DCFC智能冷却策略的制作方法

本公开涉及电动车辆(ev)电池系统，其中一个或多个可充电电化学电池组是可充电能量存储系统(ress)的部件，而且其中ress连接到一个或多个电力推进马达，并且一个或多个电池组连接到一个或多个部件，诸如ev电池系统，该ev电池系统作为电池电动车辆(bev)、插电式混合动力电动车辆(hev)或其他移动系统的电气化动力总成的一部分被用于为推进功能提供动力。具体地，本公开涉及用于ress的直流(dc)快速充电(fc)(dcfc)过程，该过程提供智能冷却策略(scs)，该策略通过基于ress条件和周围环境条件改变冷却剂温度(ct)来优化dcfc充电。

背景技术：

1、当电力推进马达被配置为多相/交流(ac)马达时，各种部件，诸如高电压(hv)部件、辅助电源模块(apm)、车载充电模块(obcms)、空调压缩机模块(accm)和其他模块，跨过dc电压总线的反电压总线轨连接到ress及其(一个或多个)电池组，并且由ress供电。由于过度的热降额(derating)，目前的电池电力系统(bes)面临着满足dcfc能量增益要求的挑战。目前，ct在dcfc期间维持在恒定温度，诸如20摄氏度(℃)。

2、较低的ct可以通过在ress热极限下使能较高的电流来解决当前bes面临的问题。然而，从开始dcfc充电过程就使用较低的ct可能会引入冷凝以及在高湿度运行条件下在ress中的对应的绝缘损失故障。附加地，如果(一个或多个)电池组冷却过度，能量增益可能会受到负面影响。本公开也解决了这些问题。

技术实现思路

1、本公开提供了一种用于控制电池系统的直流快速充电过程的方法、系统和机动车辆。该方法包括：设定初始冷却温度，并且基于该初始冷却温度连同在冷却温度方面的后续调整来实行直流快速充电过程。该后续调整包括：将默认冷却温度设定成第一冷却温度设定点，以及然后通过使用环境空气温度、可充电能量存储系统单元温度、可充电能量存储系统电压、直流快速充电电流和可充电能量存储系统充电状态，通过如下方式来设定冷却温度：如果环境空气温度不低于第一阈值或者可充电能量存储系统单元温度不高于第二阈值，则将默认冷却温度维持为第一冷却温度；如果环境空气温度低于第一阈值并且可充电能量存储系统单元温度高于第二阈值，则将冷却温度设定成低于默认冷却温度的第二冷却温度设定点；以及如果可充电能量存储系统电压大于第三阈值并且可充电能量存储系统充电状态大于第四阈值并且直流快速充电电流小于第五阈值，则将冷却温度设定成高于默认冷却温度的第三冷却温度设定点。

2、第一冷却温度设定点可以是20℃。第二冷却温度设定点可以是15℃。第三冷却温度设定点可以是25℃或30℃。第一阈值可以是45℃。

3、第二阈值可以是35℃

4、第一冷却温度设定点、第二冷却温度设定点、第三冷却温度设定点、第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值和第五阈值的值可以由电动车辆的类型所确定。

5、第三阈值、第四阈值和第五阈值的值可以基于受锂电镀极限或热极限限制的直流快速充电电流来确定。第三阈值、第四阈值和第五阈值的值可以基于受电压极限限制的直流快速充电电流来确定。第三阈值、第四阈值和第五阈值的值可以基于可充电能量存储系统单元极限来确定。第三阈值、第四阈值和第五阈值的值可以基于受锂电镀极限或热极限限制的直流快速充电电流、基于受电压极限限制的直流快速充电电流并且基于可充电能量存储系统单元极限来确定。第一阈值和第二阈值的值可以基于可充电能量存储系统热条件和周围环境条件来确定。

6、该电动车辆包括：车辆主体；连接到车辆主体的车轮；电池系统，该电池系统包括连接到一个或多个部件的至少一个可充电电池组和由ev所连接到的非车载充电站来充电的可充电能量存储系统；直流(dc)快速充电(fc)(dcfc)充电插座，其被配置成接收车辆充电电压(vch)；以及控制单元，该控制单元被配置成根据该方法来控制ev电池系统的直流快速充电过程。

7、该系统包括：连接到一个或多个部件的至少一个可充电电池组；和由ev所连接到的非车载充电站来充电的可充电能量存储系统，其中该系统包括实行该方法的控制单元。

技术特征：

1.一种用于控制电池系统的直流(dc)快速充电(fc)(dcfc)过程的方法，所述电池系统包括：连接到一个或多个部件的至少一个可充电电池组；和由所述电池系统所连接到的非车载充电站来充电的可充电能量存储系统(ress)，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

3.根据权利要求1所述的方法，其中，ctsp1、ctsp2、ctsp3、th1、th2、th3、th4和th5的值根据其中安装所述电池系统的ev来确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，th3、th4和th5的值基于受锂电镀极限或热极限限制的dcfci来确定。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，th3、th4和th5的值基于受电压极限限制的dcfci来确定。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，th3、th4和th5的值基于ress单元极限来确定。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，th3、th4和th5的值基于受锂电镀极限或热极限限制的dcfci、基于受电压极限限制的dcfci并且基于ress单元极限来确定。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，th1和th2的值基于ress热条件和周围环境条件来确定。

技术总结
提供了一种用于控制电池系统的直流快速充电过程的方法、系统和机动车辆，该方法、该系统和该机动车辆通过在可充电能量存储系统单元温度高于特定温度阈值时在短时间内使用较低的冷却剂温度来显著改善直流快速充电过程的性能并且使冷凝问题最小化。代替于从开始直流快速充电过程就使用较低的冷却剂温度，使用可充电能量存储系统单元温度、可充电能量存储系统充电状态、可充电能量存储系统电压和可充电能量存储系统直流快速充电电流，以确定当可充电能量存储系统单元温度高于特定温度阈值时何时使用较低的冷却剂温度。

技术研发人员：S·拉瓦,D·H·罗斯曼,Y·张,K·塞维尔,C·鲍瓦尔
受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24