WO2018000753A1 - 电池温度的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种电池温度的控制方法及系统,所述电池外表面设置有半导体制冷组件,该方法包括:获取电池的当前温度,判断当前温度是否大于第一预设温度阈值(S10);在当前温度大于第一预设温度阈值时,确定电池的当前温度所匹配的预设温度区间(S20);采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对电池进行散热操作(S30)。该方法不仅使得电池散热均匀,而且降低了对电池的温度控制成本。

Description

电池温度的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及新能源应用技术领域,尤其涉及一种电池温度的控制方法及系统。

背景技术

电池作为设备的动力源,小到手机、电脑,大到汽车、飞机,都配置有电池为设备提供电量,以供设备正常运转。例如,电动汽车上配置有动力电池,动力电池工作电流大,因而产热量大,若动力电池长时间工作在室外环境温度较高的地方,会影响动力电池的使用寿命,若动力电池长时间工作在室外环境温度较低的地方,会影响动力电池的放电容量,进而影响电动汽车的正常运转。

目前,对动力电池进行散热与加热的温度控制方式有多种,但每种温控控制方式都需要多个散热与加热装置组成一套复杂的温度控制系统对动力电池进行散热与加热,以维持动力电池的正常工作温度,例如,电动汽车采用被动式温度控制方法对动力电池进行散热与加热,该被动式温度控制系统是由车辆加热冷却装置、风机、冷却液泵、液/气热交换器等组成,利用外部空气以及冷却水的循环将动力电池的热量通过风机散发到大气中,利用液/气热交换器将外部空气以及冷却水进行加热为动力电池进行加热,从而维持动力电池的正常工作温度,不仅增加了动力电池的温度控制成本,造成大量的资源浪费,而且在温度控制过程中,对动力电池的散热与加热不均匀,出现动力电池的中间温度比两端高的现象,从而影响动力电池的工作效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电池温度的控制方法及系统,旨在解决当前温度控制方法对动力电池进行散热与加热具有局限性的问题。

为实现上述目的,本发明提供的一种电池温度的控制方法,所述电池外表面设置有半导体制冷组件, 所述电池温度的控制方法包括:

获取电池的当前温度,判断所述当前温度是否大于第一预设温度阈值;

在所述当前温度大于所述第一预设温度阈值时,确定所述电池的当前温度所匹配的预设温度区间;

采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作。

优选地,所述采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤的同时,执行步骤:

导通所述半导体制冷组件与所述电池的连接,以将所述半导体制冷组件产生的电量传输至所述电池中,其中所述半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。

优选地,所述采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤之前,所述电池温度的控制方法还包括:

在所述当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的所述预设温度区间对应的温控模式对所述电池进行散热操作,并进行报警操作。

优选地,所述半导体制冷组件的温控模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,则采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤包括:

采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。

优选地,所述电池外表面还设置有半导体加热组件,所述判获取电池的当前温度,判断所述当前温度是否大于第一预设温度阈值的步骤之后还包括:

在所述当前温度小于所述第一预设温度阈值时,判断所述当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值;

在所述当前温度小于所述第二预设温度阈值时,调用所述半导体加热组件对所述电池进行加热。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种电池温度的控制系统,所述电池外表面设置有半导体制冷组件,所述电池温度的控制系统包括:

第一判断模块,用于获取电池的当前温度,判断所述当前温度是否大于第一预设温度阈值;

确定模块,用于在所述当前温度大于所述第一预设温度阈值时,确定所述电池的当前温度所匹配的预设温度区间;

第一散热模块,用于采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作。

优选地,所述电池温度的控制系统还包括:

连接模块,用于导通所述半导体制冷组件与所述电池的连接,以将所述半导体制冷组件产生的电量传输至所述电池中,其中所述半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。

优选地,所述电池温度的控制系统还包括:

第二散热模块,用于在所述当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的所述预设温度区间对应的温控模式对所述电池进行散热操作,并进行报警操作。

优选地,所述半导体制冷组件的散热模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,所述第一散热模块,还用于:

采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。

优选地,所述电池外表面还设置有半导体加热组件,所述电池温度的控制系统还包括:

第二判断模块,用于在所述当前温度小于所述第一预设温度阈值时,判断所述当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值;

