CN106784516A - 一种汽车电池模组及汽车电池模组的控制方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车电池模组及汽车电池模组的控制方法和控制装置，其中，所述汽车电池模组包括：电池模组本体；电池箱体，所述电池模组本体设置于所述电池箱体的内部，且所述电池箱体的至少一侧壁与所述电池模组本体之间设置有导热结构，其中设置有导热结构的所述侧壁远离所述电池模组的一侧还设置有导热风道；分别设置于所述导热风道的出风口和进风口的风道挡板。本发明所提供的汽车电池模组及汽车电池模组的控制方法可以实现散热和加热，保证加热的热量不散失，同时不破坏箱体的防水防尘等级，满足电动车不同状态下的运行，同时提升可电动汽车的温度适应性，延长电源系统的寿命。

Description

一种汽车电池模组及汽车电池模组的控制方法和控制装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种汽车电池模组及汽车电池模组的控制方法和控制装置。

背景技术

电池包作为电动汽车上的储能原件，也是电动汽车关键部件之一，直接影响电动汽车的性能。动力电池对温度变化特别敏感。特别是车辆上运用的大容量、高功率锂离子电池。车辆上的装载空间有限，车辆连接的电池数目较多，电源系统内部排布较为密集。当车辆在高速，低速，加速，减速等交替变换的不同状态下运行时，电池会以不同的倍率放电，以不同的热速率产生大量的热量，加上时间累积以及空间影响，热量会大量累积，产生热量不均的现象，加剧各电池模块、单体内阻和容量的不一致性。长时间积累，会造成部分电池过充和过放电，进而影响电池的寿命和性能，并造成安全隐患。如果电动汽车电池组在高温下得不到及时散热，将会导致电池组系统温度过高，温度分布不均，最终会降低电池充放电循环效率及寿命，严重时还会导致热失控，影响电池的安全性和可靠性；在低温下，电池内部电化学反应由于受温度影响也不能够正常运行，需要对电池包进行加热。因此，为了使电池包发挥最佳性能和寿命，需要优化电池包结构，对它进行热管理，增加散热及加热装置，调节电池运行的环境温度，保证电池包运行在最优的温度区间。

发明内容

本发控制方法和明提供了一种汽车电池模组及汽车电池模组的控制装置，其目的是为了解决汽车电池模组的加热或散热的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种汽车电池模组，包括：

电池模组本体；

电池箱体，所述电池模组本体设置于所述电池箱体的内部，且所述电池箱体的至少一侧壁与所述电池模组本体之间设置有导热结构，其中设置有导热结构的所述侧壁远离所述电池模组的一侧还设置有导热风道；

分别设置于所述导热风道的出风口和进风口的风道挡板，其中所述风道挡板可转动地与所述电池箱体连接，包括封闭所述导热风道的第一状态和使所述导热风道通过所述出风口和所述进风口与外界连通的第二状态；

驱动结构，用于驱动所述风道挡板在所述第一状态和所述第二状态之间动作；

鼓风结构，用于向所述导热风道内输入流通气流；

温度检测元件，设置于所述电池箱体的内部；

加热结构，设置于所述电池箱体的内部。

其中，所述鼓风结构包括吹风机和排风机，所述吹风机设置在所述进风口处，所述排风机设置在所述出风口处。

其中，所述导热风道内设置有多个散热翅片，所述散热翅片通过所述导热结构与所述电池模组中的电池相对应接触。

其中，所述加热结构包括电池加热片和与所述电池加热片连接的加热控制结构，其中所述电池加热片设置在所述电池模组的每两个电池之间。

其中，所述导热风道的底部由保温材料制成。

其中，所述电池箱体的两端侧壁上分别设置有凸出的密封防水结构。

本发明的实施例还提供了一种汽车电池模组的控制方法，应用于包括上述实施例所述汽车电池模组的汽车，所述控制方法包括：

获取汽车的当前行驶状态和所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度，以及电池模组的充电状态；

根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态。

其中，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为行驶状态，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于第一预设温度时，则向所述驱动结构输出第一控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第二状态；

当所述汽车为行驶状态，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于第二预设温度时，则向所述驱动结构输出第二控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第一状态，并向所述加热结构输出第四控制信号，使所述加热结构启动加热；且所述第一预设温度高于所述第二预设温度。

