CN204216181U - 电池系统的冷却装置和具有其的电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池系统的冷却装置和具有其的电池系统，该冷却装置，包括：对电池的温度进行检测的温度检测模块；对电池进行散热的风扇模块，其中，风扇模块包括多个风扇组件且每个风扇组件包括多个冷却风扇；为多个风扇组件提供低压电源的DC-DC变换器；分别对多个风扇组件进行控制的风扇控制模块，风扇控制模块连接在风扇模块和DC-DC变换器之间；控制器，控制器分别与温度检测模块和风扇控制模块相连，控制器根据电池的温度对风扇控制模块进行控制以分别对多个冷却风扇进行控制。该冷却系统能够保证风扇的正常启动以对电池进行散热，解决因冷却风扇启动时启动电流过大而不能正常启动的问题，并可避免全部风扇一起以恒转速运转，有效减少能耗。

Description

电池系统的冷却装置和具有其的电池系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池系统的冷却装置以及具有其的电池系统。

背景技术

在全球汽车节能减排的大背景下，电动汽车的发展成为了一种历史必然。例如，燃料电池增程式电动汽车因其零污染零排放且能够满足续驶里程需求的优点越来越成为研究热点。燃料电池在通过燃料燃烧发电时会产生高温，通常通过大功率的冷却风扇来散热。

相关技术中提出一种通过6个冷却风扇来对电池进行散热的系统，该系统中的6个冷却风扇一起启动且以恒转速运转。但是，相关技术存在的缺点是，由于风扇启动时的启动电流和启动功率均比较大，可能会导致DC-DC进行过流保护，影响冷却风扇的正常启动，影响电池散热，相关技术需要改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池系统的冷却装置，该冷却系统能够保证风扇的正常启动，解决因冷却风扇启动时启动电流过大而不能正常启动的问题。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池系统。

根据本实用新型一方面提出的电池系统的冷却装置，包括：对所述电池的温度进行检测的温度检测模块；对所述电池进行散热的风扇模块，其中，所述风扇模块包括多个风扇组件且每个风扇组件包括多个冷却风扇；为所述多个风扇组件提供低压电源的DC-DC变换器；分别对所述多个风扇组件进行控制的风扇控制模块，所述风扇控制模块连接在所述风扇模块和所述DC-DC变换器之间；控制器，所述控制器分别与所述温度检测模块和所述风扇控制模块相连，所述控制器根据所述电池的温度对所述风扇控制模块进行控制以分别对所述多个冷却风扇进行控制。

根据本实用新型提出的电池系统的冷却装置，控制器根据温度检测模块检测到的电池的温度对风扇控制模块进行控制，以分别对多个风扇组件进行控制。从而，该冷却系统能够保证风扇的正常启动以对电池进行散热，解决因冷却风扇启动时启动电流过大而不能正常启动的问题。并且该冷却系统还可以避免风扇模块中的风扇一起以恒转速运转，有效减少能耗。

其中，所述电池可为燃料电池。

优选地，所述风扇模块包括第一风扇组件和第二风扇组件；所述风扇控制模块包括第一风扇控制单元和第二风扇控制单元，其中，所述第一风扇控制单元和第二风扇控制单元分别与所述第一组冷却风扇和第二组冷却风扇对应。

其中，所述第一风扇组件可包括第一至第三冷却风扇，所述第一至第三冷却风扇相互并联连接；所述第二风扇组件可包括第四至第六冷却风扇，所述第四至第六冷却风扇相互并联连接。

具体地，所述第一风扇控制单元包括：第一继电器，所述第一继电器的线圈的一端接地，所述第一继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第一继电器的第一开关的一端与所述第一风扇组件的一端相连，所述第一开关的另一端与所述DC-DC变换器相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一风扇组件的另一端相连，所述第一电阻的另一端接地；第二继电器，所述第二继电器的线圈的一端接地，所述第二继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第二继电器的第二开关与所述第一电阻并联。

具体地，所述第二风扇控制单元包括：第三继电器，所述第三继电器的线圈的一端接地，所述第三继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第三继电器的第三开关的一端与所述第二风扇组件的一端相连，所述第三开关的另一端与所述DC-DC变换器相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二风扇组件的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；第四继电器，所述第四继电器的线圈的一端接地，所述第四继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第四继电器的第四开关与所述第二电阻并联。

具体地，当所述控制器控制所述第一开关闭合时，所述第一风扇组件以第一转速工作；当所述控制器控制所述第一开关和所述第二开关闭合时，所述第一风扇组件以第二转速工作，其中，第二转速大于第一转速；当所述控制器控制所述第一开关闭合和所述第三开关闭合时，所述第一风扇组件和所述第二风扇组件均以所述第一转速工作；当所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关闭合时，所述第一风扇组件以所述第二转速工作，所述第二风扇组件以所述第一转速工作；当所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均闭合时，所述第一风扇组件和所述第二风扇组件均以所述第二转速工作。

根据本实用新型另一方面提出的电池系统，包括：电池；所述的电池系统的冷却装置。

根据本实用新型提出的电池系统，能够保证冷却系统对电池进行散热，还可以避免冷却装置中的风扇一起以恒转速运转，有效减少能耗。

其中，所述电池可为燃料电池。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电池系统的冷却装置的方框示意图；

图2是根据本实用新型一个具体实施例的电池系统的冷却装置的电路原理图；以及

图3是根据本实用新型实施例的电池系统的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的电池系统的冷却装置和具有其的电池系统。

图1是根据本实用新型实施例的电池系统的冷却装置的方框示意图。如图1所示，该电池系统的冷却装置包括：温度检测模块10、风扇模块20、DC-DC变换器30、风扇控制模块40和控制器50。

温度检测模块10用于对电池的温度进行检测，其中，电池可为燃料电池；风扇模块20用于对电池进行散热，风扇模块20包括多个风扇组件，且每个风扇组件可包括多个冷却风扇；DC-DC变换器30用于为多个风扇组件提供低压电源，例如，DC-DC变换器30可将外部提供的直流电或电池输出的直流电转换为预设直流电以为多个风扇组件提供低压电源；风扇控制模块40用于分别对多个风扇组件进行控制，风扇控制模块40连接在风扇模块20和DC-DC变换器30之间；控制器50分别与温度检测模块10和风扇控制模块40，控制器50根据电池的温度对风扇控制模块40进行控制以分别对多个风扇组件进行控制。

也就是说，温度检测模块10用于检测电池的温度，控制器50可实时获取电池的温度，并根据电池的温度可控制风扇模块20以不同的工作状态进行工作。具体而言，控制器50可根据电池的温度控制风扇控制模块40，通过风扇控制模块40可分别控制多个风扇组件的启动、停止和转速，从而使风扇模块20以不同工作状态进行工作。其中，可以理解的是，温度检测模块10可将电池的温度转换为控制器50可识别的电信号，并将电信号传输个给控制器50。

根据本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，风扇模块20可包括第一风扇组件201和第二风扇组件202；风扇控制模块40可包括第一风扇控制单元401和第二风扇控制单元402，第一风扇控制单元401和第二风扇控制单元402分别与第一风扇组件201和第二风扇组件202对应。

也就是说，第一风扇控制单元401与第一风扇组件201相连，第一风扇控制单元401仅对第一风扇组件201进行控制；第二风扇控制单元402与第二风扇组件202相连，第二风扇控制单元402仅对第二风扇组件202进行控制。

进一步地，根据本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，第一风扇组件201可包括第一至第三冷却风扇a1-a3，第一至第三冷却风扇a1-a3相互并联连接；第二风扇组件202包括第四至第六冷却风扇a4-a6，第四至第六冷却风扇a4-a6相互并联连接。

具体而言，第一冷却风扇a1的一端与第二冷却风扇a2的一端相连后与第三冷却风扇a3的一端相连(可作为第一风扇组件201的一端)，第一冷却风扇a1的另一端与第二冷却风扇a2的另一端相连后与第三冷却风扇a3的另一端相连(可作为第一风扇组件201的另一端)。

第四冷却风扇a4的一端与第五冷却风扇a5的一端相连后与第六冷却风扇a6的一端相连(可作为第二风扇组件202的一端)，第四冷却风扇a4的另一端与第五冷却风扇a5的另一端相连后与第六冷却风扇a6的另一端相连(可作为第二风扇组件202的另一端)。

根据本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，第一风扇控制单元401包括：第一继电器KM1、第一电阻R1和第二继电器KM2。

其中，第一继电器KM1的线圈的一端接地，第一继电器KM1的线圈的另一端与控制器50相连，第一继电器KM1的第一开关K1的一端与第一风扇组件201的一端相连，第一继电器KM1的第一开关K1的另一端与DC-DC变换器30相连；第一电阻R1的一端与第一风扇组件201的另一端相连，第一电阻R1的另一端接地；第二继电器KM2的线圈的一端接地，第二继电器KM2的线圈的另一端与控制器50相连，第二继电器KM2的第二开关K2与第一电阻R1并联。

根据本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，第二风扇控制单元302包括：第三继电器KM3、第二电阻R2和第四继电器KM4。

其中，第三继电器KM3的线圈的一端接地，第三继电器KM3的线圈的另一端与控制器50相连，第三继电器KM3的第三开关K3的一端与第二风扇组件202的一端相连，第三继电器KM3的第三开关K3的另一端与DC-DC变换器30相连；第二电阻R2的一端与第二风扇组件202的另一端相连，第二电阻R2的另一端接地；第四继电器KM4的线圈的一端接地，第四继电器KM4的线圈的另一端与控制器50相连，第四继电器KM4的第四开关K4与第二电阻R2并联。

需要说明的是，第一至第四继电器KM1-KM4可为常开继电器，即当线圈通电时，开关闭合，当线圈不通电时，开关断开。第一电阻R1和第二电阻R2为调速电阻。

具体来说，当控制器50控制第一开关K1闭合时，第一风扇组件201以第一转速工作，第二风扇组件202不工作；当控制器50控制第一开关K1和第二开关K2闭合时，第一风扇组件201以第二转速工作，第二风扇组件202不工作，其中，第二转速大于第一转速；当控制器50控制第一开关K1闭合和第三开关K3闭合时，第一风扇组件201和第二风扇组件202均以第一转速工作；当控制器50控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3闭合时，第一风扇组件201以第二转速工作，第二风扇组件202以第一转速工作；当控制器50控制第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4均闭合时，第一风扇组件201和第二风扇组件202均以第二转速工作。

也就是说，可控制器50可控制风扇模块20以5档转速工作，其中，第1档转速可为：第一风扇组件201以低转速(第一转速)工作，第二风扇组件202不工作；第2档转速可为：第一风扇组件201以高转速(第二转速)工作，第二风扇组件202不工作；第3档转速可为：第一风扇组件201和第二风扇组件202均以低转速工作；第4档转速可为：第一风扇组件201以高转速工作，第二风扇组件202以低转速工作；第5档转速可为：第一风扇组件201和第二风扇组件202均以高转速工作。

如上所述，控制器50可根据电池的温度控制对风扇模块20进行控制。具体地，控制器50可预设4个温度阈值，即阈值1、阈值2、阈值3和阈值4。当电池系统开始工作时，控制器50控制第一继电器KM1的线圈通电以使第一开关K1闭合，DC-DC变换器30输出的电流依次流过通过第一开关K1、第一至第三风扇a1-a3和第一电阻R1，由此，第一至第三冷却风扇a1-a3启动并以低转速工作。

在电池工作过程中，电池的温度将会逐渐升高，当电池的温度小于阈值1时，保持这种状态，即第一至第三冷却风扇a1-a3启动并以低转速工作。

当电池的温度大于等于阈值1且小于阈值2时，控制器50控制第一继电器KM1和第二继电器KM2的线圈通电以使第一开关K1和第二开关K2闭合，DC-DC变换器30输出的电流依次流过通过第一开关K1、第一至第三风扇a1-a3和第二开关K2，由此，第一至第三冷却风扇a1-a3以高转速工作。

当电池的温度大于等于阈值2且小于阈值3时，控制器50控制第一继电器KM1和第三继电器KM3的线圈通电以使第一开关K1和第三开关K3闭合，DC-DC变换器30输出的电流依次流过通过第一开关K1、第一至第三风扇a1-a3和第一电阻R1，同时依次流过通过第三开关K3、第四至第六风扇a4-a6和第二电阻R2，由此，第四至第六冷却风扇a4-a6启动，第一至第六冷却风扇a1-a6以低转速同时工作。

当电池的温度大于等于阈值3且小于阈值4时，控制器50控制第一继电器KM1、第二继电器KM2和第三继电器KM3的线圈通电以使第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3闭合，DC-DC变换器30输出的电流依次流过通过第一开关K1、第一至第三风扇a1-a3和第二开关K2，同时依次流过通过第三开关K3、第四至第六风扇a4-a6和第二电阻R2，由此，第一至第三冷却风扇a1-a3以高转速工作，第四至第六冷却风扇a4-a6以低转速工作。

当电池的温度大于等于阈值4时，控制器50控制第一至第四继电器KM1-KM4的线圈均通电以使第一至第四开关K1-K4闭合，DC-DC变换器30输出的电流依次流过通过第一开关K1、第一至第三风扇a1-a3和第二开关K2，同时依次流过通过第三开关K3、第四至第六风扇a4-a6和第四开关K4，由此，第一至第六冷却风扇a1-a6以高转速同时工作。

综上，根据本实用新型提出的电池系统的冷却装置，控制器根据温度检测模块检测到的电池的温度对风扇控制模块进行控制，以分别对多个风扇组件进行控制。从而，该冷却系统能够保证风扇的正常启动以对电池进行散热，解决因冷却风扇启动时启动电流过大而不能正常启动的问题。并且该冷却系统还可以控制风扇模块以5档转速工作，避免风扇模块中的风扇一起以恒转速运转，有效减少能耗。

图3是根据本实用新型实施例的电池系统的方框示意图。如图3所示，电池系统包括：电池100和电池系统的冷却装置200。

其中，电池系统的冷却装置200用于对电池100进行散热。

在本实用新型的一个具体示例中，电池100可为燃料电池。

根据本实用新型提出的电池系统，能够保证冷却系统对电池进行散热，还可以避免冷却装置中的风扇一起以恒转速运转，有效减少能耗。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种电池系统的冷却装置，其特征在于，包括：

对所述电池的温度进行检测的温度检测模块；

对所述电池进行散热的风扇模块，其中，所述风扇模块包括多个风扇组件且每个风扇组件包括多个冷却风扇；

为所述多个风扇组件提供低压电源的DC-DC变换器；

分别对所述多个风扇组件进行控制的风扇控制模块，所述风扇控制模块连接在所述风扇模块和所述DC-DC变换器之间；以及

控制器，所述控制器分别与所述温度检测模块和所述风扇控制模块相连，所述控制器根据所述电池的温度对所述风扇控制模块进行控制以分别对所述多个冷却风扇进行控制。

2.如权利要求1所述的电池系统的冷却装置，其特征在于，

所述风扇模块包括第一风扇组件和第二风扇组件；以及

所述风扇控制模块包括第一风扇控制单元和第二风扇控制单元，其中，所述第一风扇控制单元和第二风扇控制单元分别与所述第一组冷却风扇和第二组冷却风扇对应。

3.如权利要求2所述的电池系统的冷却装置，其特征在于，

所述第一风扇组件包括第一至第三冷却风扇，所述第一至第三冷却风扇相互并联连接；以及

所述第二风扇组件包括第四至第六冷却风扇，所述第四至第六冷却风扇相互并联连接。

4.如权利要求2所述的电池系统的冷却装置，其特征在于，所述第一风扇控制单元包括：

第一继电器，所述第一继电器的线圈的一端接地，所述第一继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第一继电器的第一开关的一端与所述第一风扇组件的一端相连，所述第一开关的另一端与所述DC-DC变换器相连；

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一风扇组件的另一端相连，所述第一电阻的另一端接地；以及

第二继电器，所述第二继电器的线圈的一端接地，所述第二继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第二继电器的第二开关与所述第一电阻并联。

5.如权利要求4所述的电池系统的冷却装置，其特征在于，所述第二风扇控制单元包括：

第三继电器，所述第三继电器的线圈的一端接地，所述第三继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第三继电器的第三开关的一端与所述第二风扇组件的一端相连，所述第三开关的另一端与所述DC-DC变换器相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二风扇组件的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；以及

第四继电器，所述第四继电器的线圈的一端接地，所述第四继电器的线圈的另一端与所述控制器相连，所述第四继电器的第四开关与所述第二电阻并联。

6.如权利要求5所述的电池系统的冷却装置，其特征在于，

当所述控制器控制所述第一开关闭合时，所述第一风扇组件以第一转速工作；

当所述控制器控制所述第一开关和所述第二开关闭合时，所述第一风扇组件以第二转速工作，其中，第二转速大于第一转速；

当所述控制器控制所述第一开关闭合和所述第三开关闭合时，所述第一风扇组件和所述第二风扇组件均以所述第一转速工作；

当所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关闭合时，所述第一风扇组件以所述第二转速工作，所述第二风扇组件以所述第一转速工作；以及

当所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均闭合时，所述第一风扇组件和所述第二风扇组件均以所述第二转速工作。

7.如权利要求1所述的电池系统的冷却装置，其特征在于，其中，所述电池为燃料电池。

8.一种电池系统，其特征在于，包括：

电池；

如权利要求1-7任一项所述的电池系统的冷却装置。

9.如权利要求8所述的电池系统，其特征在于，其中，所述电池为燃料电池。