CN114497806A - 一种动力电池热管理系统及控制方法 - Google Patents

一种动力电池热管理系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114497806A
CN114497806A CN202210093682.XA CN202210093682A CN114497806A CN 114497806 A CN114497806 A CN 114497806A CN 202210093682 A CN202210093682 A CN 202210093682A CN 114497806 A CN114497806 A CN 114497806A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
pipe
cooling liquid
thermal management
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210093682.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张传伟
黄静
孙尉心
李祎坤
许旭升
李晨曦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Science and Technology
Original Assignee
Xian University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Science and Technology filed Critical Xian University of Science and Technology
Priority to CN202210093682.XA priority Critical patent/CN114497806A/zh
Publication of CN114497806A publication Critical patent/CN114497806A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种动力电池热管理系统及控制方法，系统包括制冷器、热管理装置和控制单元，热管理装置包括箱体、进液总管和出液总管，箱体内竖直间隔设置有多个空心铝板，相邻空心铝板之间用于放置单体电池，每个空心铝板上均设置有进液短管和出液短管，多个进液短管均与进液总管连通，多个出液短管均与出液总管连通，制冷器连接有冷却液输送管和冷却液回流管，冷却液输送管与进液总管连通，冷却液回流管与出液总管连通，冷却液输送管上设置有循环泵。本发明系统结构简单，设计合理，实现方便，结合控制方法，能够有效应用在动力电池热管理中，均衡各单体电池之间的温差，效率高，耗能低，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种动力电池热管理系统及控制方法
技术领域
本发明属于动力电池热管理技术领域，具体涉及一种动力电池热管理系统及控制方法。
背景技术
碳排放的主要来源之一是燃油汽车，汽车行业发展迅速，自2020年4月以来，汽车销量持续保持增长。因此，为了降低碳排放量，汽车的动力来源急需转型，即要从燃油汽车转型为新能源汽车。其中，纯电动汽车要占新能源汽车的95％以上。纯电动汽车的续航能力靠的是动力电池，然而纯电动汽车发展至今，动力电池管理关键技术的发展瓶颈尚未解决，即“高比能”与“高安全”相互矛盾。由于动力电池在使用过程中电池表面温度不均衡，1C放电时电池表面最大温差为4.87 ℃，2C放电时电池表面最大温差为8.9℃，在20℃温度环境下2C大倍率放电状态下电池会快速升温并且较1C放电电池平均表面温度高4.5℃。因此，为了达到单体电池在高温及低温环境下的正常工作，均衡各单体电池之间的温差，保障电动汽车的使用安全，提高动力电池的使用性能及寿命，动力电池管理系统中的热管理的完善能够助推发展瓶颈的解决。
