CN115224392A - 工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案 - Google Patents

工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案 Download PDF

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Abstract

本发明提供工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，涉及工业运输车辆用的锂电池散热管理领域，包括电池箱壳，所述电池箱壳的材质为ABS塑料，所述电池箱壳的内部焊接有电池模组单元，所述电池箱壳内部的长度为508cm，所述电池箱壳内部的宽度为148cm，所述电池箱壳的内部电性连接有温控管理模块单元，所述温控管理模块单元的内部包含有温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS，所述温度传感器的型号为DS18B20,且外观类型为管道式，所述控制芯片的型号为AT89S52,所述温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS构成一个完整的温控管理模块单元，解决了现有的锂电池在高强度使用的情况下，散热性能会降低，导致锂电池的寿命缩短，其次还会存在一定的安全隐患的问题。

Description

工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案
技术领域
本发明涉及变电设备技术领域，具体为工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案。
背景技术
工业运输中所使用的车辆大多都是应用于场内货物流转，车辆工作负荷大，这就使得运输车辆所用的锂电池长时间处于工作状态下，在长时间的工作状态下，锂电池内温度会持续升高，并且会积攒在电池外壳内，现有的锂电池在高强度使用的情况下，散热性能会降低，这就可能导致锂电池的寿命缩短，其次还会存在一定的安全隐患。
为了解决上述问题，所以需要一种适合运输车辆使用的工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，以此来解决上述问题。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，解决了现有的锂电池在高强度使用的情况下，散热性能会降低，导致锂电池的寿命缩短，其次还会存在一定的安全隐患的问题，当温度上升时，出风风道排气风扇转速随温度设定值增加至到最大转速进行排气，当温度下降时，出风风道排气风扇达转速随温度设定同步降低进行排气，当电池工作主开关断开后，进气道风道延时15S自动闭合后温控模块休眠，待下次上电唤醒，其中温控电路主要是靠4N25光耦启动，通过放大电路达林顿管TIP132进行功率稳压输出启动风扇电机，当温度恢复设定值时，输出断开。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，包括电池箱壳，所述电池箱壳的材质为ABS塑料，所述电池箱壳的内部焊接有电池模组单元，所述电池箱壳内部的长度为508cm，所述电池箱壳内部的宽度为148cm，所述电池箱壳的内部电性连接有温控管理模块单元，所述温控管理模块单元的内部包含有温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS。
优选的，所述温度传感器的型号为DS18B20,且外观类型为管道式，所述控制芯片的型号为AT89S52,所述BMS和控制芯片之间相互连接，所述温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS构成一个完整的温控管理模块单元。
优选的，所述电池箱壳的正面活动连接有进气格栅，所述电池箱壳的背面活动连接有出气格栅，所述进气格栅正面开设有接口。
优选的，所述温控管理模块单元的一侧电性连接有热管理系统，所述热管理系统包含有进气道开闭装置、气体流量检测装置、附属温度传感器、进气道过滤装置以及进气道风扇，所述进气道开闭装置、气体流量检测装置、附属温度传感器、进气道过滤装置以及进气道风扇呈纵向排列分布。
优选的，所述热管理系统的底部设有进气道风道，所述温控管理模块单元的另一侧电性连接有排气风扇单元，所述进气道风道的一端通过电池模组单元2，所述电池模组单元2的顶部电性连接有电池内部温度传感器采集系统，所述电池内部温度传感器采集系统的顶部电性连接有温控管理模块单元。
优选的，所述温度传感器的内部含有EEPROM，连接方式为插接。
有益效果
本发明提供了工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案。具备以下有益效果：
1、本发明提供了工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，解决了现有的锂电池在高强度使用的情况下，散热性能会降低，导致锂电池的寿命缩短，其次还会存在一定的安全隐患的问题，当温度上升时，出风风道排气风扇转速随温度设定值增加至到最大转速进行排气，当温度下降时，出风风道排气风扇达转速随温度设定同步降低进行排气，当电池工作主开关断开后，进气道风道延时15S自动闭合后温控模块休眠，待下次上电唤醒，其中温控电路主要是靠4N25光耦启动，通过放大电路达林顿管TIP132进行功率稳压输出启动风扇电机，当温度恢复设定值时，输出断开。
2、温度传感器的内部含有EEPROM，连接方式为插接，是指带电可擦可编程只读存储器，是一种掉电后数据不丢失的存储芯片，EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，一般是即插即用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构侧视图；
图3为本发明的温控管理模块单元结构图；
图4为本发明的温控管理模块单元连接图；
图5为本发明的控制芯片电路图；
图6为本发明的温度传感器内部电路图；
图7为本发明的进气风扇工作流程图。
其中：1、电池箱壳；2、电池模组单元；3、进气格栅；4、接口；5、出气格栅。
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。
具体实施例：
如图1-7所示，工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，包括电池箱壳，电池箱壳的材质为ABS塑料，电池箱壳的内部焊接有电池模组单元，电池箱壳内部的长度为508cm，电池箱壳内部的宽度为148cm，电池箱壳的内部电性连接有温控管理模块单元，温控管理模块单元的内部包含有温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS。
温度传感器的型号为DS18B20,且外观类型为管道式，控制芯片的型号为AT89S52,BMS和控制芯片之间相互连接，温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS构成一个完整的温控管理模块单元，DS18B20型号的温度检测器独特的一线接口，只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0V至5.5V无需备用电源测量温度范围为-55℃至+125℃，AT89S52控制芯片是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系统可编程Flash存储器。
电池箱壳的正面活动连接有进气格栅，电池箱壳的背面活动连接有出气格栅，进气格栅正面开设有接口。
温控管理模块单元的一侧电性连接有热管理系统，热管理系统包含有进气道开闭装置、气体流量检测装置、附属温度传感器、进气道过滤装置以及进气道风扇，进气道开闭装置、气体流量检测装置、附属温度传感器、进气道过滤装置以及进气道风扇呈纵向排列分布。
热管理系统的底部设有进气道风道，温控管理模块单元的另一侧电性连接有排气风扇单元，进气道风道的一端通过电池模组单元2，电池模组单元2的顶部电性连接有电池内部温度传感器采集系统，电池内部温度传感器采集系统的顶部电性连接有温控管理模块单元。
温度传感器的内部含有EEPROM，连接方式为插接，是指带电可擦可编程只读存储器，是一种掉电后数据不丢失的存储芯片，EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，一般是即插即用。
本发明提供简易过滤通风装置，综合考虑工业车辆运行环境根据温度采样信息来在效降低电池表面热堆积效应的物理特性，以期达到电池使用的理最佳效率，为了进一步提升工业运输车辆锂电池布局方案的适应性，特提出锂电池的标准模块设计方案，利用原车电池箱，采用标准化模组化组合式安装串并可根据实际进行调整，保持原尺寸不变、原重量不变，快速替换的方案，根据现场需求尺寸进行模块数量的匹配并装入原电池箱，如锂电池单体模块数量不足，可以同尺寸配重模块进行填充配重，根据车辆技术需求模块电源的串并连接，连接各终端模块通讯线，输出总线与车辆连接,电池启动后，热管理系统启动继电器连接，当环境温度≥10℃时进气格栅3和出气格栅5开启自检、出风风道排气风扇反向工作8S、正向工作8S、进气格栅3闭合待机，正常工作低于10℃模块向各单元下达不工作指令，进气道风道预检时风扇工作，通过气体流量检测装置来检测气体流量，当低于设置阀值时温控管理模块单元会发出异常报警信号，自检测完成后，温控管理模块单元根据各传感器采样数据汇总发出指令，各模块进行待机或工作状态，当温度传感器检测到设置温度，温度管理模块单元工作指令输出，打开进气格栅3和出气格栅5、打开进气风扇，出风风道排气风扇同步工作，当温度上升时，出风风道排气风扇转速随温度设定值增加至到最大转速进行排气，当温度下降时，出风风道排气风扇达转速随温度设定同步降低进行排气，当电池工作主开关断开后，进气道风道延时15S自动闭合后温控模块休眠，待下次上电唤醒，其中温控电路主要是靠4N25光耦启动，通过放大电路达林顿管TIP132进行功率稳压输出启动风扇电机，当温度恢复设定值时，输出断开。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (6)

1.工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，包括电池箱壳(1)，其特征在于：所述电池箱壳(1)的材质为ABS塑料，所述电池箱壳(1)的内部焊接有电池模组单元(2)，所述电池箱壳(1)内部的长度为508cm，所述电池箱壳(1)内部的宽度为148cm，所述电池箱壳(1)的内部电性连接有温控管理模块单元，所述温控管理模块单元的内部包含有温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS。
2.根据权利要求1所述的工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，其特征在于：所述温度传感器的型号为DS18B20,且外观类型为管道式，所述控制芯片的型号为AT89S52,所述BMS和控制芯片之间相互连接，所述温度传感器、PWM、温控电路、控制芯片以及BMS构成一个完整的温控管理模块单元。
3.根据权利要求1所述的工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，其特征在于：所述电池箱壳(1)的正面活动连接有进气格栅(3)，所述电池箱壳(1)的背面活动连接有出气格栅(5)，所述进气格栅(3)正面开设有接口。
4.根据权利要求1所述的工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，其特征在于：所述温控管理模块单元的一侧电性连接有热管理系统，所述热管理系统包含有进气道开闭装置、气体流量检测装置、附属温度传感器、进气道过滤装置以及进气道风扇，所述进气道开闭装置、气体流量检测装置、附属温度传感器、进气道过滤装置以及进气道风扇呈纵向排列分布。
5.根据权利要求4所述的工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，其特征在于：所述热管理系统的底部设有进气道风道，所述温控管理模块单元的另一侧电性连接有排气风扇单元，所述进气道风道的一端通过电池模组单元2，所述电池模组单元2的顶部电性连接有电池内部温度传感器采集系统，所述电池内部温度传感器采集系统的顶部电性连接有温控管理模块单元。
6.根据权利要求2所述的工业运输车辆专用的锂电池散热管理方案，其特征在于：所述温度传感器的内部含有EEPROM，连接方式为插接。
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