一種智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)有內(nèi)部填充有散熱介質(zhì)的電池箱，電池箱內(nèi)豎直設(shè)有多個(gè)放置腔，所述放置腔呈行列矩陣結(jié)構(gòu)固定在電池箱底部，所述放置腔之間均具有間隙，所述電池箱頂部設(shè)有封蓋，所述封蓋上下垂有多根注液支管，所述注液支管延伸至每相鄰四個(gè)放置腔中間的間隙內(nèi)，所述電池箱底部設(shè)有出液管，每根所述注液支管上均設(shè)有支管閥且與注液總管連通，所述出液管通過(guò)散熱泵連接汽車散熱器輸入端，所述散熱器輸出端連接注液總管；本系統(tǒng)使用安全可靠，對(duì)于鋰電池使用環(huán)境可控性強(qiáng)，不僅能夠可靠的降溫，還能在低溫環(huán)境下給予鋰電池加熱，保證鋰電池的工況環(huán)境，提高鋰電池的使用安全性、可靠性以及使用壽命。
【專利說(shuō)明】
一種智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及對(duì)于鋰電池環(huán)境溫度控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展，小型化的設(shè)備日益增多，對(duì)電源提出了很高的要求，鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。由于鋰電池存儲(chǔ)量大、輕便耐用，被廣泛的用于在各種電子產(chǎn)品上，而隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，鋰電池也被大量的應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，尤其汽車能耗大，并且使用環(huán)境差異較大，對(duì)于鋰電池的使用環(huán)境提出了較高的要求，不僅需要在高溫環(huán)境下給予鋰電池合理可靠的降溫，還能在低溫環(huán)境下給予鋰電池加熱，讓其能夠在合適的溫度下進(jìn)行啟動(dòng)，然而目前缺乏這樣一種對(duì)于鋰電池環(huán)境調(diào)控的系統(tǒng)，制約了鋰電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種能夠合理可靠的對(duì)鋰電池使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)控的系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)有內(nèi)部填充有散熱介質(zhì)的電池箱，所述電池箱內(nèi)豎直設(shè)有多個(gè)中空柱狀用于放置電池單體的放置腔，所述放置腔呈行列矩陣結(jié)構(gòu)固定在電池箱底部，所述放置腔之間均具有間隙，所述電池箱頂部設(shè)有封蓋，所述封蓋上下垂有多根注液支管，所述注液支管延伸至每相鄰四個(gè)放置腔中間的間隙內(nèi)，所述電池箱設(shè)有出液管，每根所述注液支管上均設(shè)有支管閥，且注液支管均與注液總管連通，所述出液管通過(guò)散熱栗連接汽車散熱器輸入端，所述散熱器輸出端連接注液總管，所述出液管與電池箱連接部位設(shè)有出液閥，每個(gè)所述放置腔外壁上至少固定有四個(gè)溫度傳感器，同一個(gè)放置腔上的溫度傳感器位于該放置腔的不同高度，所述電池單體外纏繞有用于加熱的電加熱絲。
[0005]所述電池箱底面為正方形，所述出液管設(shè)有四根，且分別位于電池箱每一側(cè)底部的同一端。
[0006]所述放置腔內(nèi)豎直疊放有多個(gè)電池單體，所述放置腔內(nèi)壁與電池單體之間的間隙通過(guò)導(dǎo)熱硅膠填充，相鄰的所述放置腔之間通過(guò)豎直設(shè)置的導(dǎo)熱條連接。
[0007]所述放置腔通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)固定在電池箱的底部，所述放置腔底部與電池箱的底部之間具有間隙。
[0008]所述電池箱的底部固定有制冷管排，所述制冷管排包括與汽車空調(diào)壓縮機(jī)輸入、輸出端連通的冷凝管道、位于冷凝管道下表面的隔熱層、以及位于冷凝管道上表面與冷凝管道管壁連接且延伸入電池箱內(nèi)的散熱針或散熱片，所述冷凝管道進(jìn)口和出口均設(shè)有閥門(mén)。