加热模块,用于在所述当前温度小于所述第二预设温度阈值时,调用所述半导体加热组件对所述电池进行加热。

本发明通过获取电池的当前温度,判断当前温度是否大于第一预设温度阈值,在当前温度大于第一预设温度阈值时,确定电池的当前温度所匹配的预设温度区间,采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对电池进行散热操作。由于本发明预先将电池在运行过程中能达到的温度细分成多个预设温度区间,每个预设温度区间对应一个半导体制冷组件的温控模式,在设备启动后,每间隔预设时间检测该电池的当前温度,根据该电池的当前温度确定相应的预设温度区间,根据该预设温度区间对该电池进行散热操作,因此不仅使得该电池散热均匀,而且降低了对电池的温度控制成本。

附图说明

图1为本发明电池温度的控制方法的第一实施例的流程示意图;

图2为本发明电池温度的控制方法的第二实施例的流程示意图;

图3为本发明电池温度的控制方法的第三实施例的流程示意图;

图4为本发明电池温度的控制方法的第四实施例的流程示意图;

图5本发明电池温度控制方法所应用的系统的结构示意图;

图6为本发明电池温度的控制系统的第一实施例的功能模块示意图;

图7为本发明电池温度的控制系统的第二实施例的功能模块示意图;

图8为本发明电池温度的控制系统的第三实施例的功能模块示意图;

图9为本发明电池温度的控制系统的第四实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

基于上述问题,本发明提供一种电池温度的控制方法。

参照图1,图1为本发明方法的第一实施例的流程示意图。

在本实施例中,所述电池温度的控制方法包括:

步骤S10,获取电池的当前温度,判断当前温度是否大于第一预设温度阈值;

在本实施例中,在设备启动时,每间隔预设时间获取该设备配置的电池的当前温度,判断该电池的当前温度是否大于预设温度阈值。其中,该预设温度阈值为该电池正常工作温度区间中的最高温度,例如,若电池的正常工作温度区间为0℃至40℃,则该第一预设温度阈值为40℃。

步骤S20,在当前温度大于第一预设温度阈值时,确定电池的当前温度所匹配的预设温度区间;

在设备中预先设定了多个预设温度区间,例如,40℃≤T1<60℃,60℃≤T1<70℃以及70℃≤T1<80℃。当确定该电池的当前温度大于预设温度阈值时,将该电池的当前温度值与预设温度区间中的各个温度值进行比对,确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间。

步骤S30,采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对电池进行散热操作。

预先在设备中设定了每个预设温度区间都对应一个半导体制冷组件的温控模式。在确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间时,选择与该电池的当前温度值匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式,根据该温控模式对该电池进行散热操作。该电池的外表面贴合有多圈半导体制冷片,该半导体制冷片的制冷原理是将半导体制冷片的冷端贴合在电池外表面,热端与该半导体制冷组件中的温差半导体发电片进行关联,当对该半导体制冷片进行通电时,该半导体制冷片的冷端吸收该电池的产生的多余热量,该半导体制冷片的热端进行放热,以实现对该电池的进行散热操作。其中,该半导体制冷片的数量根据该电池的实际情况而定,本发明不对该半导体制冷片的数量进行限定。

需要说明的是,当对该半导体制冷片进行通电时,加在该半导体制冷片上的电压越大,对该电池的散热时长越长及/或半导体制冷片的通电数量越多,对该电池的散热效果就越好,因此半导体制冷组件不同的散热模式对应不同的预设温度区间,以实现对电池的不同当前温度进行散热操作。在该预设温度区间内,该设备具体的半导体制冷组件的温控模式的匹配如表1所示。

表1

预设温度区间 半导体制冷组件的温控模式 40℃≤T1<60℃ 第一温控模式 60℃≤T1<70℃ 第二温控模式 70℃≤T1<80℃ 第三温控模式

其中,该第一温控模式可以理解为导通1/3的半导体制冷片,且该1/3的半导体制冷片分布在该电池的整个外表面,加在该半导体制冷片上的电压为2V以及对该电池的散热时长为2分钟;该第二温控模式可以理解为导通2/3的半导体制冷片,且该2/3的半导体制冷片分布在该电池的整个表面,加在该半导体制冷片上的电压为4V以及对该电池的散热时长为4分钟;该第三温控模式可以理解为导通全部的半导体制冷片,加在该半导体制冷片上的电压为6V以及对该电池的散热时长为6分钟。

