一種用于電動(dòng)汽車的蓄電池溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于電動(dòng)汽車的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，包括蓄電池、風(fēng)扇、風(fēng)扇供電電路、啟動(dòng)單片機(jī)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路，所述蓄電池用于為蓄電池溫度控制系統(tǒng)供電，所述風(fēng)扇設(shè)置于蓄電池箱體內(nèi)部，風(fēng)扇輸入端分別連接風(fēng)扇供電電路和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路，所述風(fēng)扇供電電路包括三極管、繼電器和若干電阻，風(fēng)扇供電電路接收到啟動(dòng)單片機(jī)的風(fēng)扇啟動(dòng)信號(hào)后，經(jīng)過一電阻驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，繼電器的RL線圈接通工作電壓，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，從而繼電器吸合，自動(dòng)導(dǎo)通電路為系統(tǒng)供電，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路包括多個(gè)熱敏電阻和控制芯片，本發(fā)明可根據(jù)蓄電池的溫度，自調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定蓄電池溫度。
【專利說明】
一種用于電動(dòng)汽車的蓄電池溫度控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于蓄電池的溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電動(dòng)汽車的蓄電池溫度控制系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]蓄電池在電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)等領(lǐng)域中，發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。所以蓄電池的有效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到動(dòng)力系統(tǒng)的使用性能。但是一方面蓄電池的工作電流較大，會(huì)產(chǎn)生很大熱量，而另一方面蓄電池包又在一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境中，這會(huì)導(dǎo)致電池溫度顯著上升以及各電池單體間溫度的差異化急劇增大。電池溫度的上升不僅會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，還會(huì)加快蓄電池的壽命衰減的速度。另外電池單體間溫度的差異化增大會(huì)造成電池模塊、單體性能的不均衡，影響整個(gè)電池性能的一致性以及電池荷電狀態(tài)估計(jì)的準(zhǔn)確性，最終影響到動(dòng)力系統(tǒng)的有效運(yùn)行。所以如何有效低成本的對(duì)蓄電池降溫成為電動(dòng)汽車領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)。
[0003]目前對(duì)蓄電池降溫的方式主要有三種:風(fēng)冷、水冷、相變降溫。其中風(fēng)冷因結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，操作又方便，一直被大家所使用。風(fēng)冷的具體方式分為風(fēng)扇和空調(diào)兩種，兩種方式相對(duì)比來講，風(fēng)扇因其低成本成為對(duì)蓄電池降溫的首選方式。但是由于傳統(tǒng)的風(fēng)扇控制只能單純的開與關(guān)，無法根據(jù)溫度自動(dòng)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制，從而制約了其發(fā)展。為了解決傳統(tǒng)風(fēng)扇溫度不能自控的問題，我們研發(fā)出了一種風(fēng)扇自調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)， 來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確控制。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)扇控制的不足，提出了一種溫度自調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。可根據(jù)蓄電池組的溫度高低來自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，以滿足蓄電池在不同溫度條件下的降溫需求，保證蓄電池在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種用于電動(dòng)汽車的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，包括蓄電池、風(fēng)扇、風(fēng)扇供電電路、啟動(dòng)單片機(jī)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路，所述蓄電池用于為蓄電池溫度控制系統(tǒng)供電，所述風(fēng)扇設(shè)置于蓄電池箱體內(nèi)部，風(fēng)扇輸入端分別連接風(fēng)扇供電電路和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路，所述風(fēng)扇供電電路包括三極管、繼電器和若干電阻，風(fēng)扇供電電路接收到啟動(dòng)單片機(jī)的風(fēng)扇啟動(dòng)信號(hào)后，經(jīng)過一電阻驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，繼電器的RL線圈接通工作電壓，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，從而繼電器吸合，自動(dòng)導(dǎo)通電路為系統(tǒng)供電，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路包括多個(gè)熱敏電阻和控制芯片，多個(gè)熱敏電阻固定于蓄電池表面或極柱上，多個(gè)熱敏電阻分別連接至控制芯片，用于將檢測溫度反饋至控制芯片，所述控制芯片根據(jù)接收到的溫度信號(hào)通過輸出風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波占空比以控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，所述風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波的占空比由DC=FSDC+(T-FST)*DCSS/TS給出，其中DC為風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波占空比， FSDC為風(fēng)扇啟動(dòng)占空比，T為檢測溫度，F(xiàn)ST為風(fēng)扇起始溫度，DCSS為占空比增益，TS為溫度增益，F(xiàn)SDC、T、FST、DCSS和TS的初始數(shù)據(jù)均可根據(jù)實(shí)際降溫需求設(shè)置。
