CN112259824A - 一种电动大巴电池箱的温度控制结构 - Google Patents

一种电动大巴电池箱的温度控制结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动大巴电池箱的温度控制结构，包括电池箱体、散热装置和温度调节系统；本发明通过在电池箱体的散热孔上覆盖散热格栅，天气炎热时将散热格栅打开，天气寒冷时将散热格栅关闭，从而可以起到夏天给电池箱体通风散热，冬天给电池箱体保温隔热的作用，延长了电池的使用寿命；本发明设置了温度调节系统，该设置包括处理器、数据存储模块、安全检测模块、温度调节模块、故障检测模块和预警控制模块；温度调节系统不仅对电池箱体的温度进行检测调节，而且能够对电池的故障进行检测，并将电池问题反馈给用户，实现了用户对电池实时监控，有助于提高电池的使用寿命。

Description

一种电动大巴电池箱的温度控制结构
技术领域
本发明属于电动大巴用电池箱技术领域，具体是一种电动大巴电池箱的温度控制结构。
背景技术
目前，电动大巴的电池箱散热主要有风冷和水冷两种方式，其中，应用较为广泛的是风冷方式，即通过在箱体内部安装散热风扇并在箱体上开设散热孔，将箱体内部的热量排出到电池箱外。该散热方式存在一个明显的缺点，即当冬天寒冷气候来临时，动力电池更注重的是保温隔热功能，由于每个电池箱都开设有散热孔，电池箱内部的热量就会通过散热孔而快速地散发到电池箱外，无法起到隔热保温的作用，增加了动力电池在低温环境下工作的时间区域，从而影响动力电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种电动大巴电池箱的温度控制结构，包括电池箱体、散热装置和温度调节系统；所述电池箱体的散热孔通过固定螺钉与散热装置固定连接，所述散热装置上侧焊接有L型预埋支架，所述散热装置下侧焊接有常规预埋支架，所述L型预埋支架和常规预埋支架分别通过第一螺栓和第二螺栓与散热格栅固定连接，所述散热装置的下侧焊接有Z字型支架，所述Z字型支架位于常规预埋支架的下侧。
优选的，所述温度调节系统包括处理器、数据存储模块、安全检测模块、温度调节模块、故障检测模块和预警控制模块；
所述温度调节模块用于通过散热装置调节电池箱体的温度，具体调节步骤为：
Z1：实时获取电池箱体内的温度值，并将电池箱体内的温度值标记为NWD；
Z2：实时获取电池箱体外的温度值，并将电池箱体外的温度值标记为WWD；
Z3：通过公式
Figure BDA0002726483050000021
获取温度评估系数WPX，其中α1和α2为预设比例系数，且α1+α2＝1.125；
Z4：获取汽车的行驶速度，并将汽车的行驶速度标记为XS；
Z5：当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS>V1时，判定电池箱体的温度处于中度危险等级，则通过处理器发送温度中度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度处于高度危险等级，则通过处理器发送温度高度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX≤L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度无危险，则通过处理器发送温度正常信号至预警控制模块；其中L1为预设温度评估系数阈值，V1为预设行驶速度阈值；
Z6：通过处理器将温度评估系数、行驶速度、温度中度调节信号发送记录、温度高度调节信号发送记录和温度正常信号发送记录发送至数据存储模块进行存储。
优选的，所述故障检测模块用于对车辆电池进行故障检测，具体检测步骤为：
步骤B1：获取车辆电池的端电压、电解液温度值和电解液浑浊度，并分别将端电压、电解液温度值和电解液浑浊度标记为DDY、DWD和DHZ；
步骤B2：通过公式
Figure BDA0002726483050000022
获取电池评估系数DPX；其中δ1为预设比例系数；
步骤B3：当电池评估系数DPX≥J2时，则判定电池异常，通过处理器发送电池异常信号至预警控制模块；当电池评估系数J1≤DPX<J2时，则判定电池损耗过大，通过处理器发送电池损耗警告信号至预警控制模块；当电池评估系数0<DPX<J1时，则判定电池正常；其中J1和J2为预设电池评估系数阈值；
步骤B4：通过处理器将电池的端电压、电解液温度值、电解液浑浊度和电池评估系数发送至数据存储模块进行存储。
