CN114937848A - 电池系统、密封状态监测方法以及热管理系统控制方法 - Google Patents

电池系统、密封状态监测方法以及热管理系统控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池系统、密封状态监测方法以及热管理系统控制方法,电池系统包括:上箱体总成、下箱体总成、电池组、密封状态监测模块、电器控制模块和冷却液分配器;上箱体总成内设置有按规律排布流通冷却液的连通腔;下箱体总成具有容纳腔,并设置有冷却液流道,电池组设置于容纳腔内;密封状态监测模块用于监测所述上下箱体总成的密封状态;电器控制模块安装上箱体总成上;冷却液分配器用于调配电池系统冷却液流道内的冷却液流量;本发明提高了电池系统的密封性,解决螺栓锁紧力不一致引起的密封失效问题,同时保证出现密封问题时及时上报;提供一种液冷系统,满足整包散热需求和兼顾整包轻量化。

Description

电池系统、密封状态监测方法以及热管理系统控制方法
技术领域
本发明涉及电动车辆的电池技术领域,尤其涉及一种电池系统、密封状态监测方法以及热管理系统控制方法。
背景技术
目前市场上纯电动汽车的动力电池系统都位于整车底盘部位,由于整车会涉及涉水、洗车等工况,电池系统的使用环境比较苛刻,所以行业内普遍要求动力电池系统的密封等级需达到IP67甚至更高密封等级。
现有电池系统箱体与箱盖的密封都是通过在箱盖与箱体中间增加一层密封圈,然后通过螺栓连接锁死,密封圈采用硅泡棉制成。由于每个螺栓的锁紧力不能达到完全一致,密封圈变形不一致,导致密封效果不好,同时硅泡棉制成的密封圈不能承受较大冲击力,无法满足IPX9K,当电池系统发生内部起火等事故时,内部较大压强可能造成密封圈移位甚至脱落,导致密封失效,使得外部空气进入电池系统内加剧内部燃烧,从而造成更大的风险。
由于电动汽车的功率需求越来越高,电池在高功率放电时产生的热量就会使电池的温度急剧上升,从而影响电动车的性能,现有技术的单面冷却已经不能满足电池的散热需求,同时,现有技术液冷系统在电池系统内具有大量管路,增加了电池系统内冷却液泄漏风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池系统、密封状态监测方法以及热管理系统控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电池系统,包括:
上箱体总成,所述上箱体总成包括第一上箱体和第二上箱体,所述第二上箱体设置于第一上箱体上部,所述第一上箱体内设置有按规律排布的连通腔,作为流通冷却液的流道;
下箱体总成,所述下箱体总成包括边框、底板和底板封板,所述边框与底板围成容纳腔,所述底板封板与底板之间形成冷却液流道,所述下箱体总成与所述上箱体总成连接;
电池组,所述电池组设置于所述容纳腔内,所述电池组包括多个电芯;
密封状态监测模块,所述密封状态监测模块部分设置于所述上箱体总成和下箱体总成之间,用于监测所述上箱体总成和下箱体总成之间的密封状态;
电器控制模块,固定安装在所述第二上箱体上;
冷却液分配器,所述冷却液分配器分别与所述上箱体总成的冷却液流道、下箱体总成的冷却液流道以及整车进出水口连接。
进一步地,所述第一上箱体包括外板和内板;所述外板设置有第一凸起部,所述外板与内板密封连接,所述第一凸起部与内板的表面形成封闭的连通腔,用于容纳冷却液。
进一步地,所述内板为铝平板,用于快速进行热量传导;所述外板为成型板,所述外板的材料为低导热系数的非金属材料,所述外板与内板通过结构胶进行粘接实现连接固定和密封。
进一步地,所述边框与底板一体成型,所述边框的上表面具有U型凹槽用于确保密封层的有效宽度,U型凹槽的宽度≥4mm,所述底板远离边框的面具有第二凸起部,所述第二凸起部与底板封板通过结构胶粘接,将底板与底板封板之间分割成冷却液流道。
进一步地,所述上箱体总成和下箱体总成之间设置有密封层,所述密封层性能指标为本体拉伸强度0.5Mpa-3Mpa,拉伸剪切强度≥1.8MPa,拉断伸长率≥200%的密封胶。
进一步地,所述密封状态监测模块包括探测模块和判断模块,所述探测模块为双层阶梯型圆柱体,其中第一圆柱体可通过压缩变形产生夹紧力固定在上箱体上。所述上箱体总成和下箱体总成扣合后,所述探测模块与下箱体总成接触,在所述密封层连接作用下,上下箱体之间压力保持在一定数值,压力值不同将会引起接触电阻的差异,将电阻值上报所述判断模块,所述判断模块基于预设数据库对电池系统状态进行判断。
