电池包的温控方法、电池包、车辆和可读存储介质与流程

1.本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种电池包的温控方法、电池包和可读存储介质。


背景技术：

2.混合动力汽车是以动力电池来提供能量的，当电池包的温度过冷或过热都会对电池包的正常运行产生影响，因此控制电池包的温度非常重要。目前的动力电池大多采用风冷技术，风机的硬线信号接至汽车电池管理系统上，电池管理系统通过向风扇输出信号来调节风扇转速，以达到风速和风量的控制。而当前市面上的风冷控制，均无法精准的将风机转速和电池包温度相匹配，实现有效的能源管理，发挥风冷的最优效果。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种电池包的温控方法，旨在解决风机转速和电池包温度无法匹配的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种电池包的温控方法，该方法包括以下步骤：
5.实时监测电池包温度是否在预设温度阈值范围内；
6.若所述电池包温度不在所述预设温度阈值范围内，则开启电池包内的风机；
7.查询所述电池包温度对应的风机参数；
8.根据所述风机参数调节所述风机转速。
9.可选的，若所述电池包的温度大于预设温度上限，则开启所述风机；
10.若所述电池包的温度小于预设温度下限，则控制车内加热设备开启，并开启所述风机。
11.可选的，根据所述风机参数生成控制信号，并通过所述控制信号调节所述风机转速。
12.可选的，根据所述风机参数生成与所述风机对应占空比的控制信号，并通过所述控制信号调节风机转速。
13.可选的，获取电池包温度和所述风机参数的一一对应关系；
14.根据所述电池包温度和所述风机参数的一一对应关系生成二维映射表；
15.将所述二维映射表导入所述包中。
16.可选的，获取台架标定实验中电池温度包和所述风机对应占空比的一一对应关系。
17.可选的，实时监测所述电池包温度是否在预设温度阈值范围内；
18.若所述电池包温度在预设温度阈值范围内，则关闭所述风机。
19.为实现上述目的，本技术还提出一种电池包，电池包包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述电池包的温控方法。
20.为实现上述目的，本技术还提出一种车辆，车辆包括上述电池包。
21.为实现上述目的，本技术还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述电池包的温控方法。
22.本发明技术方案中，通过检测电池包温度是否在预设温度阈值范围内，若检测结果为电池包温度不在预设温度范围内，则开启电池包内的风机，并根据查询到的电池包温度对应的风机参数调节风机转速。本发明提供的方法能够解决风机转速与电池包温度不匹配的问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本发明一实施例的电池包的温控方法的模块结构示意图；
25.图2为本发明一实施例的电池包的温控方法的流程图；
26.图3为本发明另一实施例的电池包的温控方法的流程图。
具体实施方式
27.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.请参照图1，图1为本发明各个实施例中所提供的电池包的硬件结构示意图。所述电池包包括执行模块01、存储器02、处理器03等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的电池包还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器03分别与所述存储器02和所述执行模块模块01连接，所述存储器02上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器03执行。
29.执行模块01，可控制风机开启或关闭，调节风机转速，并反馈以上信息发送给所述处理器03。
30.存储器02，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器02可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
31.处理器03，是处理平台的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器02内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对汽车进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器03可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器03中。
32.本领域技术人员可以理解，图1中示出的处理平台结构并不构成对电池包的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
33.根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。
34.参照图2，在本发明电池包的温控方法的第一实施例中，所述电池包的温控方法包括：
35.步骤s100，实时监测电池包温度是否在预设温度阈值范围内；
