[发明专利]基于动力电池的电流与温度解耦控制系统及方法

说明书

基于动力电池的电流与温度解耦控制系统，BMS，电池pack，冷却水泵，电机控制器，降温系统控制器，与BMS的控温输出端以及前馈补偿器的第一输入端电连接；电机功率系统控制器，与BMS的功率控制输出端以及前馈补偿器的第二输入端电连接；前馈补偿器，输入端与降温系统控制器以及电机功率系统控制器电连接，输出端与水泵阀调节器以及电机功率调节器电连接；与电机功率调节器耦合的水泵阀调节器，与前馈补偿器输出端以及冷却水泵信号输入端电连接；与水泵阀调节器耦合的电机功率调节器，输入端与前馈补偿器输出端以及电机控制器电连接。解耦器计算出需要采取的动作量，使电池维持最佳的温度，提高了电池的寿命以及输出功率。

技术领域

本发明涉及动力电池控制技术领域，具体涉及基于动力电池的电流与温度解耦控制系统及方法。

背景技术

电动汽车能够长期安全稳定的运行，与动力电池本身的电化学性能、良好的电池管理和控制系统性能息息相关，一个好的电池管理系统可以增强锂离子电池的供电性能、延长动力电池循环寿命，提高整车的动力性、经济性和安全性。电动汽车动力电池组由数百节单体电池通过串并联方式组合而成，总电压高达几百伏，充电电流达几百安，成本昂贵，设法提高动力电池的使用安全性和循环充电寿命具有重要价值。此外，电池在充放电过程中的电压、电流和温度要保持在合理范围之内，并避免过充和过放，对于保证电池的安全和寿命十分重要。一旦电池出现一定程度的过充或过放等不合理操作，将会对电池的使用寿命带来严重影响，极易引发安全隐患。现有的技术中对于动力电池输出的电流与温度都是采取阈值管控的方式，即在电流输出达到最大允许功率的情况下对输出电流进行限制，或者在电池温度到达正常运行状况的阈值时开启降温或者升温措施。中国公开专利号CN104979594B，公开日2018年02月09日，发明名称动力电池的控制方法及系统公开了一种动力电池的控制方法，其特征在于，所述动力电池包括多个电池模块，每个所述电池模块包括多个单体电池，所述方法包括以下步骤：采集单体电池温度中的最高温度和最低温度、电池模块的正极和/或负极的温度以及单体电池的电芯温度；判断所述电池模块的正极和/或负极的温度是否位于第一温度区间且所述单体电池的电芯温度是否位于第二温度区间；如果是，则根据所述最高温度和最低温度对所述动力电池进行管理，否则根据所述电池模块的正极和/或负极的温度判定所述电池模块和与所述电池模块相连的电池模块之间的连接故障，和/或根据所述单体电池的电芯温度判定所述单体电池的电芯故障，并阻止对所述动力电池的充/放电操作。

公开专利号207089031U，公开日 2018年03月13日专利名称一种锂动力电池控制系统，公开了一种锂动力电池控制系统，所述控制系统为基于双CAN通讯网络的电池管理系统，包括中央控制单元(CMCU)和多个本地控制单元(LSCU)，所述本地控制单元由本地控制器控制，包括采集电路、时钟电路、均衡电路和保护电路，所述采集电路主要实现对动力电池单体的电压和温度的检测采集，所述时钟电路实现对动力电池历史运行数据的采集保存并加盖时间戳，所述均衡电路通过能量转移实现电池单体之间的电量均衡，所述保护电路实现对电池单体的过压、欠压保护；所述本地控制单元通过CAN1总线实现与中央控制单元之间的信息和数据传输；所述中央控制单元实现电池组电压电流采集、数据的处理、显示、存储、逻辑判断和相应的充放电控制，并通过RS232串口连接PC上位机，通过GPRS与远程数据监控系统相连；所述中央控制单元通过CAN2总线与整机控制器、充电机和电机控制器相连。

但是其不足之处是动力电池的电流输出控制方式与温度控制方式采用了传统的阈值控制方式，使用阈值控制方式会使得对电池的控制产生滞后性，在最短的时间内完成电流变化需要改变的温度值的计算，其对当前时刻的温度已经产生滞后。

发明内容