CN210744104U - 电池装置及电池系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池装置及电池系统,该装置包括:电池组件,包括电池本体和位于电池本体一侧包括冷液管组;蓄冷设备,包括蓄冷组件以及冷端流体分配器,蓄冷组件包括蓄冷器和永磁体结构;驱动组件,用于驱动永磁体结构和/或蓄冷器运动,以使得永磁体结构和蓄冷器之间相对运动。该装置中,冷端出口可通断地与冷液管组连通,即可以根据实际情况控制冷端出口和冷液管组的通断,从而避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性。并且,该装置中,采用永磁体结构提供磁场,相比与超导磁体和电磁体,永磁体结构简单、造价低,无需冷却。
Description
技术领域
本申请涉及新能源动力电池领域,具体而言,涉及一种电池装置及电池系统。
背景技术
随着新能源城市客车的发展和普及,动力电池能量密度逐年提高,动力电池用量也在逐年扩大,人们对新能源汽车续航里程也不断提出更高的要求。伴随的问题是电池发热量大、温度高,这对电池的电量及寿命等方面都有不利的影响。作为电动汽车的核心部件动力电池使用受环境温度影响较大,因此需要有电池装置控制电池处于较佳工作环境温度。
传统的电池装置采用蒸汽压缩式制冷,包括制冷回路和冷却液回路,主要包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、冷媒、空调管路、水泵、电磁阀、水箱、散热器以及加热器等。其系统零部件较多,使得整套系统占地空间大,维修不便。
随着传统蒸汽压缩式制冷技术在对环境的不友好性和换热效率方面的弊端日渐明显,新型制冷技术(非蒸气压缩式制冷)的研发日趋紧迫。
磁制冷技术则是发展前景最被看好的新型制冷技术之一,尤其是其在环境友好性和高效能方面的优势十分突出,相比传统蒸汽压缩式制冷,磁制冷的制冷效率可达卡诺循环效率的40%~50%,比传统的压缩制冷方式高30%左右;此外磁制冷方式采用磁性材料进行固-液换热,不会产生对环境有害的气体;并且磁制冷装置的运行频率低,产生的噪声小。凭借上述优势,磁制冷技术成为近年来受关注度最高的新制冷技术。
如果直接将磁制冷的冷热端换热流体与电池组件连通,会因为短期的温度波动从而影响电池组件的温度均匀性,另外温度控制不够智能。如果采用非独立的电池装置或者共享冷热液的系统,会受限于空调的开启状态,不利于保持电池组件的恒温。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解,因此,背景技术中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
实用新型内容
本申请的主要目的在于提供一种电池装置及电池系统,以解决现有技术中电池装置温度控制精准较低的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种电池装置,该装置包括:电池组件,包括电池本体和位于所述电池本体一侧包括冷液管组;蓄冷设备,包括蓄冷组件以及冷端流体分配器,所述蓄冷组件包括蓄冷器和永磁体结构,其中,所述蓄冷器包括固体磁工质,在第一方向上,所述永磁体结构位于所述蓄冷器的至少一侧,在第二方向上,所述冷端流体分配器位于所述蓄冷设备的一侧,所述冷端流体分配器用于盛放和分配换热流体,所述冷端流体分配器具有冷端出口和冷端入口,所述冷端出口可通断地与所述冷液管组连通,所述第一方向为所述蓄冷设备的高度方向;驱动组件,用于驱动所述永磁体结构和/或所述蓄冷器运动,以使得所述永磁体结构和所述蓄冷器之间相对运动。
进一步地,所述电池组件还包括热液管组,所述热液管组位于所述电池本体的远离所述冷液管组的一侧;所述蓄冷设备还包括热端流体分配器,所述热端流体分配器位于所述蓄冷设备的远离所述冷端流体分配器的一侧,所述热端流体分配器用于盛放和分配换热流体,所述热端流体分配器具有热端出口和热端入口,所述热端出口可通断地与所述热液管组连通。
进一步地,所述电池装置还包括:第一换热器,一端可通断地与所述冷端出口连通,另一端和所述冷端入口连通;第二换热器,一端可通断地与所述热端出口连通,另一端与所述热端入口连通。
进一步地,所述第一换热器与所述冷端出口之间的管路为第一管路,所述冷液管组与所述冷端出口之间的管路为第二管路,所述第二换热器与所述热端出口之间的管路为第三管路,热液管组与热端出口之间的管路为第四管路,所述电池装置还包括:第一三通阀,部分位于所述第一管路上且部分位于所述第二管路上,用于控制所述第一管路的通断和所述第二管路的通断;第二三通阀,部分位于所述第三管路且部分位于所述第四管路上,用于控制所述第三管路的通断和所述第四管路的通断。
进一步地,所述电池装置还包括:第一温度检测器,与所述电池组件连通,用于检测所述电池组件的温度;第二温度检测器,与所述冷端出口连通,用于检测所述冷端出口的所述换热流体的温度;第三温度检测器,与所述热端出口连通,用于检测所述热端出口的所述换热流体的温度。
进一步地,所述电池装置还包括:泵组件,位于所述热端出口和所述热端入口之间的管路上,所述泵组件包括泵本体和与所述泵本体电连接的转速控制器,所述转速控制器用于控制所述泵本体的转速。
进一步地,所述蓄冷组件包括多个所述永磁体结构和多个所述蓄冷器,各所述蓄冷器的两侧均设置有至少一个所述永磁体结构,所述蓄冷组件还包括转轴,所述转轴与至少一个所述永磁体结构连接。
进一步地,所述蓄冷器有两组,每个蓄冷器组包括至少一个所述蓄冷器,所述永磁体结构有两个,分别为内磁体结构和外磁体结构,其中,所述外磁体结构位于所述内磁体结构的周向外侧,所述蓄冷器组位于所述外磁体结构和所述内磁体结构之间,且所述蓄冷器组间隔设置。
进一步地,所述驱动组件包括:电机;传动结构,一端与所述电机电连接,另一端与所述转轴连接;电机控制器,与所述电机电连接,用于控制所述电机的转速。
进一步地,所述第一换热器与所述冷端出口之间的管路为第一管路,所述冷液管组与所述冷端出口之间的管路为第二管路,所述第一三通阀包括:第一控制阀,仅位于所述第一管路上;第二控制阀,仅位于所述第二管路上;所述第二换热器与所述热端出口之间的管路为第三管路,所述热液管组与所述热端出口之间的管路为第四管路,所述第二三通阀包括:第三控制阀,仅位于所述第三管路上;第四控制阀,仅位于所述第四管路上。
根据本申请的再一方面,提供了一种电池系统,包括电池装置,其中,该电池装置为任一种所述的电池装置。
应用本申请的技术方案,驱动组件可以使得永磁体结构和蓄冷器之间产生相对运动,进而可以对蓄冷器进行加磁或者去磁,使得蓄冷器中的固体磁工质发生磁热效应而散热或吸热,通过冷端流体分配器中的换热流体可以将其产生的冷量带到电池本体一侧包括冷液管组,实现制冷。该装置中,上述冷端出口可通断地与上述冷液管组连通,即可以根据实际情况控制冷端出口和上述冷液管组的通断,从而避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性。并且,该装置中,采用永磁体结构提供磁场,相比与超导磁体和电磁体,永磁体结构简单、造价低,无需冷却。另外,本申请的蓄冷器中的磁工质为固体磁工质,相比液体磁工质,固态磁工质产业较为成熟,且相同体积下磁工质的密度高。本实用新型也适用于液态磁工质(磁流体的一种),相比固态磁工质具有换热方便且无需载冷剂(本实用新型中的换热流体)的优点,相比于传统蒸汽压缩式冷媒系统,使用磁制冷系统作为汽车动力电池的热管理系统,使得系统零部件较少,进而使得整套系统占地空间小,维修方便。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的实施例的电池装置的结构示意图;
