TWI675504B - 車載電池的溫度調節方法和溫度調節系統 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露了一種車載電池的溫度調節方法和溫度調節系統,車載電池溫度調節系統包括與複數電池分別相連的複數電池熱管理模組;與複數電池熱管理模組均相連的的換熱器,其中,複數電池熱管理模組中的一部分與換熱器中的第一管道相連,複數電池熱管理模組中的另一部分與換熱器中的第二管道相連;控制器,控制器用以獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,其中,如果溫度差大於預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡。由此,可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
Description
本發明涉及汽車技術領域,特別涉及一種車載電池的溫度調節方法、一種非臨時性電腦可讀儲存媒體和一種車載電池的溫度調節系統。
目前,電動汽車中車載電池系統可能包括複數電池,各個電池之間由於佈置位置不同,或者是由於電池的溫度調節系統提供給每個電池的加熱/冷功率卻不均衡,導致各個電池之間的溫度存在較大差異,電池的溫度一致性較差,進而會導致電池迴圈壽命降低。
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
為此,本發明的第一個目的在於提出一種車載電池的溫度調節系統,該系統可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
本發明的第二個目的在於提出一種車載電池的溫度調節系統。
本發明的第三個目的在於提出一種非臨時性電腦可讀儲存媒體。
為達到上述目的,本發明第一方面實施例提出了一種車載電池的溫度調節系統,包括:與複數電池分別相連的複數電池熱管理模組;與該複數電池熱管理模組均相連的換熱器,其中,該換熱器包括第一管路和第二管路,該複數電池熱管理模組中的一部分與該換熱器中的第一管路相連,該複數電池熱管理模組中的另一部分與該換熱器中的第二管路相連;控制器,該控制器用以獲取該複數電池的溫度,並判斷該複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,其中,如果該溫度差大於該預設溫度臨界值,則藉由該換熱器對該複數電池的溫度進行均衡。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統,藉由控制器獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,如果溫度差大於該預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡。由此,該系統可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
為達到上述目的,本發明第二方面實施例提出了一種車載電池的溫度調節方法,包括以下步驟:獲取該複數電池的溫度;判斷該複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值;如果大於該預設溫度臨界值,則藉由該換熱器對該複數電池的溫度進行均衡。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節方法,首先獲取獲取複數電池的溫度,然後判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,如果大於預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡。由此,該方法可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
為達到上述目的,本發明協力廠商面實施例提出了一種非臨時性電腦可讀儲存媒體,其上儲存有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述的溫度調節方法。
本發明實施例的非臨時性電腦可讀儲存媒體,首先獲取複數電池的溫度,然後判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,如果大於預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
下面詳細描述本發明的實施例,該實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。
第1圖是根據本發明一個實施例的車載電池的溫度調節系統的方框示意圖。如第1圖所示,該系統包括:與複數電池分別相連的複數電池熱管理模組、與複數電池熱管理模組均相連的換熱器2和控制器(圖中未具體示出)。