在采用该电池的当前温度匹配的预设温度区间所对应的半导体制冷组件的温控模式,对该电池进行散热操作的过程中,按照该半导体制冷组件的温控模式运行到预设时间时,检测该电池的当前温度所匹配的预设温度区间是否发生变化,若确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间未发生变化,则控制该半导体制冷组件继续按照当前温度匹配的预设温度区间对该电池进行散热操作,若确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间对应的温控模式发生变化,则控制该半导体制冷组件按照当前发生变化的温度匹配的预设温度区间对应的散热模式,对该电池进行散热操作。例如,获取到该电池的当前温度为68℃,通过与该设备中的预设温度区间中的温度值进行匹配,确定该电池的当前温度匹配的预设温度区间为60℃≤T1<70℃℃,基于该60℃≤T1<70℃的预设温度区间,确定采用第二温控模式对该电池进行散热操作,在按照第二温控模式对该电池散热操作过程中,达到该第二温控模式中设定的散热时长4分钟时,检测该电池的当前温度为25℃,则根据该电池的当前温度为25℃所匹配的第一温控模式对该电池进行散热操作,依次类推,此处不再赘述。

本实施例通过获取电池的当前温度,判断当前温度是否大于第一预设温度阈值,在当前温度大于第一预设温度阈值时,确定电池的当前温度所匹配的预设温度区间,采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对电池进行散热操作。由于本发明预先将电池在运行过程中能达到的温度细分成多个预设温度区间,每个预设温度区间对应一个半导体制冷组件的温控模式,在设备启动后,每间隔预设时间检测该电池的当前温度,根据该电池的当前温度确定相应的预设温度区间,根据该预设温度区间对该电池进行散热操作,因此不仅使得该电池散热均匀,而且降低了对电池的温度控制成本。

进一步的,基于上述第一实施例,请参照图2,提出本发明电池温度的控制方法的第二实施例的流程示意图,在该第二实施例中,在执行该S30的同时,该电池温度的控制方法包括:

步骤S40,导通半导体制冷组件与电池的连接,以将半导体制冷组件产生的电量传输至电池中,其中半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。

在本实施例中,导体制冷组件中的各个温差半导体片与该导体制冷组件中的各个半导体制冷片关联,其中,各个半导体制冷片的热端与各个温差半导体片的热端关联,使得该温差半导体片的热端吸收半导体制冷片的热端的热量,与该温差半导体片的冷端形成温度差,该温差半导体片根据赛贝克效应将吸收到的热量转换为电量,导通半导体制冷组件中的温差半导体片与该电池的连接,以将该温差半导体片产生的电量传输至半导体制冷组件连接的电池中。本发明不对该温差半导体的冷端的低温保持方式不做限定。

可以理解的是,当启动该半导体制冷组件的第一温控模式时,在该第一温控模式下导通了1/3的半导体制冷片,当对该温差半导体片进行通电将吸收的热量转换成电量时,可只导通与该第一温控模式的半导体制冷片数量以及位置的一致的该温差半导体片;当启动该半导体制冷组件的第二温控模式或者第三温控模式时,对该温差半导体片的数量以及位置进行导通的方式,可参照在第一温控模式下对该温差半导体片的数量以及位置进行导通的方式一致,此处不再赘述。

本实施通过导通半导体制冷组件与电池的连接,以将半导体制冷组件产生的电量传输至电池中,其中半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。由于半导体制冷组件中的温差半导体片的热端与半导体制冷片的热端的关联,该温差半导体片将吸收到的该电池的废热量进行回收,根据赛贝克效应将吸收到的热量转化成电流,从而实现了资源再利用,避免了资源浪费。

进一步的,基于上述第一实施例,请参照图3,提出本发明电池温度的控制方法的第三实施例的流程示意图,在该第三实施例中,S20之后,该电池温度的控制方法包括:

步骤S50,在当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的预设温度区间对应的温控模式对电池进行散热操作,并进行报警操作。