图2示出了根据本申请的实施例的电池装置处于第一控制模式下的示意图;
图3示出了根据本申请的实施例的电池装置处于第二控制模式下的示意图;
图4示出了根据本申请的实施例的电池装置处于第三控制模式下的示意图;
图5示出了根据本申请的实施例的一种控制方法流程图;以及
图6示出了根据本申请的实施例的又一种控制方法流程图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
100、电池组件;101、冷液管组;102、热液管组;103、第一温度检测器;201、内磁体结构;202、蓄冷器;203、外磁体结构;301、冷端流体分配器;302、热端流体分配器;400、第一换热器;401、第二温度检测器;501、冷端出口;502、冷端入口;503、热端出口;504、热端入口;600、第一三通阀;601、第一控制阀;602、第二控制阀;700、第二三通阀;701、第三控制阀;702、第四控制阀;800、第二换热器;801、第三温度检测器;910、电机;911、电机控制器;912、传动结构;913、转轴;920、泵本体;921、转速控制器。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的,现有技术中,一般将磁制冷设备直接与电池组件连通,会因为短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性,为了解决如上的问题,本申请提出了一种电池装置。
图1是根据本申请实施例的电池装置的示意图。如图1所示,该装置包括:
电池组件100,包括电池本体和位于上述电池本体一侧包括冷液管组101;
蓄冷设备,包括蓄冷组件以及冷端流体分配器301,上述蓄冷组件包括蓄冷器202和永磁体结构,其中,上述蓄冷器202包括固体磁工质,在第一方向上,上述永磁体结构位于上述蓄冷器202的至少一侧,在第二方向上,上述冷端流体分配器301位于上述蓄冷设备的一侧,上述冷端流体分配器301用于盛放和分配换热流体,上述冷端流体分配器301具有冷端出口501和冷端入口502,上述冷端出口501可通断地与上述冷液管组101连通,上述第一方向为上述蓄冷设备的高度方向,一种具体的实施例中,蓄冷设备为圆柱体,上述第一方向为蓄冷设备的径向方向,上述第二方向为蓄冷设备的轴向方向;
驱动组件,用于驱动上述永磁体结构和/或上述蓄冷器202运动,以使得上述永磁体结构和上述蓄冷器202之间相对运动。
本方案中,驱动组件可以使得永磁体结构和蓄冷器之间产生相对运动,进而可以对蓄冷器进行加磁或者去磁,使得蓄冷器中的固体磁工质发生磁热效应而散热或吸热,通过冷端流体分配器中的换热流体可以将其产生的冷量带到电池本体一侧包括冷液管组,实现制冷。该装置中,上述冷端出口可通断地与上述冷液管组连通,即可以根据实际情况控制冷端出口和上述冷液管组的通断,从而避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性。并且,该装置中,采用永磁体结构提供磁场,相比与超导磁体和电磁体,永磁体结构简单、造价低,无需冷却。另外,本申请的蓄冷器中的磁工质为固体磁工质,相比液体磁工质,固态磁工质产业较为成熟,且相同体积下磁工质的密度高。本实用新型也适用于液态磁工质(磁流体的一种),相比固态磁工质具有换热方便且无需载冷剂(本实用新型中的换热流体)的优点,相比于传统蒸汽压缩式冷媒系统,使用磁制冷系统作为汽车动力电池的热管理系统,使得系统零部件较少,进而使得整套系统占地空间小,维修方便。
为了进一步精确地控制电池组件的温度,本申请的一种实施例中,如图1所示,上述电池组件100还包括热液管组102,上述热液管组102位于上述电池本体的远离上述冷液管组101的一侧;上述蓄冷设备还包括热端流体分配器302,上述热端流体分配器302位于上述蓄冷设备的远离上述冷端流体分配器301的一侧,上述热端流体分配器302用于盛放和分配换热流体,上述热端流体分配器302具有热端出口503和热端入口504,上述热端出口503可通断地与上述热液管组102连通。这样,通过热端流体分配器302中的换热流体可以将其产生的热量带到电池本体一侧包括热液管组102,实现制热。具体地,当电池组件100内的温度过低时,使得热液管组102和热端出口503连通,进而使得电池组件100的热液管组102内的换热流体的温度升高,进而使得电池组件100内的温度升高。需要说明的是,热液管组和冷液管组不用相互远离,只需相对独立且优选地均匀布置在电池仓内即可。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述电池装置还包括第一换热器400和第二换热器800,第一换热器400的一端可通断地与上述冷端出口501连通,另一端和上述冷端入口502连通;第二换热器800的一端可通断地与上述热端出口503连通,另一端与上述热端入口504连通。在电池组件100无需制冷的情况下,使得冷端出口501与第一换热器400连通,即使得冷端流体分配器301中的换热流体与第一换热器400中的流体进行换热。在电池组件100无需制热的情况下,使得热端出口503与第二换热器800连通,即使得热端流体分配器302中的换热流体与第二换热器800中的流体进行换热。这样在电池组件100无需制冷或者制热的情况下,将冷端出口501和第一换热器400连通,将热端出口503和第二换热器800连通,可以进一步避免磁制冷设备直接与电池组件100连通,保证了电池组件100的温度均匀性。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述第一换热器400与上述冷端出口501之间的管路为第一管路,上述冷液管组101与上述冷端出口501之间的管路为第二管路,上述第二换热器800与上述热端出口503之间的管路为第三管路,热液管组102与热端出口503之间的管路为第四管路,如图1所示,上述电池装置还包括第一三通阀600和第二三通阀700,其中,第一三通阀600的部分位于上述第一管路上且部分位于上述第二管路上,用于控制上述第一管路的通断和上述第二管路的通断,;第二冷端阀打开时,第二管路为接通状态,即冷端出口501与冷液管组101接通。通过控制第一三通阀600的第一冷端阀和第二冷端阀的通断,实现对电池组件100内温度的精确控制;第二三通阀700部分位于上述第三管路且部分位于上述第四管路上,用于控制上述第三管路的通断和上述第四管路的通断。通过两个三通阀实现四个管路的通断,从而实现不制冷、制冷、不制热或者制热。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述第一换热器400与上述冷端出口501之间的管路为第一管路,上述冷液管组101与上述冷端出口501之间的管路为第二管路,上述第二换热器800与上述热端出口503之间的管路为第三管路,上述热液管组102与上述热端出口503之间的管路为第四管路,如图1所示,上述第一三通阀600包括第一控制阀601和第二控制阀602,第一控制阀601仅位于上述第一管路上,第二控制阀602仅位于上述第二管路上。上述第二三通阀700包括第三控制阀701和第四控制阀702,第三控制阀701仅位于上述第三管路上;第四控制阀702仅位于上述第四管路上。