[0009]所述電池箱配有備用補(bǔ)液箱和循環(huán)栗，所述備用補(bǔ)液箱內(nèi)填充有散熱介質(zhì)，所述補(bǔ)液箱固定在封蓋上，所述補(bǔ)液箱底部通過(guò)安裝有閥門(mén)的補(bǔ)液管與電池箱內(nèi)連通，所述循環(huán)栗輸入端通過(guò)管道連接電池箱上部、循環(huán)栗輸出端通過(guò)管道連接電池箱下部，所述補(bǔ)液管和循環(huán)栗的管道上均設(shè)有閥門(mén)。
[0010]智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)有控制器，所述控制器接收電池箱和補(bǔ)液箱內(nèi)的液位傳感器的信號(hào)、以及每個(gè)所述溫度傳感器的信號(hào)，輸出控制信號(hào)至支管閥、散熱栗、出液閥、電加熱絲驅(qū)動(dòng)單元、循環(huán)栗、汽車空調(diào)控制單元、以及補(bǔ)液管和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)。
[0011 ]基于所述智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法:
[0012]步驟1、系統(tǒng)上電啟動(dòng)，采集電池箱內(nèi)液位信息；
[0013]若當(dāng)前采集的電池箱液位值與上一次系統(tǒng)斷電時(shí)存儲(chǔ)的電池箱液位值差大于等于設(shè)定差值，或者當(dāng)前采集的電池箱液位值小于等于設(shè)定的安全液位值，則報(bào)警并不允許向外電池箱內(nèi)的電池向外供電，若當(dāng)前采集的電池箱液位值與上一次系統(tǒng)斷電時(shí)存儲(chǔ)的液位值差小于設(shè)定差值，且當(dāng)前采集的電池箱液位值大于設(shè)定的安全液位值，則執(zhí)行下一步檢測(cè)；
[0014]步驟2、采集電池箱內(nèi)溫度信息；
[0015]若當(dāng)前溫度低于啟動(dòng)溫度，則通過(guò)加熱裝置提升電池箱內(nèi)溫度至啟動(dòng)溫度后關(guān)閉加熱裝置，并執(zhí)行下一步;若當(dāng)前溫度高于啟動(dòng)溫度，則執(zhí)行下一步檢測(cè)；
[0016]步驟3、采集補(bǔ)液箱內(nèi)液位信息；
[0017]若當(dāng)前補(bǔ)液箱內(nèi)液位小于等于設(shè)定值，則執(zhí)行步驟7，并持續(xù)報(bào)警，若當(dāng)前補(bǔ)液箱內(nèi)液位大于設(shè)定值，則執(zhí)行下一步；
[0018]步驟4、系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電池箱內(nèi)溫度和液位信息；
[0019]若當(dāng)前溫度高于設(shè)定的溫度上限，則開(kāi)啟支管閥、散熱栗和出液閥；若當(dāng)前溫度低于設(shè)定的溫度下限，則關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥；所述溫度上限大于溫度下限；
[0020]若當(dāng)前電池箱液位值小于設(shè)定的安全液位值，則持續(xù)報(bào)警并執(zhí)行步驟6;
[0021]步驟5、人工關(guān)閉系統(tǒng)，記錄當(dāng)前電池箱內(nèi)液位值，并關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥，或保持支管閥、散熱栗和出液閥的關(guān)閉狀態(tài)，結(jié)束；
[0022]步驟6、關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥，開(kāi)啟補(bǔ)液管上閥門(mén)至當(dāng)前電池箱液位值大于設(shè)定的安全液位值；
[0023]步驟7、系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電池箱內(nèi)液位信息和溫度信息；
[0024]若當(dāng)前電池箱液位值小于設(shè)定的安全液位值，則持續(xù)報(bào)警并在延時(shí)設(shè)定時(shí)間后，停止電池箱向外供電，結(jié)束；
[0025]若當(dāng)前溫度高于設(shè)定的溫度上限，則開(kāi)啟汽車空調(diào)、冷凝管道進(jìn)口和出口的閥門(mén)，并開(kāi)啟循環(huán)栗和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)；
[0026]步驟8、人工關(guān)閉系統(tǒng)，記錄當(dāng)前電池箱內(nèi)液位值，并關(guān)閉汽車空調(diào)、冷凝管道進(jìn)口和出口的閥門(mén)，以及循環(huán)栗和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)，結(jié)束。