现有技术中，动力电池热管理系统存在的问题是：对升降电池温度所使用的材料及设备复杂，占用了较大空间，大大加重了汽车的自身重量，降低了电池有效功的输出。同时，对动力电池的降温通常采用整体降温，导致均衡各单体电池之间的温差的效率差。因此，需要一种结构简单，设计合理，重量轻，耗能低，能够快速均衡各单体电池之间的温差的动力电池热管理系统及控制方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种动力电池热管理系统及控制方法，其系统结构简单，设计合理，实现方便，结合控制方法，能够有效应用在动力电池热管理中，均衡各单体电池之间的温差，效率高，耗能低，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种动力电池热管理系统，所述动力电池包括多个单体电池，所述热管理系统包括制冷器和设置在动力电池上的热管理装置，以及控制所述制冷器启停和所述热管理装置实现热管理的控制单元；所述热管理装置包括箱体、进液总管和出液总管，所述箱体内竖直间隔设置有多个空心铝板，相邻所述空心铝板之间用于放置单体电池，每个所述空心铝板上均设置有进液短管和出液短管，多个所述进液短管均与进液总管连通，多个所述出液短管均与出液总管连通，所述制冷器连接有冷却液输送管和冷却液回流管，所述冷却液输送管与进液总管连通，所述冷却液回流管与出液总管连通，所述冷却液输送管上设置有循环泵。
上述的一种动力电池热管理系统，所述控制单元包括主控模块和均与主控模块相接的多个从控模块，每个单体电池对应一个从控模块，所述主控模块包括主控制器，所述主控制器的输出端接有设置在冷却液输送管上的第一液用电磁阀和设置在冷却液回流管上的第二液用电磁阀，所述制冷器和循环泵均与主控制器连接；所述从控模块包括从控制器，所述从控制器的输入端接有设置在单体电池上的温度传感器，所述从控制器的输出端接有设置在进液短管上的流量调节阀。
上述的一种动力电池热管理系统，所述冷却液输送管与冷却液回流管之间连接有内循环管，所述内循环管与冷却液输送管的连接处位于第一液用电磁阀与循环泵之间，所述内循环管与冷却液回流管的连接处位于第二液用电磁阀与出液总管之间，所述内循环管上设置有第三液用电磁阀，所述第三液用电磁阀与主控制器的输出端连接。
上述的一种动力电池热管理系统，所述空心铝板的表面与单体电池的表面充分接触。
上述的一种动力电池热管理系统，所述空心铝板内充斥有冷却液。
上述的一种动力电池热管理系统，所述冷却液采用盐水。
本发明还公开了一种动力电池热管理控制方法，采用上述的系统，所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、所述从控模块采集各个单体电池的温度值，并将采集值传输至主控模块；
步骤二、所述主控模块计算多个采集值的温度平均值；
步骤三、当所述温度平均值超过第一设定阈值时，进行外部冷却液循环降温；
步骤四、当所述温度平均值小于第一设定阈值时，所述主控模块进一步计算多个采集值间的最大温差值；
步骤五、当所述最大温差值超过第二设定阈值时，进行内部冷却液循环降温。
上述的一种动力电池热管理控制方法，步骤三中所述进行外部冷却液循环降温的具体过程包括：所述主控制器控制第三液用电磁阀关闭，控制制冷器和循环泵启动，控制第一液用电磁阀和第二液用电磁阀打开；同时，所述主控制器发送信号至各个从控制器，所述从控制器控制流量调节阀打开；所述制冷器对冷却液进行制冷，所述冷却液依次通过冷却液输送管、进液总管、空心铝板、出液总管、冷却液回流管和制冷器进行循环；在循环过程中，所述温度传感器采集单体电池的温度值，所述从控制器计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量。
上述的一种动力电池热管理控制方法，步骤五中所述进行内部冷却液循环降温的具体过程包括：所述主控制器控制制冷器停止，控制第一液用电磁阀和第二液用电磁阀关闭，控制循环泵启动，控制第三液用电磁阀打开；同时，所述主控制器发送信号至采集温度最大值和温度最小值对应的从控制器，控制对应的流量调节阀打开；在循环泵作用下，所述冷却液依次通过冷却液输送管部分段、进液总管、打开流量调节阀的空心铝板、出液总管、冷却液回流管部分段和内循环管进行循环；在循环过程中，所述温度传感器采集单体电池的温度值，所述从控制器计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量。
上述的一种动力电池热管理控制方法，所述温度传感器采集单体电池的温度值，所述从控制器计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量的具体过程包括：
步骤A1、所述温度传感器采集单体电池的温度值T1；
步骤A2、间隔时间t，所述温度传感器采集单体电池的温度值T2；
步骤A3、所述从控制器根据公式ΔT＝|T1-T2|计算间隔时间t的温差值ΔT；
步骤A4、所述从控制器根据公式
Figure BDA0003490067740000041
