本發(fā)明涉及一種電動裝載機(jī)電池?zé)峁芾砜刂品椒?、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì),屬于裝載機(jī)電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域。
背景技術(shù):
1、電動裝載機(jī)在極寒環(huán)境下受溫度影響較大,電動裝載機(jī)的可靠運(yùn)行對于保障施工效率至關(guān)重要,若在日常使用時忽視必要的維護(hù)和保養(yǎng),則會對電池系統(tǒng)造成不可逆的影響,例如降低電池壽命、影響電池性能等。目前鋰離子電池受溫度影響比較大,在低溫環(huán)境中,若駕駛員因不了解電池的注意事項,沒有將電池加熱到一定溫度,可能導(dǎo)致電池?fù)p壞、電池充電、裝載機(jī)無法正常工作或裝載機(jī)動力不足等情況。因此需要裝載機(jī)可以根據(jù)工況不同,自動的對電池進(jìn)行熱管理,確保動力電池在寒冷工況中保持最佳溫度,避免電池因溫度過低發(fā)生損壞,也避免駕駛員在使用時繁瑣的手動調(diào)節(jié)電池溫度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種電動裝載機(jī)電池?zé)峁芾砜刂品椒?、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的一種電動裝載機(jī)電池?zé)峁芾砜刂品椒?,包括以下步驟:
3、(1)若裝載機(jī)處于停置狀態(tài),則判斷動力電池的溫度是否≤t01℃,當(dāng)動力電池的溫度≤t01℃時,對動力電池加熱至t1℃;
4、(2)若裝載機(jī)未處于停置狀態(tài),則判斷動力電池是處于充電狀態(tài)或工作狀態(tài):
5、(201)當(dāng)動力電池處于充電狀態(tài)時,進(jìn)一步判斷動力電池的溫度是否≤t02℃,當(dāng)動力電池的溫度≤t02℃時,對動力電池加熱至t2℃;
6、(202)當(dāng)動力電池處于工作狀態(tài)時,進(jìn)一步判斷動力電池的溫度是否≤t03℃,當(dāng)動力電池的溫度≤t03℃時,對動力電池加熱至t3℃;當(dāng)動力電池的溫度>t03℃時,繼續(xù)判斷動力電池的溫度與液壓油溫度間的關(guān)系:
7、當(dāng)動力電池的溫度≤液壓油溫度,繼續(xù)判斷動力電池的溫度是否<t04℃,當(dāng)動力電池的溫度<t04℃時,動力電池加熱至t3,當(dāng)動力電池的溫度≥t04℃時,對動力電池進(jìn)行散熱;
8、當(dāng)動力電池的溫度>液壓油溫度,對動力電池進(jìn)行散熱;
9、其中,對動力電池的加熱包括三擋加熱模式:第一檔加熱模式為通過電池本身工作時產(chǎn)生的熱量對電池加熱,第二檔加熱模式為通過液壓油路對電池加熱,第三檔加熱模式為通過冷卻水路中的ptc加熱器對電池加熱;
10、所述t01為裝載機(jī)在寒冷環(huán)境中停置時動力電池不會損壞的最低溫度,所述t02為動力電池能夠充電的最低溫度,所述t03為動力電池正常工作的溫度,所述t04為動力電池的最佳工作溫度。
11、在一些實施例中,所述液壓油路包括液壓油箱、液壓泵、液壓執(zhí)行元件、第三電磁換向閥、第四電磁換向閥、第二加熱模塊、第三溫度傳感器和散熱器;
12、所述冷卻水路包括水箱、水泵、第一電磁換向閥、第五電磁換向閥、第一加熱模塊、ptc加熱器、第二溫度傳感器、動力電池、第一溫度傳感器、第二電磁換向閥和散熱器;
13、所述第二加熱模塊中間為一塊散熱片,散熱片的兩側(cè)各有一個箱體,兩側(cè)箱體分別流經(jīng)液壓油與冷卻水,液壓油的熱量經(jīng)由散熱片傳遞到冷卻水路,進(jìn)而將熱量傳遞到動力電池中;所述第一加熱模塊一側(cè)箱體安裝ptc加熱器,另一側(cè)箱體流經(jīng)冷卻水路,ptc加熱器的熱量經(jīng)由散熱片傳遞到冷卻水路,進(jìn)而將熱量傳遞到動力電池。
14、在一些實施例中,當(dāng)開啟第三檔加熱模式時,單位時間內(nèi)動力電池獲得的熱量為:
15、
16、其中,q為單位時間傳遞的熱量,w;ta為ptc加熱器的溫度,k;tx為當(dāng)前動力電池的溫度,k;δ為平壁的厚度,m;λ為導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k;f為散熱片兩側(cè)的面積,m2;α11為冷卻水與散熱片的對流換熱系數(shù),w/(m2·k),α12為冷卻水與動力電池的對流換熱系數(shù),w/(m2·k);