在本实施例中,在当该电池的当前温度大于所有的预设温度区间时,如大于80℃,则按照温度最高的预设温度区间对应的温控模式对该电池进行散热操作,例如,按照80℃所在的预设温度区间对应的第三温控模式对该电池进行散热操作,同时,向该设备中的报警系统发送报警指令,进行报警,直至获取到的电池的当前温度匹配相应的预设温度区间。

本实施例通过在当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的预设温度区间对应的温控模式对电池进行散热操作,并进行报警操作,通过降低该电池的温度,避免该电池长时间在高温情况下运行易于出现老化的问题。

进一步的,基于所述步骤S20,该步骤S20具体用于:采用匹配的预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对电池进行散热操作。

在检测到该电池的当前温度为某一温度时,采用与该温度匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式,通过该半导体制冷组件的温控模式对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对该电池进行散热操作。例如,当电池在较低温度的环境温度中运行时,检测到该电池的当前温度为68℃,采用与该68℃匹配的预设温度区间60℃≤T1<70℃对应的第二温控模式对该电池进行散热操作,在散热过程中采用与该第二温控模式对应的半导体制冷组件中制冷片的数量,以及该第二温控模式对应的散热时长对该电池进行散热操作;当电池在较高温度的环境温度中运行时,检测到该电池的当前温度为68℃,采用与该68℃匹配的预设温度区间60℃≤T1<70℃对应的第二温控模式对该电池进行散热操作,在散热过程中采用与该第二温控模式对应的半导体制冷组件中制冷片的数量对该电池进行散热操作,但是对该第二温控模式对应的散热时长不做限定。

可以理解的是,在获取到与该预设温度区间匹配的半导体制冷组件的温控模式对应的半导体制冷片数量时,对该半导体制冷片上电,对该电池进行散热操作,在散热操作到该半导体制冷组件的温控模式对应的预设的散热时长时,控制该半导体制冷片掉电。

本实施例通过采用匹配的第一预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量进行散热操作,避免过度吸收电池的热量或者散热不充分,而给电池造成运行负担。

进一步的,基于上述第一实施例,请参照图4,提出本发明电池温度的控制方法的第四实施例的流程示意图,在该第四实施例中,S10之后,该电池温度的控制方法包括:

步骤S60,在当前温度小于第一预设温度阈值时,判断当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,第二预设温度阈值小于第一预设温度阈值;

步骤S70,在当前温度小于第二预设温度阈值时,调用半导体加热组件对电池进行加热。

在本实施例中,在获取该电池的当前温度小于第一预设温度阈值时,如小于40℃时,判断该电池的当前温度是否小于第二预设温度阈值。其中,该第二预设温度阈值为该电池正常温度区间中的最低温度,例如,若电池的正常工作温度区间为0℃至40℃,则该第二预设温度阈值为0℃。在确定该当前温度小于第二预设温度阈值时,调用半导体加热组件对电池进行加热,使该电池。

需要说明的是,该电池的外表面贴合有多圈半导体加热片,该半导体加热片的加热原理是将半导体加热片的热端贴合在电池的外表面,当对该半导体加热片进行通电时,该半导体加热片的热端对该电池进行加热操作。其中,该半导体加热片与该半导体制冷片间隔的排列,分布在整个电池的外表面,其数量根据该电池的实际情况而定,发明不对该半导体加热片的数量进行限定。

下面通过一个具体的实施例来说明上述方法是如何实现的,参照图5,图5为本发明电池温度控制方法所应用的系统的结构示意图。

该系统包括汽车动力电池、半导体制冷组件、半导体加热组件以及温差半导体。在汽车的运行过程中,获取到该汽车动力电池的当前温度为55℃,则确定该当前温度大于预设温度阈值40℃,并确定该当前温度所匹配的预设温度区间为40℃≤T1<60℃,采用与该40℃≤T1<60℃匹配的第一温控模式对该汽车动力电池进行散热操作,在对该汽车动力电池进行散热过程中,对半导体制冷组件通电,通电后的半导体制冷组件冷端贴合在汽车动力电池外表面上,对汽车动力电池进行降温,热端产生的热量传送给温差半导体片,以供温差半导体片利用温差进行发电;在汽车的运行过程中,获取到该汽车动力电池的当前温度为-10℃,确定该当前温度小于0℃,则对半导体加热组件进行通电,通电后的半导体加热组件的热端贴合在该汽车动力电池外表面上,对该汽车动力电池进行加热。

