CN112909374A - 一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法 - Google Patents

一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，水冷机组系统包括：整车BMS控制器；TMS控制器，TMS控制器与整车BMS控制器进行通信，并执行制冷、自循环或制热工作模式；电子水泵；电子风扇；压缩机；PTC液体加热器；三态压力开关；环境温度传感器；出水温度传感器；所述控制方法包括三种制冷、自循环或制热工作模式。本发明解决了现有控制策略影响系机组运行有效性及电器件使用寿命，不能实现多种工况，无法满足客户实际需求，市场竞争力低的技术问题。

Description

一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法。
背景技术
电池热管理系统水冷机组通过控制器采集水温、冷媒压力、环境温度等数据来调节压缩机转速、电子风扇转速、电子水泵转速。目前在实际运行过会遇到多种工况出现运行异常(如低温环境下冷媒压力偏低会出现报警、春秋季会出现压缩机频繁启动等)，暂未实现短时间内下高压条件不满足客户实际需求等，即该控制策略较简单严重影响系机组运行有效性及电器件使用寿命，未能考虑多种工况及客户实际需求，市场竞争力低。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，以解决现有控制策略影响系机组运行有效性及电器件使用寿命，不能实现多种工况，无法满足客户实际需求，市场竞争力低的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，水冷机组系统包括：
整车BMS控制器；
TMS控制器，TMS控制器与整车BMS控制器进行通信，并执行制冷、自循环或制热工作模式；
电子水泵，用于推动防冻液循环，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速推动防冻液循环，并反馈水泵工作状态给控制器；；
电子风扇，用于给散热器进行风冷，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速，并反馈电子风扇工作状态给TMS控制器；
压缩机，用于制冷，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行相应的转速进行制冷，且反馈压缩机工作状态给TMS控制器；
PTC液体加热器，用于加热防冻液，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行输出相应的加热功率，并反馈PTC液体加热器的工作状态给TMS控制器；
三态压力开关，包括低压开关、中态开关、高压开关，用于检测压缩机冷媒压力状态并反馈给TMS控制器；
环境温度传感器，用于检测环境温度并反馈给TMS控制器；
出水温度传感器，用于检测水冷机组出水口水温并反馈给TMS控制器；
其特征是，所述控制方法包括以下步骤：
(1)制冷模式：
(1-1)当BMS控制器发送制冷指令报文给到TMS控制器，环境温度传感器检测到环境温度＜10℃时，启动压缩机以最低转速运行3min，然后通过三态压力开关检测压缩机冷媒压力，当检测三态压力开关的中态开关闭合、低压开关闭合、高压开关闭合时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
电子风扇运行20s后，压缩机转速根据△T进行调整，△T＝水冷机组出水温度-目标温度；
当△T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
当0≤△T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
Figure BDA0002937041180000021
当-5℃≤△T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
当△T≤-5℃时，延时10s关闭压缩机；
(1-2)当环境温度传感器检测到：10℃≤环境温度＜50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵10s后打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％，
电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机转速根据△T进行调整，△T＝出水温度-目标温度；
当△T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
当0≤△T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
Figure BDA0002937041180000022
当-5℃≤△T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
当△T≤-5℃时，延时10s关闭压缩机；
(1-3)当环境温度传感器检测到：环境温度≥50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的50％；
电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机以最低转速运行；
(2)制热模式：
