CN109193077A - 电池恒温控制系统、电池系统和车辆 - Google Patents

电池恒温控制系统、电池系统和车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池恒温控制系统、电池系统和车辆，在对电池进行加热时，先对加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，才开始将加热介质传输至电池上，电池可以直接浸泡在加热介质当中，对电池进行加热。因此，对加热介质进行加热与将加热介质传输给电池并非同时进行，而是只有当加热介质的温度较高时才输出加热介质以对电池进行加热，那么，加热介质在对电池进行加热时，加热介质的温度已经变得很高，那么，电池温度上升速度就会比较高，提升了加热效率。因此，系统能够通过不断循环恒定温度的介质来保证电池内部温度稳定在要求范围内，从而使恒温控制系统智能化，使电池充放电性能达到最大化，保证电池的最大充放电性能。

Description

电池恒温控制系统、电池系统和车辆
技术领域
本发明涉及电池恒温控制系统、电池系统和车辆。
背景技术
现有的汽车用电池包一般都会有加热以及散热装置，目的是使汽车在寒冷环境下能够维持电池包的工作环境温度，在发热环境下可以及时给电池包散热，但是现在用于电池包的温控系统技术条件复杂，还给车体增加不必要的负担。
电池包在工作时的环境温度以及在充放电过程中电池的温度变化都会影响电池包的整体性能，因此需要提供一个稳定的工作环境温度，使得电池包能发挥最大性能。由于目前车用电池包的恒温装置过于复杂且给汽车增重，因此，目前迫切需要将电池恒温装置一体化、小型化、智能化。
授权公告号为CN206456258U的中国实用新型专利文件中公开了一种车辆用电池恒温控制系统，包括加热器，用于将加热器的热量传输至电池上的循环管路，控制器以及存储加热介质的加热介质存储箱，循环管路上设置有输送泵，加热介质通过加热器加热后通过输送泵将加热介质输送至电池外部，然后回传至加热介质存储箱，形成回路。控制策略为：当控制器检测到电池温度低于设定值时控制加热器以及输送泵工作给电池加热。该系统能够在电池温度较低时，对电池进行加热，以实现恒温控制。而且，当电池温度较低时，控制加热器对加热介质进行加热，同时输送泵工作，将加热介质给到电池，对电池进行加热，也就是说，加热器刚开始对加热介质进行加热的时候，加热介质的温度还比较低，输送泵就将温度不高的加热介质输送给电池，不能对电池进行快速加热，加热效率不高，而且，加热介质在循环过程中，温度会有一定程度的降低，虽然加热器能够对加热介质进行加热，然而，加热介质的温度上升速度变缓，尤其是刚开始加热介质的温度本身就不高的时候，降低了电池的加热效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池恒温控制系统，用以解决现有的电池恒温控制系统的电池加热效率较低的问题。本发明还提供一种电池系统，用以解决现有的电池系统中的电池恒温控制系统的电池加热效率较低的问题。本发明同时提供一种车辆，用以解决现有车辆中的电池恒温控制系统的电池加热效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明包括以下技术方案。
一种电池恒温控制系统，包括用于存储加热介质的加热介质存储箱，用于将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上的循环管路，以及恒温控制部分，所述恒温控制部分包括用于对加热介质存储箱中的加热介质进行加热的加热器，控制器，以及用于驱动加热介质传输至电池上的驱动模块，控制器控制连接所述加热器和驱动模块，控制系统还包括用于检测加热介质存储箱中加热介质温度的温度检测模块，控制器采样连接所述温度检测模块，当需要对电池进行加热时，控制器控制加热器对加热介质存储箱中的加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，控制驱动模块运行，将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，开始对电池进行加热，实现电池恒温控制。