其中,換熱器2包括第一管路和第二管路,複數電池熱管理模組中的一部分與換熱器中的第一管路相連,複數電池熱管理模組中的另一部分與換熱器2中的第二管路相連。控制器與電池熱管理模組相連,控制器用以獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,其中,如果溫度差大於預設溫度臨界值,則藉由換熱器2對複數電池的溫度進行均衡。預設溫度臨界值可以根據實際情況進行預設,例如,可以為8℃。
進一步地,如第1圖所示,電池包括第一電池31和第二電池32,電池熱管理模組包括第一電池熱管理模組11和第二電池熱管理模組12。
具體地,如第1圖所示,換熱器2可以為板式換熱器,換熱器2中的兩個管路相互獨立臨近設置。控制器包括電池管理器,電池管理器可以用於對電池進行管理,可以檢測每個電池的電壓、電流、溫度等資訊,當電池之間的溫度差異超過預設溫度臨界值時,控制器發送電池溫度均衡功能啟動資訊,當電池之間的溫度差異滿足要求,例如電池之間的溫度差異小於3℃時,發出電池溫度均衡完成資訊。控制器可以與電池熱管理模組進行CAN(Controller Area Network,控制器區域網路)通訊,當兩個電池之間存在較大溫差時,例如溫差超過8℃,控制器發送電池溫度均衡功能啟動資訊至電池熱管理模組,電池熱管理模組啟動工作。如第1a圖所示,第一管路和第二管路中的介質流動,其中第一管路中介質流動的方向為:換熱器—第一電池熱管理模組11—第一電池31—電池熱管理模組11—換熱器2,具體為:換熱器2—幫浦12—第一溫度感測器14—第一電池31—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器2;第二管路中介質的流動方向為:換熱器—第二電池熱管理模組12—第一電池32—電池熱管理模組12—換熱器,具體為:換熱器2—幫浦12—第一溫度感測器14—第一電池32—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器2。溫度較高的電池與溫度較低的電池藉由換熱器2進行熱交換,實現電池的溫度均衡。又如第1b圖所示,第一管路和第二管路中的介質流動,其中第一管路中介質流動的方向為:換熱器—第一電池熱管理模組11—第一電池31—電池熱管理模組11—換熱器,具體為:換熱器2—介質容器13—流速感測器16—第二溫度感測器15—第一電池31—第一溫度感測器14—幫浦12—換熱器2;第二管路中介質的流動方向為:換熱器—第二電池熱管理模組12—第一電池32—電池熱管理模組12—換熱器,具體為:換熱器2—幫浦12—第一溫度感測器14—第一電池32—第二溫度感測器15—流速感測器16—介質容器13—換熱器2。第1b圖第一電池迴圈迴路的流向與第1a圖相反,換熱器2中第一管道和第二管道的介質流動方向相反,與第1a圖相比,可以提高換熱器的換熱效率。
由此,該系統可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
在本發明中,電池指安裝在電動車上,為電動車提供動力輸出以及為車上其他用電裝置供電的儲能裝置,可進行反覆充電。電池可以包括電池組或者電池模組。
根據本發明的一個實施例,如第1圖所示,電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的幫浦12、第一溫度感測器14、第二溫度感測器15和流速感測器16,幫浦12、第一溫度感測器14、第二溫度感測器15和流速感測器16與所制器連接;其中:幫浦12用於使換熱流路中的介質流動;第一溫度感測器14用於檢測流入車載電池的介質的入口溫度;第二溫度感測器15用於檢測流出車載電池的介質的出口溫度;流速感測器16用於檢測換熱流路中的介質的流速。
具體地,介質從流路的入口流入電池的內部,從流路的出口流出,從而實現電池與介質之間的熱交換。幫浦12主要用於提供動力,介質容器13主要用於儲存媒體和接受向溫度調節系統添加的介質,當溫度調節系統中的介質減少時,介質容器13中的介質可自動補充。第一溫度感測器14用以檢測流路入口介質的溫度,第二溫度感測器15用以檢測流路出口介質的溫度。流速感測器16用以檢測溫度調節系統中管道內介質的流速資訊。
在本發明的實施例中,上述的車載電池的溫度調節系統還包括用於檢測車載電池的電流的電池狀態檢測模組,控制器還與電池狀態檢測模組相連。
根據本發明的一個實施例,控制器還用以獲取電池的溫度調節實際功率P2和電池的溫度均衡需求功率P3,並根據電池的溫度調節實際功率P2和電池的溫度均衡需求功率P3對幫浦進行控制。
下面結合具體地實施例描述電池熱管理模組如何獲取電池的溫度調節實際功率P2和電池的溫度均衡需求功率P3。
均衡需求功率P3即將複數電池之間的溫度差在目標時間調節至預設範圍內,例如3℃以內時,需要得到的加熱功率/冷卻功率。溫度調節實際功率P2即電池進行溫度均衡時得到的實際加熱功率/冷卻功率。目標時間為預設值,例如可以為1h。
