「专利解密」理想汽车寻求安全稳定电池热管理控制方案

【嘉勤点评】理想汽车发明的保护电池安全的电池热管理控制方案，根据电池在未来充和放电过程中的使用情况，来预测该过程中电池温度的变化进行热管理。能够使电池处于更好的工作状态，且有效地减小系统的冗余，从而减少了不必要的能源浪费，也可以降低整车热管理功耗。

集微网消息，随着新能源车辆、混动车辆的逐渐增加，越来越多的车辆中装载有动力电池。由于动力电池的发热的特点，需要对动力电池进行有效的热管理，以使动力电池的温度在合适的温度范围内正常工作。

现有电池的热管理技术主要基于电池当前温度的开环控制或闭环控制，以保证电池工作在适宜的温度区间。这种基于当前电池温度的控制方法相对保守，控制响应速度较慢，并且存在一定的滞后性，会导致整车能耗的增加。

因此，为了提高电池的热管理能效，理想汽车在2021年6月11日申请了一项名为“电池热管理控制方法、装置、介质和设备”的发明专利（申请号：202110655804.5），申请人为理想汽车的关联公司北京车和家信息技术有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的电池热管理控制方法的流程图，首先，系统先根据目标行程的路况预测电池在目标行程中的温度，或者根据目标充电过程中充电电流的大小预测电池在目标充电过程中的温度。目标行程就是驾驶员即将要行驶完成的行程，如果车辆中开启了卫星导航，则用户在车辆中输入起点和终点后，导航规划出的行程就可以作为目标行程。

目标充电过程是车辆即将要完成的充电过程，可以在车辆插入充电枪后，根据充电线规格识别出的充电电流作为目标充电过程中的充电电流。如果卫星导航目的地是充电桩，也可以根据地图中的充电桩信息（快充或慢充）来确定目标充电过程中的充电电流。

其次，根据预测的温度控制方案来对电池进行加热或冷却，从而能够使电池处于更好的工作状态，且有效地减小系统的冗余、减少不必要的能源浪费，实现整车热管理功耗的降低。

如上图，为预测得到的电池在放电过程中的温度曲线图，纵轴表示预测的电池温度，横轴表示目标行程的时间。将预测得到的每一周期末的温度连线得到一条曲线，Tmin为多个周期对应的多个周期末的温度中的最小值，Tmax为多个周期对应的多个周期末的温度中的最大值。在电池进行放电的目标行程中，可以根据预测的温度控制对电池进行加热或冷却。

如上图，为电池在充电过程中的温度曲线图，此时，横轴表示目标充电过程的时间。将预测得到的每一周期末的温度连线得到一条曲线，则Tmin同样为多个周期对应的多个周期末的温度中的最小值，Tmax为多个周期对应的多个周期末的温度中的最大值。在电池进行充电的目标充电过程中，依旧可以根据预测的温度控制对电池进行加热或冷却操作。

最后，如上图，为上述电池热管理系统的硬件连接示意图，在电池热管理关闭状态时，电池回路四通阀位于1-2的状态，且换热器的电子膨胀阀关闭。当电池热管理开启时，首先需要根据电池的温度和电机回路的水温进行判断。如果电机回路水温能够满足电池热管理的需求，则将四通阀调整在1-4位置，利用电机回路的热量进行电池加热或冷却。

如果不满足，则需要通过PTC对电池进行加热（此时四通阀位置调整至1-3）或通过空调系统对电池进行冷却（此时四通阀位置调整到1-2），换热器的电子膨胀阀根据电池的需求和乘员舱的需求来调整其开度。

以上就是理想汽车发明的保护电池安全的电池热管理控制方案，该方案可以根据电池在未来充和放电过程中的使用情况，来预测该过程中的电池温度的变化进行热管理。能够使电池处于更好的工作状态，且有效地减小系统的冗余，从而减少了不必要的能源浪费，也可以降低整车热管理功耗。