在对电池进行加热时，先对加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，才开始将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，对电池进行加热。因此，并非是对加热介质进行加热与将加热介质传输给电池同时进行，而是只有当加热介质的温度较高时才输出加热介质以对电池进行加热，那么，加热介质在对电池进行加热时，加热介质的温度已经变得很高，那么，电池温度上升速度就会比较高，提升了加热效率，而且，即便加热介质在循环过程中温度会有一定程度的降低，这一部分的温度损耗对较高温度的加热介质造成的影响很小，对电池的加热效率的影响也较小。因此，系统能够通过不断循环恒定温度的介质来保证电池内部温度稳定在要求范围内，给电池提供稳定的温度环境，从而使恒温控制系统智能化，使电池充放电性能达到最大化，保证电池的最大充放电性能。
进一步地，所述加热器设置在所述加热介质存储箱中，以对加热介质进行加热，能够提升加热效率。
进一步地，所述循环管路上还设置有阀门，所述控制器控制连接所述阀门，在控制驱动模块运行的同时，控制所述阀门打开，提升加热介质的循环可靠性。
进一步地，所述驱动模块为设置在循环管路上的输送泵，用于输送循环管路中的加热介质。
一种电池系统，包括电池以及电池恒温控制系统，所述控制系统包括用于存储加热介质的加热介质存储箱，用于将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上的循环管路，以及恒温控制部分，所述恒温控制部分包括用于对加热介质存储箱中的加热介质进行加热的加热器，控制器，以及用于驱动加热介质传输至电池上的驱动模块，控制器控制连接所述加热器和驱动模块，控制系统还包括用于检测加热介质存储箱中加热介质温度的温度检测模块，控制器采样连接所述温度检测模块，当需要对电池进行加热时，控制器控制加热器对加热介质存储箱中的加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，控制驱动模块运行，将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，开始对电池进行加热，实现电池恒温控制。
在对电池进行加热时，先对加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，才开始将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，对电池进行加热。因此，并非是对加热介质进行加热与将加热介质传输给电池同时进行，而是只有当加热介质的温度较高时才输出加热介质以对电池进行加热，那么，加热介质在对电池进行加热时，加热介质的温度已经变得很高，那么，电池温度上升速度就会比较高，提升了加热效率，而且，即便加热介质在循环过程中温度会有一定程度的降低，这一部分的温度损耗对较高温度的加热介质造成的影响很小，对电池的加热效率的影响也较小。因此，系统能够通过不断循环恒定温度的介质来保证电池内部温度稳定在要求范围内，给电池提供稳定的温度环境，从而使恒温控制系统智能化，使电池充放电性能达到最大化，保证电池的最大充放电性能。
进一步地，所述加热器设置在所述加热介质存储箱中，以对加热介质进行加热，能够提升加热效率。
进一步地，所述循环管路上还设置有阀门，所述控制器控制连接所述阀门，在控制驱动模块运行的同时，控制所述阀门打开，提升加热介质的循环可靠性。
一种车辆，包括一种电池系统，所述电池系统包括电池以及电池恒温控制系统，所述控制系统包括用于存储加热介质的加热介质存储箱，用于将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上的循环管路，以及恒温控制部分，所述恒温控制部分包括用于对加热介质存储箱中的加热介质进行加热的加热器，控制器，以及用于驱动加热介质传输至电池上的驱动模块，控制器控制连接所述加热器和驱动模块，控制系统还包括用于检测加热介质存储箱中加热介质温度的温度检测模块，控制器采样连接所述温度检测模块，当需要对电池进行加热时，控制器控制加热器对加热介质存储箱中的加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，控制驱动模块运行，将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，开始对电池进行加热，实现电池恒温控制。