36.目前，电动汽车所使用的动力电池基本是锂电池，锂电池是一种化学电池，它对环境温度比较敏感，锂电池的最佳工作温度为18
‑
25℃左右，常规工作温度范围一般为零下20度到60度。如果电池包处于低温环境下，动力电池的活性会降低，长期在低温环境下运行，会直接影响到汽车的续航里程。而长期处于高温环境中，电池容量会下降，容易导致电池线路老化、设备损坏，更严重时甚至会导致汽车自燃。因此将汽车中电池包温度控制在一个合理的范围内非常重要，相应的，现今市面上的电动汽车电池中都会设置温度控制装置。
37.即，电池包中装有温度传感器，实时监测动力电池包的温度，若电池包温度超过预设温度阈值范围，则需要通过温控技术使电池包温度回归预设温度阈值范围。预设温度阈值范围为本领域技术人员根据预设规则预先设置。
38.步骤s200，若所述电池包温度不在所述预设温度阈值范围内，则开启电池包内的风机；
39.当检测到电池包温度不在所述预设温度阈值范围内，则需要对电池进行温控管理，而当前市面上的动力电池汽车大都采用风冷技术。即当检测到电池包温度不在所述预设温度阈值范围内，则开启风机，实现环境温度与电池电芯的热交换，来达到控制电池温度的目的。例如，若检测到电池温度低于预设温度下限值，则提高环境温度，并通过风机将热风吹向动力电池，以对动力电池进行升温；若检测到电池温度高于预设温度上限值，则降低环境温度，并通过风机将冷风吹向动力电池，以对动力电池进行降温。通过外部环境和风机对电池包进行温控，可以使电池包维持在适宜的环境温度下工作，保持电池包的活性，提高电池包的使用寿命。
40.步骤s300，查询所述电池包温度对应的风机参数；
41.本实施例中，动力电池上的风机接收来自汽车电池管理系统的信号，电池管理系统通过输出信号形成对风机的控制，以调节风机的风量和风速。其中，电池管理系统输出的信号可以是can信号，也可以是硬线信号。其中，can信号为控制器局域网络信号。如果输出的信号为can信号，则电池管理系统与风机通过can总线连接，风机中设有风机控制器，风机控制器将电池管理系统传输的can信号中的风机参数提取出来，实现控制风机的功能。如果输出的信号为硬线信号，则电池管理系统与风机通过硬线连接，硬线信号为高低电平信号，风机参数可以是脉冲宽度调制信号的频率，即每秒钟信号从高电平回到低电平的次数，风机参数还可以是脉冲宽度调制信号的占空比，即高电平持续时间和低电平持续时间之间的比例。而在本实施例中，风机参数与电池包温度存在对应的关系。例如，将温度划分为多个依次设置的预设区间，先确定电池包温度对于的预设区间，再通过对应的预设区间确定风机参数，例如：当电池包温度处于第一预设区间，对应的风机参数为第一预设值；当电池包温度处于第二预设区间，对应的风机参数为第二预设值。
42.步骤s400，根据所述风机参数调节所述风机转速。
43.本实施例中，风机的转速会影响电池的散热或升温速度，也会影响整车的噪声、振动和声振粗糙度。如果检测到电池包温度超出预设温度阈值范围，仅开启风机却不对风机
转速进行调节，则无法对风机进行精准控制和有效的能源管理，无法发挥风冷的最优效果；同时也会为车辆带来不必要的噪声和异常振动，影响乘坐的舒适度。而根据风机温度对风机转速进行精细调节，则可以高效的调节电池温度，同时减少不必要的噪声和异常振动。例如，若电池包的温度阈值范围为10～30℃，当电池包温度处于40℃，对应的风机参数为第一预设值，此时控制风机以第一预设预设转速运行；当电池包温度处于60℃，对应的风机参数为第二预设值，此时控制风机以第二预设转速运行。其中，第一预设转速大于第二预设转速。
44.请参阅图3，在一实施例中，步骤s200包括：
45.步骤s210，若所述电池包的温度大于预设温度上限，则开启所述风机；
46.预设温度上限为预设温度阈值的最高值，为本领域技术人员根据预设规则预先设置，若电池包的温度长时间大于预设温度上限，会大幅度降低电池容量，缩短电池寿命，严重的还会引起电池自燃甚至爆炸。因此当电池包中的温度传感器检测到电池包温度大于预设温度上限时，需要为电池散热，电池管理系统会开启电池包内的风机，加快单位时间内空气流过电池的速率，以降低电池包的温度。
47.步骤s220，若所述电池包的温度小于预设温度下限，则控制车内加热设备开启，并开启所述风机。
48.同上所述，预设温度下限为预设温度阈值的最低值，为本领域技术人员根据预设规则预先设置，若电池包的温度长时间小于预设温度下限，动力电池中部分材料的性能会受到严重影响，例如电池中的金属锂会产生沉淀现象，不再参与部分化学反应，同时石墨负极的动力与热力特性将逐渐变差，同样会降低电池的寿命。因此当电池包中的温度传感器检测到电池包温度小于预设温度下限时，需要向动力电池传递热量，此时电池管理系统会开启车内的加热设备，如空调、加热丝等，提高风机所处环境的温度，然后开启风机，通过空气的定向流动将暖风吹向电池，以提高电池包的温度。
49.在一实施例中，步骤s400包括：
50.根据所述风机参数生成控制信号，并通过所述控制信号调节所述风机转速。
51.在本实施例中，风机与电池管理系统通过硬线相连接，电池管理系统输出的信号为硬线信号，风机参数可以是脉冲宽度调制信号的频率，即每秒钟脉冲重复出现的次数，风机参数还可以是脉冲宽度调制信号的占空比，即高电平持续时间和低电平持续时间之间的比例。当风机参数为脉冲信号的频率时，风机转速与所述频率一一对应。当脉冲为周期脉冲且加在风机上的信号电压恒定，同时风机参数为脉冲频率且脉冲宽度恒定，则脉冲频率越大意味着单位时间内发生有效放电次数越多，单位时间内放电时长越长，风机有效电压越大。例如，当脉冲宽度调制信号的频率为第一预设频率，风机以第一转动速度运行；当脉冲宽度调制信号的频率为第二预设频率，风机以第二转动速度运行；当脉冲宽度调制信号的频率为第三预设频率，风机以第三转动速度运行。假定脉冲为周期脉冲且加在风机上的信号电压恒定，若此时第一预设频率大于第二预设频率，第二预设频率大于第三预设频率，则第一转动速度大于第二转动速度，第二转动速度大于第三转动速度。