第一控制阀601也称第一冷端阀,第二控制阀602也称为第二冷端阀,第三控制阀701也称为第一热端阀,第四控制阀702也称为第二热端阀,第一冷端阀打开时,第一管路为接通状态,即冷端出口501与第一换热器400接通;第二冷端阀打开时,第二管路为接通状态,即冷端出口501与冷液管组101接通。通过控制第一三通阀600的第一冷端阀和第二冷端阀的通断,实现对电池组件100内温度的精确控制;第二三通阀700包括第一热端阀和第二热端阀,第一热端阀打开时,第三管路为接通状态,即热端出口503与第二换热器800接通;第二热端阀打开时,第四管路为接通状态,即热端出口503与热液管组102接通,通过控制第二三通阀700的第一热端阀和第二热端阀的通断,实现对电池组件100内温度的控制。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述电池装置还包括第一温度检测器103、第二温度检测器401和第三温度检测器801,第一温度检测器103与上述电池组件100连通,用于检测上述电池组件100的温度;第二温度检测器401与上述冷端出口501连通,用于检测上述冷端出口501的上述换热流体的温度;第三温度检测器801与上述热端出口503连通,用于检测上述热端出口503的上述换热流体的温度。通过检测电池组件100的温度、冷端出口501的换热流体的温度和热端出口503的换热流体的温度,得到检测结果,根据检测结果,控制第一三通阀600和第二三通阀700的通断状态,进而实现对电池组件100温度的精确控制。
本申请的第一温度检测器、第二温度检测器以及第三温度检测器可以为任何实现上述检测功能的器件,本申请的一种实施例中,上述第一温度检测器、第二温度检测器以及第三温度检测器均为感温包。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述电池装置还包括泵组件,由于泵组件运行时会产生热量,所以将泵组件位于上述热端出口503和上述热端入口504之间的管路上,上述泵组件包括泵本体920和与上述泵本体电连接的转速控制器921,上述转速控制器用于控制上述泵本体的转速。通过转速控制器控制泵本体的转速进而控制换热流体的流速,根据上述第一温度检测器103的检测结果和上述第三温度检测器801的检测结果,相应地控制换热流体的流速,进而实现对电池组件100温度的更为精确而快速地控制。上述泵组件优选地布置在热端出口503及第二三通阀700之间,原因在于泵组件自身会产生热量,布置在冷端对产生的冷量有影响。布置在热端出口503和第二换热器(热端换热器)之间,有利于换热流体将泵组件自身产生的热量散失后再从热端入口504流入。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述蓄冷组件包括多个上述永磁体结构和多个上述蓄冷器202,各上述蓄冷器202的两侧均设置有至少一个上述永磁体结构,上述蓄冷组件还包括转轴913,上述转轴913与至少一个上述永磁体结构连接。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述蓄冷器202有两组,每个蓄冷器组包括至少一个上述蓄冷器202,上述永磁体结构有两个,分别为内磁体结构201和外磁体结构203,其中,上述外磁体结构203位于上述内磁体结构201的周向外侧,上述蓄冷器202组位于上述外磁体结构203和上述内磁体结构201之间,具体地,上述内磁体结构和外磁体结构中至少一个包含永磁材料(可以是外磁体结构含有永磁材料;可以是内磁体结构含有磁体材料;也可以内磁体结构和外磁体结构都含有永磁材料。不含有永磁材料的磁体结构一般由软磁材料构成),且两个上述蓄冷器202组间隔设置。具体地,本领域技术人员可以根据实际情况,设置每个蓄冷器202组中的蓄冷器202的具体个数。
本申请的一种实施例中,如图1所示,上述驱动组件包括电机910、传动结构912和电机控制器911,传动结构912的一端与上述电机910电连接,另一端与上述转轴913连接;电机910控制器与上述电机910电连接,用于控制上述电机910的转速。通过电机910控制器控制电机910的转速,进而控制永磁体结构和蓄冷器202之间相对运动速度,进而实现加磁和去磁控制,进而实现对换热流体的温度的控制,实现制冷和制热。
当然,本申请的驱动组件并不限于上述的结构,还可以为其他任何可行的结构,本领域技术人员可以根据实际情况选择合适结构的驱动组件。
根据本申请的另一种典型的实施例,提供了一种电池系统,包括电池装置,其中,所述电池装置为上述任一种的电池装置。
上述方案中的电池系统包括上述的电池装置,该电池装置中,驱动组件可以使得永磁体结构和蓄冷器之间产生相对运动,进而可以对蓄冷器进行加磁或者去磁,使得蓄冷器中的固体磁工质发生磁热效应而散热或吸热,通过冷端流体分配器中的换热流体可以将其产生的冷量带到电池本体一侧包括冷液管组,实现制冷。该装置中,上述冷端出口可通断地与上述冷液管组连通,即可以根据实际情况控制冷端出口和上述冷液管组的通断,从而避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性。并且,该装置中,采用永磁体结构提供磁场,相比与超导磁体和电磁体,永磁体结构简单、造价低,无需冷却。另外,本申请的蓄冷器中的磁工质为固体磁工质,相比液体磁工质,固态磁工质产业较为成熟,且相同体积下磁工质的密度高。本实用新型也适用于液态磁工质(磁流体的一种),相比固态磁工质具有换热方便且无需载冷剂(本实用新型中的换热流体)的优点,相比于传统蒸汽压缩式冷媒系统,使用磁制冷系统作为汽车动力电池的热管理系统,使得系统零部件较少,进而使得整套系统占地空间小,维修方便。
图5根据本申请实施例的控制方法的流程图。如图5示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,采集第一温度,上述第一温度为电池组件的温度;
步骤S102,将上述第一温度和预定温度作差,得到温度差;
步骤S103,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式。
本申请中,通过计算电池组件的温度和预定温度得到温度差,进而根据温度差的大小,进行相应的控制,具体地,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,即电池组件的温度较高,即需要进行制冷控制,进而控制冷端出口与冷液管组连通,进而实现对冷液管组中的换热流体的温度的控制,从而实现对电池组件的制冷。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请的一种实施例中,上述电池组件还包括热液管组,上述热液管组位于上述电池本体的远离上述冷液管组的一侧,上述蓄冷设备还包括热端流体分配器,上述热端流体分配器位于上述蓄冷器的远离上述冷端流体分配器的一侧,上述热端流体分配器用于盛放和分配换热流体,上述热端流体分配器具有热端出口和热端入口,上述热端出口可通断地与上述热液管组连通,上述方法包括:如图6所示,第一预定范围表示为(b1,b2),温度差用△T表示,在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,即△T≤b1,至少控制热端出口与热液管组连通,使得上述电池装置进入第三控制模式。在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,即电池组件的温度较低,需要制热,进而控制热端出口与热液管组连通,进而实现对热液管组中的换热流体的温度的控制,进而实现对电池组件的制热。