均衡需求功率P3包括加熱需求功率P3a和冷卻需求功率P3b,兩個電池之間的品質、內阻和電流相同時,當對電池進行冷卻時,控制器可以根據公式:,產生冷卻需求功率P3b;當對電池進行加熱時,控制器可以根據公式:,產生加熱需求功率P3a。其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M為電池的品質,I為電池的電流,R為電池的內阻。
當兩個電池的品質、電流和內阻不相等時,以電池1溫度較低,電池2溫度較高,電池1需要加熱,電池2需要冷卻為例,控制器可以根據以下公式(1)計算加熱需求功率P3a和並根據公式(2)計算冷卻需求功率P3b:(1)(2) 其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1
為第一電池的品質,M2
為第二電池的品質,I1
為第一電池的電流,I2
為第二電池的品質,R1
為第一電的內阻,R2
為第二電池的內阻,第一電池41的溫度變化為,第二電池42的溫度變化為:。
上述公式的控制方法中把電池的電流產熱完全抵消,所以在整個電池溫度均衡過程中,溫度較高的電池溫度不會上升,但是均衡的需求功率更高。
下面的介紹另一種調節方式,即只考慮儘快減少電池之間的溫度差異,並不保證電池的溫度是否會上升。這種情況適用於電池溫度不是很高,且電池之間的溫度差異較大時,沒有必要限制電池的溫度不升高。具體的計算公式如下: 假設第一電池41的溫度高於電第二電池42時,第一電池41需要冷卻,第二電池42需要加熱,則兩個電池之間的電流不同導致的發熱功率相差為,控制器可以根據以下公式(3)計算加熱需求功率P3a和並根據公式(4)計算冷卻需求功率P3b:(3)(4) 即P3a=P3b 其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1
為第一電池的品質,M2
為第二電池的品質,I1
為第一電池的電流,I2
為第二電池的品質,R1
為第一電的內阻,R2
為第二電池的內阻。
根據本發明的一個實施例,控制器還用於獲取用於獲取電池溫度的流路的入口溫度和出口溫度,並獲取介質流入流路的流速v,並根據第一溫度感測器13檢測的電池溫度的流路的入口溫度和第二溫度感測器14檢測的出口溫度產生第二溫度差ΔT2
,以及根據每個電池的第二溫度差ΔT2
和流速感測器15檢測的流速v產生電池的溫度調節實際功率P2。
進一步地,根據本發明的一個實施例,電控制器藉由以下公式產生溫度調節實際功率P2:P2=ΔT2
*c*m,其中,ΔT2
為第二溫度差,c為流路中介質的比熱容,m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質,其中,m=v*ρ*s,v為介質的流速,ρ為介質的密度,s為流路的橫截面積。
具體地,如第2圖所示,控制器還可以包括電池熱管理控制器,電池熱管理控制器可以與第一溫度感測器14、第二溫度感測器15和流速感測器16電連接,與幫浦12進行CAN通訊,並根據介質的比熱容、介質的密度,獲取溫度調節實際功率P2、並控制幫浦12的轉速和監控介質溫度和介質流速。當電池溫度均衡功能啟動時,電池熱管理控制器控制幫浦12以默認低轉速運行。
下面結合具體地實施例描述控制器如何根據電池的溫度調節實際功率P2和電池的溫度均衡需求功率P3對幫浦12進行控制。
根據本發明的一個實施例,控制器用以在電池的溫度調節實際功率P2小於電池的溫度均衡需求功率P3時,增加幫浦12的轉速,以及在電池的溫度調節實際功率P2大於或等於電池的溫度均衡需求功率P3時,降低幫浦12的轉速或者保持幫浦12的轉速不變。
具體地,在對電池進行溫度均衡時,控制器即時獲取每個電池的溫度溫度調節實際功率P2和溫度均衡需求功率P3,如果某個電池的溫度調節實際功率P2小於電池的溫度均衡需求功率P3,則增加該電池對應的電池熱管理模組中幫浦12的轉速,以增大該電池冷卻管道中介質的流速v,進而增大該電池的溫度溫度調節實際功率P2,以在目標時間內完成溫度均衡。而如果某個電池的溫度調節實際功率P2大於或等於電池的溫度均衡需求功率P3,則降低該電池對應的電池熱管理模組中幫浦12的轉速,以節省電能,或者保持幫浦12的轉速不變。
此外,本發明還提出另一種車載電池的溫度調節系統,如第3圖所示,第1圖和第3圖的主要區別在於,第3圖中增加了換熱風扇,第1圖中的方案,兩個電池之間需要同時接入換熱器2的的其中一端的迴圈迴路中,才可以實現溫度均衡,即必須一個電池加熱,另一個電池冷卻同時進行,第1圖可以快速實現電池之間的溫度均衡。