当BMS发送制热指令报文给到TMS，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，TMS控制器控制首次启动的液体加热PTC器按照最大功率运行；
当出水温度传感器检测到PTC液体加热器的出水温度Tw≥60℃，PTC液体加热器停止加热，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
当55℃＜Tw＜60℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的50％运行，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
当Tw≤55℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的80％功率运行，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
(3)自循环模式：
当BMS发送自循环指令报文给到TMS，TMS控制器在10s内控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％。
采用上述方案，具有以下效果：
第一，本发明高度的集成控制提供了一种高效可靠的电池热管理系统控制策略，具备良好的各工作模式控制，实现了系统控制更加可靠、节能、高效；
第二，本发明实现环境温度较低时的制冷功能，避免冬季温度较低时出现低压报警问题无法启动压缩机，保护压缩机以达到延长使用寿命；
第三，本发明环境温度较高时，采用压缩机低转速的控制逻辑来进行制冷，避免高负荷运行影响系统寿命；
第四，本发明环境温度多点监测，并做更加细化控制，避免压缩机在春秋季频繁启动，提高了工作效率且达到了延长压缩机适用寿命的目的；
第五，本发明控制水泵、风扇、压缩机按照制定的次序、时间启动或停止，有效保证系统可靠、高效运行并能达到保护机组电器件使用性能的目的；
第六，本发明控制器与压缩机进行CAN通讯，根据机组进出水温差调节相应的转速达到可靠、高效的控制；控制器通过PMW的方式控制电子风扇，根据系统冷媒的压力调节相应的转速达到可靠、精准的控制；控制器通过PMW的方式控制电子水泵的转速，根据检测的环境温度及工作模式调节相应的转速可靠、精准的控制；
第七，本发明增大压缩机启、停温度调节范围，避免压缩机频繁启动，保护压缩机以达到延长使用寿命。
第八，本发明增加多种工况运行策略：低温压力低屏蔽控制策略，适用春秋季温度压缩机运行策略，实现更加精准、有效的控制，延长电器件使用寿命，增强市场竞争力等。
为解决冷水机组关机后压缩机电容带有的高压电自然放电时间长，导致风险增加的技术问题，本发明采用以下技术方案，所述新能源汽车电池水冷机组还包括预充，预充内部有给压缩机高压电源的两路继电器K1\K2、放电电阻，TMS控制器控制预充内部继电器K1\K2断开或吸合接通，继电器K1是控制压缩机预充，继电器K2是给压缩机正常工作时主供电，上电前TMS控制器会检测两路继电器K1\K2是否为断开状态；放电电阻用于压缩机内电容的放电；
下高压模式：
BMS依次发送关机请求报文、下高压请求报文；
TMS控制器依次收到关机请求报文、下高压请求报文后，依次关闭压缩机、电子水泵、电子风扇，断开所有TMS主回路继电器K2，再发送断开状态至BMS；
TMS反馈关机模式报文，TMS控制高压继电器K2预充状态为断开或从发出下高压请求经过7s内断开高压继电器K2预充；
断开BMS热管理继电器。
采用上述方案，具有以下效果：本发明通过放电电阻对压缩机电容进行快速放电，实现了在接收到下高压报文信后快速到达下高压条件，并能在不影响机组及整车的电器可靠性的情况下满足快速下高压的目的。
对本发明作进一步改进，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：液位传感器，用于检测水路中水位状态并反馈给TMS控制器。
对本发明作进一步改进，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：防冻结温度传感器，用于检测空调系统里的蒸发器出口温度并反馈给TMS控制器。
对本发明作进一步改进，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：进水温度传感器，用于检测水冷机组进水口水温并反馈给TMS控制器。
对本发明作进一步改进，所述新能源汽车电池水冷机组还包括DC/DC直流电模块，整车高压上电后，DC/DC直流电模块输出低压24V给TMS控制器、电子风扇、电子水泵、压缩机内部控制器、PTC液体加热器内部控制器供电。
对本发明作进一步改进，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：自复位开关，用于给电子水泵手动排气，DC/DC直流电模块输出低压24V给自复位开关供电。
附图说明
图1是本发明新能源汽车电池水冷机组系统的结构示意图；
图2是本发明新能源汽车电池水冷机组系统自检的控制关系图；
图3是本发明新能源汽车电池水冷机组系统的关机与下高压的流程图。
具体实施方式
如图1-3所示，一种新能源汽车电池水冷机组系统包括：TMS控制器、预充、电子水泵、电子风扇、压缩机、DC-DC、PTC液体加热器、三态压力开关、液位传感器、环境温度传感器、环境温度传感器、防冻结温度传感器、进水温度传感器、出水温度传感器、自复位开关。
电子风扇：在制冷模式工作，根据控制器提供的PWM信号执行相应的转速给散热器进行风冷，并反馈风扇工作状态给控制器。
电子水泵：在制冷、自循环、制热模式下都工作，根据控制器提供的PWM信号执行相应的转速推动防冻液循环，并反馈水泵工作状态给控制器。