本实施例通过在当前温度小于第一预设温度阈值时,判断当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,第二预设温度阈值小于第一预设温度阈值,在当前温度小于第二预设温度阈值时,调用半导体加热组件对电池进行加热,避免电池长时间在低温下工作以及加热不均匀,而给电池造成运行负担。

本发明进一步提供一种电池温度的控制系统。

参照图6,图6为本发明电池温度的控制系统的第一实施例的功能模块示意图。

在本实施例中,所述电池温度的控制系统包括:第一判断模块10、确定模块20及第一散热模块30。

所述第一判断模块10,用于获取电池的当前温度,判断当前温度是否大于第一预设温度阈值;

在本实施例中,在设备启动时,每间隔预设时间获取该设备配置的电池的当前温度,第一判断模块10判断该电池的当前温度是否大于预设温度阈值。其中,该预设温度阈值为该电池正常工作温度区间中的最高温度,例如,若电池的正常工作温度区间为0℃至40℃,则该第一预设温度阈值为40℃。

所述确定模块20,用于在当前温度大于第一预设温度阈值时,确定电池的当前温度所匹配的预设温度区间;

在设备中预先设定了多个预设温度区间,例如,40℃≤T1<60℃,60℃≤T1<70℃以及70℃≤T1<80℃。当确定模块20确定该电池的当前温度大于预设温度阈值时,将该电池的当前温度值与预设温度区间中的各个温度值进行比对,确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间。

所述第一散热模块30,用于采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对电池进行散热操作。

预先在设备中设定了每个预设温度区间都对应一个半导体制冷组件的温控模式。在确定模块20确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间时,第一散热模块30选择与该电池的当前温度值匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式,根据该温控模式对该电池进行散热操作。该电池的外表面贴合有多圈半导体制冷片,该半导体制冷片的制冷原理是将半导体制冷片的冷端贴合在电池外表面,热端与该半导体制冷组件中的温差半导体发电片进行关联,当对该半导体制冷片进行通电时,该半导体制冷片的冷端吸收该电池的产生的多余热量,该半导体制冷片的热端进行放热,以实现对该电池的进行散热操作。其中,该半导体制冷片的数量根据该电池的实际情况而定,本发明不对该半导体制冷片的数量进行限定。

需要说明的是,当对该半导体制冷片进行通电时,加在该半导体制冷片上的电压越大,对该电池的散热时长越长及/或半导体制冷片的通电数量越多,对该电池的散热效果就越好,因此半导体制冷组件不同的散热模式对应不同的预设温度区间,以实现对电池的不同当前温度进行散热操作。在该预设温度区间内,该设备具体的半导体制冷组件的温控模式的匹配如表1所示。

表1

预设温度区间 半导体制冷组件的温控模式 40℃≤T1<60℃ 第一温控模式 60℃≤T1<70℃ 第二温控模式 70℃≤T1<80℃ 第三温控模式

其中,该第一温控模式可以理解为导通1/3的半导体制冷片,且该1/3的半导体制冷片分布在该电池的整个外表面,加在该半导体制冷片上的电压为2V以及对该电池的散热时长为2分钟;该第二温控模式可以理解为导通2/3的半导体制冷片,且该2/3的半导体制冷片分布在该电池的整个表面,加在该半导体制冷片上的电压为4V以及对该电池的散热时长为4分钟;该第三温控模式可以理解为导通全部的半导体制冷片,加在该半导体制冷片上的电压为6V以及对该电池的散热时长为6分钟。