本申请的一种实施例中,通过控制冷端出口与冷液管组连通,进而实现对冷液管组中的换热流体的温度的控制,进而实现对电池组件的制冷控制,或者,通过控制热端出口与热液管组连通,进而实现对热液管组中的换热流体的温度的控制,进而实现对电池组件的制热控制,通过制冷控制和制热控制的独立控制,实现了对电池组件温度的精确控制。
本申请的一种实施例中,如图6所示,在上述温度差大于或等于第一预定范围的最大值的情况下,即b2≤△T,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式,包括:在上述温度差位于第二预定范围内且大于等于上述第一预定范围的最大值的情况下,即b2≤△T≤c,控制上述蓄冷设备的转速在第一转速范围内,使得上述电池装置进入上述第二控制模式的第一控制子模式;在上述温度差大于上述第二预定范围的最大值的情况下,即c<△T,控制上述蓄冷设备的转速在第二转速范围内,使得上述电池装置进入上述第二控制模式的第二控制子模式,上述第一转速范围的最大值小于上述第二转速范围的最小值。这样根据电池装置的温度,可以调节蓄冷设备的转速,从而控制换热流体的温度,进而可以实现对电池装置的温度的精确控制。
第一转速范围的转速在15r/min~60r/min内,为较低的转速,即温度差虽然大于等于第一预定范围的最大值但仍在第二预定范围内,控制蓄冷设备为较小的转速即可满足温度控制的需求,当然上述第一转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第一转速范围。
第二转速范围的转速在60r/min~300r/min内,为较高的转速,即温度差大于上述第二预定范围的最大值,控制蓄冷设备为较大的转速可满足温度控制的需求,当然上述第二转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第二转速范围。
本申请的一种实施例中,如图6所示,在上述温度差小于等于上述第一预定范围的最小值的情况下,即△T≤b1,控制热端出口与热液管组连通,使得上述电池装置进入第三控制模式,包括:在上述温度差位于上述第二预定范围内且小于或等于上述第一预定范围的最小值的情况下,即a≤△T≤b1,控制上述蓄冷设备的转速在第三转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第三控制子模式,其中,上述第一预定范围包括在在上述第二预定范围内,上述第一预定范围的最小值大于上述第二预定范围的最小值,上述第一预定范围的最大值小于上述第二预定范围的最大值;在上述温度差小于上述的第二预定范围的最小值的情况下,即△T<a,控制上述蓄冷设备的转速在第四转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第四控制子模式,上述第三转速范围的最大值小于上述第四转速范围的最小值。这样根据电池装置的温度,可以调节蓄冷设备的转速,从而控制换热流体的温度,进而可以实现对电池装置的温度的精确控制。
第三转速范围的转速在15r/min~60r/min内,为较低的转速,即温度差虽然小于等于上述第一预定范围的最小值但仍在第二预定范围内,控制蓄冷设备为较小的转速即可满足温度控制的需求,当然上述第三转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第三转速范围。
第四转速范围的转速在60r/min~300r/min内,为较高的转速,在上述温度差小于上述的第二预定范围的最小值的情况下,即温度差在第二预定范围外,控制蓄冷设备为较大的转速可满足温度控制的需求,当然上述第二转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第二转速范围。
本申请的一种实施例中,如图3所示,图中虚线表示未接通,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式,上述控制方法还包括:在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,检测第二温度,上述第二温度为上述冷端出口的换热流体的温度;在上述第二温度小于上述第一温度的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式。第二控制模式具体工作原理为,如图3所示,即制冷模式。第一三通阀600中的第二控制阀602打开、第一控制阀601关闭;第二三通阀700中的第三控制阀701关闭、第四控制阀702打开保持和初始模式不变。在此模式下,电池组件的冷液管组101接入磁制冷系统。磁制冷装置产生的冷流体从冷端出口501流出经过阀第二控制阀602,进入电池组件的冷液管组101,再回到磁制冷装置的冷端入口502,换热流体再次经过加磁后的蓄冷器202温度进一步升高,再从磁制冷装置的热端出口503,流过阀第四控制阀702通过管道进入第二换热器(即为热端换热器)800回到磁制冷装置的热端入口504,换热流体在经过去磁的蓄冷器202后从冷端出口501流出,从而完成第二控制模式下的循环。即在检测到温度差大于等于第一预定范围的最大值的情况下,需要进行制冷控制,此时,需要检测冷端出口的换热流体的温度,在冷端出口的换热流体的温度小于第一温度的情况下,即需要实现制冷的情况下,控制控制冷端出口与冷液管组连通,即控制第二控制阀接通,使得换热流体流入冷液管组,进而实现制冷控制。
本申请的一种实施例中,如图4所示,图中虚线表示未接通,在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,至少控制热端出口与热液管组连通,使得上述电池装置进入第三控制模式,上述控制方法还包括:在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,检测第三温度,上述第三温度为上述热端出口的换热流体的温度;在上述第三温度大于上述第一温度的情况下,至少控制热端出口与热液管组连通,使得上述电池装置进入第三控制模式,第三控制模式具体工作原理为,如图4所示,为制热模式。第一三通阀600保持初始模式,而第二三通阀700中的第三控制阀701打开、第四控制阀702关闭。在此模式下,电池仓的热液管组102接入磁制冷系统。磁制冷装置产生的热流体从热端出口503流出经过阀第三控制阀701,进入电池仓的热液管组102,再回到磁制冷装置的热端入口504,换热流体再次经过去磁后的蓄冷器202温度进一步降低,再从磁制冷装置的冷端出口501,流过阀第一控制阀601进入第一换热器400回到磁制冷装置的冷端入口502,换热流体在经过加磁的蓄冷器202后从热端出口503流出,从而完成第三控制模式下的循环。
在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,需要进行制热控制,此时,需要检测热端出口的换热流体的温度,在热端出口的换热流体的温度大于第一温度的情况下,即可以实现制热的情况下,控制控制热端出口与热液管组连通,即控制第四控制阀接通,使得换热流体流入热液管组,进而制热。