压缩机：在制冷模式下工作，通过CAN与控制器进行通讯执行相应的转速进行制冷，并反馈相应的信息给控制器，压缩机工作状态(停机、故障、运转/运行电流/直流电压)、故障时反馈故障(过流、过压、待机过压、待机欠压、通讯故障、过流降频、速度异常)信息。
DC-DC：整车高压上电后DC/DC输出低压24V给TMS控制器、电子风扇、电子水泵、压缩机内部控制器、PTC液体加热器内部控制器、自复位开关供电。
预充：预充内部有给压缩机高压电源的两路继电器K1\K2、放电电阻，TMS控制器控制预充内部继电器K1\K2断开或吸合接通，继电器K1是控制压缩机预充，继电器K2是给压缩机正常工作时主供电，上电前TMS控制器会检测两路继电器K1\K2是否为断开状态；放电电阻用于压缩机内电容的放电。
PTC液体加热器：在制热模式下工作，通过CAN与控制器进行通讯执行输出相应的功率，并反馈电压、电流、运行功率、运行状态(待机、运行、故障、无效)给控制器。
自复位开关：主要是为了给水泵手动排气，机组装车灌装防冻液时水路及水泵需要排气，手动按住自复位开关强制开启水泵进行排气。
三态压力开关：主要检测冷媒压力状态(高、中、低)，控制器检测到三态压力开关压力装后执行相应逻辑，异常时按照故障等级执行相应的策略并将故障码反馈给BMS；低压开关当系统有泄漏或制冷剂少时，为了保护压缩机不损坏，而强行切断压缩机的控制电路，使压缩机停止工作；中态开关当冷凝压力偏高时，强行让冷凝风扇高速旋转，降低高压压力，增加冷却效果；高压开关为了防止系统压力太大，导致系统爆炸等强行让压缩机停止工作；当系统高压压力异常高时，高压开关打开，切断压缩机的控制电路，使系统停止工作。
液位传感器：检测水路中水位状态并将状态反馈至控制器，确认防冻液是否缺少。
环境温度传感器：检测环境温度，控制器检测到环境温度传感器温度值,执行相应的工作状态。
防冻结温度传感器：检测蒸发器出口温度，控制器检测防冻结温度传感器温度值，防止发生制冷剂凝，防止发生防止影响机组制冷、制热、自循环效果
进水温度传感器：检测机组进水口水温，控制器检测到进水温度值后执行相应的逻辑。
出水温度传感器：检测机组出水口水温，控制器检测到进水温度值后执行相应的逻辑。
TMS控制器：主要与整车BMS进行CAN通讯，执行相应的工作模式(制冷、自循环、制热)，控制电子风扇启停及转速、电子水泵启停及转速、压缩机启停及转速、预充内部继电器吸合及断开、PTC液体加热器启停及加热功率，监测三态压力开关状态、液位传感器状态、环境温度传感器值、防冻结温度传感器值、进水温度传感器值、出水温度传感器值。
一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，包括以下步骤：
(1)制冷模式：
(1-1)当BMS控制器发送制冷指令报文给到TMS控制器，环境温度传感器检测到环境温度＜10℃时，启动压缩机以最低转速运行3min，然后通过三态压力开关检测压缩机冷媒压力，当检测三态压力开关的中态开关闭合、低压开关闭合、高压开关闭合时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
电子风扇运行20s后，压缩机转速根据△T进行调整，△T＝水冷机组出水温度-目标温度；当△T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
当0≤△T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
Figure BDA0002937041180000061
当-5℃≤△T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
当△T≤-5℃时，延时10s关闭压缩机；
(1-2)当环境温度传感器检测到：10℃≤环境温度＜50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵10s后打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％，
电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机转速根据△T进行调整，△T＝出水温度-目标温度；
当△T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
当0≤△T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
Figure BDA0002937041180000071
当-5℃≤△T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
当△T≤-5℃时，延时10s关闭压缩机；
(1-3)当环境温度传感器检测到：环境温度≥50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的50％；
电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机以最低转速运行；
(2)制热模式：
当BMS发送制热指令报文给到TMS，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，TMS控制器控制首次启动的液体加热PTC器按照最大功率运行；
当出水温度传感器检测到PTC液体加热器的出水温度Tw≥60℃，PTC液体加热器停止加热，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
