CN217485548U - 一种温度控制系统及储能充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种温度控制系统及储能充电系统，涉及充电技术领域，以保证储能电池的充放电性能，延长储能电池使用寿命，提高储能电池的安全性。所述系统包括储能电池、液冷组件以及至少贴附储能电池的柔性加热器件，液冷组件具有液冷板，储能电池设在液冷板上。当储能电池达到降温开启条件时，液冷组件处在打开状态，柔性加热器件处在非加热状态；当储能电池达到加热开启条件时，柔性加热器件处在加热状态，液冷组件处在关闭状态。所述设备包括上述系统。本实用新型提供的系统用于充电中。

Description

一种温度控制系统及储能充电系统

技术领域

本公开涉及充电技术领域，尤其涉及一种温度控制系统及储能充电系统。

背景技术

电动车是以车载电源为动力的车辆，可以通过充电桩为电动车进行充电。利用充电桩对电动车进行充电时候，充电桩内的储能电池向充电单元放电，以通过充电单元为电动汽车进行充电。当储能电池电量不足时，可以通过外部充电设备向储能电池充电。

在低温环境下，储能电池的放电容量和放电功率变小，充电时间延长，同时阴极有可能形成锂凝结，降低储能电池使用寿命，更有甚者锂枝晶会刺穿隔膜，引起内短路造成安全事故。在高温环境下，储能电池的内部的化学平衡被破坏，产生副反应，高温下储能电池的电池材料的性能会退化，电池循环寿命也将大大缩短。而且，在高温环境下，储能电池内部温度升高，容易损坏储能电池，甚至有可能引发爆炸等热失控问题，产生安全问题。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种温度控制系统及储能充电系统，以保证储能电池的充放电性能，延长储能电池使用寿命，提高储能电池的安全性。

第一方面，本公开提供一种温度控制系统，用于控制具有储能电池和充电装置的储能充电系统，所述温度控制系统包括：

至少一个用于至少采集所述储能电池的温度的温度传感器；

具有液冷板的液冷组件，所述储能电池设在所述液冷板上；

柔性加热器件，所述柔性加热器件至少贴附所述储能电池上；

逻辑电路，所述逻辑电路与所述液冷组件、所述柔性加热器件以及所述储能电池电连接；

以及控制器，所述控制器分别与至少一个所述温度传感器、所述液冷组件和所述逻辑电路电连接；

其中，当所述储能电池的温度达到降温开启条件时，所述液冷组件处在打开状态，所述柔性加热器件处在非加热状态；当所述储能电池的温度达到加热开启条件时，所述柔性加热器件处在加热状态，所述液冷组件处在关闭状态。

与现有技术相比，本公开提供的温度控制系统中，控制器分别与至少一个温度传感器、液冷组件和逻辑电路电连接，逻辑电路与液冷组件、柔性加热器件以及储能电池电连接，储能电池设在液冷组件具有的液冷板上，柔性加热器件至少贴附储能电池。此时，控制器可以获取至少一个温度传感器采集的储能电池的温度，当柔性加热器件处在非加热状态的情况下，基于储能电池的温度确定储能电池达到降温开启条件时，控制逻辑电路为液冷组件供电，使得液冷组件处在打开状态，从而利用液冷组件对储能电池进行降温，保证储能电池在正常温度充放电；当液冷组件处在关闭状态的情况下，基于储能电池的温度确定储能电池达到加热开启条件时，控制逻辑电路为柔性加热器件供电，使得柔性加热器件处在加热状态，从而利用柔性加热器件对储能电池进行加热，保证储能电池在正常温度充放电。由此可见，本公开提供的温度控制系统不管外界环境温度高低，储能电池都可以在正常温度下进行充放电工作，从而保证储能电池的充放电性能，延长储能电池使用寿命，提高储能电池的安全性。

第二方面，本公开还提供一种储能充电系统，包括上述技术方案所述温度控制系统。

与现有技术相比，本公开提供的储能充电系统的有益效果与上述技术方案所述温度控制系统的有益效果相同，此处不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1示出了本公开示例性实施例的储能充电系统的结构示意图；

图2示出了本公开示例性实施例的温度控制系统的基本原理示意图；

图3示出了本公开示例性实施例的温度控制系统的一种示意性示例图；

图4示出了本公开示例性实施例的电气控制原理图；

图5示出了本公开示例性实施例的逻辑电路的结构框图；

图6示出了本公开示例性实施例以PDU为例的逻辑电路的结构示意图；

图7示出了本公开示例性实施例的DC/AC转换器的温度特性曲线；

图8示出了本公开示例性实施例的AC/DC转换器的温度特性曲线；

图9示出了本公开示例性实施例的温度控制系统的另一种示意性示例图。

具体实施方式

为了使本公开所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

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一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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公开和简化描述，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公开的限制。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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公开中的具体含义。