[0006]作為本發(fā)明蓄電池溫度控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述風(fēng)扇供電電路還包括自恢復(fù)熔斷器，用于防止電路短路燒毀電扇，其一端連接繼電器，另一端連接蓄電池。
[0007]作為本發(fā)明蓄電池溫度控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制芯片可以輸出兩路風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波，用于同時(shí)控制兩臺(tái)風(fēng)扇。
[0008]作為本發(fā)明蓄電池溫度控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)蓄電池的溫度降到設(shè)定的閾值溫度以下時(shí)，或者當(dāng)風(fēng)扇發(fā)生故障或超溫時(shí)，所述控制芯片發(fā)出低電平信號(hào)而關(guān)閉風(fēng)扇，使風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]作為本發(fā)明蓄電池溫度控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱敏電阻采用NTC。
[0010]作為本發(fā)明蓄電池溫度控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制芯片采用MAX6615。
[0011]有益效果1、本發(fā)明可根據(jù)蓄電池的溫度，自調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定蓄電池溫度。
[0012]2、一個(gè)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制芯片可同時(shí)控制兩臺(tái)風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)蓄電池多位置溫度調(diào)節(jié)，使電池包各位置的溫度達(dá)到均衡。
[0013]3、此種用于蓄電池降溫的風(fēng)扇自調(diào)節(jié)控制電路不僅可單獨(dú)做成溫度控制模塊，也可繪制在電池管理系統(tǒng)電路板上，成為電池管理系統(tǒng)的一部分?！靖綀D說明】
[0014]圖1為本發(fā)明電動(dòng)汽車蓄電池溫度控制系統(tǒng)的方框示意圖，圖2為本發(fā)明電動(dòng)汽車蓄電池溫度控制系統(tǒng)的風(fēng)扇供電電路，圖3為本發(fā)明電動(dòng)汽車蓄電池溫度控制系統(tǒng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路，圖中標(biāo)記:1、蓄電池，2、風(fēng)扇供電電路，3、風(fēng)扇，4、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路，5、熱敏電阻，6、 控制芯片，7、啟動(dòng)單片機(jī)。【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]如圖所示:本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于電動(dòng)汽車的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，包括蓄電池1、風(fēng)扇3、風(fēng)扇供電電路2、啟動(dòng)單片機(jī)7和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路4,所述蓄電池1用于為蓄電池溫度控制系統(tǒng)供電，所述風(fēng)扇3設(shè)置于蓄電池1箱體內(nèi)部，風(fēng)扇3輸入端分別連接風(fēng)扇供電電路2和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路4,所述風(fēng)扇供電電路2包括三極管、繼電器和若干電阻，風(fēng)扇供電電路2接收到啟動(dòng)單片機(jī)7的風(fēng)扇啟動(dòng)信號(hào)后，經(jīng)過一電阻驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，繼電器的 RL線圈接通工作電壓，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，從而繼電器吸合，自動(dòng)導(dǎo)通電路為系統(tǒng)供電，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路4包括多個(gè)熱敏電阻5和控制芯片6,多個(gè)熱敏電阻5固定于蓄電池1表面或極柱上，多個(gè)熱敏電阻5分別連接至控制芯片6，用于將檢測溫度反饋至控制芯片6，所述控制芯片6根據(jù)接收到的蓄電池溫度信號(hào)通過輸出的風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波占空比以控制風(fēng)扇 3的轉(zhuǎn)速，所述風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波的占空比由DC=FSDC+(T-FST)*DCSS/TS給出，其中DC為風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波占空比，F(xiàn)SDC為風(fēng)扇啟動(dòng)占空比，T為檢測溫度，F(xiàn)ST為風(fēng)扇起始溫度， DCSS為占空比增益，TS為溫度增益，F(xiàn)SDC、T、FST、DCSS和TS的初始數(shù)據(jù)均可根據(jù)實(shí)際降溫需求設(shè)置，所述控制芯片6可以輸出兩路風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波，用于同時(shí)控制兩臺(tái)風(fēng)扇3,所述熱敏電阻5采用NTC，所述控制芯片6采用MAX6615。[〇〇17]風(fēng)扇供電電路2主要由繼電器、三極管、自恢復(fù)熔斷器等部件組成，接收到啟動(dòng)單片機(jī)7發(fā)出的風(fēng)扇啟動(dòng)信號(hào)FAN_CTRL后，經(jīng)過電阻R1驅(qū)動(dòng)NPN三級(jí)管Q1導(dǎo)通，從而吸合繼電器，RL線圈接通+5V工作電壓，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，F(xiàn)AN+與P+導(dǎo)通，輸出高電平電壓源，使風(fēng)扇3進(jìn)入工作狀態(tài)，自恢復(fù)熔斷器接入風(fēng)扇供電電路2，以防止短路燒毀風(fēng)扇3，其一端連接繼電器，另一端連接蓄電池1。