而第3圖所示方案,則可以只藉由控制其中一個電池接入到溫度均衡迴路,另一端藉由風扇和外部環境進行熱交換,即如果第一電池溫度較高,則可以單獨將第一電池接入換熱器2的第一管道,而不必將電池2接入到第二管道,第3圖可以使得電池2更快完成冷卻。例如,當第一電池溫度比電池2溫度高時,第一電池熱管理模組開始工作,控制幫浦12啟動,同時控制換熱風扇2開始工作,使得換熱器2第一管道中介質的熱量藉由換熱風扇吹向外部環境中,使得介質溫度下降,從而為電池提供冷卻功率,使得第一電池溫度下降,進而減少第一電池和電池2之間的溫度差異。當電池2溫度比第一電池溫度高時,第二電池熱管理模組開始工作,控制幫浦12啟動,同時控制換熱風扇1開始工作,使得換熱器2中第二管道中介質的熱量藉由換熱風扇吹向外部環境中,使得介質溫度下降,從而為電池提供冷卻功率,使得第一電池溫度下降,進而減少第一電池和電池2之間的溫度差異。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節系統,藉由控制器獲取複數電池的溫度,並判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,如果溫度差大於該預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡。由此,該系統可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
第4圖是根據本發明一個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。其中,如第1圖所示,車載電池溫度調節系統包括與複數電池分別相連的複數電池熱管理模組,與複數電池熱管理模組均相連的的換熱器,其中,複數電池熱管理模組中的一部分與換熱器中的第一管道相連,複數電池熱管理模組中的另一部分與換熱器中的第二管道相連(圖中以電池和電池熱管理模組為兩個為例)。如第4圖所示,車載電池的溫度調節方法包括以下步驟: S1,獲取複數電池的溫度。 S2,判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值。其中,預設溫度臨界值可以根據實際情況進行預設,例如,可以為8℃。 S3,如果溫度差大於預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡。
具體地,如第1圖所示,換熱器可以為板式換熱器,換熱器中的兩個管路相互獨立臨近設置。當兩個電池之間存在較大溫差時,例如溫差超過8℃,發送電池溫度均衡功能啟動資訊至電池熱管理模組,電池熱管理模組啟動工作,第一管路和第二管路中的介質流動,其中第一管路中介質流動的方向為:換熱器—第一電池熱管理模組—第一電池—電池熱管理模組—換熱器;第二管路中介質的流動方向為:換熱器—第二電池熱管理模組—第一電池—電池熱管理模組—換熱器。溫度較高的電池與溫度較低的電池藉由換熱器進行熱交換,實現電池的溫度均衡。當電池之間的溫度差異滿足要求,例如電池之間的溫度差異小於3℃時,電池溫度均衡完成。由此,可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
在本發明中,電池指安裝在電動車上,為電動車提供動力輸出以及為車上其他用電裝置供電的儲能裝置,可進行反覆充電。電池可以包括電池組或者電池模組。
進一步地,如第1圖所示,電池包括第一電池和第二電池,電池熱管理模組包括第一電池熱管理模組和第二電池熱管理模組,電池熱管理模組包括電包括設置在換熱流路上的幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器。上述的方法還可以包括:獲取電池的溫度均衡需求功率P3;獲取電池的溫度調節實際功率P2;根據溫度調節實際功率P2和溫度調節需求功率P1對幫浦進行控制。當電池溫度均衡功能啟動時,控制幫浦以默認低轉速運行。
下面結合具體地實施例描述如何獲取電池的溫度調節實際功率P2和電池的溫度均衡需求功率P3。
溫度均衡需求功率P3即將複數電池之間的溫度差在目標時間調節至預設範圍內,例如3℃以內時,需要得到的加熱功率/冷卻功率。溫度調節實際功率P2即電池進行溫度均衡時得到的實際加熱功率/冷卻功率。目標時間為預設值,例如可以為1h。
均衡需求功率P3包括加熱需求功率P3a和冷卻需求功率P3b,兩個電池之間的品質、內阻和電流相同時,當對電池進行冷卻時,控制器可以根據公式:,產生冷卻需求功率P3b;當對電池進行加熱時,控制器可以根據公式:,產生加熱需求功率P3a。其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M為電池的品質,I為電池的電流,R為電池的內阻。
當兩個電池的品質、電流和內阻不相等時,以第一電池溫度較低,電池2溫度較高,第一電池需要加熱,第二電池需要冷卻為例,控制器可以根據以下公式(1)計算加熱需求功率P3a和並根據公式(2)計算冷卻需求功率P3b:(1)(2) 其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1
為第一電池的品質,M2
為第二電池的品質,I1
為第一電池的電流,I2
為第二電池的品質,R1
為第一電的內阻,R2
為第二電池的內阻,第一電池41的溫度變化為,第二電池42的溫度變化為:。