计算冷却液的流量u；其中，q 为动力电池的单位体积生热率，h为传热系数；
步骤A5、所述从控制器根据冷却液的流量u值调节流量调节阀的开度。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明系统结构简单，设计合理，实现方便。
2、本发明设计箱体以及箱体内的空心铝板，通过空心铝板内的冷却液对单体电池进行降温，结构紧凑，占用空间小，铝质材料重量轻。
3、本发明通过外部冷却液循环降温方法，能够实现对动力电池的整体快速降温。
4、本发明通过内部冷却液循环降温方法，能够实现对各单体电池之间的温差均衡。
5、本发明能够有效应用在动力电池热管理中，能够均衡各单体电池之间的温差，效率高，耗能低，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明系统结构简单，设计合理，实现方便，结合控制方法，能够有效应用在动力电池热管理中，均衡各单体电池之间的温差，效率高，耗能低，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的系统组成原理图；
图2为本发明热管理装置的结构示意图；
图3为本发明控制单元的原理框图。
附图标记说明:
1—单体电池； 2—制冷器； 4—箱体；
5—进液总管； 6—出液总管； 7—空心铝板；
8—进液短管； 9—出液短管； 10—冷却液输送管；
11—冷却液回流管； 12—循环泵； 13—主控模块；
13-1—主控制器； 13-2—第一液用电磁阀； 13-3—第二液用电磁阀；
13-4—第三液用电磁阀； 14—从控模块； 14-1—从控制器；
14-2—温度传感器； 14-3—流量调节阀； 15—内循环管。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的动力电池热管理系统，包括制冷器2和设置在动力电池上的热管理装置，以及控制所述制冷器2启停和所述热管理装置实现热管理的控制单元；所述热管理装置包括箱体4、进液总管5和出液总管6，所述箱体4内竖直间隔设置有多个空心铝板7，相邻所述空心铝板7 之间用于放置单体电池1，每个所述空心铝板7上均设置有进液短管8和出液短管9，多个所述进液短管8均与进液总管5连通，多个所述出液短管9 均与出液总管6连通，所述制冷器2连接有冷却液输送管10和冷却液回流管 11，所述冷却液输送管10与进液总管5连通，所述冷却液回流管11与出液总管6连通，所述冷却液输送管10上设置有循环泵12。
具体实施时，制冷器2用于对冷却液进行循环制冷；进液总管5和出液总管6均设置在箱体4外部，进液短管8和出液短管9穿过箱体4；循环泵 12用于提供冷却液循环动力。
本实施例中，如图3所示，所述控制单元包括主控模块13和均与主控模块13相接的多个从控模块14，每个单体电池1对应一个从控模块14，所述主控模块13包括主控制器13-1，所述主控制器13-1的输出端接有设置在冷却液输送管10上的第一液用电磁阀13-2和设置在冷却液回流管11上的第二液用电磁阀13-3，所述制冷器2和循环泵12均与主控制器13-1连接；所述从控模块14包括从控制器14-1，所述从控制器14-1的输入端接有设置在单体电池1上的温度传感器14-2，所述从控制器14-1的输出端接有设置在进液短管8上的流量调节阀14-3。
具体实施时，温度传感器14-2采用贴片式热电偶，贴片式热电偶贴于单体电池1表面，夹在单体电池1与空心铝板7之间，且贴片式热电偶均贴于单体电池1同侧，检测单体电池1的表面温度。
控制单元采用主从方式，由于动力电池组是由多块单体电池1构成，因此，从控模块14主要用来检测单体电池1的温度，差别控制冷却液的流量；主控模块13主要收集各个从控模块14发来的检测信息，进行判断和发布指令，控制制冷器2和循环泵12的启停，实现动力电池的热管理。
本实施例中，如图1所示，所述冷却液输送管10与冷却液回流管11之间连接有内循环管15，所述内循环管15与冷却液输送管10的连接处位于第一液用电磁阀13-2与循环泵12之间，所述内循环管15与冷却液回流管11 的连接处位于第二液用电磁阀13-3与出液总管6之间，所述内循环管15上设置有第三液用电磁阀13-4，所述第三液用电磁阀13-4与主控制器13-1的输出端连接。
本实施例中，所述空心铝板7的表面与单体电池1的表面充分接触。
具体实施时，空心铝板7的表面与单体电池1的表面直接接触在一起，且空心铝板7的表面积大于单体电池1的表面积。
本实施例中，所述空心铝板7内充斥有冷却液。
本实施例中，所述冷却液采用盐水。
具体实施时，盐水的盐度为23.2％，冰点为-20.8°。
