【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池系統熱管理，特別涉及一種電池系統的熱管理方法及系統、電子設備、存儲介質。
技術介紹
1、隨著新能源的發展，電池系統的能量密度越來越高，這使得系統的安全性存在很大考驗，熱失控的風險也越來越大。溫度控制對于整個系統來說非常重要，電芯的溫度控制在合理的范圍內不僅可以保證續航，同時還可以提升循環壽命，合理的利用冷卻和加熱模式對系統來說至關重要。
2、現有的散熱系統如圖1所示，冷卻液回路和冷媒回路需要在外界的板式換熱器進行換熱，冷卻液的溫度被降低后再進入到冷板中對電芯進行散熱。該方案在外界板式換熱器中換熱效率不高，而且冷卻液從板式換熱器到冷板有熱量的損失和沿程壓力損失，對系統不利。
3、如圖2所示，另一種常規的冷卻方式是冷媒回路直接進入到冷板中對電芯進行散熱。當制冷系統出現問題時，對電池系統來說不利，需要建立多個獨立的冷卻和加熱回路確保電池系統的安全運行，同時由于冷媒的溫度過低，僅使用冷媒對于電芯溫差來說不利。
4、此外，現有的冷卻系統無法跟隨電池的屬性調整加熱和冷卻策略，使得整個系統的溫度控制不夠合理并且能效未能達到最高。
技術實現思路
1、為了實現本專利技術的上述目的和其他優點，本專利技術的第一目的是提供一種電池系統的熱管理方法，包括以下步驟：
2、實時獲取環境信號和電芯信號；
3、將所述環境信號和所述電芯信號與對應的預設值進行比較，以控制系統進入散熱模式或加熱模式；
4、若當前模式為散熱模式，則通
5、若當前模式為加熱模式，則通過實時的電芯信號動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速，或通過ptc加熱回路中ptc加熱器的加熱功率或壓縮機的發熱量及冷卻液溫度調節水泵的流量，以控制冷卻液體和/或制冷劑直接進入電芯的冷板對電芯進行加熱。
6、進一步地，所述環境信號為環境溫度，所述電芯信號包括電芯溫度、電芯電流、電芯電壓。
7、進一步地，所述將所述環境信號和所述電芯信號與對應的預設值進行比較，以控制系統進入散熱模式或加熱模式包括以下步驟：
8、若所述環境溫度大于第一環境溫度閾值，并且所述電芯溫度達到第一電芯溫度閾值以及電芯最高溫度不大于最高溫度閾值，則控制所述冷媒回路中壓縮機上電啟動，系統進入冷媒直冷模式；
9、若所述環境溫度小于等于第一環境溫度閾值且大于等于第二環境溫度閾值，并且所述電芯溫度達到第二電芯溫度閾值，則控制所述冷媒回路中壓縮機上電啟動以及控制冷卻液回路導通，系統進入雙散熱模式；其中，所述雙散熱模式包括冷媒直冷模式和冷卻液體循環模式；
10、若所述環境溫度小于第二環境溫度閾值且大于第三環境溫度閾值，并且所述電芯溫度達到第二電芯溫度閾值，則控制所述冷媒回路中壓縮機下電關閉，控制冷卻液回路導通，系統進入冷卻液體循環模式；
11、若所述環境溫度小于第三環境溫度閾值且大于第四環境溫度閾值，并且所述電芯溫度小于第三電芯溫度閾值，則控制所述冷媒回路中壓縮機上電啟動，系統進入熱泵模式；
12、若所述環境溫度小于第四環境溫度閾值且大于第五環境溫度閾值，并且所述電芯溫度小于第三電芯溫度閾值，則控制所述冷媒回路中壓縮機上電啟動以及控制ptc加熱回路導通，系統進入雙加熱模式；其中，所述雙加熱模式包括熱泵模式和ptc加熱模式；
13、若所述環境溫度小于第五環境溫度閾值，并且所述電芯溫度小于第三電芯溫度閾值，則控制ptc加熱回路導通，系統進入ptc加熱模式。
14、進一步地，若當前模式為冷媒直冷模式，則通過實時的電芯溫度動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速；
15、若當前模式為雙散熱模式，則通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量和冷媒回路中壓縮機的轉速；
16、若當前模式為冷卻液體循環模式，則通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量。
17、進一步地，所述通過實時的電芯溫度動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
18、通過電芯溫差和對應的時間計算電芯溫升速率，公式為：
19、；
20、其中，為電芯溫升速率，為時間的電芯溫度，為時間的電芯溫度；
21、若所述電芯溫升速率大于等于第一溫升速率閾值，則控制所述壓縮機轉速為額定轉速；
22、若所述電芯溫升速率小于第一溫升速率閾值，則通過額定轉速、電芯溫度計算壓縮機的轉速，公式為：
23、；
24、其中，為壓縮機的轉速，n為額定轉速，為電芯溫度最小值，a為小于1的修正系數。
25、進一步地，所述通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量和冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
26、通過電芯的壽命、電芯電流匹配修正因子；
27、通過電芯溫度、電芯電壓以及修正因子計算電芯實時發熱量，公式為：
28、；
29、其中，為發熱量，為時間的電芯電流，為時間的電芯電流，為時間的電芯電壓，為時間電芯電壓，為修正因子；
30、通過制冷量、所述發熱量計算水泵的流量，公式為：
31、；
32、其中，為水泵的流量，為制冷量，為冷卻液比熱容，為冷卻液質量流量；
33、通過電芯溫升速率與預設溫升速率閾值的比較結果，控制所述壓縮機的制冷量所對應的級別。
34、進一步地，所述若當前模式為冷卻液體循環模式，則通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量包括以下步驟：
35、通過電芯溫度、電芯電壓以及修正因子計算電芯實時發熱量；
36、通過所述發熱量、水空氣換熱器進出水的溫差計算水泵的流量，公式為：
37、；
38、其中，為水泵的流量，為水空氣換熱器進出水的溫差。
39、進一步地，若當前模式為熱泵模式，則通過實時的電芯信號動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速；
40、若當前模式為雙加熱模式，則通過ptc加熱回路中ptc加熱器的加熱功率、冷卻液溫度調節水泵的流量，通過壓縮機的發熱量及冷卻液溫度調節水泵進入到壓縮機的流量；
41、若當前模式為ptc加熱模式，則通過ptc加熱回路中ptc加熱器的加熱功率、冷卻液溫度調節水泵的流量。
42、進一步地，所述通過實時的電芯信號動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
43、通過電芯初始頂部溫度和底部溫度計算電芯初始平均溫度，公式為：
44、；
45、其中，為電芯初始平均溫度，為電芯初始頂部溫度，為電芯初始底部溫度；
46、通過電芯目標頂部溫度和底部溫度計算電芯目標平均溫度，公式為：
47、；