优选的，所述安全检测模块用于对汽车电池的安全性进行检测，具体检测步骤为：
X1：获取电池箱体内部的湿度平均值，并将湿度平均值标记为XSD；
X2：获取汽车电池输出端的泄露电压和泄露电流，并将泄露电压和泄露电流分别标记为Ix和Ux；
X3：通过公式APX＝γ2×XSD×eγ3×Ux×Ix获取汽车电池的安全评估系数APX；其中γ2和γ3为预设比例系数，且γ2+γ3＝0.1125，e为自然常数；
X4：当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池报废，通过处理器发送给电池更换信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX<K1时，则判定汽车电池具有中度危险性，通过处理器发送电池中度危险信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX<J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池具有高度危险性，通过处理器发送电池高度危险信号至预警控制模块；其中J3为预设电池评估系数阈值，且J1<J3<J2，K1为预设安全评估系数阈值；
X5：通过处理器将安全评估系数、电池更换信号发送记录、电池中度危险信号发送记录和电池高度危险信号发送至数据存储模块进行存储。
优选的，所述预警控制模块用于对预警信号进行报警，所述预警信号为温度中度调节信号、温度高度调节信号、温度正常信号、电池更换信号、电池中度危险信号和电池高度危险信号，所述预警控制模块包括蜂鸣器和警报灯，具体报警步骤为：
N1：当预警控制模块接收到温度正常信号时，控制散热格栅关闭；当预警控制模块接收到温度中度调节信号时，控制散热格栅打开的角度大小为θ1；当预警控制模块接收到温度高度调节信号时，控制散热格栅打开的角度大小为θ2；其中θ1和θ2为预设角度阈值，且θ1<θ2；
N2：当预警控制模块接收到电池更换信号时，控制警报灯红色闪烁，且蜂鸣器发出警报；当预警控制模块接收到电池中度危险指令时，控制警报灯黄色闪烁，且蜂鸣器发出警报；当预警控制模块接收到电池高度危险指令时，控制警报灯橙色闪烁，且蜂鸣器发出警报。
优选的，所述散热格栅包括一个盖板和多个格栅组成，其中格栅平铺开刚好能够覆盖盖板上的开孔。
优选的，所述散热格栅上侧通过螺栓总成与单独铁板固定连接，所述单独铁板与L型预埋支架相互接触，通过单独铁板实现所有散热格栅同时开启或关闭的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在电池箱体的散热孔上覆盖散热格栅，天气炎热时将散热格栅打开，天气寒冷时将散热格栅关闭，从而可以起到夏天给电池箱体通风散热，冬天给电池箱体保温隔热的作用，延长了电池的使用寿命；
2、本发明将散热格栅和单独铁板通过螺栓总成固定，达到散热格栅同时开启和同时关闭的目的，能够更加高效地调节电池箱体的温度，一定程度上延长了电池的使用寿命；
3、本发明设置了温度调节系统，该设置包括处理器、数据存储模块、安全检测模块、温度调节模块、故障检测模块和预警控制模块；所述温度调节模块用于通过散热装置调节电池箱体的温度，所述故障检测模块用于对车辆电池进行故障检测，所述安全检测模块用于对汽车电池的安全性进行检测；温度调节系统不仅对电池箱体的温度进行检测调节，而且能够对电池的故障进行检测，并将电池问题反馈给用户，实现了用户对电池实时监控，有助于提高电池的使用寿命。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明的温度调节系统的原理示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的装配主视图；
图4为本发明的装配侧视图；
图5为图4中A处的放大示意图。
图中：1、散热孔；2、单独铁板；3、L型预埋支架；4、散热装置；5、散热格栅；6、螺栓总成；7、第一螺栓；8、常规预埋支架；9、Z字型支架；10、第二螺栓；11、固定螺钉。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种电动大巴电池箱的温度控制结构，包括电池箱体、散热装置4和温度调节系统；所述电池箱体的散热孔1通过固定螺钉11与散热装置4固定连接，所述散热装置4上侧焊接有L型预埋支架3，所述散热装置4下侧焊接有常规预埋支架8，所述L型预埋支架3和常规预埋支架8分别通过第一螺栓7和第二螺栓10与散热格栅5固定连接，所述散热装置4的下侧焊接有Z字型支架9，所述Z字型支架9位于常规预埋支架8的下侧。