本公开示例性实施例提供一种温度控制系统及充电设备，以保证储能电池的充放电性能，延长储能电池使用寿命，提高储能电池的安全性。该充电设备可以向各种用电设备充电。用电设备包括但不仅限于电动汽车、电动自行车、电动摩托车等。充电设备可以为移动式充电设备，也可以为非移动式充电设备，并且充电设备的存在形态多种多样，例如以充电车的形式存在，当然，也可以以充电箱的形式存在，此处不做限定。

图1示出了本公开示例性实施例的储能充电系统的结构示意图。如图1所示，本公开示例性实施例的充电设备包括温度控制系统，该储能充电系统还可以包括储能电池100和充电装置200，温度控制系统至少控制储能电池100的温度，使得储能充电系统内的储能电池100可以在正常温度进行充放电。本公开示例性实施例的温度控制系统还可以控制充电装置200的温度，以使得储能电池100在放电正常的情况下，充电装置200可以以比较高的功率输出至外部用电设备300。本公开示例性实施例的储能电池100可以为锂离子电池、锂电池等常用的储能电池，但不仅限于此。应理解，本公开的正常温度可以是在不影响储能电池使用寿命、安全性和充放电性能的温度区间(如11℃～30℃，11℃～26℃)或者点值温度(如20℃、15℃、25℃等)

本公开示例性实施例的温度控制系统应用于具有储能电池和充电装置的储能充电系统。图2示出了本公开示例性实施例的温度控制系统的基本原理示意图。如图2所示，本公开示例性实施例的温度控制系统包括：用于采集储能电池100的温度的至少一个温度传感器401、液冷组件402、柔性加热器件403、控制器404和逻辑电路405。

如图2所示，温度传感器401的数量可以为一个，也可以为多个。为了对储能电池的各个部位的温度进行有效监测，该温度传感器401的数量可以为多个，多个温度传感器401分布在储能电池100的不同部位。例如：多个温度传感器401可以均匀分布在储能电池100所含有的多个电池包的不同部位。

如图2所示，上述液冷组件402具有液冷板4021，储能电池100可以设在液冷板4021上。为了方便液冷板4021的冷量可以快速均匀的传递至储能电池100，液冷组件402还可以包括设在液冷板4021与储能电池100之间的绝缘式导热件4022。

如图2所示，上述柔性加热器件403至少贴附储能电池100。当贴附方式是储能电池100的部分表面贴附，可以认为柔性加热器件403部分包裹储能电池；当贴附方式是储能电池100的全部表面贴附，可以认为柔性加热器件403全部包裹储能电池。绝缘式导热件4022可以位于柔性加热器件403与储能电池100之间，可以避免柔性加热器件403在导电情况下对储能电池100的不利影响。绝缘式导热件4022可以贴附在储能电池100上，并利用柔性加热器件403将绝缘式导热件4022和储能电池100包裹在一起。例如：储能电池100可以包括一个或多个电池包。柔性加热器件403可以为电阻丝或者柔性加热膜等。储能电池100可以包括一个或多个电池包上。绝缘式导热件4022可以为绝缘导热膜，包裹在一个或多个电池包，然后利用柔性加热器件403将绝缘导热膜和一个或多个电池包包裹在一起。此时，柔性加热器件403通过绝缘导热膜可以与电池包绝缘的同时，还可以在电池包符合加热开启条件的情况下，利用绝缘导热膜均匀加热电池包。

如图2所示，上述控制器404可以与至少一个温度传感器401、液冷组件402和逻辑电路405电连接，逻辑电路405与液冷组件402、柔性加热器件403以及储能电池100电连接，使得控制器404与液冷组件402和温度传感器401之间进行数据传输。逻辑电路500还与液冷组件402、柔性加热器件403以及储能电池100电连接。在控制器404的控制下，逻辑电路500可以开关液冷组件402、柔性加热器件403以及储能电池100。

如图1和图2所示，当储能电池100达到降温开启条件时，液冷组件402处在打开状态，柔性加热器件403处在非加热状态；当储能电池100达到加热开启条件时，柔性加热器件403处在加热状态，液冷组件402处在关闭状态。

具体实施时，如图2所示，在储能电池100充放电过程中，如果控制器检测到储能电池100达到降温开启条件，可以在柔性加热器件403处在非加热状态的情况下，利用控制器控制逻辑电路向液冷组件402供电，进而打开液冷组件402，使得液冷组件402对储能电池100进行降温，达到储能电池100恢复正常温度的目的。在储能电池100充电过程中，如果控制器检测到储能电池100达到加热开启条件，可以在液冷组件402处在关闭状态的情况下，利用控制器控制逻辑电路向柔性加热器件403通电，进而使得柔性加热器件403处在加热状态，以利用柔性加热器件403对储能电池100进行加热，使得储能电池100处在正常温度。应理解，本公开在储能电池100充电过程的温度控制只是示例，并不限定柔性加热器件403应用在储能电池100的放电过程温度控制中。