进一步地,所述电器控制模块包括保护壳和电池管理系统;所述电池管理系统设置于保护壳内,所述保护壳与第二上箱体连接;所述判断模块与探测模块采用无效通讯,判断模块将判断结果上报电池管理系统,电池管理根据电池系统状态执行相应措施。
另一方面,提供了一种电池系统制造方法,包括:
在下箱体底板涂导热结构胶;
将焊接完成电池组放入下箱体内与导热结构胶接触;
在电池组上表面涂导热结构;
以下箱体边框U型凹槽为轨迹进行密封胶涂覆;
安装第一上箱体,在第一上箱体与第二上箱体贴合区域涂覆密封胶;
安装第二上箱体;
使用压紧工装对上箱体总成进行压紧,将电池组上表面的导热结构胶、下箱体边框U型凹槽处的密封胶、第一上箱体和第二上箱体贴合处的密封胶压合,确保胶充分填充粘接区域;
将带有工装的电池系统,推入温度60℃~80℃且相对湿度在50%~80%的恒温恒湿仓静止30min,然后进行下线测试。
再一方面,提供了一种密封状态监测方法,包括:
建立接触电阻R与电池系统气密泄漏量Q的关系数据库,并将数据库写入判断模块,同时设定泄漏量限值Q0,限值Q0分为1级、2级报警,报警信息可以通过车辆仪表板和手机APP同时提醒用户;
电池下线气密测试通过后,探测模块采集此时接触电阻值R1,并上报判断模块进行存储,同时将此时的电池系统的泄漏量Q1写入判断模块;
探测模块定时采集接触电阻R2,并将电阻值R2上报判断模块;
判断模块将电阻值R2转化成对应的泄漏量Q2,将泄漏量Q2与泄漏量限值Q0比较,若Q2>Q0,根据不同的报警等级采取不同的措施;
若为1级报警提示需要关注电池系统状态,如有异常尽快维修、若为2级报警提示尽快进行维修检查,请勿涉水。
又一方面,提供了一种热管理系统控制方法,包括:
步骤1:采集若干个电芯上表面温度并取最大值T1,采集若干个电芯下表面温度并取最大值T2;
步骤2:比较T1和T2,选出最大值与预设电池温度阈值T3进行比较:
如果小于T3执行步骤3;
如果大于T3执行步骤4;
步骤3:T1与T2之差的绝对值与温度阈值T4进行比较:
如果小于T4则不需要进行热管理;
如果大于T4则需要对T1与T2中温度高的一侧进行降温,首先通过冷却液分配器将上下箱体内的冷却液进行循环,通过温度低的一侧的低温冷却液将温度高的一侧温度降低,当T1与T2之差的绝对值小于T4时停止温度调节;
步骤4:将T1和T2中的最小值与T3进行比较:
如果小于T3,则通过冷却液分配器将上下箱体的冷却液进行循环,持续监测T1和T2,如果可以满足T1和T2中的最大值小于T3,则执行步骤3;如果不能满足T1与T2中的最大值小于T3,则执行步骤5;
如果大于T3,则直接执行步骤5。
步骤5:则通过冷却液分配器将外部冷却液引入,通过上下箱体同时对电芯进行冷却,直到T1和T2中的最大值小于T3,则执行步骤3。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供一种密封方式提高了电池系统的密封性,解决螺栓锁紧力不一致引起的密封失效问题,同时对密封状态进行监测,保证出现密封问题时,及时上报;提供一种高散热效率的液冷系统,满足整包散热需求和兼顾整包轻量化。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种电池系统结构示意图;
图2为本发明实施例中的一种电池系统结构爆炸示意图;
图3为本发明实施例中的另一个角度一种电池系统结构爆炸示意图;
图4为本发明实施例中一种电池系统制造方法流程图;
图5为本发明实施例中一种密封状态监测方法流程图;
图6为本发明实施例中一种热管理系统控制方法流程图;
图中:100、上箱体总成;200、下箱体总成;300、电池组;400、密封层;500、密封状态监测模块;600、电器控制模块;700、冷却液分配器;110、第一上箱体;120、第二上箱体;210、边框;220、底板;230、底板封板;310、电芯;510、探测模块;520、判断模块;121、支撑部;122、法兰部;123、连接部;111、外板;112、内板;221、第二凸起部;1111、第一凸起部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅说明书附图,本发明提供一种技术方案:一种电池系统,包括:
上箱体总成100,所述上箱体总成100包括第一上箱体110和第二上箱体120,所述第二上箱体120设置于第一上箱体110上部,所述第一上箱体110内设置有按规律排布的连通腔,作为流通冷却液的流道,对电池系统内的电池组进行热管理;
下箱体总成200,所述下箱体总成200包括边框210、底板220和底板封板230,所述边框210与底板220围成容纳腔,所述底板封板230与底板220之间形成冷却液流道,所述下箱体总成200与所述上箱体总成100连接;
电池组300,所述电池组300设置于所述容纳腔内,所述电池组300包括多个电芯310;
密封状态监测模块500,所述密封状态监测模块500设置于所述上箱体总成100和下箱体总成200之间,用于监测所述上箱体总成100和下箱体总成200之间的密封状态;
电器控制模块600,固定安装在所述第二上箱体120上;
冷却液分配器700,所述冷却液分配器700分别与所述上箱体总成100的冷却液流道、下箱体总成200的冷却液流道以及整车进出水口连接。
上述实施例中,第二上箱体120由支撑部121、法兰部122和连接部123组成,第二上箱体120用于支撑固定电器控制模块600,法兰部122用于与下箱体总成200配合,第二上箱体120于外板110上部,第二上箱体120与外板110贴合处通过密封层连接密封;优选地,电池组300包含的电芯310的上下面均通过导热结构胶分别与上箱体总成100和下箱体总成200进行连接固定;冷却液分配器700包括多个电子阀门和多个进出水口,进出水口分别与上箱体总成100、下箱体总成200、整车进出水口连接,电子阀门可以控制所在的进出水口的开与关,电池管理系统通过控制电子阀门实现冷却液不同的循环方式;优选地,第二上箱体120为铸铝材质,可满足强度刚度的同时兼顾轻量化要求。
可选地,所述第一上箱体110包括外板111和内板112;所述外板111设置有第一凸起部1111,所述外板111与内板112密封连接,所述第一凸起部1111与内板的表面形成封闭的连通腔,用于容纳冷却液。
上述实施例中,第一凸起部1111与内板的表面形成封闭的流通容纳冷却液的连通腔,用于进行电池组的热管理。
可选地,所述内板112为铝平板,用于快速进行热量传导;所述外板111为成型板,所述外板111的材料为低导热系数的非金属材料,所述外板111与内板112通过结构胶进行粘接实现连接固定和密封。
上述实施例中,外板111材料为低导热系数的非金属材料,优选为PCM和SMC。
可选地,所述边框210与底板220一体成型,所述边框210的上表面具有U型凹槽用于确保密封层的有效宽度,U型凹槽的宽度≥4mm,所述底板220远离边框210的面具有第二凸起部221,所述第二凸起部221与底板封板230通过结构胶粘接,将底板与底板封板之间分割成冷却液流道。
上述实施例中,所述下箱体总成200其特征在于边框210与底板220一体成型,可避免焊接生产效率低的问题,同时可以提高箱体密封性,提高良品率,边框210的上表面具有U型凹槽用于确保密封层的有效宽度。
可选地,所述上箱体总成100和下箱体总成200之间设置有密封层400,所述密封层400性能指标为本体拉伸强度0.5Mpa-3Mpa,拉伸剪切强度≥1.8MPa,拉断伸长率≥200%的密封胶。
上述实施例中,密封层400为形状可以随上箱体总成100和下箱体总成200之间空隙进行尺寸调整且具有粘接力,将上箱体总成100和下箱体总成200之间的缝隙进行填充,保证密封同时将上下箱体连接起来;优选地,可选材料体系为改性硅烷胶、聚氨酯胶或硅酮胶;密封层400的作用为在保证密封的同时,要具有一定强度既要满足无螺栓锁紧时也能保证上箱体总成100和下箱体总成200连接可靠,也要在拆解维修时不因为粘接力过大,破坏上箱体总成100才能进行维修。
可选地,所述密封状态监测模块500包括探测模块510和判断模块520,所述探测模块510为双层阶梯型圆柱体,其中第一圆柱体511可通过压缩变形产生夹紧力固定在上箱体上。所述上箱体总成100和下箱体总成200扣合后,所述探测模块510与下箱体总成200接触,在所述密封层400连接作用下,上箱体总成100和下箱体总成200之间压力保持在一定数值,压力值不同将会引起接触电阻的差异,将电阻值上报所述判断模块520,所述判断模块520基于预设数据库对电池系统状态进行判断。
上述实施例中,探测模块510将采集的信息上传判断模块520,判断模块520基于预设条件进行电池系统密封状态判定,并对异常进行上报;优选地,所述探测模块510数量≥2个,便于探测模块510上报数值进行互检,提高判断精度。
可选地,所述电器控制模块600包括保护壳和电池管理系统;所述电池管理系统设置于保护壳内,所述保护壳与第二上箱体120连接;所述判断模块520与探测模块510采用无效通讯,判断模块520将判断结果上报电池管理系统,电池管理根据电池系统状态执行相应措施。
另一方面,提供了一种电池系统制造方法,包括:
在下箱体底板涂导热结构胶;
将焊接完成电池组放入下箱体内与导热结构胶接触;
在电池组上表面涂导热结构;
以下箱体边框U型凹槽为轨迹进行密封胶涂覆;
安装第一上箱体,在第一上箱体与第二上箱体贴合区域涂覆密封胶;
安装第二上箱体;
使用压紧工装对上箱体总成进行压紧,将电池组上表面的导热结构胶、下箱体边框U型凹槽处的密封胶、第一上箱体和第二上箱体贴合处的密封胶压合,确保胶充分填充粘接区域;
将带有工装的电池系统,推入温度60℃~80℃且相对湿度在50%~80%的恒温恒湿仓静止30min,然后进行下线测试。
上述实施例中,制造方法中上箱体总成和下箱体总成之间的密封省去了螺栓紧固,既提高了生产效率,又避免了螺栓锁紧力不一致引起的密封失效问题。
再一方面,提供了一种密封状态监测方法,包括:
建立接触电阻R与电池系统气密泄漏量Q的关系数据库,并将数据库写入判断模块,同时设定泄漏量限值Q0,限值Q0分为1级、2级报警,报警信息可以通过车辆仪表板和手机APP同时提醒用户;
电池下线气密测试通过后,探测模块采集此时接触电阻值R1,并上报判断模块进行存储,同时将此时的电池系统的泄漏量Q1写入判断模块;
探测模块定时采集接触电阻R2,并将电阻值R2上报判断模块;
判断模块将电阻值R2转化成对应的泄漏量Q2,将泄漏量Q2与泄漏量限值Q0比较,若Q2>Q0,根据不同的报警等级采取不同的措施;
若为1级报警提示需要关注电池系统状态,如有异常尽快维修、若为2级报警提示尽快进行维修检查,请勿涉水。
上述实施例中,所述密封状态监测方法可以避免电池系统由于密封失效导致的进水,从而引发的安全问题,同时采用分级报警的方式,可以让驾驶者根据实际情况进行选择处置方案,降低维护成本。
又一方面,提供了一种热管理系统控制方法,包括以下步骤:
S100、采集若干个电芯上表面温度并取最大值T1,采集若干个电芯下表面温度并取最大值T2;
S200、比较T1和T2,选出最大值与预设电池温度阈值T3进行比较:
如果小于T3执行步骤S300;
如果大于T3执行步骤S400;
S300、T1与T2之差的绝对值与温度阈值T4进行比较:
如果小于T4则不需要进行热管理;
如果大于T4则需要对T1与T2中温度高的一侧进行降温,首先通过冷却液分配器将上下箱体内的冷却液进行循环,通过温度低的一侧的低温冷却液将温度高的一侧温度降低,当T1与T2之差的绝对值小于T4时停止温度调节;
S400、将T1和T2中的最小值与T3进行比较:
如果小于T3,则通过冷却液分配器将上下箱体的冷却液进行循环,持续监测T1和T2,如果可以满足T1和T2中的最大值小于T3,则执行步骤S300;如果不能满足T1与T2中的最大值小于T3,则执行步骤S500;
如果大于T3,则直接执行步骤S500。
S500、则通过冷却液分配器将外部冷却液引入,通过上下箱体同时对电芯进行冷却,直到T1和T2中的最大值小于T3,则执行步骤S300。
上述实施例中,热管理控制方法可以避免单面冷却时,同一电芯的不同位置温差大的问题,同时使用上下箱体内的冷却液进行热管理,由于不用整车的散热系统,可以降低整车能耗。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池系统,其特征在于,包括:
上箱体总成(100),所述上箱体总成(100)包括第一上箱体(110)和第二上箱体(120),所述第二上箱体(120)设置于第一上箱体(110)上部,所述第一上箱体(110)内设置有按规律排布的连通腔,作为流通冷却液的流道;
下箱体总成(200),所述下箱体总成(200)包括边框(210)、底板(220)和底板封板(230),所述边框(210)与底板(220)围成容纳腔,所述底板封板(230)与底板(220)之间形成冷却液流道,所述下箱体总成(200)与所述上箱体总成(100)连接;
电池组(300),所述电池组(300)设置于所述容纳腔内,所述电池组(300)包括多个电芯(310);
密封状态监测模块(500),所述密封状态监测模块(500)部分设置于所述上箱体总成(100)和下箱体总成(200)之间,用于监测所述上箱体总成(100)和下箱体总成(200)之间的密封状态;
电器控制模块(600),固定安装在所述第二上箱体(120)上;
冷却液分配器(700),所述冷却液分配器(700)分别与所述上箱体总成(100)的冷却液流道、下箱体总成(200)的冷却液流道以及整车进出水口连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池系统,其特征在于,所述第一上箱体(110)包括外板(111)和内板(112);所述外板(111)设置有第一凸起部(1111),所述外板(111)与内板(112)密封连接,所述第一凸起部(1111)与内板的表面形成封闭的连通腔,用于容纳冷却液。
3.根据权利要求2所述的一种电池系统,其特征在于,所述内板(112)为铝平板,用于快速进行热量传导;所述外板(111)为成型板,所述外板(111)的材料为低导热系数的非金属材料,所述外板(111)与内板(112)通过结构胶进行粘接实现连接固定和密封。
4.根据权利要求1所述的一种电池系统,其特征在于,所述边框(210)与底板(220)一体成型,所述边框(210)的上表面具有U型凹槽用于确保密封层的有效宽度,U型凹槽的宽度≥4mm,所述底板(220)远离边框(210)的面具有第二凸起部(221),所述第二凸起部(221)与底板封板(230)通过结构胶粘接,将底板与底板封板之间分割成冷却液流道。
5.根据权利要求1所述的一种电池系统,其特征在于,所述上箱体总成(100)和下箱体总成(200)之间设置有密封层(400),所述密封层(400)性能指标为本体拉伸强度0.5Mpa-3Mpa,拉伸剪切强度≥1.8MPa,拉断伸长率≥200%的密封胶。
6.根据权利要求5所述的一种电池系统,其特征在于,所述密封状态监测模块(500)包括探测模块(510)和判断模块(520),所述探测模块(510)为双层阶梯型圆柱体,其中第一圆柱体(511)可通过压缩变形产生夹紧力固定在上箱体上。所述上箱体总成(100)和下箱体总成(200)扣合后,所述探测模块(510)与下箱体总成(200)接触,在所述密封层(400)连接作用下,上下箱体之间压力保持在一定数值,压力值不同将会引起接触电阻的差异,将电阻值上报所述判断模块(520),所述判断模块(520)基于预设数据库对电池系统状态进行判断。
7.根据权利要求6所述的一种电池系统,其特征在于,所述电器控制模块(600)包括保护壳和电池管理系统;所述电池管理系统设置于保护壳内,所述保护壳与第二上箱体(120)连接;所述判断模块(520)与探测模块(510)采用无效通讯,判断模块(520)将判断结果上报电池管理系统,电池管理根据电池系统状态执行相应措施。
8.一种电池系统制造方法,其特征在于,包括:
在下箱体底板涂导热结构胶;
将焊接完成电池组放入下箱体内与导热结构胶接触;
在电池组上表面涂导热结构;
以下箱体边框U型凹槽为轨迹进行密封胶涂覆;
安装第一上箱体,在第一上箱体与第二上箱体贴合区域涂覆密封胶;
安装第二上箱体;
使用压紧工装对上箱体总成进行压紧,将电池组上表面的导热结构胶、下箱体边框U型凹槽处的密封胶、第一上箱体和第二上箱体贴合处的密封胶压合,确保胶充分填充粘接区域;
将带有工装的电池系统,推入温度60℃~80℃且相对湿度在50%~80%的恒温恒湿仓静止30min,然后进行下线测试。
9.一种密封状态监测方法,其特征在于,包括:
建立接触电阻R与电池系统气密泄漏量Q的关系数据库,并将数据库写入判断模块,同时设定泄漏量限值Q0,限值Q0分为1级、2级报警,报警信息可以通过车辆仪表板和手机APP同时提醒用户;
电池下线气密测试通过后,探测模块采集此时接触电阻值R1,并上报判断模块进行存储,同时将此时的电池系统的泄漏量Q1写入判断模块;
探测模块定时采集接触电阻R2,并将电阻值R2上报判断模块;
判断模块将电阻值R2转化成对应的泄漏量Q2,将泄漏量Q2与泄漏量限值Q0比较,若Q2>Q0,根据不同的报警等级采取不同的措施;
若为1级报警提示需要关注电池系统状态,如有异常尽快维修、若为2级报警提示尽快进行维修检查,请勿涉水。
10.一种热管理系统控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:采集若干个电芯上表面温度并取最大值T1,采集若干个电芯下表面温度并取最大值T2;
步骤2:比较T1和T2,选出最大值与预设电池温度阈值T3进行比较:
如果小于T3执行步骤3;
如果大于T3执行步骤4;
步骤3:T1与T2之差的绝对值与温度阈值T4进行比较:
如果小于T4则不需要进行热管理;
如果大于T4则需要对T1与T2中温度高的一侧进行降温,首先通过冷却液分配器将上下箱体内的冷却液进行循环,通过温度低的一侧的低温冷却液将温度高的一侧温度降低,当T1与T2之差的绝对值小于T4时停止温度调节;
步骤4:将T1和T2中的最小值与T3进行比较:
如果小于T3,则通过冷却液分配器将上下箱体的冷却液进行循环,持续监测T1和T2,如果可以满足T1和T2中的最大值小于T3,则执行步骤3;如果不能满足T1与T2中的最大值小于T3,则执行步骤5;
如果大于T3,则直接执行步骤5。
步骤5:则通过冷却液分配器将外部冷却液引入,通过上下箱体同时对电芯进行冷却,直到T1和T2中的最大值小于T3,则执行步骤3。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376467A (en) * 1992-03-06 1994-12-27 Sony Corporation Organic electrolyte battery
JP2007134191A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Toyota Motor Corp 電池と電池モジュール
KR20140091624A (ko) * 2012-12-27 2014-07-22 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 온도 관리 장치를 포함하는 배터리 팩 시스템 및 그 제어 방법
CN112151910A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 中国第一汽车股份有限公司 一种液冷电池系统及液冷电池系统的控制方法
CN215911520U (zh) * 2021-08-30 2022-02-25 天津市捷威动力工业有限公司 动力电池模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376467A (en) * 1992-03-06 1994-12-27 Sony Corporation Organic electrolyte battery
JP2007134191A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Toyota Motor Corp 電池と電池モジュール
KR20140091624A (ko) * 2012-12-27 2014-07-22 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 온도 관리 장치를 포함하는 배터리 팩 시스템 및 그 제어 방법
CN112151910A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 中国第一汽车股份有限公司 一种液冷电池系统及液冷电池系统的控制方法
CN215911520U (zh) * 2021-08-30 2022-02-25 天津市捷威动力工业有限公司 动力电池模块

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
多国华: "《新能源汽车维修技能全图解[M]》", 沈阳:辽宁科学技术出版社, pages: 161 - 163 *

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