CN113851741B - 一种防凝露除湿方法及其动力电池系统 - Google Patents
一种防凝露除湿方法及其动力电池系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种防凝露除湿方法及其动力电池系统,包括:实时采集包括动力电池系统内壁温度、动力电池内部环境温度、湿度和压力参数;根据采集参数计算露点温度;确定启动或不启动除湿的条件包括:当内壁温度>露点温度;或当内壁温度≤露点温度,且实时绝缘阻值>设定绝缘阻值,且内部绝缘阻值变化量dR/dt≥0,不启动除湿;当内壁温度≤露点温度,实时绝缘阻值>设定绝缘阻值,且内部绝缘阻值变化量dR/dt<0;或当内壁温度≤露点温度,且实时绝缘阻值<设定绝缘阻值,启动除湿;在除湿状态下,采集并根据内壁温度和实时绝缘阻值,决定是否关闭除湿。本发明集成度高、环境适应性强、不影响动力电池密封,具有良好防凝露除湿效果。
Description
技术领域
本发明主要涉及动力电池的除湿,尤其涉及一种防凝露除湿方法及其动力电池系统。
背景技术
凝露的产生是一种自然现象。如果保持空气绝对湿度不变,降低空气温度,温度降低到一定值时空气中湿度会达到饱和,继续降温,空气中水分就会析出,这种有液态水析出的现象称为凝露。露点温度是指含湿量和大气压力保持不变的前提下能使空气相对湿度达到100%的温度。
对于密闭产品,凝露现象主要包括两种情况,一是在升温过程中壳体表面温度低于外部环境温度,壳体外表面的空气遇到低于露点温度的产品表面时水汽会凝结在壳体外壁,形成凝露;二是在降温过程中,外部环境先降温,壳体内壁比内部温度低,如果壳体内壁温度达到内部空气的露点温度,壳体内壁就会形成凝露。
中国国土面积广大,电动汽车运营过程中面临的气候条件复杂多样,其中典型如新疆等地昼夜温差大,云南多山地区温湿度变化大,东北地区冬季室内外温差巨大,南方长期梅雨季节以及长期高湿的沿海地带等多种情况,使得动力电池系统容易发生凝露现象,而凝露的产生对电池系统会产生多种危害,主要危险有以下几种:
第一,凝露滴至某些非导电金属表面,会与金属表面的灰尘等其他杂质作用加速零部件的腐蚀;
第二,凝露滴至某些导电金属零件上,会导致金属间的电气隔离失效,进而引起电气元件的短路甚至爆炸;同时凝露现场产生后使电器元件长期运行在高湿环境中,会缩短电器元件的使用寿命;
第三,凝露滴至某些绝缘零件表面,一方面使绝缘材料的电气绝缘性能下降甚至失效,另一方面长期高湿环境会使绝缘材料更易形成霉变等不良现象;
第四,凝露形成的高湿环境,会使空气介质的绝缘性能大大下降,进而导致绝缘失效现象发生。
为了避免凝露现象的产生,在电池系统设计之初就要考虑多种被动安全防凝露措施,一方面确保密闭箱体的密封性,保证IP67甚至IP68的防水等级要求;另一方面确保电池系统的保温功能,避免内部环境随外部气温的变化而迅速变化。但即使采用各种被动安全防凝露措施,在某些极端条件下以及主动安全防护措施失效的情况下,依然会有凝露现场产生,引起动力电池系统绝缘失效以及其他安全风险。因此,有必要考虑其他主动安全措施防止凝露现场产生或者及时采取除湿措施,保证电池系统安全。
现有技术方案中动力电池系统主动除湿方案一般有以下两种方案。
中国专利公开号:CN209747605U,其中揭示了一种带除湿功能的电动汽车电池包。即在电池包内部设计一套进风排风装置,增加内部空气流动,达到除湿的目的。虽然该方案提到了在进风口设置干燥箱,保证通风气体的有效性。但该方案依然有以下潜在缺陷,首先该方案结构复杂、干燥装置、进风装置、排风装置等部件众多,可靠性差,成本高,故障率高;其次该方案的通风排气装置势必导致与外界联通,无法保证动力电池系统IP67甚至IP68的密封要求;最后该方案的通风排气装置会产生一定的噪音,影响消费者以及乘客舱体验,同时功耗较高。