由上可知，如图1和图2所示，本公开示例性实施例的提供的温度控制系统中，控制器404分别与至少一个温度传感器401、液冷组件402和逻辑电路405电连接，逻辑电路405还与液冷组件402、柔性加热器件403以及储能电池100电连接，储能电池100设在液冷组件402具有的液冷板4021上，柔性加热器件403至少包裹储能电池100。此时，控制器404可以获取至少一个温度传感器401采集的储能电池100的温度，当柔性加热器件403处在非加热状态的情况下，基于储能电池100的温度确定储能电池100达到降温开启条件时，控制逻辑电路405为液冷组件402供电，使得液冷组件处在打开状态，从而利用液冷组件402对储能电池100进行降温，保证储能电池100在正常温度充放电；当液冷组件402处在关闭状态的情况下，基于储能电池100的温度确定所述储能电池100达到加热开启条件时，控制逻辑电路405为柔性加热器件403供电，使得柔性加热器件处在加热状态，从而利用柔性加热器件403对储能电池100进行加热，保证储能电池100在正常温度充放电。由此可见，本公开示例性实施例提供的温度控制系统不管外界环境温度高低，储能电池100都可以在正常温度下进行充放电工作，从而保证储能电池100的充放电性能，延长储能电池100使用寿命，提高储能电池100的安全性。

在实际应用中，如图2所示，本公开示例性实施例的控制器404的功能可以与电源管理器(Battery Management System，缩写为BMS)集成在一起，也可以独立设置，只要可以实现温度判断和开关控制功能即可，可以通过现有简单的逻辑电路或现有软件软法实现。逻辑电路500可以作为电源分配器的(Power Distribution Unit，缩写为PDU)一部分存在。例如：当控制器404的功能可以与电源管理器中，逻辑电路500可以作为电源分配器的一部分存在，电源管理器通过温度传感器401获取储能电池100的温度，并在储能电池100的温度达到加热开启条件或降温开启条件时，控制电源分配器为柔性加热器件403或液冷组件402进行供电。

图3示出了本公开示例性实施例的温度控制系统的一种示意性示例图。如图3所示，本公开示例性实施例的液冷组件402还包括与液冷板4021的内腔连通的液冷机组4023。本公开示例性实施例的逻辑电路405还包括充放电电路4051以及温控开关电路4052。控制器404可以与液冷机组4023的数据接口通信连接，使得控制器404可以控制液冷机组4023的工作模式。控制器404可以与液冷机组4023的数据接口可以采用CAN总线通信，也可以采用其它数据线通信。控制器404还分别与充放电电路4051的控制端和温控开关电路4052的控制端电连接，该充放电电路4051与储能电池100的充放电接口连接，使得储能电池100可以利用充放电电路4051进行正常充放电。温控开关电路4052可以并联在充放电电路4051上，并分别与液冷组件402的供电高压接口和柔性加热器件403电连接。基于此，当储能电池100进行充放电时，如果需要液冷组件402对储能电池100进行降温，或利用柔性加热器件403对储能电池100进行加热，可以直接利用控制器404控制温控开关电路4052打开或关断。同时，储能电池100可以利用充放电电路4051进行充放电，而温控开关电路4052可以并联在充放电电路4051，因此，当温控开关电路4052时，可以通过充放电电路4051与电源(外部充电设备或储能电池100)电连接，从而使得温控开关电路4052可以为液冷组件402或柔性加热器件403供电。

如图3所示，上述充放电电路4051可以具有用于放电的放电正极接口和放电负极接口，可以通过放电正极接口和放电负极接口与充电装置连接，从而通过充电装置为用电设备充电。充放电电路4051还具有用于充电的充电正极接口和充电负极接口，使得外部设备可以与充电正极接口和充电负极接口连接，从而通过充电正极接口和充电负极接口为储能电池100充电。

示例性的，如图3所示，本公开示例性实施例的液冷机组4023的冷却液出口通过第一管道P1与液冷板4021的内腔入口连通，液冷机组4023的冷却液入口通过第二管道P2与液冷板4021的内腔出口连通。冷却液可以是体积比为1：1的乙二醇和水组成的二元溶液，也可以为其它常用的冷却液，例如：以体积比为1：1的乙二醇和水组成的二元溶液(下文称作水性冷却液)作为冷却液时，液冷机组4023对水性冷却液进行冷却，水性冷却液了降温后通过第一管道P1进入液冷板4021的内腔，通过冷热交换的方式带走储能电池100散发的热量，达到为储能电池100进行降温的目的。同时，从液冷板4021的内腔流出的水性冷却液因为吸收储能电池100散发的热量，变成温度较高的水性冷却液，通过第二管道P2回流至液冷机组4023内。

如图3所示，为了保证液冷机组4023正常运行，本公开示例性实施例的液冷组件402还包括：膨胀水箱4024，膨胀水箱4024与第二管道P2连通，因此，可以通过膨胀水箱4024所连接的排水管P3排出第二管道P2内富余的蒸汽，避免发生安全事故。同时，膨胀水箱4024也可以为液冷机组4023进行冷却液补充作业。应理解，此处膨胀水箱所存储的冷却液，不仅可以水性冷却液，也可以是其它冷却液，不应因为膨胀水箱的字面意义限定保护范围。

