CN207765590U - 一种智能温控电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种智能温控电池组，目的在于提升锂离子电池的性能与使用寿命，可以保证电池在较高倍率下进行充放电循环，并保持常温状态下的电池模组工作，其包括电池部分和管理部分，其特征在于：所述电池部分处设置有BMS系统与温度传感模块，所述管理部分包括主控制器及与之相连的冷/热均衡执行机构，所述BMS系统与所述主控制器相连并反馈实时电源信息，所述电源信号包括实时电流、实时电压和剩余电量；所述温度传感模块设置于电池部分的电芯表面，用于向所述主控制器反馈实时温度信息；所述主控制器具有与上位设备或显示设备通讯的通讯模块，所述冷/热均衡执行机构包括制冷模组和制热模组。

Description

一种智能温控电池组

技术领域

本实用新型属于锂电池技术，具体涉及一种智能温控电池组。

背景技术

锂离子电池因为其较高的能量密度、良好的循环特性等广泛应用于混合动力汽车上。因为混合动力汽车在行驶中锂离子电池需要不断的出现大电流充放电行为，而在这个过程中锂离子电池会出现严重的发热情况，其温度也会随着热量增加而升高。从现有理论可得知，锂离子电池具有一定的使用温度范围，过高或者过低的温度都会影响到其放电性能及循环寿命，甚至比较敏感的安全性能。因此，想要提升锂离子电池的性能与使用寿命需要对锂离子电池包进行冷却处理。

现有技术多采用风冷的方法，风冷系统主要是利用风机提供动力迫使空气通过电池单体之间缝隙或是设立的风道，在空气流动过程中与发热电池单体进行热交换，带走热量，实现降温目的。也有少部分采用水冷的方法，通过在电池模块中设置冷却水板进行冷却。然而，现有的水冷方式存在以下两方面的问题：第一，电池模块内部管路复杂，装配关系复杂，对相关零部件的加工、装配精度要求较高，在震动的工作环境中可靠性较差；第二，由于采用整体的水冷板与电池模块接触散热通常会导致散热不均匀而造成电池模块的局部过热，而影响其性能。

实用新型内容

为克服现有技术性存在的缺陷，本实用新型提出一种智能温控电池组，目的在于提升锂离子电池的性能与使用寿命，其具体技术内容如下：

一种智能温控电池组，包括电池部分和管理部分，所述电池部分处设置有BMS系统与温度传感模块，所述管理部分包括主控制器及与之相连的冷/热均衡执行机构，所述BMS系统与所述主控制器相连并反馈实时电源信息，所述电源信号包括实时电流、实时电压和剩余电量；所述温度传感模块设置于电池部分的电芯表面，用于向所述主控制器反馈实时温度信息；所述主控制器具有与上位设备或显示设备通讯的通讯模块，所述冷/热均衡执行机构包括制冷模组和制热模组。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述制冷模组为水冷系统，其水冷管路围绕所述电池部分以实现散热。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述主控制器具有UART串口与所述BMS系统连接。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述管理部分还包括一上位机，所述上位机与所述主控制器连接以获取其反馈的电池状态信息，所述上位机具有显示屏。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述主控制器具有连接至电池部分的若干控制端口，所述控制端口包括用于控制电池部分的输出通断的通断端口、用于控制电池部分的电流大小的电流调节端口、用于控制电池部分进行电流均衡的均衡控制端口。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述主控制器向上位机的数据传输是间隔若干时间主动进行的。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述上位机具有存储器，用于对主控制器上传的数据进行存储，并上位机调用解析进行显示。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述显示屏为触摸显示屏，提供对实时电池状态信息的显示和运行参数的设置。

本实用新型的有益效果是：提升锂离子电池的性能与使用寿命，可以保证电池在较高倍率下进行充放电循环，并保持常温状态下的电池模组工作，有效解决了电池由于本身原因在充放电过程中的散热问题导致的温度升高、进而产生的安全隐患，所以对于电池模组的设计及匹配减少很多工作量，具有较佳的技术性和实用性，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的智能温控电池组的原理框图。