本申请的一种实施例中,上述驱动组件包括电机、传动结构以及电机控制器,其中,传动结构一端与上述电机电连接,另一端与上述转轴连接,在上述温度差位于第二预定范围内且大于等于上述第一预定范围的最大值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第一转速范围内,包括:控制上述电机的转速在上述第一转速范围内;在上述温度差大于上述第二预定范围的最大值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第二转速范围内,包括:控制上述电机的转速在上述第二转速范围内,即通过将电机的转速控制在第二转速范围内,使得蓄冷设备的转速在第二转速范围内,进而实现对电池组件温度的精确控制
本申请的一种实施例中,上述电池装置还包括泵组件,上述泵组件位于上述热端出口和上述热端入口之间的管路上,上述泵组件包括泵本体,在上述温度差位于上述第二预定范围内且小于或等于上述第一预定范围的最小值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第三转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第三控制子模式,还包括:控制上述泵本体的转速在第五转速范围内,从而控制换热流体的流速,进而实现对电池组件温度的更为精确而快速地控制。
第五转速范围的转速在30r/min~60r/min内,为较低的转速,即温度差位于上述第二预定范围内且小于或等于上述第一预定范围的最小值,控制蓄冷设备为较小的转速即可满足温度控制的需求,当然上述第五转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第五转速范围。
在上述温度差小于上述的第二预定范围的最小值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第四转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第四控制子模式,还包括:控制上述泵本体的转速在第六转速范围内,上述第五转速范围的最大值小于上述第六转速范围的最小值。
第六转速范围的转速在60r/min~300r/min内,即温度差小于上述的第二预定范围的最小值,控制蓄冷设备为较大的转速,可满足温度控制的需求,当然上述第六转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第六转速范围。
本申请的一种实施例中,在上述电池装置进入上述第二控制模式或第三控制模式之前包括,如图2所示,图中虚线表示未接通,控制上述冷端出口与冷液管组不连通,且控制上述热端出口与热液管组不连通,使得上述电池装置进入第一控制模式。第一控制模式具体工作原理为:如图2所示,即初始模式。随着电池的开启和磁制冷装置的开启,电池温度逐渐升高,磁制冷机工作逐步稳定。第一三通阀中的第二控制阀602关闭、第一控制阀601打开;第二三通阀中的第三控制阀701关闭、第四控制阀702打开。在此模式下,电池组件未接入磁制冷系统。磁制冷装置产生的冷流体从冷端出口501流出经过阀第一控制阀601,进入第一换热器(即为冷端换热器)400,再回到磁制冷装置的冷端入口502,换热流体再次经过加磁后的蓄冷器202温度进一步升高,再从磁制冷装置的热端出口503,流过阀第四控制阀702通过管道进入第二换热器(即为热端换热器)800回到磁制冷装置的热端入口504,换热流体在经过去磁的蓄冷器202后从冷端出口501流出,从而完成第一控制模式下的循环。即在进行制冷控制或者制热控制之前,需要对电池装置进行预备阶段的控制,即不接通冷液管组和热液管组,进一步避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性,进一步地保证了控制电池组件温度的快速性,且不会损害电池装置。
本申请的一种实施例中,使得上述电池装置进入第一控制模式还包括:如图6所示,在上述温度差处于第二预定范围内的情况下,即a≤△T≤c,控制上述蓄冷设备的转速在第七转速范围内,使得上述电池装置进入第一控制模式的第一子模式;第七转速范围的转速在30r/min~60r/min内,即温度差在第二预定范围内,控制蓄冷设备为较小的转速,可满足温度控制的需求,当然上述第七转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第七转速范围。
在上述温度差不处于第二预定范围内的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第八转速范围内,控制进入第一控制模式的第二子模式,上述第七转速范围的最大值小于上述第八转速范围的最小值。第八转速范围的转速在60r/min~300r/min内,即温度差在第二预定范围外,控制蓄冷设备为较大的转速,可满足温度控制的需求,当然上述第八转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第八转速范围,进一步地保证了进一步地保证了控制电池组件温度的快速性,且不会损害电池装置。
本申请的一种实施例中,在进入第一控制控制子模式、第二控制子模式、第三控制子模式或第四控制子模式之后,运行预定时间后,还包括:检测第一温度,在上述温度差处于上述第一预定范围内的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第七转速范围内,使得上述电池装置进入第一控制模式的第一子模式,即在检测到温度差处于第一预定范围内的情况下,无需制冷也无需制热,只需控制电池装置运行在第一控制模式的第一子模式下,即运行在第一控制模式的平稳运行模式下,即可以实现温度控制。
本申请的另一种典型的实施例,提供了一种控制装置,该装置包括:
采集单元,用于采集第一温度,上述第一温度为电池组件的温度;
比较单元,用于将上述第一温度和预定温度作差,得到温度差;
第一控制单元,用于在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式。
本申请中,通过比较单元,比较电池组件的温度和预定温度得到温度差,进而根据温度差的大小,进行相应的控制,具体地,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,即电池组件的温度较高,即需要进行制冷控制,进而控制冷端出口与冷液管组连通,进而实现对冷液管组中的换热流体的温度的控制,进而实现对电池组件的制冷控制,实现了对电池组件温度的精确控制。
本申请的一种实施例中,上述电池组件还包括热液管组,上述热液管组位于上述电池本体的远离上述冷液管组的一侧,上述蓄冷设备还包括热端流体分配器,上述热端流体分配器位于上述蓄冷器的远离上述冷端流体分配器的一侧,上述热端流体分配器用于盛放和分配换热流体,上述热端流体分配器具有热端出口和热端入口,上述热端出口可通断地与上述热液管组连通,上述装置包括第二控制单元,第二控制单元用于在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,如图6所示,第一预定范围表示为(b1,b2),温度差用△T表示,至少控制热端出口与热液管组连通,使得上述电池装置进入第三控制模式。在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,即电池组件的温度较低,需要制热,进而控制热端出口与热液管组连通,进而实现对热液管组中的换热流体的温度的控制,进而实现对电池组件的制热控制,实现了对电池组件温度的精确控制。