在对电池进行加热时，先对加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，才开始将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，对电池进行加热。因此，并非是对加热介质进行加热与将加热介质传输给电池同时进行，而是只有当加热介质的温度较高时才输出加热介质以对电池进行加热，那么，加热介质在对电池进行加热时，加热介质的温度已经变得很高，那么，电池温度上升速度就会比较高，提升了加热效率，而且，即便加热介质在循环过程中温度会有一定程度的降低，这一部分的温度损耗对较高温度的加热介质造成的影响很小，对电池的加热效率的影响也较小。因此，系统能够通过不断循环恒定温度的介质来保证电池内部温度稳定在要求范围内，给电池提供稳定的温度环境，从而使恒温控制系统智能化，使电池充放电性能达到最大化，保证电池的最大充放电性能。
进一步地，所述加热器设置在所述加热介质存储箱中，以对加热介质进行加热，能够提升加热效率。
进一步地，所述循环管路上还设置有阀门，所述控制器控制连接所述阀门，在控制驱动模块运行的同时，控制所述阀门打开，提升加热介质的循环可靠性。
附图说明
图1是车辆实施例中的电池系统原理示意图。
具体实施方式
车辆实施例
本实施例提供一种车辆，比如纯电动汽车。该车辆包括一种电池系统，当然，车辆还涉及其他的组成部分，由于其他的组成部分不是本申请的保护重点，这里就不再具体说明。
电池系统包括电池和电池恒温控制系统，电池恒温控制系统用于对电池进行恒温控制，这里，电池恒温控制是指当电池温度较低时，通过对电池进行加热，使电池温度上升并稳定在要求范围内。另外，电池为常规的储能设备，这里就不再具体说明。
电池恒温控制系统包括加热介质存储箱、循环管路和恒温控制部分，恒温控制部分包括加热器、控制器和驱动模块，控制器控制连接加热器和驱动模块，如图1所示。其中，加热介质存储箱为一个容器，加热介质存储在该容器中，为了与本申请主题相照应，以下将加热介质称为恒温介质，将加热介质存储箱称为恒温介质存储箱。加热器用于对恒温介质存储箱进行加热，以实现对恒温介质存储箱中的恒温介质进行加热，加热器可以为常规的电加热设备，而且，加热器与恒温介质存储箱的位置关系并不唯一，加热器可以敷设在恒温介质存储箱的外部，为了提高加热效率，本实施例中，加热器设置在恒温介质存储箱中，即浸没在恒温介质中，能够直接对恒温介质进行加热，当然，恒温介质不能对加热器造成任何影响，即不能影响加热器的正常工作。恒温介质存储箱设置有输出端和输入端，输入端与输出端之间连通循环管路，恒温介质从输出端输出，流经循环管路之后通过输入端回流入恒温介质存储箱中。恒温介质存储箱中的恒温介质通过该循环管路能够传输至电池上，即热量能够通过该循环管路传输至电池。电池与循环管路的布置关系属于现有技术，比如：为了提升加热效率，电池可以直接浸泡在恒温介质当中。驱动模块用于驱动恒温介质在循环管路上循环，以实现将加热后的恒温介质传输至电池。本实施例中，驱动模块为设置在循环管路上的传输泵。
系统还包括温度检测模块，用于检测恒温介质存储箱中的恒温介质的温度。先在控制器中设置一个设定目标温度阈值，该阈值为需要使电池恒定在该温度左右的目标温度，比如35℃。当需要对电池进行加热时，比如当电池温度较低时，控制器先控制加热器对恒温介质存储箱中的恒温介质进行加热，恒温介质的温度逐渐上升，当恒温介质的温度到达设定目标温度阈值时，表示恒温介质的温度到达目标温度，那么，控制器控制驱动模块运行，开始将恒温介质存储箱中的恒温介质输出到循环管路上，进而传输至电池上，使得与循环管路相连的电池上充满35°恒温的恒温介质，对电池进行加热，并在此温度下恒温介质能够通过循环管路不断循环，保证电池内的温度快速上升，实现电池恒温控制。另外，在对电池进行加热时，加热器持续对恒温介质进行加热，进一步地，加热器保持恒温实现恒温加热，防止恒温介质温度下降。
进一步地，为了可靠实现恒温介质的循环控制，在循环管路上还设置有阀门，比如电控阀，控制器控制连接该阀门，当控制器控制驱动模块运行的同时，控制该阀门打开，开始将恒温介质存储箱中的恒温介质输出到循环管路上。
另外，除了加热器浸没在恒温介质中，控制器也可以浸没在恒温介质中，当然，恒温介质也不能对控制器造成任何影响，即不能影响控制器的正常工作。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述电池系统的基本方案。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
电池系统实施例
本实施例提供一种电池系统，该电池系统可以独立于车辆而单独生产和保护。由于该电池系统在上述车辆实施例中已给出了详细地描述，本实施例就不再具体说明。