当55℃＜Tw＜60℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的50％运行，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
当Tw≤55℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的80％功率运行，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
(3)自循环模式：
当BMS发送自循环指令报文给到TMS，TMS控制器在10s内控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％。
(4)下高压模式：
BMS依次发送关机请求报文、下高压请求报文；
TMS控制器依次收到关机请求报文、下高压请求报文后，依次关闭压缩机、电子水泵、电子风扇，断开所有TMS主回路继电器K2，再发送断开状态至BMS；
TMS反馈关机模式报文，TMS控制高压继电器K2预充状态为断开或从发出下高压请求经过7s内断开高压继电器K2预充；
断开BMS热管理继电器。

Claims (7)

1.一种新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，水冷机组系统包括：
整车BMS控制器；
TMS控制器，TMS控制器与整车BMS控制器进行通信，并执行制冷、自循环或制热工作模式；
电子水泵，用于推动防冻液循环，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速推动防冻液循环，并反馈水泵工作状态给控制器；；
电子风扇，用于给散热器进行风冷，其根据TMS控制器提供的PWM信号执行相应的转速，并反馈电子风扇工作状态给TMS控制器；
压缩机，用于制冷，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行相应的转速进行制冷，且反馈压缩机工作状态给TMS控制器；
PTC液体加热器，用于加热防冻液，其通过CAN与TMS控制器进行通讯并执行输出相应的加热功率，并反馈PTC液体加热器的工作状态给TMS控制器；
三态压力开关，包括低压开关、中态开关、高压开关，用于检测压缩机冷媒压力状态并反馈给TMS控制器；
环境温度传感器，用于检测环境温度并反馈给TMS控制器；
出水温度传感器，用于检测水冷机组出水口水温并反馈给TMS控制器；
其特征是，所述控制方法包括以下步骤：
(1)制冷模式：
(1-1)当BMS控制器发送制冷指令报文给到TMS控制器，环境温度传感器检测到环境温度＜10℃时，启动压缩机以最低转速运行3min，然后通过三态压力开关检测压缩机冷媒压力，当检测三态压力开关的中态开关闭合、低压开关闭合、高压开关闭合时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
电子风扇运行20s后，压缩机转速根据△T进行调整，△T＝水冷机组出水温度-目标温度；
当△T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
当0≤△T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
Figure FDA0002937041170000021
当-5℃≤△T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
当△T≤-5℃时，延时10s关闭压缩机；
(1-2)当环境温度传感器检测到：10℃≤环境温度＜50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，电子水泵10s后打开电子风扇，电子风扇转速根据三态压力开关状态进行调整：
当压力≤1.5MPa时，电子风扇转速为电子风扇最高转速的50％；
当压力＞1.5MPa，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％，
电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机转速根据△T进行调整，△T＝出水温度-目标温度；
当△T≥5℃时，压缩机以最高转速运行；
当0≤△T＜5℃时，以压缩机最低转速、最高转速对应每一度进行分档；每档对应转速为
Figure FDA0002937041170000022
当-5℃≤△T＜0℃时，压缩机以最低转速运行；
当△T≤-5℃时，延时10s关闭压缩机；
(1-3)当环境温度传感器检测到：环境温度≥50℃时，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的50％；
电子水泵运行10s后，打开电子风扇，电子风扇转速为电子风扇最高转速的80％；
电子风扇运行20s后，打开压缩机，压缩机以最低转速运行；
(2)制热模式：
当BMS发送制热指令报文给到TMS，TMS控制器控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％，TMS控制器控制首次启动的液体加热PTC器按照最大功率运行；
当出水温度传感器检测到PTC液体加热器的出水温度Tw≥60℃，PTC液体加热器停止加热，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
当55℃＜Tw＜60℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的50％运行，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
