一種提高電動汽車續航里程的方法技術

本發明專利技術公開了一種提高電動汽車續航里程的方法，通過實時監測單體電池的溫度，并判斷電池內部的實時溫度是否在電池正常工作的合理溫度范圍內，來決定對動力電池進行散熱或者加熱操作，使得動力電池始終工作在正常的溫度范圍內，提高電動汽車的續航里程。電池在工作時會產生大量的熱量，傳統的方法一般都通過風冷或水冷的方式來為動力電池進行散熱，本發明專利技術不僅可以對動力電池進行正常的散熱操作，而且可以有效利用電池工作時產生的熱量，對一些溫度比較低的電池進行加熱操作，提高其工作溫度。通過此方法，可以保證動力電池始終工作在正常的溫度范圍內，在其他條件一定的情況下，最大限度地釋放其內部容量，從而提高電動汽車的續航里程。

【技術實現步驟摘要】
一種提高電動汽車續航里程的方法
本專利技術涉及電動汽車
，特別是涉及到一種提高電動汽車續航里程的方法。
技術介紹
汽車是人們生活中的重要交通工具，隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始購買汽車。與此同時，汽車的大量使用也帶來了能源消耗、資源短缺、環境污染等一系列問題，與傳統汽車相比，電動汽車以動力電池為核心部件，通過電動機將電能轉化為機械能，能達到減少排放、降低能耗的目的，因而得到了快速發展。但由于車用動力電池容量的限制，電動汽車的續航里程還不能達到傳統汽車的水平，電動汽車的可利用性還有待提高。電動汽車的續航里程系指汽車連續行駛的里程數，動力電池作為電動汽車的核心部件之一，其續航能力對整車的續航里程影響極為顯著，決定電池續航能力的主要因素就是電池的容量，容量越大續航能力就越強。鋰電池是目前市場上使用較多的一種動力電池，但由于受到電池能量密度和成本的限制，電動汽車的續航里程并不能滿足消費者的心理需求。另外，動力電池的容量在很大程度上取決于其工作條件，如負載特性、充電機制和溫度等，這些外在因素往往使得動力電池的容量不能得到有效的利用，進一步影響了電動汽車的續航能力。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題是提供一種用于提高電動汽車續航里程的方法，通過判斷電池內部的實時溫度是否在電池正常工作的合理溫度范圍內，來決定對動力電池進行散熱或者加熱操作。動力電池工作時所釋放的電能，除了以機械能的方式傳遞給車輪等部件外，大部分以熱能的形式散發出去，傳統的方法一般都通過風冷或水冷的方式來為動力電池進行散熱，白白浪費了此部分能量，這也不符合節能減排的要求。此方法的特殊之處在于，不僅可以對動力電池進行正常的散熱操作，而且可以通過收集電池工作時產生的熱量，對一些溫度比較低的電池進行加熱操作，提高其工作溫度。通過此方法，可以保證動力電池始終工作在正常的溫度范圍內，在其他條件一定的情況下，最大限度地釋放其內部容量，從而提高電動汽車的續航里程。本專利技術提出的提高電動汽車續航里程的方法包括以下步驟：A：確定動力電池的合理工作溫度區間[T0,T1]；B：利用溫度傳感器實時監測單體電池內部的溫度，并將觀測數據及時傳遞給電池管理系統BMS；C：BMS對接收到的溫度數據進行分析處理，判斷其是否在確定好的合理工作溫度區間[T0,T1]內：若存在某一個電池溫度Ti>T1(i＝1,2......N)，則對此電池進行散熱操作；若存在某一個電池溫度Ti<T0，則對此電池進行加熱操作；若任意一個電池溫度均在[T0,T1]，則認為沒有必要對其進行散熱或加熱操作；D:電池管理系統BMS根據判斷結果，對導熱散熱機構發出指令，對電池進行相應的操作。本專利技術的理論原理：動力電池組的容量在很大程度上取決于其工作條件，溫度對于電池可靠性、循環壽命以及車輛性能有重要的影響，理想的電池工作狀態是使電池工作溫度限制在安全溫度范圍內，延長電池使用壽命有重要意義。動力電池工作時所釋放的電能，除了以機械能的方式傳遞給車輪等部件外，大部分以熱能的形式散發出去，傳統的方法一般都通過風冷或水冷的方式來為動力電池進行散熱，白白浪費了此部分能量，這也不符合節能減排的要求。為了提高動力電池的能量利用率，合理利用此部分散發出去的能量就顯得很有必要。在電動汽車加速和再生制動過程中，由于有大電流的存在，電池內會產生大量的熱，當產熱速率高于散熱速率時，電池內溫度急劇上升，進入無法控制的自加熱狀態，即熱失控。電池溫度過高或在充放電過程中電池包內單體電池受熱不均會導致電池內活性物質快速分解和容量衰減，使得電池容量不能完全釋放出來，甚至出現安全問題。溫度較低的情況下，尤其在寒冷的冬天，往往會感覺到電池的耐用性不如夏天，電動汽車的行駛里程明顯縮短，這是由于冬天溫度低，電池內部的反應物活性降低，反應速率降低，導致電池容量下降。