本发明的动力电池热管理控制方法，包括以下步骤：
步骤一、所述从控模块14采集各个单体电池1的温度值，并将采集值传输至主控模块13；
步骤二、所述主控模块13计算多个采集值的温度平均值；
步骤三、当所述温度平均值超过第一设定阈值时，进行外部冷却液循环降温；
具体实施时，第一设定阈值为40℃。
步骤四、当所述温度平均值小于第一设定阈值时，所述主控模块13进一步计算多个采集值间的最大温差值；
步骤五、当所述最大温差值超过第二设定阈值时，进行内部冷却液循环降温。
具体实施时，第二设定阈值为5℃。
本实施例中，步骤三中所述进行外部冷却液循环降温的具体过程包括：所述主控制器13-1控制第三液用电磁阀13-4关闭，控制制冷器2和循环泵 12启动，控制第一液用电磁阀13-2和第二液用电磁阀13-3打开；同时，所述主控制器13-1发送信号至各个从控制器14-1，所述从控制器14-1控制流量调节阀14-3打开；所述制冷器2对冷却液进行制冷，所述冷却液依次通过冷却液输送管10、进液总管5、空心铝板7、出液总管6、冷却液回流管11 和制冷器2进行循环；在循环过程中，所述温度传感器14-2采集单体电池1 的温度值，所述从控制器14-1计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量。
本实施例中，步骤五中所述进行内部冷却液循环降温的具体过程包括：所述主控制器13-1控制制冷器2停止，控制第一液用电磁阀13-2和第二液用电磁阀13-3关闭，控制循环泵12启动，控制第三液用电磁阀13-4打开；同时，所述主控制器13-1发送信号至采集温度最大值和温度最小值对应的从控制器14-1，控制对应的流量调节阀14-3打开；在循环泵12作用下，所述冷却液依次通过冷却液输送管10部分段、进液总管5、打开流量调节阀14-3 的空心铝板7、出液总管6、冷却液回流管11部分段和内循环管15进行循环；在循环过程中，所述温度传感器14-2采集单体电池1的温度值，所述从控制器14-1计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量。
具体实施时，当动力电池的整体温度偏高时，制冷器2和循环泵12均启动，通过外部冷却液循环降温方法对动力电池进行快速降温；当单体电池1 间温差较大时，但动力电池的整体温度不高时，只启动循环泵12，通过内部冷却液循环降温方法对动力电池进行温差均衡，此时，制冷器2不工作，节约能耗。
本实施例中，所述温度传感器14-2采集单体电池1的温度值，所述从控制器14-1计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量的具体过程包括：
步骤A1、所述温度传感器14-2采集单体电池1的温度值T1；
步骤A2、间隔时间t，所述温度传感器14-2采集单体电池1的温度值T2；
具体实施时，间隔时间t为60s。
步骤A3、所述从控制器14-1根据公式ΔT＝|T1-T2|计算间隔时间t的温差值ΔT；
步骤A4、所述从控制器14-1根据公式
Figure BDA0003490067740000081
计算冷却液的流量u；其中，q为动力电池的单位体积生热率，h为传热系数；
步骤A5、所述从控制器14-1根据冷却液的流量u值调节流量调节阀14-3 的开度。
具体实施时，通过采集间隔时间t的温度变化，体现对单体电池1的降温效果；通过增大冷却液流量，提高对单体电池1的降温效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池热管理系统，所述动力电池包括多个单体电池(1)，其特征在于：所述热管理系统包括制冷器(2)和设置在动力电池上的热管理装置，以及控制所述制冷器(2)启停和所述热管理装置实现热管理的控制单元；所述热管理装置包括箱体(4)、进液总管(5)和出液总管(6)，所述箱体(4)内竖直间隔设置有多个空心铝板(7)，相邻所述空心铝板(7)之间用于放置单体电池(1)，每个所述空心铝板(7)上均设置有进液短管(8)和出液短管(9)，多个所述进液短管(8)均与进液总管(5)连通，多个所述出液短管(9)均与出液总管(6)连通，所述制冷器(2)连接有冷却液输送管(10)和冷却液回流管(11)，所述冷却液输送管(10)与进液总管(5)连通，所述冷却液回流管(11)与出液总管(6)连通，所述冷却液输送管(10)上设置有循环泵(12)。