本申请的一种实施例中,通过控制冷端出口与冷液管组连通,进而实现对冷液管组中的换热流体的温度的控制,进而实现对电池组件的制冷控制,或者,通过控制热端出口与热液管组连通,进而实现对热液管组中的换热流体的温度的控制,进而实现对电池组件的制热控制,通过制冷控制和制热控制的独立控制,实现了对电池组件温度的精确控制。
本申请的一种实施例中,第一控制单元还用于在上述温度差位于第二预定范围内且大于等于上述第一预定范围的最大值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第一转速范围内,使得上述电池装置进入上述第二控制模式的第一控制子模式,在上述温度差大于上述第二预定范围的最大值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第二转速范围内,使得上述电池装置进入上述第二控制模式的第二控制子模式,上述第一转速范围的最大值小于上述第二转速范围的最小值。这样根据电池装置的温度,可以调节蓄冷设备的转速,从而控制换热流体的温度,进而可以实现对电池装置的温度的精确控制。
第一转速范围的转速在15r/min~60r/min内,为较低的转速,即温度差虽然大于等于第一预定范围的最大值但仍在第二预定范围内,控制蓄冷设备为较小的转速即可满足温度控制的需求,当然上述第一转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第一转速范围。
第二转速范围的转速在60r/min~300r/min内,为较高的转速,即温度差大于上述第二预定范围的最大值,控制蓄冷设备为较大的转速可满足温度控制的需求,当然上述第二转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第二转速范围。
本申请的一种实施例中,第二控制单元还用于在上述温度差位于上述第二预定范围内且小于或等于上述第一预定范围的最小值的情况下,即a≤△T≤b1,如图6所示控制上述蓄冷设备的转速在第三转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第三控制子模式,其中,上述第一预定范围包括在在上述第二预定范围内,上述第一预定范围的最小值大于上述第二预定范围的最小值,上述第一预定范围的最大值小于上述第二预定范围的最大值;在上述温度差小于上述的第二预定范围的最小值的情况下,即△T<a,如图6所示,控制上述蓄冷设备的转速在第四转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第四控制子模式,上述第三转速范围的最大值小于上述第四转速范围的最小值。这样根据电池装置的温度,可以调节蓄冷设备的转速,从而控制换热流体的温度,进而可以实现对电池装置的温度的精确控制。
第三转速范围的转速在15r/min~60r/min内,为较低的转速,即温度差虽然小于等于上述第一预定范围的最小值但仍在第二预定范围内,控制蓄冷设备为较小的转速即可满足温度控制的需求,当然上述第三转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第三转速范围。
第四转速范围的转速在60r/min~300r/min内,为较高的转速,在上述温度差小于上述的第二预定范围的最小值的情况下,即温度差在第二预定范围外,控制蓄冷设备为较大的转速可满足温度控制的需求,当然上述第二转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第二转速范围。
本申请的一种实施例中,第一控制单元还用于,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,检测第二温度,上述第二温度为上述冷端出口的换热流体的温度;在上述第二温度小于上述第一温度的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式。第二控制模式具体工作原理为,如图3所示,即制冷模式。第一三通阀600中的第二控制阀602打开、第一控制阀601关闭;第二三通阀700中的第三控制阀701关闭、第四控制阀702打开保持和初始模式不变。在此模式下,电池组件的冷液管组101接入磁制冷系统。磁制冷装置产生的冷流体从冷端出口501流出经过阀第二控制阀602,进入电池组件的冷液管组101,再回到磁制冷装置的冷端入口502,换热流体再次经过加磁后的蓄冷器202温度进一步升高,再从磁制冷装置的热端出口503,流过阀第四控制阀702通过管道进入第二换热器(即为热端换热器)800回到磁制冷装置的热端入口504,换热流体在经过去磁的蓄冷器202后从冷端出口501流出,从而完成第二控制模式下的循环。即在检测到温度差大于等于第一预定范围的最大值的情况下,需要进行制冷控制,此时,需要检测冷端出口的换热流体的温度,在冷端出口的换热流体的温度小于第一温度的情况下,即需要实现制冷的情况下,控制控制冷端出口与冷液管组连通,即控制第二控制阀接通,使得换热流体流入冷液管组,进而实现制冷控制。
本申请的一种实施例中,第二控制单元还用于,在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,至少控制热端出口与热液管组连通,使得上述电池装置进入第三控制模式,在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,检测第三温度,上述第三温度为上述热端出口的换热流体的温度;在上述第三温度大于上述第一温度的情况下,至少控制热端出口与热液管组连通,使得上述电池装置进入第三控制模式。第三控制模式具体工作原理为,如图4所示,为制热模式。第一三通阀600保持初始模式,而第二三通阀700中的第三控制阀701打开、第四控制阀702关闭。在此模式下,电池仓的热液管组102接入磁制冷系统。磁制冷装置产生的热流体从热端出口503流出经过阀第三控制阀701,进入电池仓的热液管组102,再回到磁制冷装置的热端入口504,换热流体再次经过去磁后的蓄冷器202温度进一步降低,再从磁制冷装置的冷端出口501,流过阀第一控制阀601进入冷端换热器400回到磁制冷装置的冷端入口502,换热流体在经过加磁的蓄冷器202后从热端出口503流出,从而完成第三控制模式下的循环。
在上述温度差小于或者等于上述第一预定范围的最小值的情况下,需要进行制热控制,此时,需要检测热端出口的换热流体的温度,在热端出口的换热流体的温度大于第一温度的情况下,即可以实现制热的情况下,控制控制热端出口与热液管组连通,即控制第四控制阀接通,使得换热流体流入热液管组,进而实现制热控制。
本申请的一种实施例中,上述驱动组件包括电机、传动结构以及电机控制器,其中,传动结构一端与上述电机电连接,另一端与上述转轴连接,在上述温度差位于第二预定范围内且大于等于上述第一预定范围的最大值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第一转速范围内,包括:控制上述电机的转速在上述第一转速范围内;在上述温度差大于上述第二预定范围的最大值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第二转速范围内,包括:控制上述电机的转速在上述第二转速范围内。即通过将电机的转速控制在第二转速范围内,使得蓄冷设备的转速在第二转速范围内,进而实现对电池组件温度的精确控制