图2为本实用新型的冷热均衡控制流程图。

图3为本实用新型的智能温控电池组的实施结构示意图。

具体实施方式

如下结合附图，对本申请方案作进一步描述：

参见附图1至3，一种智能温控电池组，包括电池部分和管理部分，所述电池部分处设置有BMS系统1与温度传感模块2，所述管理部分包括主控制器3及与之相连的冷/热均衡执行机构4，所述BMS系统1与所述主控制器3相连并反馈实时电源信息，所述主控制器3具有UART串口与所述BMS系统1连接；所述电源信号包括实时电流、实时电压和剩余电量；所述温度传感模块2设置于电池部分的电芯表面，用于向所述主控制器3反馈实时温度信息；所述主控制器3具有与上位设备5通讯的通讯模块，所述冷/热均衡执行机构5包括制冷模组和制热模组。所述BMS，即BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统。

作为优选，所述制冷模组为水冷系统，其水冷管路围绕所述电池部分以实现散热；又或者是，所述冷/热均衡执行机构5为半导体制冷片，拥有制冷及制热两个方向的功能，相当于将制热模组与制冷模组集成一体了。

所述主控制器3具有连接至电池部分的若干控制端口，所述控制端口包括用于控制电池部分的输出通断的通断端口（一般可以是连接设置于电池输出端的继电器、开关管电路等）、用于控制电池部分的电流大小的电流调节端口（一般可以是连接电池电流调节电路）、用于控制电池部分进行电流均衡的均衡控制端口（一般可以是连接电池电流均衡电路）；上述控制端口可以直接与电池部分的对应电路相连,又或是与BMS系统相连。

所述管理部分还包括一上位机（即上位设备5），所述上位机（即上位设备5）与所述主控制器3连接以获取其反馈的电池状态信息，所述上位机（即上位设备5）具有显示屏6；所述主控制器3向上位机（即上位设备5）的数据传输是间隔若干时间主动进行的；所述上位机（即上位设备5）具有存储器7，用于对主控制器3上传的数据进行存储，并上位机（即上位设备5）调用解析进行显示；所述显示屏6为触摸显示屏，提供对实时电池状态信息的显示和运行参数的设置。

本实用新型的优势在于：可以保证电池在较高倍率下进行充放电循环，并保持常温状态下的电池模组工作，对电池本身循环寿命没有副的影响；单纯考虑车用电机功率的情况下，可以相比普通风冷电池模组减少50%的电池能量包，足以保证电机正常工作，节省约50%的车用电池成本；在该系统的正常运行情况下，可以对电池模组进行快速充电，有效解决电动汽车充电时间长的难题，直接对电池进行1C-2C倍率的充电速度，在30分钟内完成电池组至少80%的充电需求；由于有效解决了电池由于本身原因在充放电过程中的散热问题导致的温度升高进而产生的安全隐患，所以对于电池模组的设计及匹配减少很多工作量；由于降低电池模组的电池包能量，电机用电池模组成本可以降低成本约30%。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能温控电池组，包括电池部分和管理部分，其特征在于：所述电池部分处设置有BMS系统与温度传感模块，所述管理部分包括主控制器及与之相连的冷/热均衡执行机构，所述BMS系统与所述主控制器相连并反馈实时电源信息，所述电源信号包括实时电流、实时电压和剩余电量；所述温度传感模块设置于电池部分的电芯表面，用于向所述主控制器反馈实时温度信息；所述主控制器具有与上位设备或显示设备通讯的通讯模块，所述冷/热均衡执行机构包括制冷模组和制热模组。

2.根据权利要求1所述的智能温控电池组，其特征在于：所述制冷模组为水冷系统，其水冷管路围绕所述电池部分以实现散热。

3.根据权利要求1所述的智能温控电池组，其特征在于：所述主控制器具有UART串口与所述BMS系统连接。

4.根据权利要求1所述的智能温控电池组，其特征在于：所述管理部分还包括一上位机，所述上位机与所述主控制器连接以获取其反馈的电池状态信息，所述上位机具有显示屏。

5.根据权利要求1-4任一项所述的智能温控电池组，其特征在于：所述主控制器具有连接至电池部分的若干控制端口，所述控制端口包括用于控制电池部分的输出通断的通断端口、用于控制电池部分的电流大小的电流调节端口、用于控制电池部分进行电流均衡的均衡控制端口。

6.根据权利要求4所述的智能温控电池组，其特征在于：所述主控制器向上位机的数据传输是间隔若干时间主动进行的。

7.根据权利要求4所述的智能温控电池组，其特征在于：所述上位机具有存储器，用于对主控制器上传的数据进行存储，并上位机调用解析进行显示。

8.根据权利要求4或6或7所述的智能温控电池组，其特征在于：所述显示屏为触摸显示屏，提供对实时电池状态信息的显示和运行参数的设置。