[发明专利]动力电池的控温方法、AMPC控制器、热管理系统及介质

说明书

本发明提供了一种动力电池的控温方法、AMPC控制器、热管理系统及介质。动力电池的热循环拓扑结构包括电池包和温度控制装置。控温方法，包括：根据动力电池的热循环拓扑结构，建立动力电池的控温预测模型；使用控温预测模型和若干组预先设定的温控参数信息，分别获取电池包的预测温度及温度控制装置的能耗信息；根据预设优化性能指标和目标函数从若干组所述温控参数信息中，选取一组作为温度控制装置的控制输入；并根据获取的电池包的状态参数实时校正控温预测模型。本发明提供的动力电池的控温方法、AMPC控制器、热管理系统及介质，在不增加任何硬件成本的情况下，能够控制动力电池的电池包的温度处于/接近适宜的范围，且能够减少执行器的能耗。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池节能控温方法、控制器、热管理系统及存储介质。

背景技术

近年来，由于面临能源成本的压力以及政府和消费者对于环保的日益重视，电动汽车作为缓解环境问题和能源危机的有效手段而受到人们的重视，得到迅速发展。动力电池是电动汽车的关键部件，决定汽车的动力性能。在汽车工作过程中，尤其是在加速、爬坡等情况下，电动汽车所需功率较大，此时动力电池将产生大量的热。这些热量必须快速排走，以保证汽车安全稳定地运行。因此，需要对动力电池进行热管理，保证其在合适的温度和温差范围内工作。

由于电池包成本最高，因此也成为最重要的热管理对象。电池对工作温度的要求较为苛刻。根据锂电池生产商的数据来看，20～30℃是最适宜锂电池工作的温度，温度过高或过低都会影响电池的安全，性能及寿命。其中，温度过高带来的危害更为严重，如下是某动力电池厂的实验数据。

表1：80％剩余容量与日历寿命的关系

温度/℃	寿命/天
23	6238
35	1790
45	670
55	272

从上表可以看出，同样的电池，在环境温度23℃下，6238天后电池的剩余容量降为80％，但是电池在55℃的环境下，272天后电池的剩余容量就已经降到了80％。温度升高了32℃，电芯的日历寿命就下降了95％以上。因此，温度对日历寿命的影响极大，温度越高日历寿命衰退越严重。而汽车的工作温度范围一般为-25℃～60℃，如果不对电池进行有效的热管理，就会使电池经常工作在不适宜的温度下，造成寿命和性能的衰减，极端情况下可能会造成电池的热失控，造成着火甚至爆炸，危害驾驶安全。

针对电池的冷却，目前的主流方案可以基于电池热管理系统的复杂度以及能耗水平的不同分为主动冷却和被动冷却。其中，采用被动冷却的系统结构更加简单，成本也相对更低，但已无法满足目前纯电以及插混车型中大容量大功率电池系统的冷却需求。因此主动冷却的首要目标就是提高电池热管理系统的控温能力。