[发明专利]一种电动汽车电池温度控制装置

权利要求书

1.一种电动汽车电池温度控制装置，包括电池单元、风冷装置、加热装置、温度检测装置、控制器、存储器；

所述电池单元包括至少一个电池组，所述电池组包括至少一个单体电池，所述单体电池具有外壳，所述单体电池串联安装在电池组的壳体内；

所述风冷装置通过接口连接所述壳体，被配置用于对电池组进行冷却；

所述加热装置通过接口连接所述壳体，被配置用于对电池组进行加热；

其特征在于：

所述温度检测装置包括至少一个电池温度传感器(T_s1…T_sn)，所述电池温度传感器设置于单体电池外表面用于检测单体电池表面温度T_s，其中还包括至少一个空气温度传感器(T_a1…T_am)，被配置用于检测环境温度T_a，其中

基于所述电池表面温度T_s和环境温度T_a，建立电池组的热动力平衡方程：

其中，I_t为电池组实时检测的终端电流，R为电池组等效电阻，C为电池组的等效比热容，m为电池组电解液质量，T_t为t时刻电池组中心温度，T₀为车辆启动时电池组中心温度，R_s为单体电池外壳的热阻系数，R_a为空气的热阻系数；

基于上述热动力平衡方程，可得t时刻电池组中心温度T_t为：

所述等效电阻R、等效比热容C和电池组质量m数值均存储于所述存储器中，所述存储器、风冷装置、加热装置和温度检测装置均连接所述控制器，控制器基于电池组的中心温度T_t对电池组进行冷却或加热；进一步的，预设电池工作范围温度(f，g)存储于存储器中，当检测到的电池组中心温度T_t低于f时，立即对电池组进行加热；当检测到的电池组中心温度T_t高于g时，立即对电池组进行冷却；

所述等效电阻R为电池组建立在0.2C—2C放电倍率范围和-30℃—50℃温度范围内的电阻值矩阵表，所述等效电阻的计算方式为：其中V_oc为开路电压，V_t为终端电压，I为电流；所述电阻值矩阵表存于所述存储器中；

车辆启动时电池组中心温度T₀为：

若t_offt_stable，

若t_off≧t_stable，T₀＝T_a′；

其中，T_t′为上次停车时电池组中心温度，T_a′为车辆启动时的环境温度，t_off为车辆熄火后的停车时间，t_stable为电池组内部中心温度收敛于环境温度的收敛时间，所述收敛时间存储于所述存储器中；

预设电池高效温度工作范围(u，v)存储于存储器，当电池组中心温度T_t处于持续下降状态且u≤T_t≤1.1u时，控制器控制加热装置提前对电池进行预热，否则不开启；当电池组中心温度T_t处于持续上升状态且0.9v≤T_t≤v时，控制器控制加热装置提前对电池进行冷却，否则不开启。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电池温度控制装置，其特征在于：所述风冷装置包括至少一个驱动风机，所述风冷装置与所述壳体一侧面的接口包括至少一个进风口，在壳体的另一侧面设置至少一个出风口。

3.根据权利要求2所述的电动汽车电池温度控制装置，其特征在于：所述加热装置包括至少一个PTC发热管，所述PTC发热管嵌入电池组中。

4.根据权利要求3所述的电动汽车电池温度控制装置，其特征在于：所述加热装置包括至少一个PTC发热片，所述PTC发热片贴附在单体电池表面。

5.根据权利要求4所述的电动汽车电池温度控制装置，其特征在于：所述持续下降状态为持续3-5次获得温度值的变化率为负值；所述持续上升状态为持续3-5次获得温度值的变化率为正值。