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摘要：本论文研究电动汽车电池热管理系统温度控制方法，BMS根据实时采集的温度参数和预先设定的条件，使电池包热管理系统能够自动在电池冷却模式、电池加热模式和电池低温散热模式之间进行切换，使电池包内电芯温度趋于一致。本发明的电动汽车电池热管理系统温度控制方法，通过在电池包内设置TCU，可以集中管理电池包加热回路和冷却回路，且可根据实时采集的电芯温度调整TCU内比例阀开度，以实现温度分区域精准控制，从而提高电池包内部电芯温度的一致性。
关键词：电动汽车;电池包;电池热管理系统;电池均温性
中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）05-0198-02
0 引言
近些年，在国家持续不断的新能源政策支持下，我国新能源汽车关键技术取得显著进步，电动汽车续航里程由2015年平均约160km增长到2020年平均约400km，由此带来组成动力电池包电量和充放电功率的同步提升。维持动力电池包内电芯工作在合理的温度范围内，是保证动力电池系统性能和使用安全性的关键条件。动力电池包的液冷系统具备散热效率高、散热均匀，对增强电池系统稳定性、提升寿命有很大帮助。在现有电动汽车电池热管理技术中，存在均温性能差，热管理效率低，且不能实现对电池包内液冷板分区域管理等问题。
1 电动汽车电池热管理系统设计
如图1所示，本文设计的电池热管理系统可根据BMS实时采集的电芯、总进水口、电池包内环境等温度参数，设定程序自动切换冷却、加热回路，可实现精准控制电芯的温度，使得电池包内电芯温度趋于一致。同时可有效利用环境温度，使得电动汽车在适合电池工作的环境温度（如20～35℃）中运行时，可以通过低温散热模式循环冷却液，使得电池包内电芯温度接近周围环境温度，且通过分区域精准调节的方式让电芯温度趋于一致，此种电池热管理方法能耗低、效率高。
电池包热管理系统系统主要由热管理控制单元（TCU）、液冷板、进出水口与液冷管路、电池管理系统（BMS）、整车热管理系统组成。通过将电池包内划分为不同的温度区域，在每个区域布置一块液冷板，布置在同一液冷板上的电池温度一致性高，且液冷板都具备独立的液冷流道和加热模块，从而使得热管理效率更高。其中，TCU由比例阀和继电器构成，可以集中管理电池包加热回路和冷却回路，且可根据实时采集的电芯温度调整TCU内比例阀开度，以实现温度分区域精准控制，从而提高电池包内部电芯温度的一致性。
2 电动汽车电池热管理系统温度控制方法研究
电动汽车电池热管理系统温度控制方法，可使电池包热管理系统能够自动在电池冷却模式、电池加热模式和电池低温散热模式之间进行切换，使电池包内电芯温度趋于一致。
如图2所示，电池包热管理系统处于电池冷却模式时，控制方法包括步骤：
C1、当电池包内电芯最高温度Tmax>45℃时，电池冷却模式启动;
C2、整车空调系统开始工作，制冷剂进入冷却器;
C3、TCU内比例阀开度调节至100%，同时通过电磁阀控制将低温散熱器与冷却回路断开，延时30s后，冷却水泵满功率开启，使得冷却液进入冷却器并开始循环流动;
C4、根据电池包内电芯温度最高值Tmax和最低值Tmin计算电池包温度差？驻T，？驻T=Tmax-Tmin;如果？驻T>8℃，则执行步骤C5;如果？驻T≤8℃，则执行步骤C7;
C5、与温度为Tmin的电芯所在区域对应的液冷板连接的进水比例阀的开度调节至25%，与温度为Tmax的电芯所在区域对应的液冷板连接的进水比例阀的开度调节至100%，与其余的液冷板连接的进水开关阀的开度调节至 75%;
C6、根据电池包内电芯温度最高值Tmax和最低值Tmin计算电池包温度差？驻T ，？驻T=Tmax-Tmin;如果？驻T>5℃，则返回步骤C5;如果？驻T≤5℃，则执行步骤C7;
C7、TCU内比例阀开度调节至100%;
C8、判断电池包内电芯最高温度Tmax是否≤40℃;如果Tmax>40℃，则返回步骤C7;如果？驻T≤40℃，则执行步骤C9;
C9、冷却水泵停止工作，延时30s后，TCU内比例阀开度调节至关闭，电池冷却模式结束。
电池包热管理系统处于电池加热模式时，控制方法包括步骤如图3所示。
3 结论
本文提出的电动汽车电池热管理系统温度控制方法，热管理效率高，电池均温性能显著，使得电动汽车电池系统能稳定可靠的工作。
参考文献：
[1]王芳，夏军.电动汽车动力电池系统设计与制造技术[M].科学出版社，2017.