[0027]步驟4方法中，開(kāi)啟支管閥、散熱栗和出液閥后，每個(gè)注液支管周圍的四個(gè)放置腔上所有的溫度傳感器作為一個(gè)溫度探測(cè)組，每個(gè)溫度探測(cè)組所采集溫度的平均值與所有溫度傳感器的平均值比較，若溫度探測(cè)組所采集的溫度等于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度為50%，若溫度探測(cè)組所采集的溫度高于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度大于50%，且差值越大開(kāi)度越大，若溫度探測(cè)組所采集的溫度低于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度小于50%，且差值越大開(kāi)度越小。
[0028]本系統(tǒng)使用安全可靠，對(duì)于鋰電池使用環(huán)境可控性強(qiáng)，不僅能夠可靠的降溫，還能在低溫環(huán)境下給予鋰電池加熱，保證鋰電池的工況環(huán)境，提高鋰電池的使用安全性、可靠性以及使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0029]下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
[0030]圖1、2為智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]上述圖中的標(biāo)記均為:1、電池箱;2、封蓋;3、放置腔;4、電池單體;5、注液支管;6、注液總管;7、出液管;8、溫度傳感器;9、電加熱絲。
【具體實(shí)施方式】
[0032]智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是鋰電池放置在液體中，通過(guò)液體循環(huán)對(duì)鋰電池進(jìn)行降溫，并使之保持在一個(gè)恒定的溫度內(nèi)，如圖1所示，系統(tǒng)設(shè)有內(nèi)部填充有散熱介質(zhì)的電池箱I，介質(zhì)為導(dǎo)熱好的油狀介質(zhì)，電池箱I內(nèi)豎直設(shè)有多個(gè)中空柱狀的放置腔3，放置腔3為底面為四邊形的柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空且密封，鋰電池單體4逐一累疊放置在放置腔3內(nèi)，放置腔3采用導(dǎo)熱性能好的材質(zhì)制作。
[0033]為了提高空間利用率，放置腔3呈行列矩陣結(jié)構(gòu)固定在電池箱I底部，行列矩陣結(jié)構(gòu)是指放置腔3水平設(shè)有多列，每列也設(shè)有多行，行列之間的間距相同，呈圖2所示的布置結(jié)構(gòu)，放置腔3之間均具有間隙，間隙供散熱介質(zhì)流動(dòng)。
[0034]為提高熱傳導(dǎo)效果，放置腔3內(nèi)壁與電池單體4之間的間隙通過(guò)導(dǎo)熱硅膠填充，從而保證鋰電池單元與放置腔3之間高效熱傳導(dǎo)，相鄰的放置腔3之間通過(guò)豎直設(shè)置的導(dǎo)熱條連接，放置腔3通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)固定在電池箱I的底部，放置腔3底部與電池箱I的底部之間具有間隙。導(dǎo)熱條和支撐結(jié)構(gòu)能夠保證放置腔3結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，相互之間的連接能夠降低車輛加速和制動(dòng)對(duì)放置腔3的影響，避免放置腔3形變甚至泄漏，同時(shí)通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)的支撐，使得散熱介質(zhì)能夠從放置腔3底部流過(guò)，提高流動(dòng)和散熱效果，此外，導(dǎo)熱條也能增大放置腔3與散熱介質(zhì)之間的接觸面積，提高換熱效率。
[0035]電池箱I頂部設(shè)有封蓋2，封蓋2上下垂有多根注液支管5，注液支管5延伸至每相鄰四個(gè)放置腔3中間的間隙內(nèi)，如圖2所示，S卩每四方形布置的四個(gè)放置腔3之間的中心間隙內(nèi)均設(shè)有一根注液支管5，由于放置腔3呈行列矩陣結(jié)構(gòu)布置，則封蓋2上的注液支管5也呈行列矩陣結(jié)構(gòu)布置。將注液支管5固定在封蓋2上，既方便安裝，也能對(duì)不同區(qū)域的放置腔3的溫度有針對(duì)性的降溫，此外，注液支管5豎直設(shè)置，散熱介質(zhì)注入時(shí)是向下流動(dòng)，可以利用液體自身的重力增加注入流速，提高內(nèi)部介質(zhì)流動(dòng)速度，從而提高換熱效率。
