CN202839895U - 全智能电动大巴电池箱温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全智能电动大巴温度控制系统，包括水冷系统、闭式二管制管路系统、表冷器和温度控制器，利用水冷空调技术，在最短的时间内完成制冷或加热工作，与电池箱体进行技术交叉，并使用智能控制系统，实现全智能电池箱温度控制系统。本实用新型通过控制器进行控制，可以解决在安装和设计方面上的局部阻力计算的问题，可以灵活的安装，提高系统的运行稳定性，在安装方面，实现电池箱上盖吊顶安装，可以快速安装，提高售后服务。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动大巴领域，尤其涉及一种全智能电动大巴电池箱温度控制系统。
背景技术
近几年，新能源汽车行业作为新兴战略产业发展迅速，而纯电动汽车又是国家新能源产业规划所确定的主要发展技术路线。在纯电动大巴实际工况的运行过程中，电池的温度在夏天达到50°C以上，严重影响电池的使用寿命；而在冬天电池温度又在4°C以下，严重影响车辆的续行里程。基于以上因素，提出了水循环恒温系统方案。通过水这个载体把冷量或热量传输到各个电池箱中，进而有效的使每个箱体工作在合理的恒温恒湿恒压状态下。从而提高电芯使用寿命和安全性，使电动大巴始终运行在最佳状态。并且使电动汽车适应更广阔的运行环境，促进行业良性的发展。
利用现阶段比较成熟的水冷空调技术，与电池箱体进行技术交叉，并使用成熟的智能控制系统，可以实现全智能电池箱温度控制系统。通过电动空调进行水冷，可以最短时间内完成制冷工作。使用含有混合物质的液体为载冷剂，一方面可以提高热容量，具有聚能作用，一方面具有防冻等高安全性。采用高绝缘能力的管道和光滑的管壁，最大程度的降低流体的沿程阻力。运用主水泵和从水泵相互作用，使流体在每个表冷器里流速和流量几乎一致，降低流体的局部阻力，最终使每个电池箱的工作温度几乎一致。结合智能温度控制器，有效管理能量的分配，在有限的资源下，实现电力使用的最大化，同时增加了异常处理和通讯功能，为电动汽车的正常工作提供了有效的监控作用。
实用新型内容
本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种实现全智能电动大巴电池箱温度控制系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种全智能电动大巴电池箱温度控制系统，包括有水冷系统、闭式二管制管路系统、表冷器和温度控制器，所述的水冷系统包括有冷凝器、膨胀水箱和压缩泵，所述的闭式二管制管路系统包括有高压水泵、冷水管和热水管，所述的表冷器在电池箱内部，通过所述的高压水泵将膨胀水箱内的冷水输送到冷水管中并通过表冷器的入水口进入表冷器中，表冷器将电池箱内的热量通过扰动空气介质来进行热交换送入热水管中，最后回到膨胀水箱中，膨胀水箱中的蒸发器将热水制冷，然后再流向表冷器进行冷却，所述的温度控制器采用含有CAN固件的LPC11系列ARM单片机，控制水冷系统的工作状态，使用数字和模拟温度传感器相互工作，将现场的温度的突变和精准度充分的采集，更好的控制系统的能量分配，且CAN通讯与电池管理系统进行温度和充电数据的交互，232通讯与上位机进行通讯，传输有关系统的重要的温度和电池箱体内部照片等信息。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的水冷系统还包括有散热风机。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的膨胀水箱出水口处设有快换单向阀，一方面防止水倒流，一方面可以避免系统停机时由于液体振荡而损坏高压水泵。同时提供快换功能，提高维护能力。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的冷水管与表冷器之间还连接有快换球阀；热水管与表冷器之间还连接有快换止回阀，这样可以提高系统的稳定性和设计方便和电池箱体可以快速维保。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的表冷器为翘片冲缝多片并联换热器，散热面积大于3平米，且使用了双表冷器结构，中间放入4个高风压的涡流风扇，使用设计合理的外壳钣金，可以处理漏水等不良状况；并且考虑安装过程等因素，实现电池箱上盖吊顶安装，表冷器设有组装成集成设备，省去了外壳钣金和风机，表冷器下方为绝缘性良好的支架，一方面防止短路，一方面具体导流作用，将凝水可以顺着支架流出电池箱体外。