[2]徐晓明，胡东海，等.动力电池热管理技术[M].机械工业出版社，2018.
[3]丁毅，孙梓健.电动汽车动力电池热管理系统温控性能研究[J].机械制造与自动化，2020，49（06）：186-188，196.
关键词：电动汽车;电池包;电池热管理系统;电池均温性
中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）05-0198-02
0 引言
近些年，在国家持续不断的新能源政策支持下，我国新能源汽车关键技术取得显著进步，电动汽车续航里程由2015年平均约160km增长到2020年平均约400km，由此带来组成动力电池包电量和充放电功率的同步提升。维持动力电池包内电芯工作在合理的温度范围内，是保证动力电池系统性能和使用安全性的关键条件。动力电池包的液冷系统具备散热效率高、散热均匀，对增强电池系统稳定性、提升寿命有很大帮助。在现有电动汽车电池热管理技术中，存在均温性能差，热管理效率低，且不能实现对电池包内液冷板分区域管理等问题。
1 电动汽车电池热管理系统设计
如图1所示，本文设计的电池热管理系统可根据BMS实时采集的电芯、总进水口、电池包内环境等温度参数，设定程序自动切换冷却、加热回路，可实现精准控制电芯的温度，使得电池包内电芯温度趋于一致。同时可有效利用环境温度，使得电动汽车在适合电池工作的环境温度（如20～35℃）中运行时，可以通过低温散热模式循环冷却液，使得电池包内电芯温度接近周围环境温度，且通过分区域精准调节的方式让电芯温度趋于一致，此种电池热管理方法能耗低、效率高。
电池包热管理系统系统主要由热管理控制单元（TCU）、液冷板、进出水口与液冷管路、电池管理系统（BMS）、整车热管理系统组成。通过将电池包内划分为不同的温度区域，在每个区域布置一块液冷板，布置在同一液冷板上的电池温度一致性高，且液冷板都具备独立的液冷流道和加热模块，从而使得热管理效率更高。其中，TCU由比例阀和继电器构成，可以集中管理电池包加热回路和冷却回路，且可根据实时采集的电芯温度调整TCU内比例阀开度，以实现温度分区域精准控制，从而提高电池包内部电芯温度的一致性。
2 电动汽车电池热管理系统温度控制方法研究
电动汽车电池热管理系统温度控制方法，可使电池包热管理系统能够自动在电池冷却模式、电池加热模式和电池低温散热模式之间进行切换，使电池包内电芯温度趋于一致。
如图2所示，电池包热管理系统处于电池冷却模式时，控制方法包括步骤：
C1、当电池包内电芯最高温度Tmax>45℃时，电池冷却模式启动;
C2、整车空调系统开始工作，制冷剂进入冷却器;
C3、TCU内比例阀开度调节至100%，同时通过电磁阀控制将低温散熱器与冷却回路断开，延时30s后，冷却水泵满功率开启，使得冷却液进入冷却器并开始循环流动;
C4、根据电池包内电芯温度最高值Tmax和最低值Tmin计算电池包温度差？驻T，？驻T=Tmax-Tmin;如果？驻T>8℃，则执行步骤C5;如果？驻T≤8℃，则执行步骤C7;
C5、与温度为Tmin的电芯所在区域对应的液冷板连接的进水比例阀的开度调节至25%，与温度为Tmax的电芯所在区域对应的液冷板连接的进水比例阀的开度调节至100%，与其余的液冷板连接的进水开关阀的开度调节至 75%;
C6、根据电池包内电芯温度最高值Tmax和最低值Tmin计算电池包温度差？驻T ，？驻T=Tmax-Tmin;如果？驻T>5℃，则返回步骤C5;如果？驻T≤5℃，则执行步骤C7;
C7、TCU内比例阀开度调节至100%;
C8、判断电池包内电芯最高温度Tmax是否≤40℃;如果Tmax>40℃，则返回步骤C7;如果？驻T≤40℃，则执行步骤C9;
C9、冷却水泵停止工作，延时30s后，TCU内比例阀开度调节至关闭，电池冷却模式结束。
电池包热管理系统处于电池加热模式时，控制方法包括步骤如图3所示。
3 结论
本文提出的电动汽车电池热管理系统温度控制方法，热管理效率高，电池均温性能显著，使得电动汽车电池系统能稳定可靠的工作。
参考文献：
[1]王芳，夏军.电动汽车动力电池系统设计与制造技术[M].科学出版社，2017.
[2]徐晓明，胡东海，等.动力电池热管理技术[M].机械工业出版社，2018.
[3]丁毅，孙梓健.电动汽车动力电池热管理系统温控性能研究[J].机械制造与自动化，2020，49（06）：186-188，196.