一种电池热管理过热度控制方法、系统及电池与流程

    专利2025-07-01  22


    本发明属于电池热管理控制方法及系统的,具体涉及一种电池热管理过热度控制方法、系统及电池。


    背景技术:

    1、随着新能源行业的崛起,电动汽车动力电池、储能电池市场规模快速增长,电池热管理系统的重要性与日俱增。当动力电池在充放电过程中,设定条件的变化,其所需制冷量也随之变化。当电池热管理平台在负载发生变化时,电池热管理系统中相应阀门的输出步数会存在响应不及时、跟随较慢的情况,进而导致负载端出口处的过热度出现剧烈波动,而极大影响电池的性能测试。


    技术实现思路

    1、为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种电池热管理过热度控制方法、系统及电池,能够快速匹配负载,以使电池热管理系统中相应阀门的梳齿步数及时响应,提高过热度控制精度和抗干扰能,提高电池测试性能。

    2、本发明的目的通过以下技术方案实现:

    3、一种电池热管理过热度控制方法,包括以下步骤:

    4、s10:设定所述冷板的目标过热度值;根据所述压力传感器和温度传感器对所述冷板的检测值,获取实际过热度值;根据所述第一膨胀阀的反馈步数,获取所述目标过热度值与所述实际过热度值之差,以作为所述第一膨胀阀步数的pid计算输入值;将所述pid计算输入值与所述第一膨胀阀的反馈步数总和作为所述第一膨胀阀的输出步数,以调节所述第一膨胀阀输出制冷液的流速及输出量;

    5、s20:根据所述目标过热度值以及所述第一膨胀阀的反馈步数,同时基于所述第一膨胀阀开度的边界条件下,获取所述第二膨胀阀的步数增量和反馈步数,将所述第二膨胀阀与所述第二膨胀阀的反馈步数的总和作为所述第二膨胀阀的输出步数,以调节所述第二膨胀阀输出制冷液的流量和输出量。

    6、进一步的,在所述步骤s20中,当所述实际过热度值与所述目标过热度值之差为正数,且所述第一膨胀阀的反馈步数最大时,或者,当所述实际过热度值与所述目标过热度值之差为负数,且所述第一膨胀阀的反馈步数最小时,则确定所述第二膨胀阀的输出步数为当前所述第二膨胀阀的步数增量和所述第二膨胀阀的反馈步数的总和。

    7、进一步的,在所述步骤s20中,当获取所述第二膨胀阀的步数增量时,建立所述第二膨胀阀的步数增量与所述实际过热度值之间的计算模型,所述技术模型采用以下公式:

    8、δs=k(tsh-tsh)+σ;

    9、其中,δs为第二膨胀阀的步数增量,k为系数,tsh为实际过热度,tsh为目标过热度,σ为补偿值;通过上述计算模型获取所述第二膨胀阀的步数增量。

    10、一种过热控制系统,应用于过热度控制方法,包括冷板、压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、压力传感器以及温度传感器;所述冷板的出口与所述压缩机的回气口连接,所述压缩机的排气口与所述冷凝器的进口连接,所述冷凝器的出口分出两条支路,两条支路分别与所述第一膨胀阀和第二膨胀阀的进口连接,所述第一膨胀阀和第二膨胀阀的出口均与所述冷板的进口连接,所述压力传感器和温度传感器均串联在所述冷板和所述压缩机之间。

    11、进一步的,还包括毛细管,所述毛细管串接在所述第一膨胀阀和所述冷板之间,所述第一膨胀阀和毛细管与所述第二膨胀阀并联。

    12、进一步的,所述制冷器采用风冷制冷器。

    13、一种电池,包括上述过热控制系统。

    14、本发明具有如下有益效果:

    15、1、本发明的过热控制系统,利用压缩机提供动力将冷凝器的制冷液通过第一膨胀阀和第二膨胀阀向冷板传输,以对冷却冷板,冷凝液经过冷板后会回流至压缩机中。其中,第一膨胀阀和第二膨胀阀均为电控阀门,通过电路系统控制第一膨胀阀和第二膨胀阀的输出步数,从而调节第一膨胀阀和第二膨胀阀的开度,进而调节第一膨胀阀和第二膨胀阀流通的制冷液的流速及输出量,从而实现快速冷却冷板的作用,该过热控制系统在实际应用中,能够根据当前电池热管理平台在负载发生变化时,如充放电的过程中,利用第一膨胀阀和第二膨胀阀及时做出相应,并快速调节第一膨胀阀和第二膨胀阀的输出步数,以快速利用制冷液度冷板进行冷却,从而快速匹配负载,进而提高过热度控制精度和抗干扰能力,进而提高测试性能。

    16、2、本发明的电池热管理过热度控制方法,通过设定冷板的目标过热度值,同时获取冷板的实际过热度值,进而根据第一膨胀阀的反馈步数,获取目标过热度值与实际过热度值之差,作为第一膨胀阀步数的pid计算输入值;由此,将pid计算输入值和第一膨胀阀的反馈步数总和作为第一膨胀阀的输出步数,以调节第一膨胀阀的开度,从而调节第一膨胀阀输出制冷液的流速及输出量;与此同时,基于第一膨胀阀开度的边界条件下,获取第二膨胀阀的步数增量和反馈步数,以将第二膨胀阀与第二膨胀阀的反馈步数的总和作为第二膨胀阀的输出步数,以调节第二膨胀阀的开度,从而调节第二膨胀阀输出制冷液的流速和输出量。由此将获取的第一膨胀阀的输出步数和第二膨胀阀的输出步数相结合,以便于较佳的匹配负载,并及时做出响应,从而提高过热度控制精度和抗干扰能力,提高测试能力。

    17、3、将本发明的过热控制系统应用于电池中,在电池进行充放电的过程中,利用过热控制系统能够及时对电池负载及时做出响应,从而提高过热度控制精度和抗干扰能力,进而提高电池的使用寿命。



    技术特征:

    1.一种电池热管理过热度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.如权利要求1所述的过热度控制方法,其特征在于:

    3.如权利要求1或2所述的过热度控制方法,其特征在于:

    4.一种过热控制系统,应用于如权利要求1至3任一所述的过热度控制方法,其特征在于,包括冷板、压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、压力传感器以及温度传感器;所述冷板的出口与所述压缩机的回气口连接,所述压缩机的排气口与所述冷凝器的进口连接,所述冷凝器的出口分出两条支路,两条支路分别与所述第一膨胀阀和第二膨胀阀的进口连接,所述第一膨胀阀和第二膨胀阀的出口均与所述冷板的进口连接,所述压力传感器和温度传感器均串联在所述冷板和所述压缩机之间。

    5.如权利要求4所述的过热控制系统,其特征在于,还包括毛细管,所述毛细管串接在所述第一膨胀阀和所述冷板之间,所述第一膨胀阀和毛细管与所述第二膨胀阀并联。

    6.如权利要求4所述的过热控制系统,其特征在于,所述制冷器采用风冷制冷器。

    7.一种电池,其特征在于,包括如权利要求4至6任一所述的过热控制系统。


    技术总结
    本发明公开了一种电池热管理过热度控制方法、系统及电池,控制方法包括以下步骤:S10:设定冷板的目标过热度值,获取冷板的实际过热度值,根据第一膨胀阀的反馈步数,获取目标过热度值与实际过热度值之差,作为第一膨胀阀步数的PID计算输入值,将PID计算输入值与第一膨胀阀的反馈步数总和作为第一膨胀阀的输出步数;S20:根据目标过热度值以及第一膨胀阀的反馈步数,基于第一膨胀阀开度的边界条件,获取第二膨胀阀的步数增量和反馈步数,将第二膨胀阀与第二膨胀阀的反馈步数的总和作为第二膨胀阀的输出步数。通过采用以上设置,能够快速匹配负载,以使电池热管理系统中相应阀门的输出步数及时响应,提高过热度控制精度和抗干扰能,提高电池测试性能。

    技术研发人员:马增龙,李成军,李海全
    受保护的技术使用者:深圳光大同创新材料股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-88954.html

    最新回复(0)