进一步地，所述温度调节系统包括处理器、数据存储模块、安全检测模块、温度调节模块、故障检测模块和预警控制模块；
所述温度调节模块用于通过散热装置调节电池箱体的温度，具体调节步骤为：
Z1：实时获取电池箱体内的温度值，并将电池箱体内的温度值标记为NWD；
Z2：实时获取电池箱体外的温度值，并将电池箱体外的温度值标记为WWD；
Z3：通过公式
Figure BDA0002726483050000061
获取温度评估系数WPX，其中α1和α2为预设比例系数，且α1+α2＝1.125；
Z4：获取汽车的行驶速度，并将汽车的行驶速度标记为XS；
Z5：当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS>V1时，判定电池箱体的温度处于中度危险等级，则通过处理器发送温度中度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度处于高度危险等级，则通过处理器发送温度高度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX≤L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度无危险，则通过处理器发送温度正常信号至预警控制模块；其中L1为预设温度评估系数阈值，V1为预设行驶速度阈值；
Z6：通过处理器将温度评估系数、行驶速度、温度中度调节信号发送记录、温度高度调节信号发送记录和温度正常信号发送记录发送至数据存储模块进行存储。
进一步地，所述故障检测模块用于对车辆电池进行故障检测，具体检测步骤为：
步骤B1：获取车辆电池的端电压、电解液温度值和电解液浑浊度，并分别将端电压、电解液温度值和电解液浑浊度标记为DDY、DWD和DHZ；
步骤B2：通过公式
Figure BDA0002726483050000071
获取电池评估系数DPX；其中δ1为预设比例系数；
步骤B3：当电池评估系数DPX≥J2时，则判定电池异常，通过处理器发送电池异常信号至预警控制模块；当电池评估系数J1≤DPX<J2时，则判定电池损耗过大，通过处理器发送电池损耗警告信号至预警控制模块；当电池评估系数0<DPX<J1时，则判定电池正常；其中J1和J2为预设电池评估系数阈值；
步骤B4：通过处理器将电池的端电压、电解液温度值、电解液浑浊度和电池评估系数发送至数据存储模块进行存储。
进一步地，所述安全检测模块用于对汽车电池的安全性进行检测，具体检测步骤为：
X1：获取电池箱体内部的湿度平均值，并将湿度平均值标记为XSD；
X2：获取汽车电池输出端的泄露电压和泄露电流，并将泄露电压和泄露电流分别标记为Ix和Ux；
X3：通过公式APX＝γ2×XSD×eγ3×Ux×Ix获取汽车电池的安全评估系数APX；其中γ2和γ3为预设比例系数，且γ2+γ3＝0.1125，e为自然常数；
X4：当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池报废，通过处理器发送给电池更换信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX<K1时，则判定汽车电池具有中度危险性，通过处理器发送电池中度危险信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX<J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池具有高度危险性，通过处理器发送电池高度危险信号至预警控制模块；其中J3为预设电池评估系数阈值，且J1<J3<J2，K1为预设安全评估系数阈值；
X5：通过处理器将安全评估系数、电池更换信号发送记录、电池中度危险信号发送记录和电池高度危险信号发送至数据存储模块进行存储。
进一步地，所述预警控制模块用于对预警信号进行报警，所述预警信号为温度中度调节信号、温度高度调节信号、温度正常信号、电池更换信号、电池中度危险信号和电池高度危险信号，所述预警控制模块包括蜂鸣器和警报灯，具体报警步骤为：
N1：当预警控制模块接收到温度正常信号时，控制散热格栅5关闭；当预警控制模块接收到温度中度调节信号时，控制散热格栅5打开的角度大小为θ1；当预警控制模块接收到温度高度调节信号时，控制散热格栅5打开的角度大小为θ2；其中θ1和θ2为预设角度阈值，且θ1<θ2；
