省電能。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節方法,通過獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值,如果最大值大於該預設溫度臨界值,則通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡。由此,該方法可以在複數電池之間的溫度差較大時,通過半導體換熱模組對複數電池的溫度進行均,從而可以提高電池的迴圈壽命。
本發明還提出一種非臨時性電腦可讀儲存媒體,其上儲存有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述的溫度調節方法。
本發明實施例的非臨時性電腦可讀儲存媒體,通過獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值,如果最大值大於該預設溫度臨界值,則通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中,“複數”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係,除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特徵在第二特徵 “上”或“下”可以是第一和第二特徵直接接觸,或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且,第一特徵在第二特徵“之上”、“上方”和“上面”可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方,或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方,或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
2‧‧‧半導體換熱模組
10‧‧‧第一電池熱管理模組
12‧‧‧幫浦
13‧‧‧介質容器
14‧‧‧第一溫度感測器
15‧‧‧第二溫度感測器
16‧‧‧流速感測器
20‧‧‧第二電池熱管理模組
31‧‧‧第一電池
32‧‧‧第二電池
33‧‧‧第三電池
30‧‧‧第三電池熱管理模組
601‧‧‧閥體
CAN‧‧‧控制器區域網路通訊(Controller Area Network)
本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中, 第1a圖至第1b圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節系統的方框示意圖; 第2圖是根據本發明一個實施例的車載電池的溫度調節系統的控制拓撲圖; 第3a圖至第3b圖是根據本發明第二個實施例的車載電池的溫度調節系統的方框示意圖; 第4a圖至-第4b圖是根據本發明第三個實施例的車載電池的溫度調節系統的方框示意圖; 第5圖是根據本發明一個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。
Claims (20)
- 一種車載電池的溫度調節系統,其特徵在於,包括: 一半導體換熱模組,具有發熱端及冷卻端用以提供加熱功率/冷卻功率; 複數電池熱管理模組,該複數電池熱管理模組可選擇的與該半導體換熱模組中的冷卻端或發熱端進行熱交換以形成一換熱流路; 控制器,與該半導體換熱模組及該複數電池熱管理模組連接。
- 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組包括設置在該換熱流路上的一幫浦、一第一溫度感測器、一第二溫度感測器和一流速感測器,該幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器與該控制器連接;其中: 該幫浦用於使該換熱流路中的介質流動; 該第一溫度感測器用於檢測流入該車載電池的介質的入口溫度; 該第二溫度感測器用於檢測流出該車載電池的介質的出口溫度; 該流速感測器用於檢測該換熱流路中的介質的流速。
- 如申請專利範圍第2項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組還包括設置在該換熱流路上的一介質容器,該介質容器用於儲存及向該換熱流路提供介質。
- 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組還包括設置在該換熱流路上的用於與該半導體換熱模組的冷卻端或發熱端進行換熱的換熱器。
- 如申請專利範圍第4項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該半導體換熱模組還包括第一風扇和第二風扇,該第一風扇與該半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中一者相對設置,該第二風扇與該半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中另一者相對設置,該第一風扇和第二風扇均與該控制器連接。
- 如申請專利範圍第5項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組、一第二電池熱管理模組、一第三電池熱管理模組、一閥體、與該半導體換熱模組的冷卻端進行換熱的一第一換熱器和與該半導體換熱模組的發熱端進行換熱的一第二換熱器,該電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組通過該閥體分別與該第一換熱器和第二換熱器相連以實現該電池熱管理模組第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組中的任一者可選擇地與該半導體換熱模組進行熱交換。
- 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組和一第二電池熱管理模組,該第一電池熱管理模組與該半導體換熱模組的冷卻端和發熱端中的一者導通,該第一電池熱管理模組與該半導體換熱模組的冷卻端和發熱端中的另一者導通。
- 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組、一第二電池熱管理模組、一第三電池熱管理模組和一閥體,該第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組通過該閥體分別與該半導體換熱模組中的冷卻端和發熱端導通以實現該電第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組中的任一者可選擇地與該半導體換熱模組進行熱交換。
