CN116067122A - 动力电池冷却管道冷却液残留消除系统及其控制方法 - Google Patents

动力电池冷却管道冷却液残留消除系统及其控制方法 Download PDF

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CN116067122A CN202310207763.2A CN202310207763A CN116067122A CN 116067122 A CN116067122 A CN 116067122A CN 202310207763 A CN202310207763 A CN 202310207763A CN 116067122 A CN116067122 A CN 116067122A
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Abstract

本发明提供一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统及其控制方法，涉及动力电池技术领域。系统包括储气罐、充气阀、加热器、排液阀、液体收集装置和真空发生器；空压机、储气罐、充气阀和电池包的进水口、电池包的出水口、排液阀和液体收集装置依次连通；打开充气阀和排液阀可使储气罐中的气体将电池包的冷却管道中的冷却液挤入液体收集装置中；启动加热器可加热管路中的气体，以蒸发冷却管道中残留的冷却液；关闭充气阀和排液阀，打开真空发生器可将冷却管道中残留的冷却液吸入液体收集装置中。系统及其控制方法能够自动进行冷却液的消除目的，减少人员对冷却液的直接操作，降低了风险，提高了效率。

Description

动力电池冷却管道冷却液残留消除系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统及其控制方法。
背景技术
电动汽车的电池组模块一般都会设置冷却系统，一般冷却系统都是安装在电池组模块附近，原理和空调的制冷原理相似，冷却系统通过管路和单个电池模块相连，管路里循环流动冷却液(一般是乙二醇)，将单个电池模块的热量带走，冷却系统将乙二醇制冷，多余热量通过风扇排到外界，而乙二醇再次循环进入电池模块，继续吸收电池散发的热量。乙二醇溶液作为防冻液或冷冻盐水使用，同样具有很强的腐蚀性。
在电动汽车日常使用维护中，都会涉及到动力电池的维保、更换、存储等多个环节。在动力电池的日常存储过程中，根据电池包冷却系统的类型，会采用不同的处理方式，一般都会将冷却液排除掉后，再进行电池包的放置存储。
当前在电池包的冷却液排除时，多为人工进行操作，但对少量残余冷却液的处理并没有太多有效的处理办法，无法达到完全清除的效果，会造成电池包长时间存储时，对电池包的冷却管道造成腐蚀。
发明内容
本发明的目的包括提供一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统及其控制方法，其能够自动进行电池包冷却液的消除目的，减少人员对冷却液的直接操作，降低了风险，提高了效率。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，系统包括空压机、储气罐、充气阀、加热器、排液阀、液体收集装置和真空发生器；
空压机、储气罐、充气阀和电池包的进水口依次连通，电池包的出水口、排液阀和液体收集装置依次连通，电池包的出水口、真空发生器和液体收集装置依次连通，空压机用于向储气罐中充气；
打开充气阀和排液阀可使储气罐中的气体通过进水口充入电池包的冷却管道，将冷却管道中的冷却液挤入液体收集装置中；
加热器安装在充气阀与进水口之间的管路上，启动加热器可加热管路中的气体，以蒸发冷却管道中残留的冷却液；
关闭充气阀和排液阀，打开真空发生器可对冷却管道抽真空，将冷却管道中残留的冷却液吸入液体收集装置中。
在可选的实施方式中，系统还包括进水管，进水管上安装有进水阀，进水管的一端连通到水源，进水管的另一端连通到储气罐与充气阀之间的管路上；
打开进水阀、充气阀和排液阀，可向冷却管道中充入清水、并排入液体收集装置中，以清洗冷却管道。
在可选的实施方式中，加热器与进水口之间的管路上设置有第一温度传感器和第一湿度传感器，排液阀与出水口之间的管路上设置有第二温度传感器和第二湿度传感器。
在可选的实施方式中，系统还包括三联件，三联件包括依次连通的第一换向阀、过滤器和安全阀，第一换向阀连通到空压机，安全阀连通到储气罐。
在可选的实施方式中，系统还包括相互连接的控制器和触摸屏，控制器与空压机、第一换向阀、充气阀、进水阀、加热器、排液阀、真空发生器、第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器和第二湿度传感器连接，触摸屏用于输入控制指令和显示各设备的工作状态。
在可选的实施方式中，系统还包括第一夹具和第二夹具，第一夹具设置在加热器的输出管路的端部，第一夹具用于连通到进水口，第二夹具设置在排液阀的输入管路的端部，第二夹具用于连通到出水口。