[0036]每根注液支管5上均設(shè)有支管閥，可以控制每根注液支管5的流量，出液管7與電池箱I連接部位設(shè)有出液閥，出液閥可以控制出液管7的開(kāi)關(guān)，注液支管5均與注液總管6連通，出液管7通過(guò)散熱栗連接汽車散熱器輸入端，散熱器輸出端連接注液總管6，通過(guò)散熱器可以對(duì)散熱介質(zhì)進(jìn)行降溫。
[0037]電池箱I底面為正方形，出液管7設(shè)有四根，且分別位于電池箱I每一側(cè)底部的同一端，同一端是指，每個(gè)出液管7均位于所在側(cè)底端的左側(cè)，或者均位于所在側(cè)底端的右側(cè)，SP每根出液管7均不相鄰，這樣的出液管7固定結(jié)構(gòu)配合放置腔3底部與電池箱I底部具有間隙的結(jié)構(gòu)，使得散熱介質(zhì)能夠在電池箱I底部形成旋流，配合向下注入的冷卻后的散熱介質(zhì)，能使電池箱I內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)更加快速，提高散熱效率。
[0038]每個(gè)放置腔3上至少設(shè)有四個(gè)溫度傳感器8，優(yōu)選每個(gè)電池單體位置設(shè)置一個(gè)溫度傳感器8，這樣設(shè)置的溫度傳感器8能夠綜合內(nèi)部電池單體和外部散熱介質(zhì)的溫度，能夠更加精準(zhǔn)通過(guò)散熱介質(zhì)對(duì)電池單體進(jìn)行散熱，并且合理分配冷卻散熱介質(zhì)的流量。電池單體外均勻纏繞有電加熱絲9，由于電加熱絲9與電池單體直接接觸，能夠在低溫環(huán)境下快速的為電池單體加熱，提高啟動(dòng)速度。
[0039]由于電池降溫僅依靠散熱介質(zhì)控溫，若出現(xiàn)泄漏，則可能造成電池溫度過(guò)高的危險(xiǎn)，因此系統(tǒng)設(shè)有泄漏備用裝置，電池箱I一般不會(huì)出現(xiàn)泄漏，若循環(huán)管路出現(xiàn)泄漏，則可以關(guān)閉循環(huán)系統(tǒng)(關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥)，利用備用裝置降溫，備用裝置包括是在電池箱I底部固定有制冷管排，制冷管排包括與汽車空調(diào)壓縮機(jī)輸入、輸出端連通的冷凝管道、位于冷凝管道下表面的隔熱層、以及位于冷凝管道上表面與冷凝管道管壁連接且延伸入電池箱I內(nèi)的散熱針或散熱片，冷凝管道進(jìn)口和出口均設(shè)有閥門(mén)，通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電池箱I內(nèi)散熱介質(zhì)降溫。
[0040]電池箱I配有備用補(bǔ)液箱和循環(huán)栗，備用補(bǔ)液箱內(nèi)填充有散熱介質(zhì)，補(bǔ)液箱固定在封蓋2上，補(bǔ)液箱底部通過(guò)安裝有閥門(mén)的補(bǔ)液管與電池箱I內(nèi)連通，循環(huán)栗輸入端通過(guò)管道連接電池箱I上部、循環(huán)栗輸出端通過(guò)管道連接電池箱I下部，所述補(bǔ)液管和循環(huán)栗的管道上均設(shè)有閥門(mén)，這樣不僅可以在循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生泄漏后，及時(shí)補(bǔ)充散熱介質(zhì)，并且利用循環(huán)栗，使得電池箱I內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)，提高降溫效果。
[0041]為了協(xié)調(diào)各個(gè)部件之間工作，智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)有控制器，控制器接收電池箱I和補(bǔ)液箱內(nèi)液位傳感器的信號(hào)、以及每個(gè)溫度傳感器8的信號(hào)，控制器輸出控制信號(hào)至支管閥、散熱栗、出液閥、電加熱絲9驅(qū)動(dòng)單元、循環(huán)栗、汽車空調(diào)控制單元、以及補(bǔ)液管和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)。
[0042]基于上述智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法:
[0043]步驟1、系統(tǒng)上電啟動(dòng)，采集電池箱I內(nèi)液位信息；(車輛啟動(dòng)后，在運(yùn)行工作前的自檢工作)；
[0044]若當(dāng)前采集的電池箱I液位值與上一次系統(tǒng)斷電時(shí)存儲(chǔ)的電池箱I液位值差大于等于設(shè)定差值，或者當(dāng)前采集的電池箱I液位值小于等于設(shè)定的安全液位值，兩個(gè)只要滿足其一則報(bào)警并不允許向外電池箱I內(nèi)的電池向外供電，出現(xiàn)上述兩個(gè)狀況，可能發(fā)生電池箱I泄漏，存在極大隱患，報(bào)警后系統(tǒng)關(guān)閉；
[0045]若當(dāng)前采集的電池箱I液位值與上一次系統(tǒng)斷電時(shí)存儲(chǔ)的液位值差小于設(shè)定差值，且當(dāng)前采集的電池箱I液位值大于設(shè)定的安全液位值，則執(zhí)行下一步檢測(cè)；
[0046]步驟2、采集電池箱I內(nèi)溫度信息；當(dāng)前溫度值可以是每個(gè)溫度傳感器8溫度的平均值；
[0047]若當(dāng)前溫度低于啟動(dòng)溫度，則通過(guò)加熱裝置提升電池箱I內(nèi)溫度至啟動(dòng)溫度后關(guān)閉加熱裝置，并執(zhí)行下一步;若當(dāng)前溫度高于啟動(dòng)溫度，則執(zhí)行下一步檢測(cè)；
[0048]步驟3、采集補(bǔ)液箱內(nèi)液位信息；
[0049]若當(dāng)前補(bǔ)液箱內(nèi)液位小于等于設(shè)定值(這說(shuō)明之前使用過(guò)補(bǔ)液，汽車散熱器的循環(huán)系統(tǒng)可能存在泄漏)，則執(zhí)行步驟7，并持續(xù)報(bào)警，若當(dāng)前補(bǔ)液箱內(nèi)液位大于設(shè)定值，則執(zhí)行下一步；
[0050]步驟4、系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電池箱I內(nèi)溫度和液位信息;此為工況狀態(tài)下的常態(tài)化監(jiān)測(cè)，當(dāng)前溫度值可以是每個(gè)溫度傳感器8溫度的平均值；
[0051]若當(dāng)前溫度高于設(shè)定的溫度上限，則開(kāi)啟支管閥、散熱栗和出液閥；若當(dāng)前溫度低于設(shè)定的溫度下限，則關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥；所述溫度上限大于溫度下限，避免散熱栗頻繁開(kāi)啟；
[0052]若當(dāng)前電池箱I液位值小于設(shè)定的安全液位值，則持續(xù)報(bào)警并執(zhí)行步驟6;
[0053]步驟5、人工關(guān)閉系統(tǒng)(駕駛員斷電)，記錄當(dāng)前電池箱I內(nèi)液位值，并關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥，或保持支管閥、散熱栗和出液閥的關(guān)閉狀態(tài)，結(jié)束(不再向下執(zhí)行)；
[0054]步驟6、關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥，開(kāi)啟補(bǔ)液管上閥門(mén)至當(dāng)前電池箱I液位值大于設(shè)定的安全液位值；
[0055]步驟7、系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電池箱I內(nèi)液位信息和溫度信息；當(dāng)前溫度值可以是每個(gè)溫度傳感器8溫度的平均值
[0056]若當(dāng)前電池箱I液位值小于設(shè)定的安全液位值，則說(shuō)明電池箱I存在泄漏，則持續(xù)報(bào)警并在延時(shí)設(shè)定時(shí)間后，停止電池箱I向外供電，延時(shí)時(shí)間是讓駕駛員將車輛?？吭诎踩恢茫Y(jié)束(不再向下執(zhí)行)；
[0057]若當(dāng)前溫度高于設(shè)定的溫度上限，則開(kāi)啟汽車空調(diào)、冷凝管道進(jìn)口和出口的閥門(mén)，并開(kāi)啟循環(huán)栗和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)；
[0058]步驟8、人工關(guān)閉系統(tǒng)(駕駛員斷電)，記錄當(dāng)前電池箱I內(nèi)液位值，并關(guān)閉汽車空調(diào)、冷凝管道進(jìn)口和出口的閥門(mén)，以及循環(huán)栗和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)，結(jié)束。