- 一種車載電池的溫度調節方法,其特徵在於,車載電池溫度調節系統包括一半導體換熱模組,具有發熱端及冷卻端用以提供加熱功率/冷卻功率;複數電池熱管理模組,該複數電池熱管理模組可選擇的與該半導體換熱模組中的冷卻端或發熱端進行熱交換以形成換熱流路;控制器,與該半導體換熱模組及該複數電池熱管理模組連接,該方法包括以下步驟: 獲取該複數電池的溫度; 判斷該複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值是否大於預設溫度臨界值; 如果該最大值大於該預設溫度臨界值,則通過該半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的該兩個電池的溫度進行均衡。
- 如申請專利範圍第9項所述的車載電池的溫度調節方法,其中,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組和一第二電池熱管理模組,該第一電池熱管理模組與該半導體換熱模組的冷卻端和發熱端中的一者導通,該第一電池熱管理模組與該半導體換熱模組的冷卻端和發熱端中的另一者導通,通過該半導體換熱模組對通過半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的兩個電池的溫度進行均衡具體包括: 控制該半導體換熱模組的供電方向以將第一電池和第二電池中溫度較低者連接至該半導體換熱模組中的發熱端,並將第一電池和第二電池中溫度較高者連接至該半導體換熱模組中的冷卻端。
- 如申請專利範圍第9項所述的車載電池的溫度調節方法,其中,電池熱管理模組還包括設置在該換熱流路上的用於與該半導體換熱模組的冷卻端或發熱端進行換熱的換熱器,該半導體換熱模組還包括一第一風扇和一第二風扇,該第一風扇與該半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中一者相對設置,該第二風扇與該半導體換熱模組的發熱端和冷卻端的其中另一者相對設置,該第一風扇和第二風扇均與該控制器連接;通過該半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的該兩個電池的溫度進行均衡具體包括: 控制該半導體換熱模組的供電方向,以使該半導體換熱模組中的發熱端對該第一電池和第二電池中溫度較低者所在換熱流路中的換熱器進行加熱,以及使該半導體換熱模組中的冷卻端對該第一電池和第二電池中溫度較高者所在換熱流路中的換熱器進行冷卻。
- 如申請專利範圍第9項所述的車載電池的溫度調節方法,其中,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組、一第二電池熱管理模組、一第三電池熱管理模組和一閥體,該第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組通過該閥體分別與該半導體換熱模組中的冷卻端和發熱端導通以實現該第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組中的任一者可選擇地與該半導體換熱模組進行熱交換;通過該半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的該兩個電池的溫度進行均衡具體包括: 控制該閥體以將該兩個電池中溫度較低者連接至該半導體換熱模組中的發熱端,並將該兩個電池中溫度較高者連接至該半導體換熱模組中的冷卻端。
- 如申請專利範圍第9項所述的車載電池的溫度調節方法,其特徵在於,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組、一第二電池熱管理模組、一第三電池熱管理模組、一閥體、與該半導體換熱模組的冷卻端進行換熱的一第一換熱器和與該半導體換熱模組的發熱端進行換熱的一第二換熱器,該第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組通過該閥體分別與該第一換熱器和第二換熱器以實現該第一電池熱管理模組、第二電池熱管理模組和第三電池熱管理模組中的任一者可選擇地與該半導體換熱模組進行熱交換;通過該半導體換熱模組對溫度差為最大值所對應的該兩個電池的溫度進行均衡具體包括:控制該閥體以使該半導體換熱模組中的發熱端對該兩個電池中溫度較低者所在換熱流路中的換熱器進行加熱,以及使該半導體換熱模組中的冷卻端對該兩個電池中溫度較高者所在換熱流路中的換熱器進行冷卻。
- 如申請專利範圍第9項至第13項中任一項所述的車載電池的溫度調節方法,還包括: 根據該複數電池中任意兩個電池之間的溫度差的最大值和均衡需求目標時間產生均衡需求功率; 根據該均衡需求功率控制對溫度差為最大值所對應的該兩個電池的溫度進行均衡。
- 如申請專利範圍第14項所述的車載電池的溫度調節方法,還包括: 獲取該電池的溫度均衡實際功率; 根據該電池的均衡需求功率和該電池的溫度均衡實際功率對該半導體換熱模組的加熱功率或冷卻功率進行調節。
- 如申請專利範圍第9項所述的車載電池的溫度調節方法,其特徵在於,該電池熱管理模組包括設置在該換熱流路上的一幫浦、一第一溫度感測器、一第二溫度感測器和一流速感測器;其中: 該幫浦用於使該換熱流路中的介質流動; 該第一溫度感測器用於檢測流入該車載電池的介質的入口溫度; 該第二溫度感測器用於檢測流出該車載電池的介質的出口溫度; 該流速感測器用於檢測該換熱流路中的介質的流速,該獲取該電池的溫度均衡實際功率具體包括: 獲取用於調節該車載電池溫度的換熱流路的入口溫度和出口溫度,並獲取介質流入該換熱流路的流速; 根據該入口溫度和出口溫度產生第二溫度差; 根據該第二溫度差和該流速產生該溫度均衡實際功率。
- 如申請專利範圍第15項所述的車載電池的溫度調節方法,其中,通過以下公式產生該溫度均衡實際功率: ΔT2 *c*m, 其中,該ΔT2 為該第二溫度差,c為該換熱流路中介質的比熱容,m為單位時間內流過該換熱流路的橫截面積的介質品質,其中,m=v*ρ*s,v為該介質的流速,ρ為該介質的密度,s為該流路的橫截面積。
- 如申請專利範圍第第10項或第12項所述的車載電池的溫度調節方法,還包括判斷該溫度均衡實際功率是否小於電池溫度均衡需求功率; 如果該溫度均衡實際功率小於該電池溫度均衡需求功率,則提高該幫浦的轉速和/或提高該半導體換熱模組的功率; 如果該溫度均衡實際功率大於等於該電池溫度均衡需求功率,則降低該幫浦的轉速和/或該半導體換熱模組的功率,和/或保持該幫浦的轉速和/或保持該半導體換熱模組的功率不變。
- 如申請專利範圍第11項或第13項所述的車載電池的溫度調節方法,還包括判斷該溫度均衡實際功率是否小於電池溫度均衡需求功率; 如果該溫度均衡實際功率小於該電池溫度均衡需求功率,則提高該幫浦的轉速和/或提高該半導體換熱模組的功率和/或提高該第一風扇和該第二風扇的轉速; 如果該溫度均衡實際功率大於等於該電池溫度均衡需求功率,則降低該幫浦的轉速和/或該半導體換熱模組的功率和/或降低該第一風扇和該第二風扇的轉速,和/或保持該幫浦的轉速和/或該半導體換熱模組的功率和/或該第一風扇和該第二風扇的轉速不變。
- 一種非臨時性電腦可讀儲存媒體,其上儲存有電腦程式,其特徵在於,該程式被處理器執行時實現如申請專利範圍第9項至第19項中任一項所述的車載電池的溫度調節方法。
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