在采用该电池的当前温度匹配的预设温度区间所对应的半导体制冷组件的温控模式,对该电池进行散热操作的过程中,按照该半导体制冷组件的温控模式运行到预设时间时,检测该电池的当前温度所匹配的预设温度区间是否发生变化,若确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间未发生变化,则控制该半导体制冷组件继续按照当前温度匹配的预设温度区间对该电池进行散热操作,若确定该电池的当前温度所匹配的预设温度区间对应的温控模式发生变化,则控制该半导体制冷组件按照当前发生变化的温度匹配的预设温度区间对应的散热模式,对该电池进行散热操作。例如,获取到该电池的当前温度为68℃,通过与该设备中的预设温度区间中的温度值进行匹配,确定该电池的当前温度匹配的预设温度区间为60℃≤T1<70℃℃,基于该60℃≤T1<70℃的预设温度区间,确定采用第二温控模式对该电池进行散热操作,在按照第二温控模式对该电池散热操作过程中,达到该第二温控模式中设定的散热时长4分钟时,检测该电池的当前温度为25℃,则根据该电池的当前温度为25℃所匹配的第一温控模式对该电池进行散热操作,依次类推,此处不再赘述。

所述第一散热模块30,还用于采用匹配的预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对电池进行散热操作。

在检测到该电池的当前温度为某一温度时,确定模块20采用与该温度匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式,第一散热模块30通过该半导体制冷组件的温控模式对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对该电池进行散热操作。例如,当电池在较低温度的环境温度中运行时,检测到该电池的当前温度为68℃,采用与该68℃匹配的预设温度区间60℃≤T1<70℃对应的第二温控模式对该电池进行散热操作,在散热过程中采用与该第二温控模式对应的半导体制冷组件中制冷片的数量,以及该第二温控模式对应的散热时长对该电池进行散热操作;当电池在较高温度的环境温度中运行时,检测到该电池的当前温度为68℃,采用与该68℃匹配的预设温度区间60℃≤T1<70℃对应的第二温控模式对该电池进行散热操作,在散热过程中采用与该第二温控模式对应的半导体制冷组件中制冷片的数量对该电池进行散热操作,但是对该第二温控模式对应的散热时长不做限定。

可以理解的是,在获取到与该预设温度区间匹配的半导体制冷组件的温控模式对应的半导体制冷片数量时,对该半导体制冷片上电,对该电池进行散热操作,在散热操作到该半导体制冷组件的温控模式对应的预设的散热时长时,控制该半导体制冷片掉电。

本实施例通过获取电池的当前温度,第一判断模块10判断当前温度是否大于第一预设温度阈值,在当前温度大于第一预设温度阈值时,确定模块20确定电池的当前温度所匹配的预设温度区间,第一散热模块30采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对电池进行散热操作。由于本发明预先将电池在运行过程中能达到的温度细分成多个预设温度区间,每个预设温度区间对应一个半导体制冷组件的温控模式,在设备启动后,每间隔预设时间检测该电池的当前温度,根据该电池的当前温度确定相应的预设温度区间,根据该预设温度区间对该电池进行散热操作,因此不仅使得该电池散热均匀,而且降低了对电池的温度控制成本。

进一步的,基于第一实施例,提出本发明电池温度的控制系统的第二实施例,在本实施例中,参照图7,所述电池温度的控制系统还包括:连接模块40。

所述连接模块40,用于导通半导体制冷组件与电池的连接,以将半导体制冷组件产生的电量传输至电池中,其中半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。

在本实施例中,导体制冷组件中的各个温差半导体片与该导体制冷组件中的各个半导体制冷片关联,其中,各个半导体制冷片的热端与各个温差半导体片的热端关联,使得该温差半导体片的热端吸收半导体制冷片的热端的热量,与该温差半导体片的冷端形成温度差,该温差半导体片根据赛贝克效应将吸收到的热量转换为电量,连接模块40导通半导体制冷组件中的温差半导体片与该电池的连接,以将该温差半导体片产生的电量传输至半导体制冷组件连接的电池中。本发明不对该温差半导体的冷端的低温保持方式不做限定。

可以理解的是,当启动该半导体制冷组件的第一温控模式时,在该第一温控模式下导通了1/3的半导体制冷片,当对该温差半导体片进行通电将吸收的热量转换成电量时,可只导通与该第一温控模式的半导体制冷片数量以及位置的一致的该温差半导体片;当启动该半导体制冷组件的第二温控模式或者第三温控模式时,对该温差半导体片的数量以及位置进行导通的方式,可参照在第一温控模式下对该温差半导体片的数量以及位置进行导通的方式一致,此处不再赘述。