[0059]針對(duì)步驟4，為了進(jìn)一步提高降溫效果，步驟4方法中，開(kāi)啟支管閥、散熱栗和出液閥后，每個(gè)注液支管周圍的四個(gè)放置腔內(nèi)所有電池單體的溫度傳感器作為一個(gè)溫度探測(cè)組，每個(gè)溫度探測(cè)組所采集溫度的平均值與所有溫度傳感器的平均值比較，若溫度探測(cè)組所采集的溫度等于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度為50%，若溫度探測(cè)組所采集的溫度高于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度大于50 %，且差值越大開(kāi)度越大，若溫度探測(cè)組所采集的溫度低于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度小于50%，且差值越大開(kāi)度越小，能夠合理分配冷卻后的散熱介質(zhì)的流動(dòng)分布，使散熱智能化。
[0060]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)設(shè)有內(nèi)部填充有散熱介質(zhì)的電池箱，所述電池箱內(nèi)豎直設(shè)有多個(gè)中空柱狀用于放置電池單體的放置腔，所述放置腔呈行列矩陣結(jié)構(gòu)固定在電池箱底部，所述放置腔之間均具有間隙，所述電池箱頂部設(shè)有封蓋，所述封蓋上下垂有多根注液支管，所述注液支管延伸至每相鄰四個(gè)放置腔中間的間隙內(nèi)，所述電池箱設(shè)有出液管，每根所述注液支管上均設(shè)有支管閥，且注液支管均與注液總管連通，所述出液管通過(guò)散熱栗連接汽車散熱器輸入端，所述散熱器輸出端連接注液總管，所述出液管與電池箱連接部位設(shè)有出液閥，每個(gè)所述放置腔外壁上至少固定有四個(gè)溫度傳感器，同一個(gè)放置腔上的溫度傳感器位于該放置腔的不同高度，所述電池單體外纏繞有用于加熱的電加熱絲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述電池箱底面為正方形，所述出液管設(shè)有四根，且分別位于電池箱每一側(cè)底部的同一端。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述放置腔內(nèi)豎直疊放有多個(gè)電池單體，所述放置腔內(nèi)壁與電池單體之間的間隙通過(guò)導(dǎo)熱硅膠填充，相鄰的所述放置腔之間通過(guò)豎直設(shè)置的導(dǎo)熱條連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述放置腔通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)固定在電池箱的底部，所述放置腔底部與電池箱的底部之間具有間隙。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述電池箱的底部固定有制冷管排，所述制冷管排包括與汽車空調(diào)壓縮機(jī)輸入、輸出端連通的冷凝管道、位于冷凝管道下表面的隔熱層、以及位于冷凝管道上表面與冷凝管道管壁連接且延伸入電池箱內(nèi)的散熱針或散熱片，所述冷凝管道進(jìn)口和出口均設(shè)有閥門(mén)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述電池箱配有備用補(bǔ)液箱和循環(huán)栗，所述備用補(bǔ)液箱內(nèi)填充有散熱介質(zhì)，所述補(bǔ)液箱固定在封蓋上，所述補(bǔ)液箱底部通過(guò)安裝有閥門(mén)的補(bǔ)液管與電池箱內(nèi)連通，所述循環(huán)栗輸入端通過(guò)管道連接電池箱上部、循環(huán)栗輸出端通過(guò)管道連接電池箱下部，所述補(bǔ)液管和循環(huán)栗的管道上均設(shè)有閥門(mén)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)有控制器，所述控制器接收電池箱和補(bǔ)液箱內(nèi)液位傳感器的信號(hào)、以及每個(gè)所述溫度傳感器的信號(hào)，所述控制器輸出控制信號(hào)至支管閥、散熱栗、出液閥、電加熱絲驅(qū)動(dòng)單元、循環(huán)栗、汽車空調(diào)控制單元、以及補(bǔ)液管和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)。8.