当Tw≤55℃时，PTC液体加热器以最大加热功率的80％功率运行，电子水泵以电子水泵最高转速80％运行；
(3)自循环模式：
当BMS发送自循环指令报文给到TMS，TMS控制器在10s内控制电子水泵运行，电子水泵转速控制在最高转速的80％。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，其特征是，所述新能源汽车电池水冷机组还包括预充，预充内部有给压缩机高压电源的两路继电器K1\K2、放电电阻，TMS控制器控制预充内部继电器K1\K2断开或吸合接通，继电器K1是控制压缩机预充，继电器K2是给压缩机正常工作时主供电，上电前TMS控制器会检测两路继电器K1\K2是否为断开状态；放电电阻用于压缩机内电容的放电；
下高压模式：
BMS依次发送关机请求报文、下高压请求报文；
TMS控制器依次收到关机请求报文、下高压请求报文后，依次关闭压缩机、电子水泵、电子风扇，断开所有TMS主回路继电器K2，再发送断开状态至BMS；
TMS反馈关机模式报文，TMS控制高压继电器K2预充状态为断开或从发出下高压请求经过7s内断开高压继电器K2预充；
断开BMS热管理继电器。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，其特征是，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：液位传感器，用于检测水路中水位状态并反馈给TMS控制器。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，其特征是，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：防冻结温度传感器，用于检测蒸发器出口温度并反馈给TMS控制器。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，其特征是，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：进水温度传感器，用于检测水冷机组进水口水温并反馈给TMS控制器。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，其特征是，所述新能源汽车电池水冷机组还包括DC/DC直流电模块，整车高压上电后，DC/DC直流电模块输出低压24V给TMS控制器、电子风扇、电子水泵、压缩机内部控制器、PTC液体加热器内部控制器供电。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车电池水冷机组系统控制方法，其特征是，所述新能源汽车电池水冷机组还包括：自复位开关，用于给电子水泵手动排气，DC/DC直流电模块输出低压24V给自复位开关供电。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106953138A (zh) * 2017-05-11 2017-07-14 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种动力电池水冷机组系统及其温差智能控制方法
CN107054061A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 江苏嘉和热系统股份有限公司 一种智能新能源汽车整车热管理系统
CN107230812A (zh) * 2017-05-31 2017-10-03 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车动力电池的冷却控制系统及方法
CN207345423U (zh) * 2017-09-13 2018-05-11 北汽银翔汽车有限公司 一种混合动力新能源汽车热管理控制系统
CN208170778U (zh) * 2018-05-21 2018-11-30 江西江铃集团新能源汽车有限公司 电动汽车热管理系统
CN109037840A (zh) * 2018-08-02 2018-12-18 四川野马汽车股份有限公司 一种电动汽车液冷电池系统及控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107054061A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 江苏嘉和热系统股份有限公司 一种智能新能源汽车整车热管理系统
CN106953138A (zh) * 2017-05-11 2017-07-14 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种动力电池水冷机组系统及其温差智能控制方法
CN107230812A (zh) * 2017-05-31 2017-10-03 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车动力电池的冷却控制系统及方法
CN207345423U (zh) * 2017-09-13 2018-05-11 北汽银翔汽车有限公司 一种混合动力新能源汽车热管理控制系统
CN208170778U (zh) * 2018-05-21 2018-11-30 江西江铃集团新能源汽车有限公司 电动汽车热管理系统
CN109037840A (zh) * 2018-08-02 2018-12-18 四川野马汽车股份有限公司 一种电动汽车液冷电池系统及控制方法

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