本实施通过导通半导体制冷组件与电池的连接,以将半导体制冷组件产生的电量传输至电池中,其中半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。由于半导体制冷组件中的温差半导体片的热端与半导体制冷片的热端的关联,该温差半导体片将吸收到的该电池的废热量进行回收,根据赛贝克效应将吸收到的热量转化成电流,从而实现了资源再利用,避免了资源浪费。

进一步的,基于第一实施例,提出本发明电池温度的控制系统的第三实施例,在本实施例中,参照图8,所述电池温度的控制系统还包括:第二散热模块50。

所述第二散热模块50,用于在当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的预设温度区间对应的温控模式对电池进行散热操作,并进行报警操作。

在本实施例中,在当该电池的当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,如大于80℃,则第二散热模块50按照温度最高的预设温度区间对应的温控模式对该电池进行散热操作,例如,按照80℃所在的预设温度区间对应的第三温控模式对该电池进行散热操作,同时,向该设备中的报警系统发送报警指令,进行报警,直至获取到的电池的当前温度匹配相应的预设温度区间。

本实施例通过在当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的预设温度区间对应的温控模式对电池进行散热操作,并进行报警操作,通过降低该电池的温度,避免该电池长时间在高温情况下运行易于出现老化的问题。

进一步的,基于第一实施例,提出本发明电池温度的控制系统的第四实施例,在本实施例中,参照图9,所述电池温度的控制系统还包括:第二判断模块60、加热模块70。

所述第二判断模块60,用于在当前温度小于第一预设温度阈值时,判断当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,第二预设温度阈值小于第一预设温度阈值;

所述加热模块70,用于在当前温度小于第二预设温度阈值时,调用半导体加热组件对电池进行加热。

在本实施例中,在获取该电池的当前温度小于第一预设温度阈值时,如小于40℃时,第二判断模块60判断该电池的当前温度是否小于第二预设温度阈值。其中,该第二预设温度阈值为该电池正常温度区间中的最低温度,例如,若电池的正常工作温度区间为0℃至40℃,则该第二预设温度阈值为0℃。在确定该当前温度小于第二预设温度阈值时,加热模块70调用半导体加热组件对电池进行加热,以维持该电池的正常工作温度。

下面通过一个具体的实施例来说明上述方法是如何实现的,参照图5,图5为本发明电池温度控制方法所应用的系统的结构示意图。

该系统包括汽车动力电池、半导体制冷组件、半导体加热组件以及温差半导体。在汽车的运行过程中,获取到该汽车动力电池的当前温度为55℃,则确定该当前温度大于预设温度阈值40℃,并确定该当前温度所匹配的预设温度区间为40℃≤T1<60℃,采用与该40℃≤T1<60℃匹配的第一温控模式对该汽车动力电池进行散热操作,在对该汽车动力电池进行散热过程中,对半导体制冷组件通电,通电后的半导体制冷组件冷端贴合在汽车动力电池外表面上,对汽车动力电池进行降温,热端产生的热量传送给温差半导体片,以供温差半导体片利用温差进行发电;在汽车的运行过程中,获取到该汽车动力电池的当前温度为-10℃,确定该当前温度小于0℃,则对半导体加热组件进行通电,通电后的半导体加热组件的热端贴合在该汽车动力电池外表面上,对该汽车动力电池进行加热。

需要说明的是,该电池的外表面贴合有多圈半导体加热片,该半导体加热片的加热原理是将半导体加热片的热端贴合在电池的外表面,当对该半导体加热片进行通电时,该半导体加热片的热端对该电池进行加热操作。其中,该半导体加热片与该半导体制冷片间隔的排列,分布在整个电池的外表面,其数量根据该电池的实际情况而定,发明不对该半导体加热片的数量进行限定。

本实施例通过在当前温度小于第一预设温度阈值时,判断当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,第二预设温度阈值小于第一预设温度阈值,在当前温度小于第二预设温度阈值时,调用半导体加热组件对电池进行加热,避免电池长时间在低温下工作以及加热不均匀,而给电池造成运行负担。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

