CN110867626A - 一种电池冷却装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池冷却装置及其控制方法，包括用于装电池的箱体，箱体内布置有电子风扇，还包括散热器、液体深度检测装置和控制器，控制器分别连接电子风扇、散热器和液体深度检测装置，液体深度检测装置用于检测电池冷却装置中的涉水深度，控制器用于比较涉水深度和电子风扇叶片运转的最低高度，当判定涉水深度达到或高于电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行，达到保护电池冷却装置中的电子风扇及其他元件，延长了电池冷却装置的使用寿命。

Description

一种电池冷却装置及其控制方法

技术领域

本发明属于动力电池冷却技术领域，具体涉及一种电池冷却装置及其控制方法。

背景技术

动力电池是电动汽车的核心部件之一，由于电动汽车在使用过程中其工况复杂、环境恶劣，电动汽车的动力电池在这种情况下发热严重，若不及时对动力电池进行冷却，带走电池所产生的热量，会造成动力电池性能衰减严重，甚至可能引起安全事故。

现有技术中，对于动力电池的冷却主要有：自然冷却、风冷、间接水冷、冷媒直冷以及浸油冷却的冷却方式。其中，风冷一般在电池冷却装置中设置电子风扇，采用电子风扇进行电池冷却，而电动汽车在实际运行过程，由于电池冷却装置一般布置在车辆的底盘上，使得电动汽车在行驶积水路面的过程中遇到涉水情况，致使车辆底盘上的电池冷却装置也会涉水，例如申请公布号为CN107706482A的中国专利申请提出的《电池冷却装置》，该电池冷却装置涉水后，电子元器件尤其是电子风扇会继续工作，继而可能引发电子元器件产生故障，导致电池冷却装置发生故障；并且，电子风扇涉水后，风扇叶片同时受水和空气阻力影响，容易损坏电机叶片和风扇电机运动轴系统；严重时电池冷却装置的故障最终引发整车电池电源系统故障，因此，电池冷却装置的涉水问题存在重大安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池冷却装置及其控制方法，用于解决现有电池冷却装置在涉水时产生的电子风扇安全隐患问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种电池冷却装置的控制方法，包括以下步骤：检测电池冷却装置中的涉水深度，当涉水深度达到或高于电池冷却装置中电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行，将电池冷却装置的风冷控制转为水冷控制，即通过浸入电池冷却装置中的积水，与装置中的散热器或电池产生热交换，达到保护电池冷却装置中的电子风扇及其他元件，延长了电池冷却装置的使用寿命。

为在电池冷却装置的涉水深度不影响电子风扇的工作，及时对电池进行风冷控制，当涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行，所述设定高度小于电子风扇叶片运转的最低高度。

为了避免电子风扇频繁往复的停止运行和启动运行，进一步，还包括计算电子风扇停止运行的时间间隔，当电子风扇停止运行的时间间隔大于第一设定时间，且涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行。

进一步，还包括计算电子风扇持续运行的时间间隔，当电子风扇持续运行的时间间隔大于第二设定时间，且涉水深度达到或高于所述电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行。

为了防止电池冷却装置中涉水深度的频繁变化导致电子风扇反复、快速启停引发的故障隐患，需要对多次检测的涉水深度进行处理计算，计算式如下：

式中，H为根据检测的涉水深度按照上式计算的最终涉水深度，n为检测涉水深度的次数，∑Hn为n次检测的实时涉水深度的总和。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种电池冷却装置，包括用于装电池的箱体，箱体内布置有电子风扇，还包括液体深度检测装置和控制器，控制器分别连接电子风扇和液体深度检测装置，液体深度检测装置用于检测电池冷却装置中的涉水深度，控制器用于比较所述涉水深度和电子风扇叶片运转的最低高度，当判定涉水深度达到或高于电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行，将风冷控制转为水冷控制。

进一步，控制器还用于在所述涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行，所述设定高度小于电子风扇叶片运转的最低高度。

进一步，控制器还用于计算电子风扇停止运行的时间间隔，当电子风扇停止运行的时间间隔大于第一设定时间，且涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行。

进一步，控制器还用于计算电子风扇持续运行的时间间隔，当电子风扇持续运行的时间间隔大于第二设定时间，且涉水深度达到或高于所述电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行。

进一步，所述控制器还用于根据液体深度检测装置检测的涉水深度进行计算，得到用于和电子风扇叶片运转的最低高度进行比较的最终涉水深度，计算式如下：

式中，H为最终涉水深度，n为液体深度检测装置检测涉水深度的次数，∑Hn为n次检测的实时涉水深度的总和。

作为对液体深度检测装置的进一步限定，所述液体深度检测装置为液位传感器，该液位传感器布置在过电子风扇电机轴线并垂直于箱体的底面上。

附图说明

图1是本发明的电池冷却装置中电子风扇的平面布置示意图；

图2是本发明的电池冷却装置中电子风扇和液位传感器的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本发明提出一种电池冷却装置，如图1所示，包括用于装电池的箱体，箱体内布置有电子风扇，还包括散热器、液位传感器和控制器，控制器分别连接电子风扇、散热器(图中未画出)和液位传感器，液位传感器用于检测电池冷却装置中的涉水深度，控制器用于比较涉水深度和电子风扇叶片运转的最低高度H1，当判定涉水深度达到或高于电子风扇叶片运转的最低高度H1时，控制电子风扇停止运行，将风冷控制转为水冷控制。

本发明通过检测电池冷却装置中的涉水深度，当涉水深度达到或高于电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行，达到保护电池冷却装置中的电子风扇及其他元件，延长了电池冷却装置的使用寿命。同时，利用浸入电池冷却装置中的积水，对装置中的散热器进行散热，达到电池的冷却效果。