所述的温度控制器使用的控制算法是成熟的PID模糊算法。根据现阶段多次现场试验和路试，将电池箱体的平均温度控制在35度左右（可以软件设置）系统运行比较稳定。控制器利用多路温度传感器进行电池箱状态和系统工作的判断。分别从室温判断电池箱内模糊运算的隶属度，并结合膨胀水箱温度和电池箱体内温度，权衡系统工作状态。根据模糊权术，来确定PID各个参数，进行系统温度稳定的控制，从而，系统整体工作时间段内，达到箱体平均温度为35度左右。选用模糊算法，主要将连续的数据量进行离散化，根据隶属度来选取不同的PID算法来稳定系统状态。从而将系统的灵活性提高。
本实用新型的优点是：
1、本实用新型可以运用在电动汽车行业中，符合汽车设计规范，提高电芯的寿命和安全性。
2、本实用新型通过控制器进行控制，可以解决在安装和设计方面上的局部阻力计算的问题。可以灵活的安装，提高系统的运行稳定性。
3、本实用新型独特智能温度控制器，实现系统各个设备之间的智能控制，节约有限的能源，并有效的处理4种异常，提高系统的安全稳定性。控制器提供了CAN和232通讯，一方面可以与电动汽车中BMS进行通讯，交互相互的信息等，一方面可以通过232接口连接计算机或者GPS，将重要的数据传输到系统监控端，进行数据远程保存或者处理。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为闭式二管制管路系统示意图。
图3为温度控制器示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种全智能电动大巴电池箱温度控制系统，包括有水冷系统1、闭式二管制管路系统6、表冷器7和温度控制器8，所述的水冷系统1包括有冷凝器2、膨胀水箱3和压缩泵4，所述的闭式二管制管路系统6包括有高压水泵5、冷水管11和热水管12，所述的表冷器7在电池箱内部，通过所述的高压水泵5将膨胀水箱3内的冷水输送到冷水管11中并通过表冷器7的入水口进入表冷器7中，表冷器7将电池箱内的热量通过扰动空气介质来进行热交换送入热水管12中，最后回到膨胀水箱3中，膨胀水箱3中的蒸发器将热水制冷，然后再流向表冷器7进行冷却，膨胀水箱3内冷热流体是隔离的，所述的温度控制器8采用含有CAN固件的LPC11系列ARM单片机，控制水冷系统1的工作状态，使用数字和模拟温度传感器相互工作，将现场的温度的突变和精准度充分的采集，更好的控制系统的能量分配，且CAN通讯与电池管理系统进行温度和充电数据的交互，232通讯与上位机进行通讯，传输有关系统的重要的温度和电池箱体内部照片等信息。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的水冷系统1还包括有散热风机9。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的膨胀水箱3出水口处设有快换单向阀10，一方面防止水倒流，一方面可以避免系统停机时由于液体振荡而损坏高压水泵5。同时提供快换功能，提高维护能力。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的冷水管11与表冷器7之间还连接有快换球阀13；热水管12与表冷器7之间还连接有快换止回阀14，这样可以提高系统的稳定性和设计方便和电池箱体可以快速维保。
所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的表冷器7为翘片冲缝多片并联换热器，散热面积大于3平米，且使用了双表冷器结构，中间放入4个高风压的涡流风扇，使用设计合理的外壳钣金，可以处理漏水等不良状况；并且考虑安装过程等因素，实现电池箱上盖吊顶安装，表冷器7设有组装成集成设备，省去了外壳钣金和风机，表冷器7下方为绝缘性良好的支架，一方面防止短路，一方面具体导流作用，将凝水可以顺着支架流出电池箱体外。
利用高压水泵5将膨胀水箱3中冷水输送进冷水管11中，最后进入表冷器7中，表冷器7将电池箱内的热量通过水介质送入热水管12中，最后回到膨胀水箱3中，膨胀水箱3中的蒸发器将热水制冷，实现电池箱的降温；温度控制器8将电动大巴的9伏到36伏之间的电压，经过高低压保护，过流保护，浪涌保护，极性保护，去除共模干扰等，高效率低纹波的转换成控制器所需要的电压电流。温度控制器8采用了含有CAN固件的ARM单片机，如图3所示，其指令执行速度满足设计要求。温度控制器8输出六路电气控制，四路外部异常处理，4路模拟温度探头，3路数字温度探头和CAN及232通讯接口。六路程序控制，按照开机顺序进行控制，并且智能的处理设备之间的能量转化，比如当水冷系统1将水制冷达到6度左右，就可以关闭压缩泵4，只开启高压水泵5等设备，进行水循环，当水温达到设定的最大值，再开启压缩泵4。使用数字和模拟温度传感器相互工作，可以将现场温度的突变和精准度充分的采集，更好控制系统的能量分配，节省运行成本。控制系统中的CAN通讯与电池管理系统进行温度和充电数据的交互。同时232通讯与上位机进行通讯，传输有关系统的重要的温度和电池箱体内部照片等信息。温度控制器8的软件设计除了以上设计功能外，还有系统开机自检和自动工作、关键数据自动SD保存、恒温系统功率最小化自动控制等功能。在按键设计和显示信息方面进行多功能设计。温度控制器8的工作状态提示如下：0：表示系统初始化状态；1：表示系统开总电状态；2：表示系统开高压水泵状态；3：表示系统开球阀状态；4：表示系统开冷凝器状态；5：自动关机状态；6：自动开机状态；7：自动开机状态下的自动关机；8：表示系统开散热风机状态；9：表示系统开加热器状态；A：外部中断1；b：外部中断2；C：外部中断3；d：外部中断4；E：紧急报警；F：系统未知错误状态。按键手动控制操作如下：连续按键，依次出现以上字符，如果该字符停留超过5秒，则命令写入控制器中。如果按按键超过5秒，自系统进行全自动运行。
Claims (5)
1.一种全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：包括有水冷系统、闭式二管制管路系统、表冷器和温度控制器，所述的水冷系统包括有冷凝器、膨胀水箱和压缩泵，所述的闭式二管制管路系统包括有高压水泵、冷水管和热水管，所述的表冷器在电池箱内部，通过所述的高压水泵将膨胀水箱内的冷水输送到冷水管中并通过表冷器的入水口进入表冷器中，表冷器将电池箱内的热量通过扰动空气介质来进行热交换送入热水管中，最后回到膨胀水箱中，膨胀水箱中的蒸发器将热水制冷，然后再流向表冷器进行冷却，所述的温度控制器采用含有CAN固件的LPC11系列ARM单片机，控制水冷系统的工作状态，使用数字和模拟温度传感器相互工作，且CAN通讯与电池管理系统进行温度和充电数据的交互，232通讯与上位机进行通讯。
2.根据权利要求1所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的水冷系统还包括有散热风机。
3.根据权利要求1所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的膨胀水箱出水口处设有快换单向阀。
4.根据权利要求1所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的冷水管与表冷器之间还连接有快换球阀；热水管与表冷器之间还连接有快换止回阀。
5.根据权利要求1所述的全智能电动大巴电池箱温度控制系统，其特征在于：所述的表冷器为翘片冲缝多片并联换热器，散热面积大于3平米，且使用了双表冷器结构，中间放入4个高风压的涡流风扇。
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| CN2012203997634U CN202839895U (zh) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | 全智能电动大巴电池箱温度控制系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2012203997634U CN202839895U (zh) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | 全智能电动大巴电池箱温度控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202839895U true CN202839895U (zh) | 2013-03-27 |
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ID=47951523
Family Applications (1)
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| CN (1) | CN202839895U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109343352A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-15 | 山东大学 | 一种基于时间最优控制的温度控制方法及系统 |
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2012
- 2012-08-13 CN CN2012203997634U patent/CN202839895U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109343352A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-15 | 山东大学 | 一种基于时间最优控制的温度控制方法及系统 |
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