基于權(quán)利要求1-7所述智能鋰電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于: 步驟1、系統(tǒng)上電啟動(dòng)，采集電池箱內(nèi)液位信息； 若當(dāng)前采集的電池箱液位值與上一次系統(tǒng)斷電時(shí)存儲(chǔ)的電池箱液位值差大于等于設(shè)定差值，或者當(dāng)前采集的電池箱液位值小于等于設(shè)定的安全液位值，則報(bào)警并不允許向外電池箱內(nèi)的電池向外供電，若當(dāng)前采集的電池箱液位值與上一次系統(tǒng)斷電時(shí)存儲(chǔ)的液位值差小于設(shè)定差值，且當(dāng)前采集的電池箱液位值大于設(shè)定的安全液位值，則執(zhí)行下一步檢測(cè)； 步驟2、采集電池箱內(nèi)溫度信息； 若當(dāng)前溫度低于啟動(dòng)溫度，則通過(guò)加熱裝置提升電池箱內(nèi)溫度至啟動(dòng)溫度后關(guān)閉加熱裝置，并執(zhí)行下一步;若當(dāng)前溫度高于啟動(dòng)溫度，則執(zhí)行下一步檢測(cè)； 步驟3、米集補(bǔ)液箱內(nèi)液位彳目息； 若當(dāng)前補(bǔ)液箱內(nèi)液位小于等于設(shè)定值，則執(zhí)行步驟7，并持續(xù)報(bào)警，若當(dāng)前補(bǔ)液箱內(nèi)液位大于設(shè)定值，則執(zhí)行下一步； 步驟4、系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電池箱內(nèi)溫度和液位信息； 若當(dāng)前溫度高于設(shè)定的溫度上限，則開(kāi)啟支管閥、散熱栗和出液閥；若當(dāng)前溫度低于設(shè)定的溫度下限，則關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥；所述溫度上限大于溫度下限； 若當(dāng)前電池箱液位值小于設(shè)定的安全液位值，則持續(xù)報(bào)警并執(zhí)行步驟6; 步驟5、人工關(guān)閉系統(tǒng)，記錄當(dāng)前電池箱內(nèi)液位值，并關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥，或保持支管閥、散熱栗和出液閥的關(guān)閉狀態(tài)，結(jié)束； 步驟6、關(guān)閉支管閥、散熱栗和出液閥，開(kāi)啟補(bǔ)液管上閥門(mén)至當(dāng)前電池箱液位值大于設(shè)定的安全液位值； 步驟7、系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電池箱內(nèi)液位信息和溫度信息； 若當(dāng)前電池箱液位值小于設(shè)定的安全液位值，則持續(xù)報(bào)警并在延時(shí)設(shè)定時(shí)間后停止電池箱向外供電，結(jié)束； 若當(dāng)前溫度高于設(shè)定的溫度上限，則開(kāi)啟汽車空調(diào)、冷凝管道進(jìn)口和出口的閥門(mén)，并開(kāi)啟循環(huán)栗和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)； 步驟8、人工關(guān)閉系統(tǒng)，記錄當(dāng)前電池箱內(nèi)液位值，并關(guān)閉汽車空調(diào)、冷凝管道進(jìn)口和出口的閥門(mén)，以及循環(huán)栗和循環(huán)栗管道上的閥門(mén)，結(jié)束。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于: 步驟4方法中，開(kāi)啟支管閥、散熱栗和出液閥后，每個(gè)注液支管周圍的四個(gè)放置腔上所有的溫度傳感器作為一個(gè)溫度探測(cè)組，每個(gè)溫度探測(cè)組所采集溫度的平均值與所有溫度傳感器的平均值比較，若溫度探測(cè)組所采集的溫度等于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度為50%，若溫度探測(cè)組所采集的溫度高于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度大于50%，且差值越大開(kāi)度越大，若溫度探測(cè)組所采集的溫度低于平均值，則與該溫度探測(cè)組所對(duì)應(yīng)的注液支管的支管閥開(kāi)度小于50%，且差值越大開(kāi)度越小。
【文檔編號(hào)】H01M10/635GK106025140SQ201610615183
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月30日
【發(fā)明人】劉釗見(jiàn), 宣善俊, 李輝
【申請(qǐng)人】安徽安耐捷新能源科技有限公司