CN106025427B - 电池包的温度调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池包的温度调节系统及方法。一方面,该电池包的温度调节系统中,电池包与管理组件连接,并通过连接向管理组件发送检测到的自身的温度;管理组件还与温度调节组件连接,并通过连接向温度调节组件发送与接收到的温度对应的温度调节指示信号;温度调节组件通过循环管道与电池包连接,以及根据温度调节指示信号,通过循环管道输送用于调节电池包的温度的液体;充电组件与管理组件连接,并向管理组件供电,以及通过管理组件向电池包和温度调节组件供电。本发明提供的电池包的温度调节系统及方法实现了在对电池换热过程中,通过液体对电池包的温度进行调节,提高了电池包温度调节的灵活性和可控性。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池包的温度调节系统及方法。
背景技术
目前,随着新能源行业的快速发展,电池应用领域更加广泛,例如在汽车中使用,通过使用动力电池系统为电动汽车提供电能,使得电能成为电动汽车的动力来源,减少不可再生资源的使用。
一般的,电池包无论是在充电状态还是放电状态都会产生一定的热量,当热量过高时,会造成电池温度超过正常使用的温度范围值,从而电池性能会下降,降低循环寿命。此外,电池在处于温度较低的环境中时,电池性能也会下降。
现有技术中对电池包温度的调节方法是根据电池包的温度,使用风冷的形式对电池包进行降温,但采用风冷的形式降温效率比较低,而且降温效果比较差,影响电池包的性能和寿命。
发明内容
本发明提供一种电池包的温度调节系统及方法,以克服现有技术中采用风冷的形式对电池包进行降温,导致的降温效率比较低,降温效果比较差,影响电池包的性能和寿命的问题。
本发明提供一种电池包的温度调节系统,包括:电池包、管理组件、温度调节组件以及充电组件;
电池包与所述管理组件连接,并通过所述连接向所述管理组件发送检测到的自身的温度;
所述管理组件还与所述温度调节组件连接,并通过所述连接向所述温度调节组件发送与接收到的温度对应的温度调节指示信号;
所述温度调节组件通过循环管道与所述电池包连接,以及根据所述温度调节指示信号,通过所述循环管道输送用于调节所述电池包的温度的液体;
所述充电组件与所述管理组件连接,并向所述管理组件供电,以及通过所述管理组件向所述电池包和所述温度调节组件供电。
进一步地,上述电池包的温度调节系统中,所述电池包进一步包括:M个电池单元、M个电池温度测量器和电池换热器,M为大于或者等于1的整数;
每个所述电池单元上设置有一个所述电池温度测量器;
每个所述电池温度测量器通过低压线缆与所述管理组件连接,以及通过所述连接向所述管理组件发送检测到的所在电池单元的温度;
所述电池换热器设置在各所述电池单元的底部,所述电池换热器还与所述循环管道相接触。
进一步地,上述电池包的温度调节系统中,所述温度调节组件进一步包括:处理器、制冷组件、温度采集器、液体储存箱、循环泵、所述循环管道以及加热组件;
所述循环管道与所述液体存储箱连通;
所述循环泵以及所述加热组件均设置在所述循环管道上;
所述循环管道与所述电池包相接触;
所述温度采集器设置于所述循环液体存储箱与所述的电池包之间的所述循环管道内,所述温度采集器还通过所述低压线缆与所述管理组件连接;
所述制冷组件与所述循环管道连通;
所述处理器分别与所述管理组件、所述循环泵、所述加热组件以及所述制冷组件连接。
进一步地,上述电池包的温度调节系统中,所述制冷组件的数目为至少一组。
进一步地,上述电池包的温度调节系统中,每个所述制冷组件进一步包括:板式换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、风扇以及制冷回路;
所述板式换热器设置在所述循环管道上;
所述制冷回路分别与所述压缩机、所述冷凝器以及所述膨胀阀连通;
所述风扇设置在所述冷凝器外部。
进一步地,上述电池包的温度调节系统中,所述电池包的数目为至少两个;所述温度调节组件还包括至少一个分流接头和至少一个汇流接头,所述循环管道包括液体输出管道和液体输入管道;
每个分流接头分别与至少两个所述液体输出管道连通;
每个汇流接头分别与至少两个所述液体输入管道连通。
本发明还提供一种电池包的温度调节方法,应用于上述电池包的温度调节系统中,所述方法包括:
每个电池包内的电池温度测量器检测所在电池包内电池单元的温度;
管理组件判断出所述温度超出预设的第一温度范围时,生成温度调节指示信号,以及向温度控制组件发送所述温度调节指示信号;
所述温度控制组件根据所述温度调节指示信号,通过所述循环管道输送用于调节所述电池包的温度的液体。
进一步地,上述电池包的温度调节方法中,所述管理组件判断出所述温度超出预设的第一温度范围时,生成温度调节指示信号,以及向温度控制组件发送所述温度调节指示信号,包括:
所述管理组件判断出所述温度大于预设的第一温度范围的最大值时,生成降温指示信号,以及向所述温度控制组件发送所述降温指示信号;或者,
所述管理组件判断出所述温度小于预设的第一温度范围的最小值时,生成升温指示信号,以及向所述温度控制组件发送所述升温指示信号。
进一步地,上述电池包的温度调节方法中,所述温度控制组件根据所述温度调节指示信号,通过所述循环管道输送用于调节所述电池包的温度的液体,包括:
若所述温度调节信号为降温指示信号,所述温度控制组件接收到所述降温指示信号后,检测所述循环管道内液体的温度;
若所述液体的温度符合第二温度范围,开启循环泵,以使所述循环泵通过所述循环管道输送用于降低所述电池包的温度的液体。
进一步地,上述电池包的温度调节方法中,所述温度控制组件根据所述温度调节指示信号,通过所述循环管道输送用于调节所述电池包的温度的液体,包括:
若所述温度调节信号为升温指示信号,所述温度控制组件接收到所述升温指示信号后,检测所述循环管道内液体的温度;
若所述液体的温度符合第三温度范围,开启循环泵,以使所述循环泵通过所述循环管道输送用于升高所述电池包的温度的液体。
本发明所提供的电池包的温度调节系统及方法,通过管理组件连接电池包,并接收来自电池包发送的自身的温度,管理组件将接收到的温度转化为温度调节指示信号并发送给温度调节组件,温度调节组件根据温度调节指示信号,通过温度调节组件内与电池包连接的循环管道输送用于调节电池包的温度的液体,从而实现了通过循环管道内的液体对电池包的温度进行调节,增加电池包的换热能力,其中,对电池包的降温效果显著,降温效率高,还可以选择性对电池包进行升温调节,灵活性高,可控制性强,实现了提高电池包的温度调节效率以及可靠性,进而有效的提高电池包的性能,延长电池包的使用寿命。并且,本发明所提供的电池包的温度调节系统还具有不受外界环境影响的效果,可以应用于不用的环境中,因此,解决了现有技术中采用风冷对电池包降温所带来的降温效率比较低,降温效果比较差,影响电池的性能和寿命的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的结构示意图;
图2为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的局部结构示意图;
图3为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的流程示意图;
图4为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的另一整体结构示意图;
图5为本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法的流程示意图;
图6为本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法的另一流程示意图。
附图标记:
1—电池包
11—电池单元
12—电池温度测量器
13—电池换热器
2—管理组件
3—温度调节组件
31—处理器
32—制冷组件
321—板式换热器
322—压缩机
323—冷凝器
324—膨胀阀
325—风扇
326—制冷回路
33—温度采集器
34—液体储存箱
35—循环泵
36—循环管道
37—加热组件
38—直流/直流转换器
39—注液排气器
4—充电组件
5—高压线缆
6—低压线缆
7—分流接头
8—汇流接头
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的结构示意图,如图1所示,本实施例的电池包的温度调节系统,可以包括:电池包1、管理组件2、温度调节组件3以及充电组件4。
本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统利用液体对电池包1的温度进行调节,代替了现有技术中利用风冷的形式对电池包1进行降温。
如图1所示,电池包1与管理组件2连接,并通过连接向管理组件2发送检测到的自身的温度。管理组件2用于对温度调节系统内各个部分状态的监控,例如,对电池包1的温度状态进行监控,以及对接收到的温度调节系统内数据进行分析、发送指令、执行开关等功能。
具体地,在本发明实施例中,管理组件1中可以包括系统处理器以及开关,其中,系统处理器用于对接收到的温度调节系统内数据进行分析、发送指令、执行开关等;开关可以设置在高压线缆中,用于控制电池包的温度调节系统的接通与断开,其可以通过系统处理器来进行控制,并且,开关的数量以及是否安装,根据实际需要进行设定,在本发明实施例中并不做具体的限制。如图1所示,管理组件2与温度调节组件3连接,并通过连接向温度调节组件3发送与接收到的温度对应的温度调节指示信号,例如,管理组件接收到电池包1发送的电池包1的温度后,将电池包1的温度与预设的温度范围进行比较,若电池包1的温度范围不在预设的温度范围内,管理组件2发送温度调节指示信号给温度调节组件3,若电池包1的温度范围在预设的温度范围内时,管理组件2可以发送温度正常指示信号,也可以不发送温度调节指示信号。