從電化學的角度來看，由巴特勒——伏爾摩方程(Butler—Volmer)方程可知，電池的外電流密度j可表示為：其中，j0表示交換電流密度，ɑ和β為傳遞系數，滿足a+β＝1，且有a≈β≈0.5；F和R均為常數，為極化電壓；T即為電池內部反應溫度，對j進行求導可得到j'<0恒成立，即隨著電池溫度的下降，電池的外電流密度減小，由Q＝It可知，電池的容量Q將因此而下降?；谝陨锨闆r考慮，為了使得電池容量得到合理有效的利用，盡可能地提高電動汽車的續航能力，需要保證動力電池工作在合理的溫度范圍內，電池內部溫度不宜過高也不宜過低。除了要對動力電池進行及時的散熱處理外，必要時，還需將多余的熱量傳遞到電池內部，以保證動力電池盡可能的工作在合理溫度范圍之內，使得電池容量盡可能的被釋放出來，進而提高電動汽車的續航能力。本專利技術的有益效果：1、不同于傳統的方法，本專利技術不僅可以對動力電池進行正常的散熱操作，而且可以通過利用電池工作時產生的熱量，對一些溫度比較低的電池進行加熱操作，提高其工作溫度。2、本專利技術的合理工作溫度區間定義為可使動力電池最大容量保持在額定容量的80％以上的溫度區間，而非一般意義上的電池可放電溫度區間，這保證了動力電池的健康狀態(StateofHealth，簡稱SOH)保持在80％以上，充分發揮動力電池的性能，延緩電池的使用壽命。3、對于測得的每一個電池溫度值，BMS均對其進行分析處理，以防止電池長期工作在溫度過高或溫度過低的環境下，延緩電池的使用壽命。附圖說明圖1是用于提高電動汽車續航里程的控制系統結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步說明。如圖1所示，在本專利技術中，需要利用溫度傳感器、電池管理系統、CAN總線、導熱散熱裝置等車載部件。具體而言，在電池內部，溫度傳感器實時監測單體電池的溫度，并將觀測數據及時傳遞給電池管理系統(BMS)，BMS將溫度數據和確定好的合理工作溫度區間[T0,T1]進行比較，若存在某一個電池溫度Ti>T1(i＝1,2......N)，則對此電池進行散熱操作；若存在某一個電池溫度Ti<T0，則對此電池進行加熱操作；若任意一個電池溫度均在[T0,T1]，則認為沒有必要對其進行散熱或加熱操作。通過此方法，可以保證動力電池始終工作在正常的溫度范圍內，在其他條件一定的情況下，最大限度地釋放其內部容量，從而提高電動汽車的續航里程。下面以某一車用鋰電池為例，結合附圖來詳細說明本專利技術所述的提高續航里程的方法步驟：A：確定動力電池的合理工作溫度區間[10,40](單位為℃)，此溫度下，鈷酸鋰電池的最大容量能夠保持在80％以上；B：使用溫度傳感器實時監測鈷酸鋰電池內部的溫度，并將觀測到的溫度數據及時傳遞給電池管理系統(BMS)；C：BMS對接收到的溫度數據進行分析處理，判斷其是否在確定好的合理工作溫度區間[10,40]內：若存在某一個電池溫度Ti>40℃(i＝1,2......N)，則對此電池進行散熱操作；若存在某一個電池溫度Ti<10℃，則對此電池進行加熱操作；若任意一個電池溫度均在[10,40]，則認為沒有必要對其進行散熱或加熱操作；D:電池管理系統(BMS)根據判斷結果，對導熱散熱機構發出指令，對電池進行相應的操作。需要說明的是，A步驟中的合理工作溫度區間定義為可使動力電池最大容量保持在額定容量的80％以上的溫度區間，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高電動汽車續航里程的方法，其特征在于，包括如下步驟：A：確定動力電池的合理工作溫度區間[T

【技術特征摘要】
1.一種提高電動汽車續航里程的方法，其特征在于，包括如下步驟：A：確定動力電池的合理工作溫度區間[T0,T1]；B：使用溫度傳感器實時監測單體電池內部的溫度，并將觀測數據及時傳遞給電池管理系統BMS；C：BMS對接收到的溫度數據進行分析處理，判斷其是否在確定好的合理工作溫度區間[T0,T1]內：若存在某一個電池溫度Ti>T1，i＝1,2......N，則對此電池進行散熱操作；若存在某一個電池溫度Ti<T0，則對此電池進行加熱操作；若任意一個電池溫度均在[T0,T1]，則不會對其進行散熱或加熱操作；D:電池管理系統BMS根據判斷結果，對導熱散熱機構發出指令，對電池進行相應的操...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江浩斌，張旺，王亞平，栗歡歡，陳彪，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32