其中，所述根元件检测获得的据汽车的当前行驶状态、所述温度检测所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为停止状态并熄火，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于所述第一预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第一控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第二状态；

当所述汽车为停止状态并熄火，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于所述第二预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第二控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第一状态。

其中，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为停止状态，所述电池模组充电，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于所述第一预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第一控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第二状态，并向所述鼓风结构输出第三控制信号，使所述鼓风结构向所述导热风道内输入流通气流；

当所述汽车为停止状态，所述电池模组充电，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于所述第二预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第二控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第一状态，并向所述加热结构输出所述第四控制信号，使所述加热结构启动加热。

本发明的上述实施例还提供了一种汽车电池模组的控制装置，包括：

获取模块，用于获取汽车的当前行驶状态和温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度，以及电池模组的充电状态；

控制模块，用于根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向驱动结构、鼓风结构和加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态。

本发明的上述方案的有益效果如下：

本发明的上述实施例所述的电池模组通过外部电池箱体进行防水防尘防护，内部电池模组通过导热材料将电池模组产生的热量通过箱体表面的翅片将热量散出，与箱体外部夹层形成导热风道在车辆运行过程中对电池进行散热，当电池温度过高，前后鼓风结构启动对热量导出的散热翅片进行强制冷却保证电源系统问题在合理的区间；当电池温度较低时，电动开合板关闭，同时外部风道由底部保暖材料板保暖，保证电池内部热量不会散失，电源系统内部通过加热对电池进行加热，保证整个电源系统的热量不散失，满足电动车不同状态下的运行，同时提升可电动汽车的温度适应性，延长电源系统的寿命。

附图说明

图1为本发明的汽车电池模组的结构示意图；

图2为本发明的汽车电池模组的控制方法的流程示意图。

【附图标记说明】

1-电池模组本体；2-电池箱体；3-导热结构；4-导热风道；5-风道挡板；6-驱动结构；7-鼓风结构；8-散热翅片；9-电池加热片；10-保温底板；11-密封防水结构。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的汽车电池模组的加热或散热的问题，提供了一种汽车电池模组及汽车电池模组的控制方法和控制装置。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种汽车电池模组，包括：电池模组本体1；电池箱体2，所述电池模组本体1设置于所述电池箱体2的内部，且所述电池箱体2的至少一侧壁与所述电池模组本体1之间设置有导热结构3，其中设置有导热结构3的所述侧壁远离所述电池模组的一侧还设置有导热风道4；分别设置于所述导热风道4的出风口和进风口的风道挡板5，其中所述风道挡板5可转动地与所述电池箱体2连接，包括封闭所述导热风道4的第一状态和使所述导热风道4通过所述出风口和所述进风口与外界连通的第二状态；驱动结构6，用于驱动所述风道挡板5在所述第一状态和所述第二状态之间动作；鼓风结构7，用于向所述导热风道4内输入流通气流；温度检测元件，设置于所述电池箱体2的内部；加热结构，设置于所述电池箱体2的内部。

本发明的上述实施例所述的汽车电池模组本体1通过外部电池箱体2进行防水防尘防护，内部电池模组通过导热材料将电池模组产生的热量通过所述散热翅片8将热量散出，箱体外部夹层形成的导热风道4在车辆运行过程中对电池进行散热，当电池温度过高，前后鼓风结构7启动对热量导出的散热翅片8进行强制冷却保证电源系统问题在合理的区间；当电池温度较低时，所述风道挡板5关闭，同时外部风道由底部保暖材料板保暖，保证电池内部热量不会散失，电源系统内部通过加热对电池进行加热，保证整个电源系统的热量不散失，满足电动车不同状态下的运行，同时提升可电动汽车的温度适应性，延长电源系统的寿命。

其中，所述鼓风结构7包括吹风机和排风机，所述吹风机设置在所述进风口处，所述排风机设置在所述出风口处。

本发明的上述实施例所述的鼓风结构7包括设置在所述进风口处的吹风机和设置在所述出风口处的排风机，在汽车处于停止状态，电池模组处于充电状态时，若电池模组的温度过高，则所述鼓风结构7启动，对热量导出的散热翅片8进行强制冷却，保证电池模组的温度正常。