2.按照权利要求1所述的一种动力电池热管理系统，其特征在于：所述控制单元包括主控模块(13)和均与主控模块(13)相接的多个从控模块(14)，每个单体电池(1)对应一个从控模块(14)，所述主控模块(13)包括主控制器(13-1)，所述主控制器(13-1)的输出端接有设置在冷却液输送管(10)上的第一液用电磁阀(13-2)和设置在冷却液回流管(11)上的第二液用电磁阀(13-3)，所述制冷器(2)和循环泵(12)均与主控制器(13-1)连接；所述从控模块(14)包括从控制器(14-1)，所述从控制器(14-1)的输入端接有设置在单体电池(1)上的温度传感器(14-2)，所述从控制器(14-1)的输出端接有设置在进液短管(8)上的流量调节阀(14-3)。
3.按照权利要求2所述的一种动力电池热管理系统，其特征在于：所述冷却液输送管(10)与冷却液回流管(11)之间连接有内循环管(15)，所述内循环管(15)与冷却液输送管(10)的连接处位于第一液用电磁阀(13-2)与循环泵(12)之间，所述内循环管(15)与冷却液回流管(11)的连接处位于第二液用电磁阀(13-3)与出液总管(6)之间，所述内循环管(15)上设置有第三液用电磁阀(13-4)，所述第三液用电磁阀(13-4)与主控制器(13-1)的输出端连接。
4.按照权利要求1所述的一种动力电池热管理系统，其特征在于：所述空心铝板(7)的表面与单体电池(1)的表面充分接触。
5.按照权利要求1所述的一种动力电池热管理系统，其特征在于：所述空心铝板(7)内充斥有冷却液。
6.按照权利要求5所述的一种动力电池热管理系统，其特征在于：所述冷却液采用盐水。
7.一种动力电池热管理控制方法，其特征在于，采用如权利要求3所述的系统，所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、所述从控模块(14)采集各个单体电池(1)的温度值，并将采集值传输至主控模块(13)；
步骤二、所述主控模块(13)计算多个采集值的温度平均值；
步骤三、当所述温度平均值超过第一设定阈值时，进行外部冷却液循环降温；
步骤四、当所述温度平均值小于第一设定阈值时，所述主控模块(13)进一步计算多个采集值间的最大温差值；
步骤五、当所述最大温差值超过第二设定阈值时，进行内部冷却液循环降温。
8.按照权利要求7所述的一种动力电池热管理控制方法，其特征在于：步骤三中所述进行外部冷却液循环降温的具体过程包括：所述主控制器(13-1)控制第三液用电磁阀(13-4)关闭，控制制冷器(2)和循环泵(12)启动，控制第一液用电磁阀(13-2)和第二液用电磁阀(13-3)打开；同时，所述主控制器(13-1)发送信号至各个从控制器(14-1)，所述从控制器(14-1)控制流量调节阀(14-3)打开；所述制冷器(2)对冷却液进行制冷，所述冷却液依次通过冷却液输送管(10)、进液总管(5)、空心铝板(7)、出液总管(6)、冷却液回流管(11)和制冷器(2)进行循环；在循环过程中，所述温度传感器(14-2)采集单体电池(1)的温度值，所述从控制器(14-1)计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量。
9.按照权利要求7所述的一种动力电池热管理控制方法，其特征在于：步骤五中所述进行内部冷却液循环降温的具体过程包括：所述主控制器(13-1)控制制冷器(2)停止，控制第一液用电磁阀(13-2)和第二液用电磁阀(13-3)关闭，控制循环泵(12)启动，控制第三液用电磁阀(13-4)打开；同时，所述主控制器(13-1)发送信号至采集温度最大值和温度最小值对应的从控制器(14-1)，控制对应的流量调节阀(14-3)打开；在循环泵(12)作用下，所述冷却液依次通过冷却液输送管(10)部分段、进液总管(5)、打开流量调节阀(14-3)的空心铝板(7)、出液总管(6)、冷却液回流管(11)部分段和内循环管(15)进行循环；在循环过程中，所述温度传感器(14-2)采集单体电池(1)的温度值，所述从控制器(14-1)计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量。
10.按照权利要求7或8所述的一种动力电池热管理控制方法，其特征在于：所述温度传感器(14-2)采集单体电池(1)的温度值，所述从控制器(14-1)计算间隔时间的温差值，并根据温差值调节冷却液的流量的具体过程包括：
步骤A1、所述温度传感器(14-2)采集单体电池(1)的温度值T1；
步骤A2、间隔时间t，所述温度传感器(14-2)采集单体电池(1)的温度值T2；
步骤A3、所述从控制器(14-1)根据公式ΔT＝|T1-T2|计算间隔时间t的温差值ΔT；