电池恒温控制系统实施例
本实施例提供一种电池恒温控制系统，该电池恒温控制系统可以独立于电池系统而单独生产和保护。由于该电池恒温控制系统在上述车辆实施例中已给出了详细地描述，本实施例就不再具体说明。

Claims (10)

1.一种电池恒温控制系统，包括用于存储加热介质的加热介质存储箱，用于将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上的循环管路，以及恒温控制部分，所述恒温控制部分包括用于对加热介质存储箱中的加热介质进行加热的加热器，控制器，以及用于驱动加热介质传输至电池上的驱动模块，控制器控制连接所述加热器和驱动模块，其特征在于，控制系统还包括用于检测加热介质存储箱中加热介质温度的温度检测模块，控制器采样连接所述温度检测模块，当需要对电池进行加热时，控制器控制加热器对加热介质存储箱中的加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，控制驱动模块运行，将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，开始对电池进行加热，实现电池恒温控制。
2.根据权利要求1所述的电池恒温控制系统，其特征在于，所述加热器设置在所述加热介质存储箱中，以对加热介质进行加热。
3.根据权利要求1或2所述的电池恒温控制系统，其特征在于，所述循环管路上还设置有阀门，所述控制器控制连接所述阀门，在控制驱动模块运行的同时，控制所述阀门打开。
4.根据权利要求1或2所述的电池恒温控制系统，其特征在于，所述驱动模块为设置在循环管路上的输送泵。
5.一种电池系统，包括电池以及电池恒温控制系统，所述控制系统包括用于存储加热介质的加热介质存储箱，用于将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上的循环管路，以及恒温控制部分，所述恒温控制部分包括用于对加热介质存储箱中的加热介质进行加热的加热器，控制器，以及用于驱动加热介质传输至电池上的驱动模块，控制器控制连接所述加热器和驱动模块，其特征在于，控制系统还包括用于检测加热介质存储箱中加热介质温度的温度检测模块，控制器采样连接所述温度检测模块，当需要对电池进行加热时，控制器控制加热器对加热介质存储箱中的加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，控制驱动模块运行，将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，开始对电池进行加热，实现电池恒温控制。
6.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，所述加热器设置在所述加热介质存储箱中，以对加热介质进行加热。
7.根据权利要求5或6所述的电池系统，其特征在于，所述循环管路上还设置有阀门，所述控制器控制连接所述阀门，在控制驱动模块运行的同时，控制所述阀门打开。
8.一种车辆，包括一种电池系统，所述电池系统包括电池以及电池恒温控制系统，所述控制系统包括用于存储加热介质的加热介质存储箱，用于将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上的循环管路，以及恒温控制部分，所述恒温控制部分包括用于对加热介质存储箱中的加热介质进行加热的加热器，控制器，以及用于驱动加热介质传输至电池上的驱动模块，控制器控制连接所述加热器和驱动模块，其特征在于，控制系统还包括用于检测加热介质存储箱中加热介质温度的温度检测模块，控制器采样连接所述温度检测模块，当需要对电池进行加热时，控制器控制加热器对加热介质存储箱中的加热介质进行加热，当加热介质的温度到达设定目标温度阈值时，控制驱动模块运行，将加热介质存储箱中的加热介质传输至电池上，开始对电池进行加热，实现电池恒温控制。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述加热器设置在所述加热介质存储箱中，以对加热介质进行加热。
10.根据权利要求8或9所述的车辆，其特征在于，所述循环管路上还设置有阀门，所述控制器控制连接所述阀门，在控制驱动模块运行的同时，控制所述阀门打开。
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