中国专利公开号:CN206210973U,其中揭示了一种电池包接插件式存储干燥剂结构。即在电池包内部放置干燥剂,干燥剂与箱体内部空间空气接触,达到除湿的目的。该方案也提到了干燥剂储存结构为快换结构,可以实现在不拆电池包的情况下,实现快速更换。但该方案依然有以下缺陷不能解决,首先干燥剂更换以及维护成本高,包括物料成本以及人工成本等;其次干燥剂更换周期不能准确确定,由于每个电动车用户的使用环境不同,干燥剂饱和时间也不同;最后干燥剂更换责任主体不确定,没有定义干燥剂更换维护责任主体,如果是消费者负责更换干燥剂会导致消费者反感及影响对电动汽车的接受度。
发明内容
为了克服以上问题,本发明提供了一种利用高分子电极材料并配合电池管理系统的解决方案,通过实时采集有关湿度、温度和压力等参数,确定开启或不开启除湿功能。
本发明公开揭示了一种防凝露除湿方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤一,实时采集包括动力电池系统内壁温度、动力电池内部环境温度、湿度和压力参数;
步骤二,根据所述采集参数计算露点温度;
步骤三,确定启动或不启动除湿的条件包括:
当所述内壁温度>所述露点温度,不启动除湿;
当所述内壁温度≤所述露点温度,且所述实时绝缘阻值>设定绝缘阻值,且内部绝缘阻值变化量dR/dt≥0,不启动除湿;
当所述内壁温度≤所述露点温度,所述实时绝缘阻值>所述设定绝缘阻值,且所述内部绝缘阻值变化量dR/dt<0,启动除湿;
当所述内壁温度≤所述露点温度,且所述实时绝缘阻值<所述设定绝缘阻值,启动除湿;
步骤四,在除湿状态下,采集并根据所述内壁温度和所述实时绝缘阻值的变化,决定是否关闭除湿。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种防凝露除湿方法,其特征在于,所述步骤四中进一步包括,关闭除湿的条件包括:
当所述内壁温度>所述露点温度;
或,当所述内壁温度≤所述露点温度,且所述实时绝缘阻值>所述设定绝缘阻值,且所述内部绝缘阻值变化量dR/dt≥0。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种防凝露除湿方法,其特征在于,所述露点温度T3为:
其中,a,b为常数:a=17.62,b=243.12,
RH为相对湿度,T2为动力电池内部环境温度。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种防凝露除湿方法,其特征在于,所述相对湿度RH为:
其中,PW为水气压力,PWS为在-100℃~100℃和大气压力0~20Mpa下的饱和水气压力。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种防凝露除湿方法,其特征在于,
所述饱和水气压力PWS为:
其中,a0=1;a1=-6.09~-6.02;a2=2.12~2.93;a3=-0.027~-0.016;a4=-1.32*10-5~1.67*10-5;a5=-0.49~2.4;a6=1
其中,所述k0为海拔对所述饱和水气压力PWS的影响系数,取值范围为0.83~1.15。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种防凝露除湿方法,其特征在于,所述设定绝缘阻值≥2.5MΩ。
同时,本发明还公开揭示了一种动力电池系统,应用上述任一种所述的防凝露除湿方法,其特征在于,所述动力电池系统包括:
传感器模块,实时采集包括动力电池系统内壁温度、动力电池内部环境温度、湿度和压力参数;
电池管理系统,根据所述传感器模块提供的参数和所述露点温度,确定是否开启除湿;
除湿装置,用于将所述动力电池系统内的水气电解并排出。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种动力电池系统,其特征在于,所述除湿装置进一步包括:
一对正、负极片及其中的固态聚合物膜,所述正、负电极片外接电源形成电回路,所述固态聚合物膜在通电情况下将所述动力电池系统内水气电解并排出。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种动力电池系统,其特征在于,所述传感器模块进一步包括:
温度传感器,设置在所述动力电池系统的壳体内壁,采集所述内壁温度;
温湿度压力集成传感器,设置在所述动力电池系统内,实时监测动力电池系统内部环境温度、压力和湿度。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种动力电池系统,其特征在于,所述动力电池系统进一步包括:
凝露点计算模块,接收所述温湿度压力集成传感器提供的参数,计算所述露点温度并提供给所述电池管理系统。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种动力电池系统,其特征在于,所述固态聚合物膜包括e-PTFE高分子聚合材料。
比较好的是,本发明进一步公开揭示了一种动力电池系统,其特征在于,所述负极片包括SUS303不锈钢材料,所述正极片包括钛镀铂材料。
采用本发明的防凝露除湿方法及其动力电池系统,集成度高、成本低、环境适应性强、可靠性高、结构简单、不影响动力电池密封、具有良好的防凝露除湿效果。
附图说明
包括附图是为提供对本申请进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本申请的实施例,并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中:
图1是本发明的动力电池系统组成框图;
图2是图1中除湿装置7的原理示意图;
图3是本发明第一实施例中动力电池系统的剖视图;
图4是本发明第二实施例中动力电池系统的剖视图;
图5是本发明动力电池系统的控制流程图。
附图标记
1――电源
2――温湿度压力集成传感器
3――温度传感器
4――凝露点计算模块
5――动力电池组
6――电压转换器
7――除湿装置
701――除湿装置负极片
702――除湿装置固态聚合物膜
703――除湿装置正极片
8――动力电池系统壳体
801――动力电池系统上壳体
802――动力电池系统下壳体
9――电池管理系统
10――上下壳体密封条
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外,尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外,要求不仅仅通过所使用的实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时,或将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
图1是本发明的动力电池系统组成框图。
该动力电池系统包括一动力电池系统壳体8,设置在该壳体8内包括:
动力电池组5和电池管理系统9。
防凝露装置,进一步包括:温湿度压力集成传感器2、温度传感器3、凝露点计算模块4、电压转换器6和除湿装置7。
此外,该动力电池系统还包括一电源1,设置在壳体8的外部。
通常,电源1采用12V供电,电压转换器6采用12V/3V转换。图示中,温湿度压力集成传感器2与凝露点计算模块4相连,温度传感器3通常设置在壳体8的内壁,并连接电池管理系统9,凝露点计算模块4的输出也连接电池管理系统9,动力电池组5连接电池管理系统9,电池管理系统9根据凝露点计算模块4的计算和分析判断,控制相连接的除湿装置7实现除湿的功能。
该电源1为温湿度压力集成传感器2、凝露点计算模块4、电池管理系统9提供工作用电支持,同时该电源1通过一个12V/3V电压转换器6为除湿装置7提供用电支持。
温度传感器3通常设置在该壳体8的内壁,用于实时监测动力电池系统壳体8的壳体内壁温度T1。
温湿度压力集成传感器2位于动力电池内部,用于实时监测动力电池系统内部环境温度T2、压力P和湿度H,同时将采集的信号反馈给凝露点计算模块4。
其中,凝露点计算模块4根据空气动力学理论和湿空气焓湿图曲线计算露点温度T3;温度传感器3监测到的实时温度T1以及凝露点计算模块4计算出来的露点温度T3都反馈至电池管理系统9,电池管理系统9通过对比T1和T3的数值,同时综合判断分析来自动力电池组5的绝缘阻值反馈,做出对除湿装置7开启或者关闭的信号指令发送,具体控制过程将结合图5做详细说明。