控制器还用于在涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行，设定高度小于电子风扇叶片运转的最低高度，使电池冷却装置的涉水深度不深的情况下，及时对电池进行风冷控制，不影响电子风扇的工作。

控制器还用于计算电子风扇停止运行的时间间隔和电子风扇持续运行的时间间隔，当电子风扇停止运行的时间间隔大于第一设定时间，且涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行；当电子风扇持续运行的时间间隔大于第二设定时间，且涉水深度达到或高于电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行，避免电子风扇频繁往复的停止运行和启动运行。

由于汽车涉水情况复杂，若汽车经过多个水坑，则电池冷却装置中的水位瞬间波动大，为防止液位变化过快引发电子风扇反复、快速启停引发新的故障隐患，上述控制器还用于根据液体深度检测装置检测的涉水深度进行计算，得到用于和电子风扇叶片运转的最低高度进行比较的最终涉水深度，防止电池冷却装置中涉水深度的频繁变化导致电子风扇反复、快速启停引发的故障隐患。用于和电子风扇叶片运转的最低高度进行比较的最终涉水深度的计算式如下：

式中，H为最终涉水深度，n为液体深度检测装置检测涉水深度的次数，∑Hn为n次检测的实时涉水深度的总和。

在汽车行驶过程中上坡、下坡时，在图1中电子风扇往左、往右布置液位传感器的测试涉水深度均与风扇叶片实际涉水深度不一致，为准确检测风扇叶片的实际涉水深度，将该液位传感器布置在过电子风扇电机轴线并垂直于箱体的底面上，保证检测车在行驶过程中上坡、下坡时检测电子风扇实际涉水深度的准确性。

对应的，本发明还提出一种电池冷却装置的控制方法，通过液位传感器进行电池冷却装置涉水深度检测，当水位处于H1位置时(H≥H1)，电子风扇停止工作。电池冷却装置的散热器总成主要通过水冷式自然换热进行换热工作，用以支撑电池冷却装置的散热需求。当液位下降至H2时(H≤H2，H2为设定值)，电子风扇重新开启工作，完成一次停-开循环。

电池冷却装置初始正常工作时，水位变化与电子风扇工作的关系如下：

第一种情况：涉水深度H初始值＜H1，涉水深度逐渐增高。闭环工作如下：

水位上升至H≥H1时，由运转状态停止工作；

水位回落或上升，H＞H2，保持停止；

水位回落，H≤H2，由停止状态重新启动工作。

第二种情况：涉水深度H初始值＜H1，涉水深度逐渐降低时，保持运转状态。

第三种情况：涉水深度H初始值≥H1，涉水深度逐渐增高时，由运转工作状态转为停止工作状态。

第四种情况：涉水深度H初始值≥H1，涉水深度逐渐降低，当传感器检测到H大于等于H1，不允许风机(电子风扇的风机)启动；水位回落至H≤H2时，运行风机，电子风扇正常工作。

本发明将电池冷却装置涉水分为多种情况区分控制，有序框架，明确各状态控制运行方法，确保冷却装置运行效果，可规避控制逻辑混乱造成的多类故障。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电池冷却装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测电池冷却装置中的涉水深度，当涉水深度达到或高于电池冷却装置中电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行，将电池冷却装置的风冷控制转为水冷控制。

2.根据权利要求1所述的电池冷却装置的控制方法，其特征在于，当涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行，所述设定高度小于电子风扇叶片运转的最低高度。

3.根据权利要求2所述的电池冷却装置的控制方法，其特征在于，还包括计算电子风扇停止运行的时间间隔，当电子风扇停止运行的时间间隔大于第一设定时间，且涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行。

4.根据权利要求1所述的电池冷却装置的控制方法，其特征在于，还包括计算电子风扇持续运行的时间间隔，当电子风扇持续运行的时间间隔大于第二设定时间，且涉水深度达到或高于所述电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行。

5.根据权利要求1所述的电池冷却装置的控制方法，其特征在于，所述涉水深度的计算式如下：

式中，H为根据检测的涉水深度按照上式计算的最终涉水深度，n为检测涉水深度的次数，∑Hn为n次检测的实时涉水深度的总和。

6.一种电池冷却装置，包括用于装电池的箱体，箱体内布置有电子风扇，其特征在于，还包括散热器、液体深度检测装置和控制器，控制器分别连接电子风扇、散热器和液体深度检测装置，液体深度检测装置用于检测电池冷却装置中的涉水深度，控制器用于比较所述涉水深度和电子风扇叶片运转的最低高度，当判定涉水深度达到或高于电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行，将风冷控制转为水冷控制。

7.根据权利要求6所述的电池冷却装置，其特征在于，控制器还用于在所述涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行，所述设定高度小于电子风扇叶片运转的最低高度。

8.根据权利要求7所述的电池冷却装置，其特征在于，控制器还用于计算电子风扇停止运行的时间间隔，当电子风扇停止运行的时间间隔大于第一设定时间，且涉水深度低于或等于设定高度时，控制电子风扇启动运行。

9.根据权利要求6所述的电池冷却装置，其特征在于，控制器还用于计算电子风扇持续运行的时间间隔，当电子风扇持续运行的时间间隔大于第二设定时间，且涉水深度达到或高于所述电子风扇叶片运转的最低高度时，控制电子风扇停止运行。

10.根据权利要求6所述的电池冷却装置，其特征在于，所述控制器还用于根据液体深度检测装置检测的涉水深度进行计算，得到用于和电子风扇叶片运转的最低高度进行比较的最终涉水深度，计算式如下：

式中，H为最终涉水深度，n为液体深度检测装置检测涉水深度的次数，∑Hn为n次检测的实时涉水深度的总和。

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