其中，所述导热风道4内设置有多个散热翅片8，所述散热翅片8通过所述导热结构3与所述电池模组中的电池相对应接触。

本发明的上述实施例所述的导热风道4内设置有多个散热翅片8，所述散热翅片8与所述电池模组之间设置有导热结构3，所述导热结构3能够使电池模组的热量顺利的导入所述散热翅片8，在电池模组的温度过高时，打开所述风道挡板5，使所述导热风道4内的散热翅片8上的热量通过空气流动散发出来，维持电池模组的温度正常。

其中，所述加热结构包括电池加热片9和与所述电池加热片9连接的加热控制结构，其中所述电池加热片9设置在所述电池模组的每两个电池之间。

本发明的上述实施例所述的加热结构包括电池加热片9和与所述电池加热片9连接的加热控制结构，在汽车的电池模组温度过低时，所述加热控制结构控制所述设置在所述电池模组的每两个电池之间的电池加热片9给电池模组加热，维持电池模组的温度正常，延长电池模组的使用寿命。

其中，所述导热风道4的底部由保温材料制成。

本发明的上述实施例所述的导热风道4的底部是由保温材料制成的保温底板10，所述保温底板10能够在所述导热风道4的两端封闭时，保存所述导热风道4内的热量，防止散热翅片8将热量散出，使电池模组的温度恒定，延长电池模组的使用寿命。

其中，所述电池箱体2的两端侧壁上分别设置有凸出的密封防水结构11。

本发明的上述实施例所述的所述电池箱体2的两端侧壁上设置有凸出的密封防水结构11，所述密封防水结构11为箱体的上下两部分凸出的边缘对接密封，起到了密封防水的作用。

如图2所示，本发明的实施例还提供了一种汽车电池模组的控制方法，应用于包括上述实施例所述汽车电池模组的汽车，所述控制方法包括：获取汽车的当前行驶状态和所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度，以及电池模组的充电状态；根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构的工作状态。

其中，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为行驶状态，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于第一预设温度时，则向所述驱动结构6输出第一控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第二状态；

当所述汽车为行驶状态，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于第二预设温度时，则向所述驱动结构6输出第二控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第一状态，并向所述加热结构输出第四控制信号，使所述加热结构启动加热。

其中，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为停止状态并熄火，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于所述第一预设温度时，则向所述驱动结构6输出所述第一控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第二状态；

当所述汽车为停止状态并熄火，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于所述第二预设温度时，则向所述驱动结构6输出所述第二控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第一状态。

其中，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为停止状态，所述电池模组充电，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于所述第一预设温度时，则向所述驱动结构6输出所述第一控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第二状态，并向所述鼓风结构7输出第三控制信号，使所述鼓风结构7向所述导热风道4内输入流通气流；

当所述汽车为停止状态，所述电池模组充电，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于所述第二预设温度时，则向所述驱动结构6输出所述第二控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第一状态，并向所述加热结构输出所述第四控制信号，使所述加热结构启动加热。

本发明的上述实施例所述的汽车电池模组的控制方法的具体实施方式为实时地获取汽车的当前行驶状态和所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度，以及电池模组的充电状态；当所述汽车为行驶状态时，若判断当前状态符合散热条件，向所述驱动结构6输出第一控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第二状态；若判断当前状态符合加热状态，向所述驱动结构6输出第二控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第一状态，向所述加热结构输出第四控制信号，使所述加热结构启动加热；当所述汽车为停止状态并熄火时，若判断当前状态符合散热条件，向所述驱动结构6输出第一控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第二状态；若判断当前状态符合加热状态，向所述驱动结构6输出第二控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第一状态；当所述汽车为停止状态，且所述电池模组充电时，若判断当前状态符合散热条件，向所述驱动结构6输出第一控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第二状态，并向所述鼓风结构7输出第三控制信号，使所述鼓风结构7向所述导热风道4内输入流通气流；若判断当前状态符合加热状态，向所述驱动结构6输出第二控制信号，使所述驱动结构6驱动所述风道挡板5呈第一状态，并向所述加热结构输出第四控制信号，使所述加热结构启动加热。

本发明的上述实施例还提供了一种汽车电池模组的控制装置，包括：获取模块，用于获取汽车的当前行驶状态和温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度，以及电池模组的充电状态；控制模块，用于根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向驱动结构6、鼓风结构7和加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构6、所述鼓风结构7和所述加热结构的工作状态。