图2所示为图1中除湿装置7的原理示意图。
该除湿装置7包括负极片701、固态聚合物膜702、正极片703组成。其中,固态聚合物膜702复合在负极片701和正极片703之间。负极片701采用但不限于SUS303不锈钢材料,固态聚合物膜702采用但不限于e-PTFE高分子聚合材料,该材料具有绝佳的防水、透湿功能,化学稳定性极高,即使在高温下也不与强酸、强碱作用,其稳定性超过贵金属,而且具有良好的电绝缘性和抗老化性能;正极片703采用但不限于钛镀铂材料。正、负电极片703和701外接电源形成电回路。
该除湿装置7的工作原理如下:
当直流电施加到负极片701和正极片703两端时,固态聚合物膜702开始工作。在动力电池壳体8内部阳极侧发生除湿反应:正极片一定向内侧,由此,湿气中的水分子被分解成氢离子(H+)和氧气(O2),如下式:
H2O=2H++1/2O2+2e- (1)
然后,氢离子通过固态聚合物膜702游离到阴极侧。在动力电池壳体8外部阴极侧发生放湿反应,游离至阴极侧的氢离子与外部的氧反应,形成水分子或者水蒸气排出动力电池壳体8的外部,参见下式:
2H++1/2O2+2e-=H2O (2)
除湿装置7电压平台为DC 3V,整个除湿过程中,低功耗,无噪音,不影响乘客体验。
图3和图4示意了两种实施例提供的动力电池系统的剖视图,进一步示意了除湿装置7的安装情况。所示动力电池壳体8包括上壳体801和下壳体802两部分,动力电池组5设置在上下壳体围设空间内,上壳体801与下壳体802之间有密封条10保证上下壳体密封性。
图3的实施例中,除湿装置7可以安装在动力电池壳体8的上壳体801外部,图4的实施例中,除湿装置7可以安装在动力电池壳体8下壳体802外部,二者均不影响动力电池组5的安装排布空间。除湿装置7尺寸小,安装便捷,维护方便。由于采用密封条10,并不影响动力电池密封,动力电池系统依然能保证IP67甚至IP68的密封要求。
图5是应用本发明动力电池系统的控制流程图。
结合前述记载的该包括防凝露装置的动力电池系统的组成,下面介绍该系统采用该凝露装置实现除湿控制的步骤:
步骤S101:
控制策略启动,并系统初始化;在该初始化过程中,根据动力电池系统设计经验和使用环境,初步设定各参数,其中包括动力电池系统设定绝缘阻值R,R≥2.5MΩ;
步骤S102:
温度传感器3实时检测动力电池壳体8内壁温度T1,该温度范围为-30℃~60℃;
步骤S103:
温湿度压力集成传感器2实时检测动力电池内部环境温度T2、动力电池内部的压力数值P和动力电池内部的湿度H,动力电池内部环境温度T2的温度范围为-30℃~60℃;
步骤S104:
电池管理系统9检测电池包内部实时绝缘阻值R1,计算动力电池系统内部绝缘阻值变化量dR/dt,并将实时绝缘阻值R1和动力电池系统内部绝缘阻值变化量dR/dt提供给电池管理系统9;
步骤S105:
凝露点计算模块4收到步骤S103采集到的动力电池内部环境温度T2、动力电池内部的压力数值P和动力电池内部的湿度H后,根据空气动力学理论和湿空气焓湿图曲线计算露点温度T3;
具体来说,该露点温度T3的计算参考以下公式:
其中,a,b为常数:a=17.62,b=243.12
RH为相对湿度,T2为动力电池内部环境温度。
其中,相对湿度RH计算公式如下:
其中,PW为水气压力,PWS为在一定温度和大气压力下的饱和水气压力,该饱和水气压力PWS计算如下:
k0=f(T2,P) (7)
其中,ai为常数,各个常数取值范围如下:
a0=1;
a1=-6.09~-6.02;
a2=2.12~2.93;
a3=-0.027~-0.016;
a4=-1.32*10-5~1.67*10-5;
a5=-0.49~2.4;a6=1
其中,k0为考虑到海拔等因素变化对饱和水气压力PWS的影响系数,取值范围为0.83~1.15。
步骤S106:
电池管理系统9接收到来自步骤S102实时检测到的动力电池壳体8内壁温度T1、步骤S104信号检测到的实时绝缘阻值R1和动力电池系统内部绝缘阻值变化量dR/dt、以及步骤S105信号计算得到露点温度T3,进行判断分析,做出相应的操作;
需要说明的是,这里的动力电池系统内部绝缘阻值变化量反应了绝缘阻值随时间变化的情况,当dR/dt≥0,表示绝缘无影响;当dR/dt<0,表示绝缘下降;
步骤S107:
若内壁温度T1>露点温度T3,说明动力电池包内部还没有发生凝露,没必要采取除湿措施,转入步骤S111;
步骤S108:
若内壁温度T1≤露点温度T3,实时绝缘阻值R1>设定绝缘阻值R,并且反应内部绝缘阻值变化量的dR/dt≥0,说明动力电池内部有凝露现场产生,但动力电池系统绝缘阻值没有受到影响,即凝露的产生并没有影响到动力电池系统的绝缘安全,凝露有可能发生在非导电部位,转入步骤S111;
步骤S109:
若内壁温度T1≤露点温度T3,实时绝缘阻值R1>设定绝缘阻值R,并且反应内部绝缘阻值变化量的dR/dt<0,说明动力电池内部有凝露现象产生,虽然动力电池绝缘阻值依然满足系统要求,但绝缘阻值有下降趋势,说明此时凝露有可能发生在导电体部位或者凝露已经影响到了材料的绝缘性能,转入步骤S112;
步骤S110:
若内壁温度T1≤露点温度T3,实时绝缘阻值R1<设定绝缘阻值R,说明动力电池内部有凝露现场产生,且动力电池内部绝缘性能已经有了明显的降低(有可能多方面原因影响),有必要采取除湿措施,转入步骤S112;
步骤S111:
电池管理系统9不启动除湿装置7信号,转入步骤S116;
步骤S112:
电池管理系统9指令除湿装置7启动;
步骤S113:
在除湿装置7启动工作过程中,如果实时检测到内壁温度T1>露点温度T3,说明此时动力电池内部已不具备凝露产生条件,转入步骤S115;
步骤S114:
在除湿装置启动工作过程中,若内壁温度T1≤露点温度T3,实时绝缘阻值R1>设定绝缘阻值R,并且反应内部绝缘阻值变化量的dR/dt≥0,说明动力电池内部有凝露现场产生,但动力电池系统绝缘性能已经恢复,转入步骤S115;
步骤S115:
电池管理系统9关闭除湿装置7;
步骤S116:
结束控制策略。
本发明上述防凝露装置的动力电池系统,具有如下的技术效果:
第一,利用固态高分子电极膜通电状态下具有电解水汽(H2O)的性能,将质子(H+)穿透排出动力电池系统,并还原成水汽逸出,降低动力电池内部水汽含量达到除湿效果,而且,冷凝水排出侧为气态形式,不会形成结露;
第二,结合动力电池内部露点检测模块反馈信号以及电池管理系统绝缘检测模块反馈信号,自动判断除湿装置的启动和关闭,主动除湿;
第三,除湿装置低功耗,无噪音,不影响乘客体验;
第四,除湿装置尺寸小,安装便捷,维护方便,且不影响动力电池密封,动力电池系统依然能保证IP67甚至IP68的密封要求。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述发明披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外,本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品,该产品包括计算机可读程序编码。例如,计算机可读介质可包括,但不限于,磁性存储设备(例如,硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如,压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如,卡、棒、键驱动器……)。
计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号,例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式,包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播,包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述发明披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本申请,在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换,因此,只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