[〇〇18] 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路4主要由MAX6615、NTC、一些上拉電阻和電容組成，主要實(shí)現(xiàn)下面三個(gè)功能:溫度檢測:在蓄電池1表面或極柱外部固定兩個(gè)熱敏電阻5溫度傳感器NTCUNTC2,在熱敏電阻5與MAX6615提供的基準(zhǔn)電壓間串接電阻R11、R12,當(dāng)電壓模擬信號(hào)輸入TH1、TH2,此模擬電壓信號(hào)經(jīng)過MAX6615內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號(hào)，其中AD轉(zhuǎn)換器里面錄入了熱敏電阻5與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。[〇〇19]轉(zhuǎn)速控制及反饋:MAX6615獲得溫度信號(hào)后，根據(jù)蓄電池1的溫度輸出風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波的占空比來控制風(fēng)扇3的轉(zhuǎn)速。而風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波由MAX6615引腳PWM1/PWM2 發(fā)出，風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波的占空比不同從而控制風(fēng)扇3產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速。而風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波的占空比又是根據(jù)檢測到的蓄電池1溫度來自動(dòng)調(diào)節(jié)，參考公式:占空比DC=FSDC+ (T-FST)*DCSS/TS，其中DC為風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波的占空比，F(xiàn)SDC為風(fēng)扇啟動(dòng)占空比，T為檢測溫度，F(xiàn)ST為風(fēng)扇起始溫度，DCSS為占空比增益，TS為溫度增益，初始數(shù)據(jù)均可根據(jù)實(shí)際降溫需求設(shè)置。而風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由圖中的引腳TACH1/TACH2檢測并記錄的。圖中的上拉電阻R6、R7、 R8、R9可提尚引腳驅(qū)動(dòng)能力。
[0020]故障/超溫控制:當(dāng)蓄電池1的溫度降到設(shè)定的閾值溫度以下時(shí)，或當(dāng)風(fēng)扇3發(fā)生故障/超溫時(shí)，引腳FAN_FAIL/0T發(fā)出低電平信號(hào)而關(guān)閉風(fēng)扇3,使風(fēng)扇3停止轉(zhuǎn)動(dòng)，上拉電阻 R5、R10可提尚引腳驅(qū)動(dòng)能力。
[0021]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電動(dòng)汽車的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:包括蓄電池(1)、風(fēng)扇(3)、 風(fēng)扇供電電路(2)、啟動(dòng)單片機(jī)(7)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路(4)，所述蓄電池(1)用于為蓄電池 溫度控制系統(tǒng)供電，所述風(fēng)扇(3)設(shè)置于蓄電池(1)箱體內(nèi)部，風(fēng)扇(3)輸入端分別連接風(fēng)扇 供電電路(2)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路(4)，所述風(fēng)扇供電電路(2)包括三極管、繼電器和若干電 阻，風(fēng)扇供電電路(2)接收到啟動(dòng)單片機(jī)(7)的風(fēng)扇啟動(dòng)信號(hào)后，經(jīng)過一電阻驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo) 通，繼電器的RL線圈接通工作電壓，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，從而繼電器吸合，自動(dòng)導(dǎo)通電路為系統(tǒng) 供電，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制電路(4)包括多個(gè)熱敏電阻(5)和控制芯片(6)，多個(gè)熱敏電阻(5) 固定于蓄電池(1)表面或極柱上，多個(gè)熱敏電阻(5)分別連接至控制芯片(6)，用于將檢測溫 度反饋至控制芯片(6)，所述控制芯片(6)根據(jù)接收到的溫度信號(hào)通過輸出風(fēng)扇控制信號(hào)脈 沖波占空比以控制風(fēng)扇(3 )的轉(zhuǎn)速，所述風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波的占空比由DC=FSDC+(T-FST)*DCSS/TS給出，其中DC為風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波占空比，F(xiàn)SDC為風(fēng)扇啟動(dòng)占空比，T為檢 測溫度，F(xiàn)ST為風(fēng)扇起始溫度，DCSS為占空比增益，TS為溫度增益，F(xiàn)SDC、T、FST、DCSS和TS的 初始數(shù)據(jù)均可根據(jù)實(shí)際降溫需求設(shè)置。2.如權(quán)利要求1所述的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)扇供電電路(2)還包 括自恢復(fù)熔斷器，用于防止電路短路燒毀電扇(3)，其一端連接繼電器，另一端連接蓄電池 (1)〇3.如權(quán)利要求1所述的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制芯片(6)可以輸出 兩路風(fēng)扇控制信號(hào)脈沖波，用于同時(shí)控制兩臺(tái)風(fēng)扇(3)。4.如權(quán)利要求1所述的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)蓄電池(1)的溫度降到設(shè) 定的閾值溫度以下時(shí)，或者當(dāng)風(fēng)扇(3)發(fā)生故障或超溫時(shí)，所述控制芯片(6)發(fā)出低電平信 號(hào)而關(guān)閉風(fēng)扇(3)，使風(fēng)扇(3)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。5.如權(quán)利要求1所述的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述熱敏電阻(5)采用NTC。6.如權(quán)利要求1所述的蓄電池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制芯片(6)采用 MAX6615。
【文檔編號(hào)】H01M10/637GK105977576SQ201610544320
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】楚金甫, 常樂, 劉新天, 何耀, 曾國建, 李美霞, 劉忠政, 王紅偉
【申請(qǐng)人】河南森源重工有限公司