  1. 一种电池温度的控制方法,其特征在于,所述电池外表面设置有半导体制冷组件,所述电池温度的控制方法包括以下步骤:
    获取电池的当前温度,判断所述当前温度是否大于第一预设温度阈值;
    在所述当前温度大于所述第一预设温度阈值时,确定所述电池的当前温度所匹配的预设温度区间;
    采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作。
  2. 如权利要求1所述的电池温度的控制方法,其特征在于,所述半导体制冷组件的温控模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,则采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤包括:
    采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。
  3. 如权利要求1所述的电池温度的控制方法,其特征在于,所述采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤之前,所述电池温度的控制方法还包括:
    在所述当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的所述预设温度区间对应的温控模式对所述电池进行散热操作,并进行报警操作。
  4. 如权利要求1所述的电池温度的控制方法,其特征在于,所述采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤的同时,执行步骤:
    导通所述半导体制冷组件与所述电池的连接,以将所述半导体制冷组件产生的电量传输至所述电池中,其中所述半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。
  5. 如权利要求4所述的电池温度的控制方法,其特征在于,所述半导体制冷组件的温控模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,则采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤包括:
    采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。
  6. 如权利要求4所述的电池温度的控制方法,其特征在于,所述采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤之前,所述电池温度的控制方法还包括:
    在所述当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的所述预设温度区间对应的温控模式对所述电池进行散热操作,并进行报警操作。
  7. 如权利要求6所述的电池温度的控制方法,其特征在于,所述半导体制冷组件的温控模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,则采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作的步骤包括:
    采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。
  8. 如权利要求1所述的电池温度的控制方法,其特征在于,所述电池外表面还设置有半导体加热组件,所述判获取电池的当前温度,判断所述当前温度是否大于第一预设温度阈值的步骤之后还包括:
    在所述当前温度小于所述第一预设温度阈值时,判断所述当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值;
    在所述当前温度小于所述第二预设温度阈值时,调用所述半导体加热组件对所述电池进行加热。
  9. 一种电池温度的控制系统,其特征在于,所述电池外表面设置有半导体制冷组件,所述电池温度的控制系统包括:
    第一判断模块,用于获取电池的当前温度,判断所述当前温度是否大于第一预设温度阈值;
    确定模块,用于在所述当前温度大于所述第一预设温度阈值时,确定所述电池的当前温度所匹配的预设温度区间;
    第一散热模块,用于采用匹配的预设温度区间对应的半导体制冷组件的温控模式对所述电池进行散热操作。
  10. 如权利要求9所述的电池温度的控制系统,其特征在于,所述半导体制冷组件的散热模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,所述第一散热模块,还用于:
    采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。
  11. 如权利要求9所述的电池温度的控制系统,其特征在于,所述电池温度的控制系统还包括:
    第二散热模块,用于在所述当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的所述预设温度区间对应的温控模式对所述电池进行散热操作,并进行报警操作。
  12. 如权利要求9所述的电池温度的控制系统,其特征在于,所述电池温度的控制系统还包括:
    连接模块,用于导通所述半导体制冷组件与所述电池的连接,以将所述半导体制冷组件产生的电量传输至所述电池中,其中所述半导体制冷组件将吸收的热量转换为电量。
  13. 如权利要求12所述的电池温度的控制系统,其特征在于,所述半导体制冷组件的散热模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,所述第一散热模块,还用于:
    采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。
  14. 如权利要求12所述的电池温度的控制系统,其特征在于,所述电池温度的控制系统还包括:
    第二散热模块,用于在所述当前温度大于所有的预设温度区间的温度时,则按照温度最高的所述预设温度区间对应的温控模式对所述电池进行散热操作,并进行报警操作。
  15. 如权利要求14所述的电池温度的控制系统,其特征在于,所述半导体制冷组件的散热模式包括预设的散热时长及/或预设的半导体制冷组件中制冷片的数量,所述第一散热模块,还用于:
    采用匹配的所述预设温度区间对应的散热时长及/或半导体制冷组件中制冷片的数量对所述电池进行散热操作。
  16. 如权利要求9所述的电池温度的控制系统,其特征在于,所述电池外表面还设置有半导体加热组件,所述电池温度的控制系统还包括:
    第二判断模块,用于在所述当前温度小于所述第一预设温度阈值时,判断所述当前温度是否小于第二预设温度阈值,其中,所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值;
    加热模块,用于在所述当前温度小于所述第二预设温度阈值时,调用所述半导体加热组件对所述电池进行加热。
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