在一种示例中，如图3所示，本公开示例性实施例的液冷组件402还包括液位传感器4025和报警器4026，液位传感器4025可以与液冷机组4023的数据接口通信连接，为液冷机组4023提供膨胀水箱4024的液位信号。该液冷机组4023的数据接口还与报警器4026电连接。该报警器4026可以为液冷机组4023自带的报警器，也可以为独立于液冷机组4023的报警器。当液冷机组4023的控制系统可以在确定液位低于预设阈值时，说明在液冷系统需要补充冷却液的情况下，膨胀水箱4024可能无法正常向液冷系统补充冷却液，因此，液冷机组4023的控制系统控制报警器4026报警，以方便工作人员及时为膨胀水箱4024补充却液。此处预设阈值可以为预设液位，该预设液位为膨胀水箱深度的2/3，也可以为1/2，可以根据实际情况设定。

在一种示例中，图4示出了本公开示例性实施例的电气控制原理图。如图4所示，本公开示例性实施例的温控开关电路4052包括分别并联在充放电电路4051上的第一开关电路4052-1和第二开关电路4052-2。控制器404与第一开关电路4052-1的控制端电连接，第一开关电路4052-1与液冷机组4023的供电高压接口电连接。控制器404还与控制器404与第二开关电路4052-2的控制端电连接，第二开关电路4052-2与柔性加热器件403电连接。应理解，图4示出的电气控制原理图为了方便表示，并未表示出本公开的全部技术特征，如液冷板等，不应被理解为本公开不含有液冷板等技术特征。

在实际应用中，如图4所示，控制器404可以获取至少一个温度传感器401采集的储能电池100的温度，当根据储能电池100的温度确定储能电池100达到降温开启条件时，控制第一开关电路4052-1打开，以利用第一开关电路4052-1为液冷机组4023供电，当根据储能电池100的温度确定储能电池100达到加热开启条件时，控制第二开关电路4052-2打开，以利用第二开关电路4052-2为液冷机组4023供电。

在一些示例中，如图4所示，本公开示例性实施例的液冷机组4023内部含有水泵和压缩机，压缩机和水泵工作的时候，液冷机组4023处在制冷工作模式，压缩机不工作，水泵工作的时候，液冷机组4023处在自循环工作模式。

在一些示例中，图5示出了本公开示例性实施例的逻辑电路的结构框图，图6示出了本公开示例性实施例以PDU为例的逻辑电路的结构示意图。如图5和图6所示，本公开示例性实施例的第一开关电路4052-1至少含有并联在充放电电路4051上的第一接触器4052-1a。控制器404与第一接触器4052-1a的控制端电连接，第一接触器4052-1a与液冷机组4023的供电高压接口电连接。液冷机组4023的充电接口分为正负极，一一对应的接在第一开关电路的正负极上。为了保护液冷机组4023，第一开关电路4052-1还包括与第一接触器4052-1a串联的第一保护器件4052-1b，如熔断器等。如图5和图6所示，本公开示例性实施例的第二开关电路4052-2至少含有并联在充放电电路上的第二接触器4052-2a。该控制器404与第二接触器4052-2a的控制端电连接，第二接触器4052-2a与柔性加热器件403电连接。柔性加热器件403分为正负极，与第二开关电路4052-2的正负极一一对应连接。为了保护柔性加热器件403，第二开关电路4052-2还包括与第二接触器4052-2a串联的第二保护器件4052-2b，如熔断器等。

可以理解的是，如图5和图6所示，本公开示例性实施例的充放电电路可以为参考现有充放电电路。例如：该充放电电路4051可以包括充电电路4051-1、放电电路4051-2以及并联在充电电路4051-1和放电电路4051-2的DC/DC转换器4051-3。充电电路4051-1和放电电路4051-2同样也可以含有接触器，如充充电电路4051-1含有第三接触器4051-1a，放电电路含有第四接触器4051-2a，还可以将充电电路4051-1和放电电路4051-2并联后，通过增加手动开关(MSD 4051-4a)储能电池的正极100a电连接，通过电流传感器4051-4b与储能电池的负极100b电连接。不仅如此，本公开示例性实施例的充放电电路4051还可以包括预充电路4051-5，该预充电路也可以包括第四接触器4051-5a，甚至第三保护器件4051-5b，如熔断器。

示例性的，本公开示例性实施例的降温开启条件可以包括第一降温开启条件和第二降温开启条件。第一降温开启条件包括储能电池的最高温度大于或等于第一温度阈值，且所述储能电池在同一时刻的最高温度和最低温度的差值小于第一预设差值。

第二降温开启条件包括储能电池的最高温度小于或等于第二温度阈值，或储能电池在同一时刻的最高温度和最低温度的差值大于或等于第二预设差值。

上述第一温度阈值高于第二温度阈值。例如：第一温度阈值可以为30℃～35℃，第二温度阈值可以为26℃～28℃。第一预设差值可以为13℃，第二预设差值可以为17℃。

鉴于第一降温开启条件含有的第一温度阈值大于第二降温开启条件含有的第二温度阈值，当储能电池100达到第一降温开启条件时，液冷组件402处在液冷工作模式，以对储能电池100进行快速降温，当储能电池100的温度达到第二降温开启条件时，液冷组件402处在自循环工作模式，冷却液可以不经过压缩机压缩，直接通入液冷板4021的内腔，从而对储能电池100进行慢速降温。

在一种示例中，当液冷组件在自循环工作模式的工作时长大于时长阈值(如10min)，若储能电池的最高温度和最低温度的差值小于或等于第三预设差值(如6℃)，向液冷组件发送自循环关闭指令。该自循环关闭指令用于指示液冷组件关闭自循环关闭指令，从而减少储能电池的各个部位温度不均匀所造成的问题。当自循环关闭指令用于指示液冷组件关闭自循环关闭指令后，液冷组件可以待机或者重新进入液冷工作模式对储能电池进行降温，当然，也可以直接向控制器发送停机请求，控制器在接收到停机请求后，控制第一开关电路断开，从而关闭液冷组件。

若储能电池的最高温度和最低温度的差值大于第三预设差值(如6℃)，说明储能电池各个部位的温差比较大，如果停止自循环工作模式，储能电池的最高温度和最低温度的差值越来越大，不利于保证储能电池的充放电性能，也可能对储能电池的安全性能和使用寿命造成影响。此时，液冷组件继续保持在自循环工作模式，直到储能电池的最高温度和最低温度的差值小于第三预设差值。

在一种可选方式中，如图1所示，本公开示例性实施例的温度控制系统还包括降温组件406。当充电装置200具有充电管理器201和功率模块202。充电管理器201的数据接口与控制器204的数据接口电连接，该逻辑电路405的电源接口与降温组件406的电源接口电连接，以使得控制器404与充电管理器201通信，从而利用控制器404控制降温组件406对功率模块202降温。充电管理器201的数据接口还与功率模块202的控制端电连接，以使得充电管理器201控制功率模块202为外部用电设备300充电。

示例性的，如图1所示，至少一个温度传感器401还用于采集功率模块的温度。当采集功率模块的温度传感器401的数量为多个，多个温度传感器401分布在功率模块的不同部位，多个温度传感器401分布在功率模块202的不同部位。

在实际应用中，如图1所示，上述充电管理器201用于在功率模块的温度超过第五温度阈值的情况下发送的降温请求指令至控制器404，控制器404还用于基于降温请求指令控制降温组件406对功率模块202进行降温。

上述功率模块的温度对于输出功率有着比较严重的影响。例如：当功率模块包括DC/AC转换器和AC/DC转换器，逻辑模块的电源接口与DC/AC转换器的电源接口电连接，AC/DC转换器的电源接口与AC/DC转换器的电源接口。温度传感器可以采集DC/AC转换器的温度，也可以采集AC/DC转换器的温度，当然也可以同时采集DC/AC转换器和AC/DC转换器的温度。

在一种示例中，温度传感器用于采集DC/AC转换器的温度，该充电管理器用于在DC/AC转换器的温度超过预设温度的情况下，控制降温组件对DC/AC转换器进行降温。

在一种示例中，温度传感器用于采集AC/DC转换器的温度，充电管理器用于在AC/DC转换器1022的温度超过预设温度的情况下，控制降温组件对AC/DC转换器进行降温。

在一种示例中，当温度传感器同时采集DC/AC转换器和AC/DC转换器的温度，充电管理器可以在DC/AC转换器或AC/DC转换器的温度超过预设温度的情况下，控制降温组件对AC/DC转换器和/或DC/AC转换器进行降温，也可以是对DC/AC转换器或AC/DC转换器进行降温。当然，充电管理器也可以在DC/AC转换器或AC/DC转换器的温度均超过预设温度的情况下，控制降温组件对AC/DC转换器和DC/AC转换器进行降温。

在一种示例中，图7示出了本公开示例性实施例的DC/AC转换器的温度特性曲线。如图7所示，当DC/AC转换器的温度(如环境温度)升高至接近55℃的情况下，DC/AC的输出功率从满功率开始下降。图8示出了本公开示例性实施例的AC/DC转换器的温度特性曲线。如图8所示，当AC/DC转换器的温度(如环境温度)升高至55℃的情况下，AC/DC转换器的输出功率从满功率开始下降。可见，当功率模块所含有的DC/AC转换器和AC/DC转换器的温度直接影响着其输出效率。基于此，可以第五温度阈值为50℃～55℃。例如：当预设温度为50℃，如果充电管理器确定双向DC/AC转换器和/或AC/DC转换器的温度高于50℃，可以向控制器发送降温请求指令，控制器基于降温请求指令控制降温组件对双向DC/AC转换器和/或AC/DC转换器进行降温，从而智能化保证充电装置可以实现满功率输出。

在一种示例中，本公开示例性实施例的降温组件可以为对流降温组件、液冷降温组件中的至少一种。当降温组件为对流降温组件，降温组件可以为风扇、空调等。当降温组件为液冷降温组件时，在液冷降温组件的液冷管路上设置一块或者多块液冷板，功率模块设在相同的液冷板或不同的液冷板，从而利用液冷管路的冷却液在液冷板吸收DC/AC转换器和AC/DC转换器散发的热量，以对DC/AC转换器和AC/DC转换器进行降温，以保证储能充电系统的高效、安全运行。

需要说明的是，上述降温组件为液冷降温组件时，液冷降温组件可以与液冷组件共用。此时，储能电池和功率模块可以同时设在同一液冷板上，也可以设在不同的液冷板上。考虑到储能电池和功率模块的温度差异性，可以将储能电池和功率模块设在不同的液冷板上，以独立的对储能电池和功率模块进行降温。同时，当液冷降温组件可以与液冷组件共用时，如果储能电池和功率模块设在不同的液冷板，液冷组件内的第一管道和第二管道的数量均为两个，并且第一管道和第二管道上均具有电磁阀，在需要对储能电池进行降温时，控制器可以控制设置储能电池的液冷板对应的第一管道和第二管道的电磁阀打开，控制设置功率模块的液冷板对应的第一管道和第二管道的电磁阀关闭。在需要对储能电池进行降温时，控制器可以控制设置功率模块的液冷板对应的第一管道和第二管道的电磁阀打开，控制设置储能模块的液冷板对应的第一管道和第二管道的电磁阀关闭。

图9示出了本公开示例性实施例的温度控制系统的另一种示意性示例图。如图7所示，BMS集成有前文控制器的功能，PDU集成有前文逻辑电路的功能。下面以图4和图7为例描述本公开示例性实施例的降温管理流程，其可以包括储能电池在充电状态的降温管理流程和储能电池在放电状态的降温管理流程。应理解，本公开示例性实施例的功率模块降温管理流程可以参考储能电池的降温管理流程，下文不再赘述。

1、储能电池在充电状态的降温管理流程

如图4和图9所示，当储能电池100在充电状态，BMS控制充放电电路4051的充电电路打开，BMS检测到电池加热系统未对储能电池100进行加热(即温控开关电路4052)，且当储能电池100的最高温度大于或等于30℃，储能电池100在同一时刻的最高温度和最低温度之差小于或等于13℃，BMS向液冷机组4023的控制系统发送上电请求信号，控制系统进行上电自检，并将上电自检结果返回至BMS。当BMS发现上电自检结果无异常，可以控制PDU为液冷机组4023供电，使得液冷机组4023处在液冷工作模式。若BMS发现上电自检结果异常，则控制充放电电路所含有的充电电路断开，避免因为液冷机组无法对储能电池进行降温所带来的不利影响。当BMS检测到储能电池100的最高温度小于或等于26℃，或者储能电池100的最低温度和最高温度的温差大于或等于17℃，可以控制液冷机组4023使得液冷机组4023处在自循环工作模式。此时，液冷机组4023内的压缩机不工作，只有水泵工作。当液冷机组4023的自循环工作模式运行10min时，若BMS确定储能电池100的最低温度和最高温度的温差小于或等于6℃，关闭自循环工作模式关闭，若储能电池100的最低温度和最高温度的温差小于或等于大于6℃，则继续开启自循环工作模式。

如图4和图9所示，如果需要停止充电，BMS先控制充放电电路的充电电路含有的接触器断开。当BMS收到液冷机组4023的关机指令，BMS才能控制第一开关电路4052-1含有的接触器断开，从而关闭液冷工作模式关闭。如果没有收到液冷机组4023的关机指令，直接控制第一开关电路4052-1，那么属于带载切断，会造成接触器粘连。应理解，液冷机组4023的关机指令，可以是液冷机组4023响应于BMS发送的关机控制指令发出的指令。

2、储能电池在放电状态的降温管理流程

如图4和图9所示，当储能电池100在放电状态，BMS控制充放电电路4051的放电电路打开，BMS检测到电池加热系统未对储能电池100进行加热(即温控开关电路4052)，且当储能电池100的最高温度大于或等于35℃，储能电池100在同一时刻的最高温度和最低温度之差小于或等于13℃，BMS向液冷机组4023的控制系统发送上第一控制指令，控制系统进行上电自检，并将上电自检结果返回至BMS。当BMS发现上电自检结果无异常，可以控制PDU为液冷机组4023供电，使得液冷机组4023处在液冷工作模式。若BMS发现上电自检结果异常，则控制充放电电路所含有的充电电路断开，避免因为液冷机组无法对储能电池进行降温所带来的不利影响。当BMS检测到储能电池100的最高温度小于或等于28℃，可以控制液冷机组4023，使得液冷机组4023处在自循环工作模式。此时，液冷机组4023内的压缩机不工作，只有水泵工作。当液冷机组4023的自循环工作模式运行10min时，若BMS确定储能电池100的最低温度和最高温度的温差小于或等于6℃，关闭自循环工作模式关闭，若储能电池100的最低温度和最高温度的温差小于或等于大于6℃，则继续开启自循环工作模式。

如图4和图5所示，如果需要停止放电，BMS先控制充放电电路的放电电路含有的接触器断开。当BMS收到液冷机组4023的关机指令，BMS才能控制第一开关电路4052-1含有的接触器断开，从而关闭液冷工作模式。如果没有收到液冷机组4023的关机指令，直接控制第一开关电路4052-1，那么属于带载切断，会造成接触器粘连。应理解，液冷机组4023的关机指令可以是液冷机组4023响应于BMS发送的关机控制指令发出的指令。

示例性的，本公开示例性实施例的加热开启条件包括第一加热开启条件和第二加热开启条件。该第一加热开启条件为储能电池的最低温度小于第三温度阈值，第二加热开启条件为储能电池的最低温度大于或等于第三温度阈值且小于第四温度阈值。

当储能电池达到第一加热开启条件，说明储能电池的温度很低，对储能电池充电造成的不利影响比较大，可以利用柔性加热器件处在充电状态，储能电池处在待充电状态，以避免温度过低对于储能电池的充电影响。当所述储能电池达到第二加热开启条件，说明储能电池的温度不是很低，可以在储能电池充电的同时，利用柔性加热器件对储能电池进行加热。基于此，储能电池和柔性加热器件均处在充电状态。

继续以图4和图9为例说明本公开示例性实施例的加热管理流程。应理解，本公开示例性实施例的加热管理流程以储能电池在充电状态的加热管理流程为例进行说明。

如图4、图6和图9所示，BMS检测到握手请求握手成功信号，BMS进入充电模式，控制充放电电路4051的充电电路打开。如果第二加热开启条件本公开示例性实施例的加热开启条件为储能电池100的平均温度小于5℃～10℃。当BMS确定储能电池100的平均温度小于5℃，控制第二开关电路4052-2含有的接触器闭合，使得而第二开关的电路向柔性加热器件403供电。当BMS确定储能电池100的平均温度大于或等于10℃，BMS可以控制第二开关电路4052-2含有的接触器断开，使得柔性加热器件403停止对储能电池100进行加热。应理解，BMS控制充放电电路4051的充电电路打开的情况下，再控制第二开关电路4052-2所含有的接触器闭合。同时，在整个加热过程中，第二开关电路4052-2所含有的接触器不切断，避免引发安全事故。

如图5和图7所示，在整个加热管理流程BMS需判断储能电池100的温差，当在储能电池100的最低温度和最高温度的差值小于5℃时，保持第二开关电路4052-2含有的接触器闭合，使得柔性加热器件继续对储能电池100进行加热。当柔性加热器件403将储能电池100加热至最高温度和最低温度的差值大于或等于5℃小于10℃，继续保持第二开关电路4052-2含有的接触器闭合，使得柔性加热器件403对储能电池100进行加热。当储能电池100的平均温度大于或等于10℃，或者储能电池100的最低温度和最高温度的差值大于10℃时，BMS控制第二开关电路4052-2含有的接触器断开，使得柔性加热器件403停止对储能电池100进行加热。

在整个加热管理流程中，当BMS确定储能电池100的最低温度小于5℃，BMS可以向充电桩发送的请求电压小于Vmax-2V(Vmax为储能电池的最高允许充电电压)。此时，可以在充放电电路的充电电路打开和第二开关电路含有的接触器闭合的情况下，充电桩只为柔性加热器件供电，不会向储能电池充电，从而避免温度过低情况下充电对储能电池的影响。当BMS确定储能电池的最低温度大于或等于5℃小于10℃，BMS可以向充电桩发送的请求电压为Vmax，此时，充电桩不仅可以向柔性加热器件供电，还可以向储能电池充电。

当充电桩通过充放电电路的充电电路向储能电池充电时，BMS可以基于低温充电限流策略(电芯的充放电倍率表)控制充电桩对储能电池的充电电流大小。

需要理解的是，BMS可以根据柔性加热器件的加热速率(如10℃/min)确定加热功率，基于加热功率可以确定BMS向充电桩发送的请求电流大小。例如：当柔性加热器件403和第二开关电路4052-2构成的加热系统阻值R一定(柔性加热器件403的阻值一定)，根据欧姆定律加热电流I＝U/R，U为请求电压。当BMS确定储能电池100的最低温度小于5℃，可以确定充电桩的充电电流为加热电流，如6A。当BMS确定储能电池100的最低温度大于或等于5℃小于10℃，可以确定充电桩的充电电流为加热电流和储能电池在该温度下的充电电流。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种温度控制系统，其特征在于，应用于具有储能电池和充电装置的储能充电系统，所述温度控制系统包括：