52.在一实施例中，所述根据所述风机参数生成控制信号，并通过所述控制信号调节所述风机转速的步骤包括：
53.根据所述风机参数生成与所述风机对应占空比的控制信号，并通过所述控制信号
调节风机转速。
54.在本实施例中，调节风机转速的风机参数为风机对应的占空比。此时，电池管理系统通过硬线连接风机，电池管理系统通过控制开关电路以固有频率向风机输出恒定电压信号，风机的对应占空比为一个工作周期内连接风机的电路被接通的时间占整个工作周期的百分比。例如，当加在风机上的信号电压恒定时，风机对应的占空比通过影响风机的实际电压来影响风机的转速。若连接风机的电路在一个工作周期内有四分之三的时间被接通，那么风机对应的占空比为75％；此时风机以第四转动速度运行；若连接风机的电路在一个工作周期内有一半时间被接通，那么风机对应的占空比为50％，此时风机以第五转动速度运行；若连接风机的电路在一个工作周期内有四分之一的时间被接通，那么风机对应的占空比为25％，此时风机以第六转动速度运行；其中，第四转动速度大于第五转动速度，第五转动速度大于第六转动速度。
55.另外，风机的转动速度还和加在风机上的信号电压相关，信号电压越大，风机的转速越快。例如，当风机对应的占空比为50％时，若所述信号电压恒为10v，则实际工作电压为5v，若所述信号电压恒为20v，则实际工作电压为10v。
56.在一实施例中，步骤s300之前，还包括：
57.获取电池包温度和所述风机参数的一一对应关系；
58.根据所述电池包温度和所述风机参数的一一对应关系生成二维映射表；
59.将所述二维映射表导入所述电池包中。
60.在本实施例中，根据电池各个温度所需的散热量或热量进行反复标定，得出温度与风机参数的最优对应关系，并根据对应关系生成二维映射表，将二维映射表导入电池管理系统中。
61.在之后动力电池的工作过程中，每当电池温度不在预设的阈值范围内，电池管理系统就根据所述二维映射表和电池温度选取风机参数，并根据风机参数调节风机转速，实现高效散热或吸热，避免浪费资源或散热效果不佳，同时还能降低风机的噪音。
62.在一实施例中，步骤获取电池包温度和所述风机参数的一一对应关系包括：
63.获取台架标定实验中电池温度包和所述风机对应占空比的一一对应关系。
64.在本实施例中，当电池温度包超出预设温度阈值，在外界温度和风机功率均符合预设条件的情况下，每隔预设温差取一个温度值，以不同的风机参数控制风机运行，计算电池包的温度回归预设温度阈值的时间和速度，综合电池包的温度回归预设温度阈值的时间和速度以及动力电池的性能评定出不同温度值对应的最佳风机参数。在一实施例中，若电池温度包的温度阈值范围为10～30℃，则当电池包的温度高于30℃之后，以30℃为起点，往上每隔5℃取一个温度值，在这些温度值上分别进行台架标定实验。例如，当前电池包温度值为40℃，电池包环境温度为20℃，风机功率恒定，分别以10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％的占空比控制风机运行，占空比不同则风机转速也不同，计算电池包的温度回归30℃的时间和电池温度变化速度，再结合电池的材料和结构评定出最适宜的占空比。
65.在一实施例中，步骤s400之后，还包括：
66.实时监测所述电池包温度是否在预设温度阈值范围内；
67.若所述电池包温度在预设温度阈值范围内，则关闭风机。
68.本实施例中，在温度传感器监测到电池包温度超出预设温度阈值后，开启风机为电池包升温或降温，同时持续监测电池包温度，若监测到电池包温度回归至预设温度阈值范围，则关闭风机，停止对电池包的温控。
69.本发明还提出一种电池包，电池包包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明各个实施例所述的方法。
70.本发明还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的中的存储器，也可以是如rom(read
‑
only memory，只读存储器)/ram(random access memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的终端设备(可以是手机，计算机，服务器，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
71.在本发明中，术语“第一”“第二”“第三”“第四”“第五”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
73.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，本发明保护的范围并不局限于此，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和替换，这些变化、修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。