N2：当预警控制模块接收到电池更换信号时，控制警报灯红色闪烁，且蜂鸣器发出警报；当预警控制模块接收到电池中度危险指令时，控制警报灯黄色闪烁，且蜂鸣器发出警报；当预警控制模块接收到电池高度危险指令时，控制警报灯橙色闪烁，且蜂鸣器发出警报。
进一步地，所述散热格栅5包括一个盖板和多个格栅组成，其中格栅平铺开刚好能够覆盖盖板上的开孔。
进一步地，所述散热格栅5上侧通过螺栓总成6与单独铁板2固定连接，所述单独铁板2与L型预埋支架3相互接触，通过单独铁板2实现所有散热格栅5同时开启或关闭的目的。
进一步地，所述Z字型支架9方便散热装置4安装在电池箱体上。
上述公式均是去量化取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
本发明的工作原理：
通过在电池箱体的散热孔上覆盖散热格栅，天气炎热时将散热格栅打开，天气寒冷时将散热格栅关闭，从而可以起到夏天给电池箱体通风散热，冬天给电池箱体保温隔热的作用；
实时获取电池箱体内的温度值NWD，实时获取电池箱体外的温度值WWD，通过公式获取温度评估系数WPX，获取汽车的行驶速度XS；当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS>V1时，判定电池箱体的温度处于中度危险等级，则通过处理器发送温度中度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度处于高度危险等级，则通过处理器发送温度高度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX≤L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度无危险，则通过处理器发送温度正常信号至预警控制模块；
获取车辆电池的端电压、电解液温度值和电解液浑浊度，并分别将端电压、电解液温度值和电解液浑浊度标记为DDY、DWD和DHZ；通过公式获取电池评估系数DPX；当电池评估系数DPX≥J2时，则判定电池异常，通过处理器发送电池异常信号至预警控制模块；当电池评估系数J1≤DPX<J2时，则判定电池损耗过大，通过处理器发送电池损耗警告信号至预警控制模块；当电池评估系数0<DPX<J1时，则判定电池正常；
获取电池箱体内部的湿度平均值XSD；获取汽车电池输出端的泄露电压和泄露电流，并将泄露电压和泄露电流分别标记为Ix和Ux；通过公式A获取汽车电池的安全评估系数APX；当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池报废，通过处理器发送给电池更换信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX<K1时，则判定汽车电池具有中度危险性，通过处理器发送电池中度危险信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX<J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池具有高度危险性，通过处理器发送电池高度危险信号至预警控制模块。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动大巴电池箱的温度控制结构，其特征在于，包括电池箱体、散热装置(4)和温度调节系统；所述电池箱体的散热孔(1)通过固定螺钉(11)与散热装置(4)固定连接，所述散热装置(4)上侧焊接有L型预埋支架(3)，所述散热装置(4)下侧焊接有常规预埋支架(8)，所述L型预埋支架(3)和常规预埋支架(8)分别通过第一螺栓(7)和第二螺栓(10)与散热格栅(5)固定连接，所述散热装置(4)的下侧焊接有Z字型支架(9)，所述Z字型支架(9)位于常规预埋支架(8)的下侧。
2.根据权利要求1所述的一种电动大巴电池箱的温度控制结构，其特征在于，所述温度调节系统包括处理器、数据存储模块、安全检测模块、温度调节模块、故障检测模块和预警控制模块；
所述温度调节模块用于通过散热装置调节电池箱体的温度，具体调节步骤为：
Z1：实时获取电池箱体内的温度值，并将电池箱体内的温度值标记为NWD；
Z2：实时获取电池箱体外的温度值，并将电池箱体外的温度值标记为WWD；
Z3：通过公式
Figure FDA0002726483040000011
获取温度评估系数WPX，其中α1和α2为预设比例系数，且α1+α2＝1.125；