17、在第三檔加熱模式下,動力電池的溫度變化t(t)為:
18、
19、其中,q為單位時間傳遞的熱量,t為加熱時間,m為被加熱物體的質(zhì)量,c為被加熱物體的比熱容,t0為動力電池的初始溫度。
20、在一些實施例中,當(dāng)開啟第二檔加熱模式時,單位時間內(nèi)動力電池獲得的熱量為:
21、
22、其中,q為單位時間傳遞的熱量,w;tb為液壓油的溫度,k;tx為當(dāng)前動力電池的溫度,k;δ為平壁的厚度,m;λ為導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k;f為散熱片兩側(cè)的面積,m2;α21為液壓油與散熱片的對流換熱系數(shù),w/(m2·k);α22為液壓油與散熱片的對流換熱系數(shù),w/(m2·k);α12為冷卻水與動力電池的對流換熱系數(shù),w/(m2·k);
23、在第二檔加熱模式下,動力電池的溫度變化為:
24、
25、其中,q為單位時間傳遞的熱量,t為加熱時間,m為被加熱物體的質(zhì)量,c為被加熱物體的比熱容,t0為動力電池的初始溫度。
26、在一些實施例中,所述第一溫度傳感器安裝在動力電池上,用于測量動力電池的溫度;所述第二溫度傳感器安裝在第一加熱模塊上靠近ptc加熱器安裝箱體的一側(cè)上,用于測量ptc加熱器的溫度;所述第三溫度傳感器安裝在第二加熱模塊上靠近液壓油路箱體的一側(cè)上,用于測量液壓油路的溫度。
27、在一些實施例中,所述第一電磁換向閥分別連接水泵、第二加熱模塊和第五電磁換向閥;所述第二電磁換向閥分別連接動力電池、散熱器和水箱;所述第三電磁換向閥分別連接液壓執(zhí)行元件、第二加熱模塊和第四電磁換向閥;所述第四電磁換向閥分別連接第三電磁換向閥、液壓油箱和散熱器;所述第五電磁換向閥分別連接第一電磁換向閥、第二加熱模塊、第一加熱模塊和動力電池。
28、在一些實施例中,所述ptc加熱器、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第三電磁換向閥、第四電磁換向閥、第五電磁換向閥均與整車控制器通過can總線連接并接收整車控制器發(fā)送的控制信號;
29、所述控制面板、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器均與整車控制器通過can總線連接并向整車控制器發(fā)送數(shù)據(jù)。
30、本發(fā)明的第二方面,提供一種電動裝載機(jī)電池?zé)峁芾砜刂葡到y(tǒng),以實現(xiàn)所述的電動裝載機(jī)電池?zé)峁芾砜刂品椒ǎǎ?/p>
31、動力電池溫度判斷模塊,用于判斷動力電池的溫度;
32、動力電池加熱模塊,用于根據(jù)動力電池的溫度,選擇采用電池本身工作時產(chǎn)生的熱量、液壓油路或冷卻水路對動力電池加熱。
33、本發(fā)明的第三方面,提供一種電子設(shè)備,包括:
34、處理器;
35、存儲器,所述存儲器用于存儲所述處理器可執(zhí)行指令;
36、所述處理器用于運(yùn)行計算機(jī)程序或指令,以實現(xiàn)所述的電動裝載機(jī)電池?zé)峁芾砜刂品椒ā?/p>
37、本發(fā)明的第四方面,提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),
38、所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)執(zhí)行指令,所述計算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)所述的電動裝載機(jī)電池?zé)峁芾砜刂品椒ā?/p>
39、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
40、(1)在寒冷的工況下,不同的使用場景,動力電池所需的溫度也不相同,目前駕駛員根據(jù)外界天氣和裝載機(jī)使用說明手動調(diào)整電池溫度,耗費(fèi)人力且容易因疏忽造成電池?fù)p壞,本發(fā)明可以自動對電池進(jìn)行熱管理,根據(jù)不同的場景實施不同的策略,將動力電池加熱到目標(biāo)溫度,避免電池因溫度過低發(fā)生損壞。
41、(2)設(shè)置了三擋加熱模式,利用ptc加熱器和工作時液壓油產(chǎn)生的熱量為動力電池加熱,對于裝載機(jī)停置、充電和工作時的工況,可以用這三檔加熱模式加熱,且合理利用液壓油產(chǎn)生的熱量為動力電池加熱,節(jié)省電量。
42、(3)基本滿足了寒冷天氣中所有的用車工況需求,通用性較高。