48、其中，為電芯目標平均溫度，為電芯目標頂部溫度，為電芯目本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電池系統的熱管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述環境信號為環境溫度，所述電芯信號包括電芯溫度、電芯電流、電芯電壓。
3.如權利要求2所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述將所述環境信號和所述電芯信號與對應的預設值進行比較，以控制系統進入散熱模式或加熱模式包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：
5.如權利要求4所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述通過實時的電芯溫度動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
6.如權利要求4所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量和冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
7.如權利要求6所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述若當前模式為冷卻液體循環模式，則通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量包括以下步驟：
8.如權利要求3所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征
9.如權利要求8所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述通過實時的電芯信號動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
10.如權利要求8所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：若當前模式為雙加熱模式，則水泵的流量計算公式為：
11.如權利要求10所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：若當前模式為PTC加熱模式，則水泵的流量計算公式為：
12.一種電池系統的熱管理系統，實現如權利要求1~11任一項所述的方法，其特征在于：包括壓縮機、膨脹閥、儲液器、冷凝器、第一閥門、三通閥、水空氣換熱器、水泵、PTC加熱器、第二閥門、控制器，所述控制器控制所述壓縮機、所述第一閥門、所述三通閥、所述水泵、所述PTC加熱器；其中，
13.如權利要求12所述的一種電池系統的熱管理系統，其特征在于：所述冷板包括進液口和多個流道，用于冷卻液流動的流道與用于制冷劑流動的流道相互獨立且交替設置。
14.如權利要求13所述的一種電池系統的熱管理系統，其特征在于：處于中間位置的流道對應的進液口管徑大于處于兩端位置的流道對應的進液口管徑。
15.如權利要求13所述的一種電池系統的熱管理系統，其特征在于：所述進液口包括第一進液口和第二進液口，所述第一進液口與其中一種媒介的流道連通，所述第一進液口的前端設有流道匯流空腔，與所述第一進液口連通的流道在匯流點處設有開孔，所述第一進液口通過所述冷板上部的流通倉與所述開孔連通形成分流管路，所述第二進液口與其中另一種媒介的流道連通形成分流管路。
16.如權利要求12所述的一種電池系統的熱管理系統，其特征在于：所述冷板包括冷卻液流道和至少兩個制冷劑流道，所述冷卻液流道包裹在所述制冷劑流道外，或所述冷卻液流道分布式布設于所述制冷劑流道內。
17.一種電子設備，其特征在于，包括：存儲器，其上存儲有程序代碼；處理器，其與所述存儲器聯接，并且當所述程序代碼被所述處理器執行時，實現如權利要求1~11任一項所述的方法。
18.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存儲有程序指令，所述程序指令被執行時實現如權利要求1~11任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種電池系統的熱管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述環境信號為環境溫度，所述電芯信號包括電芯溫度、電芯電流、電芯電壓。
3.如權利要求2所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述將所述環境信號和所述電芯信號與對應的預設值進行比較，以控制系統進入散熱模式或加熱模式包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：
5.如權利要求4所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述通過實時的電芯溫度動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
6.如權利要求4所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量和冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
7.如權利要求6所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述若當前模式為冷卻液體循環模式，則通過實時的電芯信號動態調節冷卻液回路中水泵的流量包括以下步驟：
8.如權利要求3所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：
9.如權利要求8所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：所述通過實時的電芯信號動態調節冷媒回路中壓縮機的轉速包括以下步驟：
10.如權利要求8所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：若當前模式為雙加熱模式，則水泵的流量計算公式為：
11.如權利要求10所述的一種電池系統的熱管理方法，其特征在于：若當前模式為ptc加熱模式，則水泵的流量計算公式為：
12.一種電池系統的熱管理系統，實現如權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：施敏捷，王慶超，黃海平，徐慶濤，
申請(專利權)人：蘇州精控能源科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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