第二方面，本发明提供一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的控制方法，控制方法用于控制前述实施方式的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，控制方法包括：
吹气排液，包括打开充气阀和排液阀，使储气罐中的气体通过进水口充入电池包的冷却管道，将冷却管道中的冷却液挤入液体收集装置中；
蒸发排液，包括启动加热器加热管路中的气体，以蒸发冷却管道中残留的冷却液，再打开充气阀和排液阀，将残留的冷却液挤入液体收集装置中；
真空吸液，包括关闭充气阀，打开真空发生器，对冷却管道抽真空，将冷却管道中残留的冷却液吸入液体收集装置中。
在可选的实施方式中，系统还包括进水管，进水管上安装有进水阀，进水管的一端连通到水源，进水管的另一端连通到储气罐与充气阀之间的管路上。
在可选的实施方式中，在吹气排液与蒸发排液之间，控制方法还包括：
水洗冷却管道，包括打开进水阀、充气阀和排液阀，使清水充入冷却管道中、并排入液体收集装置中，以清洗冷却管道。
在可选的实施方式中，蒸发排液包括：
关闭充气阀、排液阀，打开加热器，使冷却管道中的气体的压力和温度达到预设要求，并保持预设时长，以完全蒸发冷却管道中残留的冷却液；
打开充气阀、排液阀，使气体充入冷却管道，并将蒸发的冷却液挤入液体收集装置中。
本发明实施例提供的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统及其控制方法的有益效果包括：
采用本实施例提供的系统及其控制方法可以采用气体将电池包的冷却管道中的大量冷却液挤出到液体收集装置中，再启动加热器可加热管路中的气体，以蒸发冷却管道中残留的冷却液，并挤出到液体收集装置中，最后打开真空发生器可对冷却管道抽真空，将冷却管道中残留的冷却液吸入液体收集装置中，实现对冷却管道中的冷却液自动吹气、蒸发、抽真空三步操作，可将冷却管道中的冷却液彻底清理出冷却管道，避免残留的冷却液腐蚀冷却管道，而且人工操作少，清理效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的组成示意图；
图2为本发明实施例提供的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的控制示意图；
图3为本发明实施例提供的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的控制方法的流程图。
图标：100-动力电池冷却管道冷却液残留消除系统；1-空压机；2-三联件；201-第一换向阀；202-过滤器；203-安全阀；3-储气罐；4-充气阀；5-加热器；6-排液阀；7-液体收集装置；8-真空发生器；9-第一夹具；10-第二夹具；11-第一温度传感器；12-第一湿度传感器；13-压力传感器；14-第二温度传感器；15-第二湿度传感器；16-液位传感器；17-进水管；18-进水阀；19-总排管；20-总排阀；21-溢流阀；22-第二换向阀；23-控制器；24-触摸屏；200-电池包；210-进水口；220-出水口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
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定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1和图2，本实施例提供了一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统100（以下简称：系统），系统包括空压机1、三联件2、储气罐3、充气阀4、加热器5、排液阀6、液体收集装置7、真空发生器8、第一夹具9、第二夹具10、第一温度传感器11、第一湿度传感器12、压力传感器13、第二温度传感器14、第二湿度传感器15、液位传感器16、进水管17、进水阀18、总排管19和总排阀20。其中，三联件2包括依次连通的第一换向阀201、过滤器202和安全阀203，进水阀18和总排阀20可以是手动球阀，其它阀门可以是电动球阀。
具体的，电池包200上设置有冷却管道（图中未标出），冷却管道包括进水口210和出水口220，冷却管道用于对电池包200散热，冷却管道在工作状态下内部填充有冷却液，冷却液可以包括乙二醇溶液。
空压机1、第一换向阀201、过滤器202、安全阀203、储气罐3、充气阀4和电池包200的进水口210依次连通，电池包200的出水口220、排液阀6和液体收集装置7依次连通，电池包200的出水口220、真空发生器8和液体收集装置7依次连通。
空压机1用于向储气罐3中充气。打开充气阀4和排液阀6可使储气罐3中的气体通过进水口210充入电池包200的冷却管道，将冷却管道中的冷却液挤入液体收集装置7中。
进水管17上安装有进水阀18，进水管17的一端连通到水源，进水管17的另一端连通到储气罐3与充气阀4之间的管路上。打开进水阀18、充气阀4和排液阀6，可向冷却管道中充入清水、并排入液体收集装置7中，以清洗冷却管道。