至少一个用于至少采集所述储能电池的温度的温度传感器；

具有液冷板的液冷组件，所述储能电池设在所述液冷板上；

柔性加热器件，所述柔性加热器件至少贴附所述储能电池；

逻辑电路，所述逻辑电路与所述液冷组件、所述柔性加热器件以及所述储能电池电连接；

以及控制器，所述控制器分别与至少一个所述温度传感器、所述液冷组件和所述逻辑电路电连接；

其中，当所述储能电池达到降温开启条件时，所述液冷组件处在打开状态，所述柔性加热器件处在非加热状态；当所述储能电池达到加热开启条件时，所述柔性加热器件处在加热状态，所述液冷组件处在关闭状态。

2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于，当所述温度传感器的数量为多个，多个所述温度传感器分布在所述储能电池的不同部位。

3.根据权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于，所述逻辑电路包括充放电电路以及并联在所述充放电电路上的温控开关电路，所述液冷组件还包括与所述液冷板的内腔连通的液冷机组，其中，

所述控制器与所述液冷机组的数据接口通信连接，所述控制器分别与所述充放电电路的控制端和所述温控开关电路的控制端电连接，所述充放电电路与所述储能电池的充放电接口连接，所述温控开关电路分别与所述液冷组件的供电高压接口和所述柔性加热器件电连接。

4.根据权利要求3所述的温度控制系统，其特征在于，所述液冷组件还包括：膨胀水箱、液位传感器和报警器，所述液位传感器与所述液冷机组的数据接口通信连接，所述液冷机组的数据接口还与所述和报警器电连接；

液冷机组的冷却液出口通过第一管道与所述液冷板的内腔入口连通，所述液冷机组的冷却液入口通过第二管道与所述液冷板的内腔出口连通，所述膨胀水箱与所述第二管道连通。

5.根据权利要求3所述的温度控制系统，其特征在于，所述温控开关电路包括分别并联在所述充放电电路上的第一开关电路和第二开关电路；其中，

所述控制器与所述第一开关电路的控制端电连接，所述第一开关电路与所述液冷机组的供电高压接口电连接；

所述控制器与所述第二开关电路的控制端电连接，所述第二开关电路与所述柔性加热器件电连接。

6.根据权利要求5所述的温度控制系统，其特征在于，所述第一开关电路至少含有并联在所述充放电电路上的第一接触器，所述控制器与所述第一接触器的控制端电连接，所述第一接触器与所述液冷机组的供电电压接口电连接，所述第一开关电路还包括与所述第一接触器串联的第一保护器件；和/或，

所述第二开关电路至少含有并联在所述充放电电路上的第二接触器，所述控制器与所述第二接触器的控制端电连接，所述第二接触器与所述柔性加热器件电连接，所述第二开关电路还包括与所述第二接触器串联的第二保护器件。

7.根据权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于，所述温度控制系统还包括降温组件，所述逻辑电路的电源接口与所述降温组件的电源接口电连接，所述充电装置具有充电管理器和功率模块，所述充电管理器的数据接口与所述控制器的数据接口电连接，所述充电管理器的数据接口还与所述功率模块的控制端电连接。

8.根据权利要求7所述的温度控制系统，其特征在于，所述降温组件为液冷降温组件或风冷降温组件；和/或，

所述液冷组件还包括设在所述液冷板与所述储能电池之间的绝缘式导热件，所述绝缘式导热件位于所述柔性加热器件与所述储能电池之间；和/或，

当所述温度传感器的数量为多个，多个所述温度传感器分布在所述储能电池的不同部位，多个所述温度传感器分布在所述功率模块的不同部位。

9.根据权利要求1～6任一项所述的温度控制系统，其特征在于，所述降温开启条件包括第一降温开启条件和第二降温开启条件，所述第一降温开启条件包括所述储能电池的最高温度大于或等于第一温度阈值，且所述储能电池在同一时刻的最高温度和最低温度的差值小于第一预设差值，所述第二降温开启条件包括所述储能电池的最高温度小于或等于第二温度阈值，或所述储能电池在同一时刻的最高温度和最低温度的差值大于或等于第二预设差值，所述第一温度阈值高于所述第二温度阈值，当所述储能电池达到第一降温开启条件时，所述液冷组件处在液冷工作模式，当所述储能电池的温度达到第二降温开启条件时，所述液冷组件处在自循环工作模式。

10.根据权利要求1～6任一项所述的温度控制系统，其特征在于，所述加热开启条件包括第一加热开启条件和第二加热开启条件，所述第一加热开启条件为储能电池的最低温度小于第三温度阈值，所述第二加热开启条件为所述储能电池的最低温度大于或等于第三温度阈值小于第四温度阈值；

当所述储能电池达到所述第一加热开启条件，所述柔性加热器件处在充电状态，所述储能电池处在待充电状态，当所述储能电池达到所述第二加热开启条件，所述柔性加热器件和所述储能电池均处在充电状态。

11.一种储能充电系统，其特征在于，包括权利要求1～10任一项所述温度控制系统。

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