步骤A4、所述从控制器(14-1)根据公式
Figure FDA0003490067730000031
计算冷却液的流量u；其中，q为动力电池的单位体积生热率，h为传热系数；
步骤A5、所述从控制器(14-1)根据冷却液的流量u值调节流量调节阀(14-3)的开度。
CN202210093682.XA 2022-01-26 2022-01-26 一种动力电池热管理系统及控制方法 Pending CN114497806A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210093682.XA CN114497806A (zh) 2022-01-26 2022-01-26 一种动力电池热管理系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210093682.XA CN114497806A (zh) 2022-01-26 2022-01-26 一种动力电池热管理系统及控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114497806A true CN114497806A (zh) 2022-05-13

Family

ID=81474222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210093682.XA Pending CN114497806A (zh) 2022-01-26 2022-01-26 一种动力电池热管理系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114497806A (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203910940U (zh) * 2014-05-22 2014-10-29 北汽福田汽车股份有限公司 一种多级热管理动力电池组
CN104393369A (zh) * 2014-10-28 2015-03-04 江苏大学 一种车用电池热管理系统及方法
CN107768774A (zh) * 2017-11-22 2018-03-06 中国第汽车股份有限公司 一种新能源汽车三包动力电池冷却加热系统
CN107878223A (zh) * 2017-10-16 2018-04-06 苏州高迈新能源有限公司 一种电动汽车动力电池冷却系统及冷却方法
CN108615953A (zh) * 2018-04-08 2018-10-02 江西优特汽车技术有限公司 一种动力电池热管理系统及方法
CN110525198A (zh) * 2019-08-13 2019-12-03 武汉理工大学 电动汽车热管理系统及其控制方法
CN111762063A (zh) * 2020-07-09 2020-10-13 长泰鑫顺泰实业发展有限公司 电动汽车电池温控系统及方法
CN112072211A (zh) * 2020-09-27 2020-12-11 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种分散式大规模电池储能热管理系统及其运行方法
CN112687984A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 东风汽车集团有限公司 一种高效的电池热管理系统及方法
CN112736324A (zh) * 2021-01-18 2021-04-30 福建易动力电子科技股份有限公司 一种带液冷的软包电池系统
CN213242662U (zh) * 2020-09-15 2021-05-18 南京工程学院 一种基于液态介质的汽车电池热管理系统
CN112864488A (zh) * 2021-01-12 2021-05-28 上海派能能源科技股份有限公司 一种储能液冷系统装置及其控制方法
CN112928356A (zh) * 2021-02-23 2021-06-08 重庆大学 一种电池热管理装置和控制方法
CN113725521A (zh) * 2021-08-31 2021-11-30 奇瑞新能源汽车股份有限公司 流量控制装置、电池包及电池包的供冷控制方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203910940U (zh) * 2014-05-22 2014-10-29 北汽福田汽车股份有限公司 一种多级热管理动力电池组