加热器5安装在充气阀4与进水口210之间的管路上，启动加热器5可加热管路中的气体，以蒸发冷却管道中残留的冷却液。关闭充气阀4和排液阀6，打开真空发生器8可对冷却管道抽真空，将冷却管道中残留的冷却液吸入液体收集装置7中。
第一温度传感器11、第一湿度传感器12和压力传感器13设置在加热器5与进水口210之间的管路上。第二温度传感器14和第二湿度传感器15设置在排液阀6与出水口220之间的管路上。液位传感器16安装在液体收集装置7中。
第一夹具9设置在加热器5的输出管路的端部，第一夹具9用于连通到进水口210，第二夹具10设置在排液阀6的输入管路的端部，第二夹具10用于连通到出水口220。
系统还包括控制真空发生器8的溢流阀21和第二换向阀22，其中，空压机1、溢流阀21、第二换向阀22和真空发生器8依次连通。
总排管19上设置有总排阀20，总排管19的一端连通到真空发生器8和液体收集装置7，打开充气阀4、排液阀6和总排阀20，也可以使冷却管道中的气体、冷却液或清水通过总排管19排出。
请查阅图2，系统还包括相互连接的控制器23和触摸屏24，控制器23与空压机1、第一换向阀201、充气阀4、加热器5、排液阀6、真空发生器8、第一温度传感器11、第一湿度传感器12、压力传感器13、第二温度传感器14、第二湿度传感器15和液位传感器16连接，触摸屏24用于输入控制指令和显示各设备的工作状态，其中，控制指令可以是操作人员控制各个阀门、加热器5、空压机1的指令，显示的工作状态包括各个阀门、加热器5、空压机1的当前状态，还包括各个传感器监测到的参数。
其中，控制器23可以采用PLC，控制器23可以实现对各个电磁阀的开关控制，加热器5可以采用485工业总线与控制器23连接，各个传感器可以采用工业级4-20mA或模拟量输入的方式与控制器23进行数据的实时传送。
请查阅图3，本实施例还提供上述动力电池冷却管道冷却液残留消除系统100的控制方法，控制方法包括：
S1：吹气排液。
当然在执行S1之前，需要操作人员将第一夹具9连通到进水口210，第二夹具10连通到出水口220，并启动空压机1向储气罐3中储气，空压机1可以直接将空气经过过滤器202后注入储气罐3。
S1具体执行过程为：首先，打开充气阀4，关闭排液阀6，使储气罐3中的气体通过进水口210充入电池包200的冷却管道，同时压力传感器13实时检测管道内的压力值，在压力值达到预设压力值后关闭充气阀4，将冷却管道中的大量冷却液向排液阀6的方向集中；然后，打开排液阀6，将冷却管道中的大量冷却液挤入液体收集装置7中。
S2：水洗冷却管道
具体的，打开进水阀18、充气阀4和排液阀6，使清水充入冷却管道中、并排入液体收集装置7中或通过总排管19排出，以清洗冷却管道。
S3：蒸发排液
具体的，首先，关闭充气阀4、排液阀6，打开加热器5，在冷却管道中的气体的压力和温度达到预设要求时，关闭加热器5，并保持预设时长，以完全蒸发冷却管道中残留的冷却液。
其次，打开充气阀4、排液阀6，使气体充入冷却管道，并将蒸发的冷却液挤入液体收集装置7中。
此外，比较第一湿度传感器12与第二湿度传感器15监测到的湿度值，如果湿度差值小于或等于预设值，就可以判定冷却管道中的冷却液也清理干净，如果湿度差值大于预设值，就可以判定冷却管道中的冷却液还未清理干净，则继续再一次进行蒸发排液，直到湿度差值小于或等于预设值。
S4：真空吸液
具体的，关闭充气阀4，打开真空发生器8，对冷却管道抽真空，将冷却管道中残留的冷却液吸入液体收集装置7中。
本实施例提供的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统100及其控制方法的有益效果包括：
采用本实施例提供的系统及其控制方法可以采用气体将电池包200的冷却管道中的大量冷却液挤出到液体收集装置7中，再启动加热器5可加热管路中的气体，以蒸发冷却管道中残留的冷却液，并挤出到液体收集装置7中，最后打开真空发生器8可对冷却管道抽真空，将冷却管道中残留的冷却液吸入液体收集装置7中，实现对冷却管道中的冷却液自动吹气、蒸发、抽真空三步操作，可将冷却管道中的冷却液彻底清理出冷却管道，避免残留的冷却液腐蚀冷却管道，而且人工操作少，清理效率高。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，其特征在于，所述系统包括空压机（1）、储气罐（3）、充气阀（4）、加热器（5）、排液阀（6）、液体收集装置（7）和真空发生器（8）；
所述空压机（1）、所述储气罐（3）、所述充气阀（4）和电池包（200）的进水口（210）依次连通，所述电池包（200）的出水口（220）、所述排液阀（6）和所述液体收集装置（7）依次连通，所述电池包（200）的出水口（220）、所述真空发生器（8）和所述液体收集装置（7）依次连通，所述空压机（1）用于向所述储气罐（3）中充气；
打开所述充气阀（4）和所述排液阀（6）可使所述储气罐（3）中的气体通过所述进水口（210）充入所述电池包（200）的冷却管道，将所述冷却管道中的冷却液挤入所述液体收集装置（7）中；