本申请的一种实施例中,上述电池装置还包括泵组件,上述泵组件位于上述热端出口和上述热端入口之间的管路上,上述泵组件包括泵本体,在上述温度差位于上述第二预定范围内且小于或等于上述第一预定范围的最小值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第三转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第三控制子模式,还包括:控制上述泵本体的转速在第五转速范围内,从而控制换热流体的流速,进而实现对电池组件温度的更为精确而快速地控制。
第五转速范围的转速在30r/min~60r/min内,为较低的转速,即温度差虽然位于上述第二预定范围内且小于或等于上述第一预定范围的最小值,控制蓄冷设备为较小的转速即可满足温度控制的需求,当然上述第五转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第五转速范围。
在上述温度差小于上述的第二预定范围的最小值的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第四转速范围内,使得上述电池装置进入上述第三控制模式的第四控制子模式,还包括:控制上述泵本体的转速在第六转速范围内,上述第五转速范围的最大值小于上述第六转速范围的最小值。
第六转速范围的转速在60r/min~300r/min内,即温度差在小于上述的第二预定范围的最小值外,控制蓄冷设备为较大的转速,可满足温度控制的需求,当然上述第六转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第六转速范围。
本申请的一种实施例中,在上述电池装置进入上述第二控制模式或第三控制模式之前包括,如图2所示,图中虚线表示未接通,控制上述冷端出口与冷液管组不连通,且控制上述热端出口与热液管组不连通,使得上述电池装置进入第一控制模式。第一控制模式具体工作原理为:如图2所示,即初始模式。随着电池的开启和磁制冷装置的开启,电池温度逐渐升高,磁制冷机工作逐步稳定。第一三通阀中的第二控制阀602关闭、第一控制阀601打开;第二三通阀中的第三控制阀701关闭、第四控制阀702打开。在此模式下,电池组件未接入磁制冷系统。磁制冷装置产生的冷流体从冷端出口501流出经过阀第一控制阀601,进入第一换热器(即为冷端换热器)400,再回到磁制冷装置的冷端入口502,换热流体再次经过加磁后的蓄冷器202温度进一步升高,再从磁制冷装置的热端出口503,流过阀第四控制阀702通过管道进入第二换热器(即为热端换热器)800回到磁制冷装置的热端入口504,换热流体在经过去磁的蓄冷器202后从冷端出口501流出,从而完成第一控制模式下的循环。即在进行制冷控制或者制热控制之前,需要对电池装置进行预备阶段的控制,即不接通冷液管组和热液管组,进一步避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性,进一步地保证了控制电池组件温度的快速性,且不会损害电池装置。
本申请的一种实施例中,第三控制单元还用于如图6所示,在上述温度差处于第二预定范围内的情况下,即a≤△T≤c,控制上述蓄冷设备的转速在第七转速范围内,使得上述电池装置进入第一控制模式的第一子模式;第七转速范围的转速在30r/min~60r/min内,即温度差在第二预定范围内,控制蓄冷设备为较小的转速,可满足温度控制的需求,当然上述第七转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第七转速范围;
在上述温度差不处于第二预定范围内的情况下,控制上述蓄冷设备的转速在第八转速范围内,控制进入第一控制模式的第二子模式,上述第七转速范围的最大值小于上述第八转速范围的最小值。第八转速范围的转速在60r/min~300r/min内,即温度差在第二预定范围外,控制蓄冷设备为较大的转速,可满足温度控制的需求,当然上述第八转速范围并不限于这一范围,本领域技术人员可以根据实际情况,选择合适的第八转速范围,进一步地保证了进一步地保证了控制电池组件温度的快速性,且不会损害电池装置。
本申请的一种实施例中,在进入第一控制控制子模式、第二控制子模式、第三控制子模式或第四控制子模式之后,运行一段时间后,还包括:检测第一温度,在上述温度差处于上述第一预定范围内的情况下,控制上述电池装置进入第一控制模式的第一子模式,即在检测到温度差处于第一预定范围内的情况下,无需制冷也无需制热,只需控制电池装置运行在第一控制模式的第一子模式下,即运行在第一控制模式的平稳运行模式下,即可以实现温度控制。
本申请的另一种典型的实施例,包括一种电池系统,该系统包括电池装置和控制装置,可以实现对电池组件温度的精确控制。
上述控制装置包括处理器和存储器,上述采集单元、比较单元和第一控制单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来实现对电池组件温度的精确控制。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本实用新型实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述控制方法。
本实用新型实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述控制方法。
本实用新型实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
步骤S101,采集第一温度,上述第一温度为电池组件的温度;
步骤S102,将上述第一温度和预定温度作差,得到温度差;
步骤S103,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
步骤S101,采集第一温度,上述第一温度为电池组件的温度;
步骤S102,将上述第一温度和预定温度作差,得到温度差;
步骤S103,在上述温度差大于第一预定范围的最大值的情况下,至少控制冷端出口与冷液管组连通,使得上述电池装置进入第二控制模式。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,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、商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、商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……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请的电池装置,驱动组件可以使得永磁体结构和蓄冷器之间产生相对运动,进而可以对蓄冷器进行加磁或者去磁,使得蓄冷器中的固体磁工质发生磁热效应而散热或吸热,通过冷端流体分配器中的换热流体可以将其产生的冷量带到电池本体一侧包括冷液管组,实现制冷。该装置中,上述冷端出口可通断地与上述冷液管组连通,即可以根据实际情况控制冷端出口和上述冷液管组的通断,从而避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性。并且,该装置中,采用永磁体结构提供磁场,相比与超导磁体和电磁体,永磁体结构简单、造价低,无需冷却。另外,本申请的蓄冷器中的磁工质为固体磁工质,相比液体磁工质,固态磁工质产业较为成熟,且相同体积下磁工质的密度高。本实用新型也适用于液态磁工质(磁流体的一种),相比固态磁工质具有换热方便且无需载冷剂(本实用新型中的换热流体)的优点,相比于传统蒸汽压缩式冷媒系统,使用磁制冷系统作为汽车动力电池的热管理系统,使得系统零部件较少,进而使得整套系统占地空间小,维修方便。