Claims (12)
1.一种防凝露除湿方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤一,实时采集包括动力电池系统内壁温度、动力电池内部环境温度、湿度和压力参数;
步骤二,根据所述采集参数计算露点温度;
步骤三,确定启动或不启动除湿的条件包括:
当所述内壁温度>所述露点温度,不启动除湿;
当所述内壁温度≤所述露点温度,且实时绝缘阻值>设定绝缘阻值,且内部绝缘阻值变化量dR/dt≥0,不启动除湿;
当所述内壁温度≤所述露点温度,实时绝缘阻值>所述设定绝缘阻值,且所述内部绝缘阻值变化量dR/dt<0,启动除湿;
当所述内壁温度≤所述露点温度,且所述实时绝缘阻值<所述设定绝缘阻值,启动除湿;
步骤四,在除湿状态下,采集并根据所述内壁温度和所述实时绝缘阻值的变化,决定是否关闭除湿。
2.根据权利要求1所述的防凝露除湿方法,其特征在于,所述步骤四中进一步包括,关闭除湿的条件包括:
当所述内壁温度>所述露点温度;
或,当所述内壁温度≤所述露点温度,且所述实时绝缘阻值>所述设定绝缘阻值,且所述内部绝缘阻值变化量dR/dt≥0。
3.根据权利要求2所述的防凝露除湿方法,其特征在于,所述露点温度T3为:
其中,a,b为常数:a=17.62,b=243.12,
RH为相对湿度,T2为动力电池内部环境温度。
4.根据权利要求3所述的防凝露除湿方法,其特征在于,所述相对湿度RH为:
其中,PW为水气压力,PWS为在-100℃~100℃和大气压力0~20Mpa下的饱和水气压力。
5.根据权利要求4所述的防凝露除湿方法,其特征在于,所述饱和水气压力PWS为:
其中,a0=1;a1=-6.09~-6.02;a2=2.12~2.93;a3=-0.027~-0.016;a4=-1.32*10-5~1.67*10-5;a5=-0.49~2.4;a6=1
其中,所述k0为海拔对所述饱和水气压力PWS的影响系数,取值范围为0.83~1.15。
6.根据权利要求5所述的防凝露除湿方法,其特征在于,
所述设定绝缘阻值≥2.5MΩ。
7.一种动力电池系统,应用权利要求1至6中任一种所述的防凝露除湿方法,其特征在于,所述动力电池系统包括:
传感器模块,实时采集包括动力电池系统内壁温度、动力电池内部环境温度、湿度和压力参数;
电池管理系统,根据所述传感器模块提供的参数和所述露点温度,确定是否开启除湿;
除湿装置,用于将所述动力电池系统内的水气电解并排出。
8.根据权利要求7所述的动力电池系统,其特征在于,所述除湿装置进一步包括:
一对正、负极片及其中的固态聚合物膜,所述正、负极片外接电源形成电回路,所述固态聚合物膜在通电情况下将所述动力电池系统内水气电解并排出。
9.根据权利要求8所述的动力电池系统,其特征在于,所述传感器模块进一步包括:
温度传感器,设置在所述动力电池系统的壳体内壁,采集所述内壁温度;
温湿度压力集成传感器,设置在所述动力电池系统内,实时监测动力电池系统内部环境温度、压力和湿度。
10.根据权利要求9所述的动力电池系统,其特征在于,所述动力电池系统进一步包括:
凝露点计算模块,接收所述温湿度压力集成传感器提供的参数,计算所述露点温度并提供给所述电池管理系统。
11.根据权利要求10所述的动力电池系统,其特征在于,
所述固态聚合物膜包括e-PTFE高分子聚合材料。
12.根据权利要求11所述的动力电池系统,其特征在于,
所述负极片包括SUS303不锈钢材料,所述正极片包括钛镀铂材料。
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