Z4：获取汽车的行驶速度，并将汽车的行驶速度标记为XS；
Z5：当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS>V1时，判定电池箱体的温度处于中度危险等级，则通过处理器发送温度中度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX>L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度处于高度危险等级，则通过处理器发送温度高度调节信号至预警控制模块；当温度评估系数WPX≤L1，且行驶速度XS≤V1时，判定电池箱体的温度无危险，则通过处理器发送温度正常信号至预警控制模块；其中L1为预设温度评估系数阈值，V1为预设行驶速度阈值；
Z6：通过处理器将温度评估系数、行驶速度、温度中度调节信号发送记录、温度高度调节信号发送记录和温度正常信号发送记录发送至数据存储模块进行存储。
3.根据权利要求2所述的一种电动大巴电池箱的温度控制结构，其特征在于，所述故障检测模块用于对车辆电池进行故障检测，具体检测步骤为：
步骤B1：获取车辆电池的端电压、电解液温度值和电解液浑浊度，并分别将端电压、电解液温度值和电解液浑浊度标记为DDY、DWD和DHZ；
步骤B2：通过公式
Figure FDA0002726483040000021
获取电池评估系数DPX；其中δ1为预设比例系数；
步骤B3：当电池评估系数DPX≥J2时，则判定电池异常，通过处理器发送电池异常信号至预警控制模块；当电池评估系数J1≤DPX<J2时，则判定电池损耗过大，通过处理器发送电池损耗警告信号至预警控制模块；当电池评估系数0<DPX<J1时，则判定电池正常；其中J1和J2为预设电池评估系数阈值；
步骤B4：通过处理器将电池的端电压、电解液温度值、电解液浑浊度和电池评估系数发送至数据存储模块进行存储。
4.根据权利要求3所述的一种电动大巴电池箱的温度控制结构，其特征在于，所述安全检测模块用于对汽车电池的安全性进行检测，具体检测步骤为：
X1：获取电池箱体内部的湿度平均值，并将湿度平均值标记为XSD；
X2：获取汽车电池输出端的泄露电压和泄露电流，并将泄露电压和泄露电流分别标记为Ix和Ux；
X3：通过公式APX＝γ2×XSD×eγ3×Ux×Ix获取汽车电池的安全评估系数APX；其中γ2和γ3为预设比例系数，且γ2+γ3＝0.1125，e为自然常数；
X4：当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池报废，通过处理器发送给电池更换信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX≥J3，且安全评估系数APX<K1时，则判定汽车电池具有中度危险性，通过处理器发送电池中度危险信号至预警控制模块；当电池评估系数DPX<J3，且安全评估系数APX≥K1时，则判定汽车电池具有高度危险性，通过处理器发送电池高度危险信号至预警控制模块；其中J3为预设电池评估系数阈值，且J1<J3<J2，K1为预设安全评估系数阈值；
X5：通过处理器将安全评估系数、电池更换信号发送记录、电池中度危险信号发送记录和电池高度危险信号发送至数据存储模块进行存储。
5.根据权利要求4所述的一种电动大巴电池箱的温度控制结构，其特征在于，所述预警控制模块用于对预警信号进行报警，所述预警信号为温度中度调节信号、温度高度调节信号、温度正常信号、电池更换信号、电池中度危险信号和电池高度危险信号，所述预警控制模块包括蜂鸣器和警报灯，具体报警步骤为：
N1：当预警控制模块接收到温度正常信号时，控制散热格栅(5)关闭；当预警控制模块接收到温度中度调节信号时，控制散热格栅(5)打开的角度大小为θ1；当预警控制模块接收到温度高度调节信号时，控制散热格栅(5)打开的角度大小为θ2；其中θ1和θ2为预设角度阈值，且θ1<θ2；
N2：当预警控制模块接收到电池更换信号时，控制警报灯红色闪烁，且蜂鸣器发出警报；当预警控制模块接收到电池中度危险指令时，控制警报灯黄色闪烁，且蜂鸣器发出警报；当预警控制模块接收到电池高度危险指令时，控制警报灯橙色闪烁，且蜂鸣器发出警报。
6.根据权利要求1所述的一种电动大巴电池箱的温度控制结构，其特征在于，所述散热格栅(5)上侧通过螺栓总成(6)与单独铁板(2)固定连接，所述单独铁板(2)与L型预埋支架(3)相互接触。
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