所述加热器（5）安装在所述充气阀（4）与所述进水口（210）之间的管路上，启动所述加热器（5）可加热管路中的气体，以蒸发所述冷却管道中残留的冷却液；
关闭所述充气阀（4）和所述排液阀（6），打开所述真空发生器（8）可对所述冷却管道抽真空，将所述冷却管道中残留的冷却液吸入所述液体收集装置（7）中。
2.根据权利要求1所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，其特征在于，所述系统还包括进水管（17），所述进水管（17）上安装有进水阀（18），所述进水管（17）的一端连通到水源，所述进水管（17）的另一端连通到所述储气罐（3）与所述充气阀（4）之间的管路上；
打开所述进水阀（18）、所述充气阀（4）和所述排液阀（6），可向所述冷却管道中充入清水、并排入所述液体收集装置（7）中，以清洗所述冷却管道。
3.根据权利要求2所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，其特征在于，所述加热器（5）与所述进水口（210）之间的管路上设置有第一温度传感器（11）和第一湿度传感器（12），所述排液阀（6）与所述出水口（220）之间的管路上设置有第二温度传感器（14）和第二湿度传感器（15）。
4.根据权利要求3所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，其特征在于，所述系统还包括三联件（2），所述三联件（2）包括依次连通的第一换向阀（201）、过滤器（202）和安全阀（203），所述第一换向阀（201）连通到所述空压机（1），所述安全阀（203）连通到所述储气罐（3）。
5.根据权利要求4所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，其特征在于，所述系统还包括相互连接的控制器（23）和触摸屏（24），所述控制器（23）与所述空压机（1）、所述第一换向阀（201）、所述充气阀（4）、所述进水阀（18）、所述加热器（5）、所述排液阀（6）、所述真空发生器（8）、所述第一温度传感器（11）、所述第一湿度传感器（12）、所述第二温度传感器（14）和所述第二湿度传感器（15）连接，所述触摸屏（24）用于输入控制指令和显示各设备的工作状态。
6.根据权利要求1所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，其特征在于，所述系统还包括第一夹具（9）和第二夹具（10），所述第一夹具（9）设置在所述加热器（5）的输出管路的端部，所述第一夹具（9）用于连通到所述进水口（210），所述第二夹具（10）设置在所述排液阀（6）的输入管路的端部，所述第二夹具（10）用于连通到所述出水口（220）。
7.一种动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于控制权利要求1所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统，所述控制方法包括：
吹气排液，包括打开所述充气阀（4）和所述排液阀（6），使所述储气罐（3）中的气体通过所述进水口（210）充入所述电池包（200）的冷却管道，将所述冷却管道中的冷却液挤入所述液体收集装置（7）中；
蒸发排液，包括启动所述加热器（5）加热管路中的气体，以蒸发所述冷却管道中残留的冷却液，再打开所述充气阀（4）和所述排液阀（6），将残留的冷却液挤入所述液体收集装置（7）中；
真空吸液，包括关闭所述充气阀（4），打开所述真空发生器（8），对所述冷却管道抽真空，将所述冷却管道中残留的冷却液吸入所述液体收集装置（7）中。
8.根据权利要求7所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的控制方法，其特征在于，所述系统还包括进水管（17），所述进水管（17）上安装有进水阀（18），所述进水管（17）的一端连通到水源，所述进水管（17）的另一端连通到所述储气罐（3）与所述充气阀（4）之间的管路上。
9.根据权利要求8所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的控制方法，其特征在于，在所述吹气排液与所述蒸发排液之间，所述控制方法还包括：
水洗所述冷却管道，包括打开所述进水阀（18）、所述充气阀（4）和所述排液阀（6），使清水充入所述冷却管道中、并排入所述液体收集装置（7）中，以清洗所述冷却管道。
10.根据权利要求7所述的动力电池冷却管道冷却液残留消除系统的控制方法，其特征在于，所述蒸发排液包括：
关闭所述充气阀（4）、所述排液阀（6），打开所述加热器（5），使所述冷却管道中的气体的压力和温度达到预设要求，并保持预设时长，以完全蒸发所述冷却管道中残留的冷却液；
打开所述充气阀（4）、所述排液阀（6），使气体充入所述冷却管道，并将蒸发的冷却液挤入所述液体收集装置（7）中。
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