本发明的上述实施例所述的汽车电池模组本体1通过外部电池箱体2进行防水防尘防护，内部电池模组通过导热材料将电池模组产生的热量通过所述散热翅片8将热量散出，箱体外部夹层形成的导热风道4在车辆运行过程中对电池进行散热，当电池温度过高，前后鼓风结构7启动对热量导出的散热翅片8进行强制冷却保证电源系统问题在合理的区间；当电池温度较低时，所述风道挡板5关闭，同时外部风道由底部保暖材料板保暖，保证电池内部热量不会散失，电源系统内部通过加热对电池进行加热，保证整个电源系统的热量不散失，满足电动车不同状态下的运行，同时提升可电动汽车的温度适应性，延长电源系统的寿命。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种汽车电池模组，其特征在于，包括：

电池模组本体；

电池箱体，所述电池模组本体设置于所述电池箱体的内部，且所述电池箱体的至少一侧壁与所述电池模组本体之间设置有导热结构，其中设置有导热结构的所述侧壁远离所述电池模组的一侧还设置有导热风道；

分别设置于所述导热风道的出风口和进风口的风道挡板，其中所述风道挡板可转动地与所述电池箱体连接，包括封闭所述导热风道的第一状态和使所述导热风道通过所述出风口和所述进风口与外界连通的第二状态；

驱动结构，用于驱动所述风道挡板在所述第一状态和所述第二状态之间动作；

鼓风结构，用于向所述导热风道内输入流通气流；

温度检测元件，设置于所述电池箱体的内部；

加热结构，设置于所述电池箱体的内部。

2.根据权利要求1所述的汽车电池模组，其特征在于，所述鼓风结构包括吹风机和排风机，所述吹风机设置在所述进风口处，所述排风机设置在所述出风口处。

3.根据权利要求1所述的汽车电池模组，其特征在于，所述导热风道内设置有多个散热翅片，所述散热翅片通过所述导热结构与所述电池模组中的电池相对应接触。

4.根据权利要求1所述的汽车电池模组，其特征在于，所述加热结构包括电池加热片和与所述电池加热片连接的加热控制结构，其中所述电池加热片设置在所述电池模组的每两个电池之间。

5.根据权利要求1所述的汽车电池模组，其特征在于，所述导热风道的底部由保温材料制成。

6.根据权利要求1所述的汽车电池模组，其特征在于，所述电池箱体的两端侧壁上分别设置有凸出的密封防水结构。

7.一种汽车电池模组的控制方法，其特征在于，应用于包括如权利要求1～6任一项所述汽车电池模组的汽车，所述控制方法包括：

获取汽车的当前行驶状态和所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度，以及电池模组的充电状态；

根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态。

8.根据权利要求7所述汽车电池模组的控制方法，其特征在于，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为行驶状态，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于第一预设温度时，则向所述驱动结构输出第一控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第二状态；

当所述汽车为行驶状态，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于第二预设温度时，则向所述驱动结构输出第二控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第一状态，并向所述加热结构输出第四控制信号，使所述加热结构启动加热；且所述第一预设温度高于所述第二预设温度。

9.根据权利要求8所述汽车电池模组的控制方法，其特征在于，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为停止状态并熄火，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于所述第一预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第一控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第二状态；

当所述汽车为停止状态并熄火，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于所述第二预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第二控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第一状态。

10.根据权利要求9所述汽车电池模组的控制方法，其特征在于，所述根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态的步骤包括：

当所述汽车为停止状态，所述电池模组充电，且所述汽车电池模组的内部当前温度高于所述第一预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第一控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第二状态，并向所述鼓风结构输出第三控制信号，使所述鼓风结构向所述导热风道内输入流通气流；

当所述汽车为停止状态，所述电池模组充电，且所述汽车电池模组的内部当前温度低于所述第二预设温度时，则向所述驱动结构输出所述第二控制信号，使所述驱动结构驱动所述风道挡板呈第一状态，并向所述加热结构输出所述第四控制信号，使所述加热结构启动加热。

11.一种汽车电池模组的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取汽车的当前行驶状态和温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度，以及电池模组的充电状态；

控制模块，用于根据汽车的当前行驶状态、所述温度检测元件检测获得的所述汽车电池模组的内部当前温度以及电池模组的充电状态，分别向驱动结构、鼓风结构和加热结构输出控制信号，控制所述驱动结构、所述鼓风结构和所述加热结构的工作状态。