2)、本申请的电池系统包括上述的电池装置,该电池装置中,驱动组件可以使得永磁体结构和蓄冷器之间产生相对运动,进而可以对蓄冷器进行加磁或者去磁,使得蓄冷器中的固体磁工质发生磁热效应而散热或吸热,通过冷端流体分配器中的换热流体可以将其产生的冷量带到电池本体一侧包括冷液管组,实现制冷。该装置中,上述冷端出口可通断地与上述冷液管组连通,即可以根据实际情况控制冷端出口和上述冷液管组的通断,从而避免了磁制冷设备直接与电池组件连通,造成短期的温度波动而影响电池组件的温度均匀性。并且,该装置中,采用永磁体结构提供磁场,相比与超导磁体和电磁体,永磁体结构简单、造价低,无需冷却。另外,本申请的蓄冷器中的磁工质为固体磁工质,相比液体磁工质,固态磁工质产业较为成熟,且相同体积下磁工质的密度高。本实用新型也适用于液态磁工质(磁流体的一种),相比固态磁工质具有换热方便且无需载冷剂(本实用新型中的换热流体)的优点,相比于传统蒸汽压缩式冷媒系统,使用磁制冷系统作为汽车动力电池的热管理系统,使得系统零部件较少,进而使得整套系统占地空间小,维修方便。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种电池装置,其特征在于,包括:
电池组件,包括电池本体和位于所述电池本体一侧包括冷液管组;
蓄冷设备,包括蓄冷组件以及冷端流体分配器,所述蓄冷组件包括蓄冷器和永磁体结构,其中,所述蓄冷器包括固体磁工质,在第一方向上,所述永磁体结构位于所述蓄冷器的至少一侧,在第二方向上,所述冷端流体分配器位于所述蓄冷设备的一侧,所述冷端流体分配器用于盛放和分配换热流体,所述冷端流体分配器具有冷端出口和冷端入口,所述冷端出口可通断地与所述冷液管组连通,所述第一方向为所述蓄冷设备的高度方向;
驱动组件,用于驱动所述永磁体结构和/或所述蓄冷器运动,以使得所述永磁体结构和所述蓄冷器之间相对运动。
2.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,
所述电池组件还包括热液管组,所述热液管组位于所述电池本体的远离所述冷液管组的一侧;
所述蓄冷设备还包括热端流体分配器,所述热端流体分配器位于所述蓄冷设备的远离所述冷端流体分配器的一侧,所述热端流体分配器用于盛放和分配换热流体,所述热端流体分配器具有热端出口和热端入口,所述热端出口可通断地与所述热液管组连通。
3.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述电池装置还包括:
第一换热器,一端可通断地与所述冷端出口连通,另一端和所述冷端入口连通;
第二换热器,一端可通断地与热端出口连通,另一端与热端入口连通。
4.根据权利要求3所述的电池装置,其特征在于,所述第一换热器与所述冷端出口之间的管路为第一管路,所述冷液管组与所述冷端出口之间的管路为第二管路,所述第二换热器与所述热端出口之间的管路为第三管路,热液管组与热端出口之间的管路为第四管路,所述电池装置还包括:
第一三通阀,部分位于所述第一管路上且部分位于所述第二管路上,用于控制所述第一管路的通断和所述第二管路的通断;
第二三通阀,部分位于所述第三管路且部分位于所述第四管路上,用于控制所述第三管路的通断和所述第四管路的通断。
5.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述电池装置还包括:
第一温度检测器,与所述电池组件连通,用于检测所述电池组件的温度;
第二温度检测器,与所述冷端出口连通,用于检测所述冷端出口的所述换热流体的温度;
第三温度检测器,与热端出口连通,用于检测热端出口的所述换热流体的温度。
6.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,所述电池装置还包括:
泵组件,位于所述热端出口和所述热端入口之间的管路上,所述泵组件包括泵本体和与所述泵本体电连接的转速控制器,所述转速控制器用于控制所述泵本体的转速。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述蓄冷组件包括多个所述永磁体结构和多个所述蓄冷器,各所述蓄冷器的两侧均设置有至少一个所述永磁体结构,所述蓄冷组件还包括转轴,所述转轴与至少一个所述永磁体结构连接。
8.根据权利要求7所述的电池装置,其特征在于,所述蓄冷器有两组,每个蓄冷器组包括至少一个所述蓄冷器,所述永磁体结构有两个,分别为内磁体结构和外磁体结构,其中,所述外磁体结构位于所述内磁体结构的周向外侧,所述蓄冷器组位于所述外磁体结构和所述内磁体结构之间,且所述蓄冷器组间隔设置。
9.根据权利要求7所述的电池装置,其特征在于,所述驱动组件包括:
电机;
传动结构,一端与所述电机电连接,另一端与所述转轴连接;
电机控制器,与所述电机电连接,用于控制所述电机的转速。
10.根据权利要求4所述的电池装置,其特征在于,
所述第一换热器与所述冷端出口之间的管路为第一管路,所述冷液管组与所述冷端出口之间的管路为第二管路,所述第一三通阀包括:
第一控制阀,仅位于所述第一管路上;
第二控制阀,仅位于所述第二管路上;
所述第二换热器与所述热端出口之间的管路为第三管路,所述热液管组与所述热端出口之间的管路为第四管路,所述第二三通阀包括:
第三控制阀,仅位于所述第三管路上;
第四控制阀,仅位于所述第四管路上。
11.一种电池系统,包括电池装置,其特征在于,所述电池装置为权利要求1至10中任一项所述的电池装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201921809933.XU CN210744104U (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 电池装置及电池系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201921809933.XU CN210744104U (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 电池装置及电池系统 |
Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112594967A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 复合制冷系统及其控制方法 |
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2019
- 2019-10-25 CN CN201921809933.XU patent/CN210744104U/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112594967A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 复合制冷系统及其控制方法 |
CN112594967B (zh) * | 2020-12-25 | 2024-05-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 复合制冷系统及其控制方法 |
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