上述公式的控制方法中把電池的電流產熱完全抵消,所以在整個電池溫度均衡過程中,溫度較高的電池溫度不會上升,但是均衡的需求功率更高。
下面的介紹另一種調節方式,即只考慮儘快減少電池之間的溫度差異,並不保證電池的溫度是否會上升。這種情況適用於電池溫度不是很高,且電池之間的溫度差異較大時,沒有必要限制電池的溫度不升高。具體的計算公式如下: 假設第一電池41的溫度高於電第二電池42時,第一電池41需要冷卻,第二電池42需要加熱,則兩個電池之間的電流不同導致的發熱功率相差為,控制器可以根據以下公式(3)計算加熱需求功率P3a和並根據公式(4)計算冷卻需求功率P3b:(3)(4) 即P3a=P3b 其中,ΔT1
為兩個電池之間的溫度差值,t為目標時間,C為電池的比熱容,M1
為第一電池的品質,M2
為第二電池的品質,I1
為第一電池的電流,I2
為第二電池的品質,R1
為第一電的內阻,R2
為第二電池的內阻
根據本發明的一個實施例,獲取電池的溫度調節實際功率P2具體包括:獲取用於調節電池溫度的流路的入口溫度和出口溫度,並獲取介質流入流路的流速v;根據入口溫度和出口溫度產生第二溫度差ΔT2
;根據第二溫度差ΔT2
和流速v產生溫度調節實際功率P2。入口溫度可以藉由第一溫度感測器檢測,出口溫度可以藉由第二溫度感測器檢測,流速v可以藉由流速感測器檢測。
進一步地,根據本發明的一個實施例,藉由以下公式產生溫度調節實際功率P2:P2=ΔT2
*c*m,其中,ΔT2
為第二溫度差,c為流路中介質的比熱容,m為單位時間內流過流路的橫截面積的介質品質,其中,m=v*ρ*s,v為介質的流速,ρ為介質的密度,s為流路的橫截面積。
下面結合具體地實施例描述如何根據電池的溫度調節實際功率P2和電池的溫度均衡需求功率P3對幫浦進行控制。
根據本發明的一個實施例,當電池的溫度調節實際功率P2小於電池的溫度均衡需求功率P3時,增加幫浦12的轉速;當電池的溫度調節實際功率P2大於或等於電池的溫度均衡需求功率P3時,降低幫浦的轉速或者保持幫浦的轉速不變。
具體地,在對電池進行溫度均衡時,即時獲取每個電池的溫度溫度調節實際功率P2和溫度均衡需求功率P3,如果某個電池的溫度調節實際功率P2小於電池的溫度均衡需求功率P3,則增加該電池對應的電池熱管理模組中幫浦的轉速,以增大該電池冷卻管道中介質的流速v,進而增大該電池的溫度溫度調節實際功率P2,以在目標時間內完成溫度均衡。而如果某個電池的溫度調節實際功率P2大於或等於電池的溫度均衡需求功率P3,則降低該電池對應的電池熱管理模組中幫浦的轉速,以節省電能,或者保持幫浦的轉速不變。
根據本發明實施例的車載電池的溫度調節方法,首先獲取獲取複數電池的溫度,然後判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,如果大於預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡。由此,該方法可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
此外,本發明的實施例還提出一種非臨時性電腦可讀儲存媒體,其上儲存有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述的溫度調節方法。
本發明實施例的非臨時性電腦可讀儲存媒體,首先獲取複數電池的溫度,然後判斷複數電池之間的溫度差是否大於預設溫度臨界值,如果大於預設溫度臨界值,則藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以在複數電池之間的溫度差較大時,藉由換熱器對複數電池的溫度進行均衡,從而可以提高電池的迴圈壽命。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中,“複數”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以藉由中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係,除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特徵在第二特徵 “上”或“下”可以是第一和第二特徵直接接觸,或第一和第二特徵藉由中間媒介間接接觸。而且,第一特徵在第二特徵“之上”、“上方”和“上面”可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方,或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方,或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
1‧‧‧換熱風扇
2‧‧‧換熱器
11‧‧‧第一電池熱管理模組
12‧‧‧第二電池熱管理模組、幫浦
13‧‧‧介質容器
14‧‧‧第一溫度感測器
15‧‧‧第二溫度感測器
16‧‧‧流速感測器
31‧‧‧第一電池
32‧‧‧第二電池
CAN‧‧‧控制器區域網路(Controller Area Network)
S1、S2、S3‧‧‧步驟
本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中, 第1a圖至第1b圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節系統的方框示意圖; 第2圖是根據本發明一個實施例的車載電池的溫度調節系統的控制拓撲圖; 第3圖是根據本發明第二個實施例的車載電池的溫度調節系統的方框示意圖; 第4圖是根據本發明第一個實施例的車載電池的溫度調節方法的流程圖。
Claims (11)
- 一種車載電池的溫度調節系統,其特徵在於,包括: 與複數電池的換熱流路分別相連的複數電池熱管理模組; 與該複數電池熱管理模組均相連的一換熱器,其中,該換熱器包括相互換熱的第一管路和第二管路,該複數電池熱管理模組中的一部分電池熱管理模組與該換熱器中的第一管路相連,該複數電池熱管理模組中的另一部分電池熱管理模組與該換熱器中的第二管路相連; 一控制器,該控制器與該電池熱管理模組連接,該控制器用以獲取該複數電池的溫度,並判斷該複數電池之間的一溫度差是否大於一預設溫度臨界值,其中,如果該溫度差大於該預設溫度臨界值,則藉由該換熱器對該複數電池的溫度進行均衡。
- 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池包括一第一電池和一第二電池,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組和一第二電池熱管理模組。
- 如申請專利範圍第1項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組包括設置在該換熱流路上的一幫浦、一第一溫度感測器、一第二溫度感測器和一流速感測器,該幫浦、第一溫度感測器、第二溫度感測器和流速感測器與該控制器連接;其中: 該幫浦用於使該換熱流路中的介質流動; 該第一溫度感測器用於檢測流入該車載電池的介質的入口溫度; 該第二溫度感測器用於檢測流出該車載電池的介質的出口溫度; 該流速感測器用於檢測該換熱流路中的介質的流速。
- 如申請專利範圍第3項所述的車載電池的溫度調節系統,其中,該電池熱管理模組還包括設置在該換熱流路上的一介質容器,該介質容器用於儲存及向該換熱流路提供介質。
- 如申請專利範圍第3項所述的車載電池的溫度調節系統,還包括用於檢測該車載電池的電流的一電池狀態檢測模組,該控制器還與該電池狀態檢測模組相連。
- 一種車載電池的溫度調節方法,其特徵在於,一車載電池溫度調節系統包括與複數電池分別相連的複數電池熱管理模組,與該複數電池熱管理模組均相連的的一換熱器,其中,該複數電池熱管理模組中的一部分與該換熱器中的第一管道相連,該複數電池熱管理模組中的另一部分與該換熱器中的第二管道相連,該第一管道和該第二管道相互換熱,該方法包括以下步驟:獲取該複數電池的溫度;判斷該複數電池之間的溫度差是否大於一預設溫度臨界值;如果該溫度差大於該預設溫度臨界值,則藉由該換熱器對該複數電池的溫度進行均衡。
- 如申請專利範圍第6項所述的車載電池的溫度調節方法,其中,該電池包括一第一電池和一第二電池,該電池熱管理模組包括一第一電池熱管理模組和一第二電池熱管理模組,該電池熱管理模組包括設置在換熱流路上的一幫浦、一第一溫度感測器、一第二溫度感測器和一流速感測器,該方法還包括:獲取該電池的溫度均衡需求功率;獲取該電池的溫度調節實際功率;根據該溫度調節實際功率和該溫度調節功率對該幫浦進行控制。
- 如申請專利範圍第7項所述的車載電池的溫度調節方法,還包括:當該電池的溫度調節實際功率小於該電池的溫度均衡需求功率時,增加該幫浦的轉速;當該電池的溫度調節實際功率大於或等於該電池的溫度均衡需求功率時,降低該幫浦的轉速或者保持該幫浦的轉速不變。
- 如申請專利範圍第7項所述的車載電池的溫度調節方法,其中,該獲取該電池的溫度調節實際功率具體包括:獲取用於調節該電池溫度的一流路的一入口溫度和一出口溫度,並獲取一介質流入該流路的一流速;根據該入口溫度和出口溫度產生第二溫度差;根據該第二溫度差和該流速產生該溫度調節實際功率。
- 如申請專利範圍第9項所述的車載電池的溫度調節方法,其中,藉由以下公式產生該溫度調節實際功率:△T2*c*m,其中,該△T2為該第二溫度差,c為該流路中介質的比熱容,m為單位時間內流過該流路的橫截面的介質品質,其中,m=v*ρ*s,v為該介質的流速,ρ為該介質的密度,s為該流路的橫截面積。
- 一種非臨時性電腦可讀儲存媒體,其上儲存有一電腦程式,其特徵在於,該電腦程式被處理器執行時實現如申請專利範圍第6項至第10項中任一項所述的車載電池的溫度調節方法。
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