如图1所示,温度调节组件3通过循环管道36与电池包1连接,并根据温度调节指示信号,温度调节组件3通过循环管道36输送经过加温后的液体,或者,温度调节组件3通过循环管道36输送经过降温后的液体,温度调节组件3主要用于为电池包1输送不同温度需求的液体,以保障电池包1的温度处于最佳的工作温度范围。
如图1所示,充电组件4与管理组件2连接,并向管理组件2供电,以及通过管理组件2向电池包1和温度调节组件3供电。即充电组件4用于为温度调节系统中需要电能的部件输送电能,例如,为电池包1充电。进一步的,管理组件2可以通过高压线缆5分别与电池包1、温度调节组件3和充电组件4连接,目的在于通过高压线缆5为各个组件提供电能。
具体地,在本发明实施例中,温度调节组件3通过循环管道36输送经过加温后的液体或者经过降温后的液体,其目的在于利用热传导原理实现对电池包1的降温或者升温,也即,如果输送经过加温后的液体,该液体可以将热量传输给电池包1,以提高电池包1的温度,或者,如果输送经过降温后的液体,电池包1可以将热量传输给该液体,以降低电池包1的温度。
本发明实施例中的电池包1中包括:M个电池单元11、M个电池温度测量器12和电池换热器13。其中,M为大于或者等于1的整数。如图1所示,每个电池单元11上设置有一个电池温度测量器12,由电池温度测量器12即时测量电池单元11的温度,每个电池温度测量器12可以通过低压线缆6与管理组件2连接,通过该连接向管理组件2发送检测到的所在电池单元11的温度。
如图1所示,由于电池单元11的顶部有多种连接件,相邻两个电池单元11之间缝隙很小,为了方便对电池包1内的电池单元11进行换热,通常将电池换热器13设置在各电池单元11的底部,并且电池换热器13多使用片状结构,采用金属材料制成,以利于换热。此外,为了防止液体流入电池包1内,容易造成电池包1短路等安全问题,本发明实施例中采用电池换热器13与循环管道36相接触的方式,以便于循环管道36内液体的温度传递至电池换热器13,然后由电池换热器13对M个电池单元11的底部进行换热。
图2为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的局部结构示意图,如图2所示,本发明实施例中温度调节组件3的具体结构中可以包括:处理器31、制冷组件32、温度采集器33、液体储存箱34、循环泵35、循环管道36以及加热组件37。
处理器31分别与管理组件2、循环泵35、加热组件37以及制冷组件32连接,处理器31用于接收和分析来自管理组件2的温度调节指示信号,并且向控制循环泵35、加热组件37和制冷组件32发送运作命令。
其中,循环管道36与液体存储箱34连通,循环管道36分为液体输出管道和液体输入管道,即液体存储箱34内存储的液体由液体输出管道流出液体存储箱34,循环一周后再由液体输入管道流入液体存储箱34内。在本发明实施例中,液体存储箱34主要存储用于为电池包1换热的液体,在实际应用中,由于液体的体积会随着温度的变化而变化,且随着液体温度的升高会发生气化现象,由此会造成循环管道36内的压力增大,因此,在液体存储箱34内注入液体时,通常选择预留至少三分之一体积的空间来缓解液体体积的变化以及循环管道36内压力的变化,且循环管道36内液体气化后的气体也可以流动至预留的空间中。优选的,可以将液体存储箱34放置于本发明实施例的电池包1的温度调节系统中各个部件的最高位置,以利于液体的流动。
为促进循环管道36内液体的流动,可以更好的为电池包1进行换热,可以在循环管道36上设置循环泵35,开启循环泵35后,循环管道36内的液体开始循环,因循环管道36与电池包1相接触,使得循环管道36内的液体不断地与电池换热器13进行换热,进而调节电池包1的温度。
在本发明实施例中,换热包含两种情况,一种情况是升温,一种情况是降温,由于电池包1具有一定的最佳工作温度范围,当电池包1的温度低于最佳工作温度范围的最小值时,就需要为电池包1进行升温,当电池包1的温度高于最佳工作温度范围的最大值时,就需要为电池包1进行降温。
当电池包1需要升温时,为了保证升温效果,首先利用温度采集器33检测循环管道36内液体的温度,温度采集器33设置于循环液体存储箱34与电池包1之间的循环管道36内,温度采集器33还通过低压线缆6与管理组件2连接,温度采集器33采集到循环管道36内液体的温度发送至管理组件2,由管理组件2进行判断,若此时循环管道36内液体的温度较低,不能满足为电池包1进行加热时所需要的温度,管理组件2发送温度调节指示信号至处理器31,处理器31接收到指示信号后,控制加热组件37开始工作,预先为循环管道36内的液体进行加热,可以采用将加热组件37设置在循环管道36上的方式,例如,将加热组件37套设在循环管道36上,通过加热组件37对循环管道36内的液体进行加热。当循环管道36内的液体的温度符合升温所需要的温度后,处理器31控制循环泵35开始工作,循环管道36内的液体开始流动,为电池包1进行升温。采用本发明实施例所提供的方式,可以缩短升温所需的时间,还可以保障升温效率。
当电池包1需要降温时,为了保证降温效果,首先利用温度采集器33检测循环管道36内液体的温度,温度采集器33采集到循环管道36内液体的温度后,发送至管理组件2,由管理组件2进行判断,若此时循环管道36内液体的温度较高,不能满足为电池包1进行降温,管理组件2发送温度调节指示信号至处理器31,处理器31接收到温度调节指示信号后,控制制冷组件32开始工作,为循环管道36内的液体进行降温,当循环管道36内的液体的温度符合降温所需要的温度后,处理器31控制循环泵35开始工作,循环管道36内的液体开始流动,为电池包1进行降温。采用本发明实施例所提供的方式,可以缩短降温所需的时间,还可以保障降温效率。
在实际应用中,为保障本发明实施例提供的电池包1的温度调节系统开始使用之前,在液体存储箱34以及循环管道36内注入液体时,由于循环管道36会充有一定量气体或者在注入液体时可能会带入一定量的气体,会对换热效果产生一定的影响,为了排除气体对换热效果的影响,可以在循环管道36上设置注液排气器39,通过使用注液排气器39将循环管道36内的气体排除系统外,可以保障循环管道36内充满液体,使得循环管道36内的液体充分与电池换热器13进行接触,有利于发挥本系统的换热效果。
如图2所示,本发明实施例提供的制冷组件32可以包括:板式换热器321、压缩机322、冷凝器323、膨胀阀324、风扇325以及制冷回路326。
如图2所示,板式换热器321设置在循环管道36上,用于将经过处理后的液体输入至循环管道36以及制冷回路326中,由于板式换热器321具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧等特点,有利于快速降低循环管道36内液体的温度。
如图2所示,经过降温后的液体在循环管道36中与电池换热器13接触后,电池包1内的热量传递至液体中,使得液体的温度升高,为了将温度升高后的液体中的热量释放到外界环境中,以用于下一次循环,需要在制冷组件32中设置有制冷回路326,并且制冷回路326分别与压缩机322、冷凝器323以及膨胀阀324连通。
如图2所示,制冷回路326具有一定的方向,首先循环管道36内的液体经过板式换热器321后,液体变为气体(其中,气体中携带有从电池包1处吸收的热量),然后气体进入压缩机322中,压缩机322将低温低压状态的气体变为高温高压状态的气体,为后续冷凝释放热量做准备,经过压缩机322处理后的气体进入到冷凝器323中,冷凝器323将气体中存储的热量释放到外界空气中,同时气体液化变为液体,接下来,高温高压的液体进入到膨胀阀324中,膨胀阀324将高温高压状态下的液体变为低温低压状态的液体,最后流入板式换热器321中,进而进入到循环管道36中,进行下一次的循环,为电池包1进行降温。
如图2所示,制冷回路326中设置有压缩机322,在实现气体状态变化的同时,还可以为制冷回路326提供动力,促进制冷回路326内气体与液体的循环。
进一步地,为了使得储存有热量的气体可以迅速液化释放热量,如图2所示,可以在冷凝器323外部设置风扇325,通过风扇325加速外界空气的流动,不断带走热量。
本发明实施例中使用的电池包1,在对电池包1进行充电或电池包1放电过程中均会产生热量,且电池包1放电过程中产生的热量更多,因此,本发明实施例中制冷组件32的数目为至少一组。
此外,为了提高温度控制组件的灵活性,如图2所示,温度控制组件还可以包括直流/直流转换器38。直流/直流转换器38还分别与处理器31、制冷组件32、温度采集器33、循环泵35以及加热组件37连接。本发明所提供的电池包1的温度调节系统中,直流/直流转换器38可以对各个组件的工作电压进行调配。例如,若压缩机322为低压工作环境工作中使用的低压压缩机,则为该低压压缩机配置低电压,若压缩机322为高压工作环境中使用的高压压缩机,则为该高压压缩机配置高电压。因此,通过使用直流/直流转换器38,不必考虑整个系统的电压情况,灵活性较高。
图3为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的流程示意图,从图3中,可以看出本发明实施例的电池包1、管理组件2以及温度调节组件3之间的执行流程,结合图1和图2可以清晰的知晓本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统中,电池包1内的电池温度测量器12将采集的温度发送至管理组件2中,然后管理组件2发送相应的温度调节指示信号至温度调节组件3中的处理器31中,处理器31根据不同的温度调节指示信号,控制加热组件37、制冷组件32以及循环泵35等部件的运作。
本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统,通过管理组件2连接电池包1,并接收来自电池包1发送的自身的温度,管理组件2将接收到的温度转化为温度调节指示信号并发送给温度调节组件3,温度调节组件3根据温度调节指示信号,通过温度调节组件3内与电池包1连接的循环管道36输送用于调节电池包1的温度的液体,从而实现了通过循环管道36内的液体对电池包1的温度进行调节,增加电池包1的换热能力,其中,对电池包1的降温效果显著,降温效率高,还可以选择性对电池包1进行升温调节,灵活性高,可控制性强,实现了提高电池包1的温度调节效率以及可靠性,进而有效的提高电池包1的性能,延长电池包1的使用寿命。并且,本发明所提供的电池包的温度调节系统还具有不受外界环境影响的效果,可以应用于不同的环境中,因此,解决了现有技术中采用风冷对电池包1降温所带来的降温效率比较低,降温效果比较差,影响电池的性能和寿命的问题。
实施例二
图4为本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统的另一整体结构示意图,本实施例二中,相应的也可以执行图3所示的流程。如图3和4所示,随着电池包1应用环境的不同,相应的电池包1的数量也会不同,例如,在混合动力汽车或纯电动汽车等需要大容量电池的环境中,单一电池包1的电能不能足以供应正常需求,因此在本发明实施例中,电池包1的数目为至少两个,图4中以两个电池包1为例。为了使得每个电池包1都可以进行换热,温度调节组件3还包括至少一个分流接头7和至少一个汇流接头8,通过使用分流接头7和汇流接头8对循环管道36内的液体进行分流以及汇流。其中,循环管道36包括液体输出管道和液体输入管道,每个分流接头7分别与液体输出管道连通,每个汇流接头8分别与液体输入管道连通。
在图4中,使用一个分流接头7,将循环管道36的液体输出管道分为两个子管道,每个子管道分别对应一个电池包1。使用一个汇流接头8,将两个电池包1的子管道汇聚为液体输入管道。因此,通过使用一个分流接头7和一个汇流接头8,实现同时对两个电池包1进行换热,提高换热效率。
在本发明实施例二中仅以两个电池包1为例进行说明,在实际应用中,随着电池包1数量的增多,对应的分流接头7和汇流接头8的数量也会增加。
本发明实施例所提供的电池包的温度调节系统,通过使用分流接头7和汇流接头8,同时对至少两个电池包1进行换热,从而实现了通过循环管道36内的液体对多个电池包1的温度进行调节,灵活性高,可控制性强,实现了提高电池包1的温度调节效率以及可靠性,有效的提高电池包1的性能,延长电池包1的使用寿命,并且,本发明所提供的电池包1的温度调节系统还具有不受外界环境影响的效果,因此,解决了现有技术中采用风冷对电池包1降温所带来的降温效率比较低,降温效果比较差,影响电池的性能和寿命的问题。
实施例三
图5为本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法的流程示意图,如图5所示,本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法应用于上述实施例一或实施例二中的电池包的温度调节系统中,具体可以包括如下步骤:
101、每个电池包内的电池温度测量器检测所在电池包内电池单元的温度。
具体地,在本发明实施例中,电池包具有一个最佳的温度范围,当电池包的温度处于最佳温度范围时工作效率最高,且有利于延长电池包的使用寿命,当电池包的温度不在最佳温度范围时,如在温度很低的环境中电池包内的化学反应较慢,或者在温度较高的环境中,电池包产生的热量散发的较慢,都会影响电池的性能,因此,为了可以对电池包的温度进行调节,可以在每个电池包内可以设置有M个电池单元和M个电池温度测量器,其中,M为大于等于1的整数。每个电池温度测量器分别检测每个电池单元的温度。并且,每个电池温度测量器分别与管理组件通过低压线缆进行连接,并通过低压线缆向管理组件发送检测的温度。
在本发明实施例中,电池包的数量至少为一个。
在本发明实施例中,每个电池单元中可以包括至少一个电池单体。
102、管理组件判断出温度超出预设的第一温度范围时,生成温度调节指示信号,以及向温度控制组件发送温度调节指示信号。
具体地,在本发明实施例中,预设的第一温度范围为电池包工作的最佳温度范围,例如10℃~25℃。管理组件在接收到由电池温度测量器发送的电池单元的温度后,对接收到的温度进行判断。
若管理组件判断出温度大于预设的第一温度范围的最大值时,生成降温指示信号。以及向温度控制组件发送降温指示信号。例如,电池单元的即时温度为30℃,因30℃大于25℃,所以可以判断电池单元的温度不符合最佳温度范围,温度较高,所以生成降温指示信号,管理组件将该降温指示信号经由低压线缆发送给温度控制组件。
或者,若管理组件判断出温度小于预设的第一温度范围的最小值时,生成升温指示信号,以及向温度控制组件发送升温指示信号。例如,电池单元的即时温度为5℃,因5℃小于10℃,所以可以判断电池单元的温度不符合最佳温度范围,温度较低,所以生成升温指示信号,管理组件将该升温指示信号经由低压线缆发送给温度控制组件。
103、温度控制组件根据温度调节指示信号,通过循环管道输送用于调节电池包的温度的液体。
温度控制组件在接收到指示由管理组件发送的温度调节指示信号后,温度控制组件对其内部进行控制,检测温度控制组件中循环管道内液体的温度,若循环管道内液体的温度符合对电池包进行温度调节的温度时,启动循环泵,通过循环管道输送用于调节电池包的温度的液体,以实现通过循环管道内的液体与电池包进行热交换,进而调节电池包的温度。
由于,管理组件发送的温度调节指示信号分为两种,一种为降温指示信号,一种为升温指示信号。
若温度调节信号为降温指示信号,温度控制组件接收到降温指示信号后,检测循环管道内液体的温度,若液体的温度符合第二温度范围时,开启循环泵,以使循环泵通过循环管道输送用于降低电池包的温度的液体。
例如,电池包的即时温度为30℃,设定第二温度范围为15℃~25℃,温度控制组件接收到降温指示信号,温度控制组件中的处理器在接收到降温指示信号后,首先通过温度采集器检测循环管道内液体的温度为20℃,然后判断出此时循环管道内液体的温度符合第二温度范围,开启循环泵,循环管道内的液体在循环泵的作用下进行循环,对电池包进行降温。
若温度调节信号为升温指示信号,温度控制组件中接收到升温指示信号后,检测循环管道内液体的温度,若液体的温度符合第三温度范围,开启循环泵,以使循环泵通过循环管道输送用于升高电池包的温度的液体。
例如,电池包的即时温度为5℃,设定第三温度范围为40℃~60℃,温度控制组件接收到升温指示信号,温度控制组件中的处理器在接收到升温指示信号后,首先通过温度采集器检测循环管道内液体的温度为50℃,然后判断出此时循环管道内液体的温度符合第三温度范围,开启循环泵,循环管道内的液体在循环泵的作用下进行循环,对电池包进行升温。
在本实施例中,电池包、管理组件、温度控制组件的电能由充电组件提供。
本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法,通过每个电池包内的电池温度测量器检测所在电池包内电池单元的温度,由管理组件判断出该温度超出预设的第一温度范围时,生成相应的温度调节指示信号并发送给温度控制组件,然后温度控制组件根据接收到的温度调节指示信号,通过循环管道输送用于调节电池包的温度的液体。从而实现了通过循环管道内的液体对电池包的温度进行调节,增加电池包的换热能力,其中,对电池包的降温效果显著,降温效率高,灵活性高,可控制性强,实现了提高电池包1的温度调节效率以及可靠性,并且,本发明所提供的电池包的温度调节系统还具有不受外界环境影响的效果,因此,解决了现有技术中采用风冷对电池包降温所带来的降温效率比较低,降温效果比较差,影响电池的性能和寿命的问题。
实施例四
图6为本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法的另一流程示意图,如图6所示,本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法应用于上述实施例一或实施例二中的电池包的温度调节系统中,具体可以包括如下步骤:
201、每个电池包内的电池温度测量器检测所在电池包内电池单元的温度。
在本实施例中步骤201的具体实现过程,参照实施例三中步骤101中的实现过程,本实施例中不再赘述。
202、管理组件判断出温度超出预设的第一温度范围时,生成温度调节指示信号,以及向温度控制组件发送温度调节指示信号。
在本实施例中步骤202的具体实现过程,参照实施例三中步骤102中的实现过程,本实施例中不再赘述。
203、温度控制组件根据温度调节指示信号,通过循环管道输送用于调节电池包的温度的液体。
在实施例三中步骤103中,对电池包降温方法的基础上,本发明实施例中还包括,若液体的温度大于第二温度范围中的最大值,温度控制组件对液体进行降温,直到液体的温度位于第二温度范围,开启循环泵,以使循环泵通过循环管道输送用于降低电池包的温度的液体。
例如,电池包的即时温度为30℃,设定第二温度范围为15℃~25℃,温度控制组件接收到降温指示信号,温度控制组件中的处理器在接收到降温指示信号后,首先通过温度采集器检测循环管道内液体的温度为35℃,高于设定的第二温度范围,需要使用温度控制组件先对循环管道内的液体进行降温,直到循环管道内的液体温度在15℃~25℃内时,再开启循环泵,循环管道内经过降温后的液体在循环泵的作用下进行循环,对电池包进行降温。或者,首先开启循环泵,使得循环管道内的液体循环起来,然后由温度采集器检测循环管道内液体的温度为35℃,高于设定的第二温度范围,需要使用温度控制组件对循环管道内的液体进行降温,随着对循环管道内的液体进行降温,进而对电池包进行降温。
以及,若当液体的温度小于第二温度范围中的最小值,温度控制组件停止对液体进行降温,循环管道继续输送用于降低电池包的温度的液体。
例如,随着持续对循环管道内的液体进行降温,液体的温度也在不断的降低,当循环管道内的液体的温度小于15℃时,温度控制组件停止对液体进行降温,循环管道继续输送液体,对电池包进行降温。
在实施例三中步骤103中,对电池包升温方法的基础上,本发明实施例中还包括,若液体的温度小于第三温度范围中的最小值,温度控制组件对液体进行升温,直到液体的温度位于第三温度范围,开启循环泵,以使循环泵通过循环管道输送用于升高电池包的温度的液体。
例如,电池包的即时温度为5℃,设定第三温度范围为40℃~60℃,温度控制组件接收到升温指示信号,温度控制组件中的处理器在接收到升温指示信号后,首先通过温度采集器检测循环管道内液体的温度为30℃,然后判断出此时循环管道内液体的温度低于第三温度范围,需要使用温度控制组件先对循环管道内的液体进行升温,直到循环管道内的液体温度在15℃~25℃内时,再开启循环泵,循环管道内经过升温的液体在循环泵的作用下进行循环,对电池包进行升温。或者,首先开启循环泵,使得循环管道内的液体循环起来,然后由温度采集器检测循环管道内液体的温度为30℃,低于设定的第三温度范围,需要使用温度控制组件对循环管道内的液体进行升温,随着对循环管道内的液体进行升温,进而对电池包进行升温。
以及,当液体的温度大于第三温度范围的最大值时,温度控制组件停止对液体进行升温,循环管道继续输送用于升高电池包的温度的液体。
例如,随着持续对循环管道内的液体进行降温,液体的温度也在不断的升高,当液体的温度高度60℃时,温度控制组件停止对液体进行升温,循环管道继续输送液体,对电池包进行升温。
204、当管理组件判断出电池包的温度符合第一温度范围时,停止对电池包进行温度调节。
随着温度控制组件通过循环管道内的液体,不断的为电池包的温度进行调节,使得当电池包内的电池温度测量器检测到的温度经由管理组件判断后,得出电池包的温度符合第一温度范围时,关闭循环泵,停止对电池包进行温度调节。
例如,电池包的即时温度为5℃,设定第一温度范围为10℃~25℃,电池包的温度低于第一温度范围,需要对电池包进行升温,在对电池包不断进行升温过程中,使得电池包内电池温度测量器检测到的电池包的温度大于10℃时,关闭循环泵,停止对电池进行升温。
又例如,电池包的即时温度为30℃,设定第一温度范围为10℃~25℃,电池包的温度高于第一温度范围,需要对电池包进行降温,在对电池包不断进行降温过程中,使得电池包内电池温度测量器检测到的电池包的温度小于25℃时,关闭循环泵,停止对电池进行降温。
在本实施例中,电池包、管理组件、温度控制组件的电能由充电组件提供。
本发明实施例所提供的电池包的温度调节方法,通过每个电池包内的电池温度测量器检测所在电池包内电池单元的温度,由管理组件判断出该温度超出预设的第一温度范围时,生成相应的温度调节指示信号并发送给温度控制组件,然后温度控制组件根据接收到的温度调节指示信号,对循环管道内的液体温度进行检测,使得循环管道内的液体温度符合对电池包进行调节的温度后,通过循环管道输送用于调节电池包的温度的液体。从而实现了通过循环管道内的液体对电池包的温度进行调节,增加电池包的换热能力,其中,对电池包的降温效果显著,降温效率高,灵活性高,可控制性强,实现了提高电池包1的温度调节效率以及可靠性,有效的提高电池包的性能,延长电池包的使用寿命,并且,本发明所提供的电池包的温度调节系统还具有不受外界环境影响的效果,因此,解决了现有技术中采用风冷对电池包降温所带来的降温效率比较低,降温效果比较差,影响电池的性能和寿命的问题。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种电池包的温度调节系统,其特征在于,包括:电池包、管理组件、温度调节组件以及充电组件;
电池包与所述管理组件连接,并通过所述连接向所述管理组件发送检测到的自身的温度;
所述管理组件还与所述温度调节组件连接,并通过所述连接向所述温度调节组件发送与接收到的温度对应的第一温度调节指示信号;
所述温度调节组件通过循环管道与所述电池包连接,以及根据所述第一温度调节指示信号,通过所述循环管道输送用于调节所述电池包的温度的液体;
所述充电组件与所述管理组件连接,并向所述管理组件供电,以及通过所述管理组件向所述电池包和所述温度调节组件供电;
所述温度调节组件进一步包括:处理器、制冷组件、温度采集器、循环泵、所述循环管道以及加热组件;
所述循环泵以及所述加热组件均设置在所述循环管道上;
所述温度采集器设置于所述循环管道内,所述温度采集器还通过低压线缆与所述管理组件连接,用于将所述温度采集器采集到的所述循环管道内的液体的温度发送至所述管理组件,使得所述管理组件进行判断,在所述循环管道内液体的温度较低,不能满足为所述电池包进行加热时所需要的温度时,或者在所述循环管道内液体的温度较高,不能满足为所述电池包进行降温时,所述管理组件发送第二温度调节指示信号至所述处理器;
所述制冷组件与所述循环管道连通;
所述处理器分别与所述管理组件、所述循环泵、所述加热组件以及所述制冷组件连接,用于在接收到所述第二温度调节指示信号后,控制所述加热组件预先为所述循环管道内的液体进行加热,或者控制所述制冷组件为所述循环管道内的液体进行降温,以及,用于当所述循环管道内的液体的温度符合升温所需要的温度后,或者当所述循环管道内的液体的温度符合降温所需要的温度后,控制所述循环泵开始工作,使得所述循环管道内的液体开始流动,为所述电池包进行升温或者为所述电池包进行降温。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电池包进一步包括:M个电池单元、M个电池温度测量器和电池换热器,M为大于或者等于1的整数;
每个所述电池单元上设置有一个所述电池温度测量器;
每个所述电池温度测量器通过低压线缆与所述管理组件连接,以及通过所述连接向所述管理组件发送检测到的所在电池单元的温度;
所述电池换热器设置在各所述电池单元的底部,所述电池换热器还与所述循环管道相接触。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述温度调节组件进一步包括:液体储存箱;
所述循环管道与所述液体储存箱连通;
所述循环管道与所述电池包相接触;
所述温度采集器设置于所述液体储存箱与所述的电池包之间的所述循环管道内。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述制冷组件的数目为至少一组。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,每个所述制冷组件进一步包括:板式换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、风扇以及制冷回路;
所述板式换热器设置在所述循环管道上;
所述制冷回路分别与所述压缩机、所述冷凝器以及所述膨胀阀连通;
所述风扇设置在所述冷凝器外部。
6.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述电池包的数目为至少两个;所述温度调节组件还包括至少一个分流接头和至少一个汇流接头,所述循环管道包括液体输出管道和液体输入管道;
每个分流接头分别与至少两个所述液体输出管道连通;
每个汇流接头分别与至少两个所述液体输入管道连通。
7.一种电池包的温度调节方法,应用于上述权利要求1-6中任一项所述的电池包的温度调节系统,其特征在于,所述方法包括:
每个电池包内的电池温度测量器检测所在电池包内电池单元的温度;
管理组件判断出所述温度超出预设的第一温度范围时,生成第一温度调节指示信号,以及向温度控制组件发送所述第一温度调节指示信号;
所述温度控制组件根据所述第一温度调节指示信号,通过所述循环管道输送用于调节所述电池包的温度的液体;
所述温度控制组件根据所述第一温度调节指示信号,通过所述循环管道输送用于调节所述电池包的温度的液体,包括:
若所述第一温度调节指示信号为降温指示信号,所述温度控制组件接收到所述降温指示信号后,检测所述循环管道内液体的温度;
若所述液体的温度符合第二温度范围,开启循环泵,以使所述循环泵通过所述循环管道输送用于降低所述电池包的温度的液体;
或者,
若所述第一温度调节指示信号为升温指示信号,所述温度控制组件接收到所述升温指示信号后,检测所述循环管道内液体的温度;
若所述液体的温度符合第三温度范围,开启循环泵,以使所述循环泵通过所述循环管道输送用于升高所述电池包的温度的液体。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述管理组件判断出所述温度超出预设的第一温度范围时,生成第一温度调节指示信号,以及向温度控制组件发送所述第一温度调节指示信号,包括:
所述管理组件判断出所述温度大于预设的第一温度范围的最大值时,生成降温指示信号,以及向所述温度控制组件发送所述降温指示信号;或者,
所述管理组件判断出所述温度小于预设的第一温度范围的最小值时,生成升温指示信号,以及向所述温度控制组件发送所述升温指示信号。
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