CN104393369A (zh) * 2014-10-28 2015-03-04 江苏大学 一种车用电池热管理系统及方法
CN107878223A (zh) * 2017-10-16 2018-04-06 苏州高迈新能源有限公司 一种电动汽车动力电池冷却系统及冷却方法
CN107768774A (zh) * 2017-11-22 2018-03-06 中国第汽车股份有限公司 一种新能源汽车三包动力电池冷却加热系统
CN108615953A (zh) * 2018-04-08 2018-10-02 江西优特汽车技术有限公司 一种动力电池热管理系统及方法
CN110525198A (zh) * 2019-08-13 2019-12-03 武汉理工大学 电动汽车热管理系统及其控制方法
CN111762063A (zh) * 2020-07-09 2020-10-13 长泰鑫顺泰实业发展有限公司 电动汽车电池温控系统及方法
CN213242662U (zh) * 2020-09-15 2021-05-18 南京工程学院 一种基于液态介质的汽车电池热管理系统
CN112072211A (zh) * 2020-09-27 2020-12-11 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种分散式大规模电池储能热管理系统及其运行方法
CN112687984A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 东风汽车集团有限公司 一种高效的电池热管理系统及方法
CN112864488A (zh) * 2021-01-12 2021-05-28 上海派能能源科技股份有限公司 一种储能液冷系统装置及其控制方法
CN112736324A (zh) * 2021-01-18 2021-04-30 福建易动力电子科技股份有限公司 一种带液冷的软包电池系统
CN112928356A (zh) * 2021-02-23 2021-06-08 重庆大学 一种电池热管理装置和控制方法
CN113725521A (zh) * 2021-08-31 2021-11-30 奇瑞新能源汽车股份有限公司 流量控制装置、电池包及电池包的供冷控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207994008U (zh) 一种电池包液冷装置、电池包及车辆
CN111403850A (zh) 一种动力电池液冷动态热管理系统
CN111029616A (zh) 一种考虑电堆寿命的港口运输车燃料电池热管理系统
CN212033186U (zh) 一种动力电池水冷系统
CN200976387Y (zh) 电池包冷却装置
CN112864488A (zh) 一种储能液冷系统装置及其控制方法
CN111403849A (zh) 一种混联式可控型动力电池风冷热管理实验系统
CN204558619U (zh) 一种电池包的温度管理系统
CN112549902B (zh) 多模式冷媒直冷型新能源汽车热管理机组及其控制方法
CN108539307A (zh) 一种高功率密度动力电池冷却系统
CN115528351A (zh) 一种可利用逆变器余热的储能液冷系统
CN206471453U (zh) 一种电池包冷却系统
CN107681226B (zh) 锂电池组温度控制部件、温度控制管道及热管理系统
CN113675484A (zh) 一种基于能量互补的钠-锂离子电池集成热管理系统
CN114497806A (zh) 一种动力电池热管理系统及控制方法
CN110635196A (zh) 车辆及其电池包冷却控制方法
CN113540616A (zh) 一种基于重力热管冷却的电池热管理系统及控制方法
CN216903111U (zh) 一种用于储能电池的混合外冷却系统
CN115472954A (zh) 一种电芯单元、锂电池组及其热管控制方法
CN210607533U (zh) 一种车辆电池组冷媒直冷散热与加热装置
CN110803070B (zh) 一种以液氢为气源的燃料电池锂电池混合动力汽车的热管理方法
CN219144290U (zh) 一种电池温控系统
CN215771268U (zh) 一种新能源汽车电池管理用散热机构
CN210272603U (zh) 车辆
CN220896348U (zh) 一种新型储能充放电设备用保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination