CN210296574U

CN210296574U - 用于动力电池组的温度控制***、电池箱及电动汽车

Info

Publication number: CN210296574U
Application number: CN201920937723.2U
Authority: CN
Inventors: 胡锦超; 姜明虎
Original assignee: Hefei Pengpai Energy Technology Co ltd
Current assignee: Hefei Pengpai Energy Technology Co ltd
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2029-06-20

Abstract

本实用新型实施方式提供一种用于动力电池组的温度控制***、电池箱及电动汽车，属于电池管理技术领域。所述温度控制***包括：多个温度传感器，分别用于检测每个动力电池单元的温度；空调组件，用于调节每个所述动力电池单元的温度；控制器，与多个所述温度传感器、空调组件连接，用于：根据所述温度计算平均温度；控制所述空调组件调节每个所述动力电池单元至所述平均温度。该温度控制***、电池箱和电动汽车可以确保动力电池组中每个动力电池的温度的一致性。

Description

用于动力电池组的温度控制***、电池箱及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池管理技术领域，具体地涉及一种用于动力电池组的温度控制***、电池箱及电动汽车。

背景技术

电动车辆在使用过程中不可避免的会遇到复杂多变的环境条件。车辆在冬季冷启动时，由于电池放电能力差导致车辆动力性能下降。冬季寒冷环境下整车续航里程大幅度衰减。动力电池组一致性变差、容量衰减导致续航里程进一步降低。车辆使用存在安全隐患，主要体现在高温环境下，大功率充、放电过程中，因散热不好，动力电池组温度升高存在短路、起火、***的隐患。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的是提供一种用于动力电池组的温度控制***、电池箱及电动汽车，该温度控制***可以确保动力电池组中每个动力电池的温度的一致性。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供一种用于动力电池组的温度控制***，所述温度控制***包括：

多个温度传感器，分别用于检测每个动力电池单元的温度；

空调组件，用于调节每个所述动力电池单元的温度；

控制器，与多个所述温度传感器、空调组件连接，用于：

根据所述温度计算平均温度；

控制所述空调组件调节每个所述动力电池单元至所述平均温度。

可选地，所述温度控制***进一步包括第一可控开关，所述空调组件通过所述第一可控开关与所述动力电池组连接；

所述控制器与所述第一可控开关的控制端连接，进一步用于在所述动力电池的SOC值大于预设值的情况下，控制闭合所述第一可控开关。

可选地，所述预设值为20％。

可选地，所述温度控制***进一步包括第二可控开关，所述空调组件通过所述第二可控开关与所述动力电池组的充电线路连接；

所述控制器与所述第二可控开关的控制端连接，用于在所述动力电池组处于充电状态的情况下，控制闭合所述第二可控开关。

可选地，所述空调组件包括制冷元件和制热元件。

可选地，所述空调组件包括进风口风扇和出风口风扇，所述动力电池组的电池箱设置有进风口和出风口，所述进风口风扇设置在所述进风口附近，所述空调组件与所述进风口连接，所述出风口风扇设置在所述出风口附近。

另一方面，本实用新型还提供一种电池箱，所述电池箱包括上述任一所述的温度控制***。

再一方面，本实用新型还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述所述的电池箱。

通过上述技术方案，本实用新型提供的用于动力电池组的温度控制系、电池箱及电动汽车通过采用温度传感器分别检测每个动力电池单元的温度，并进一步根据检测到的温度计算平均温度，再采用空调组件调节每个动力电池单元至该平均温度，从而保证了每个动力电池单元的温度的一致性，保障了动力电池组的安全工作。

本实用新型实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施方式，但并不构成对本实用新型实施方式的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的一个实施方式的用于动力电池组的温度控制***的结构框图；

图2是根据本实用新型的一个实施方式的用于动力电池组的温度控制***的部分结构框图；

图3是根据本实用新型的一个实施方式的用于动力电池组的温度控制***的部分结构框图；

图4是根据本实用新型的一个实施方式的空调组件的部分结构侧视图；

图5是根据本实用新型的一个实施方式的空调组件的部分结构俯视图；

图6是根据本实用新型的一个实施方式的空调组件的俯视图；

图7是根据本实用新型的一个实施方式的温度控制***的控制方法的流程图；以及

图8是根据本实用新型的一个实施方式的空调组件的俯视图；

图9是根据本实用新型的一个实施方式的温度控制***在空调组件处于制冷模式下的控制方法的流程图；以及

图10是根据本实用新型的一个实施方式的温度控制***在空调组件处于加热模式下的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施方式，并不用于限制本实用新型实施方式。

在本实用新型实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

另外，若本实用新型实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示是根据本实用新型的一个实施方式的用于动力电池组的温度控制***的结构框图。在图1中，该温度控制***可以包括多个温度传感器20、空调组件30和控制器40。

在该实施方式中，动力电池组10可以包括多个动力电池单元11，每个动力电池单元11可以包括至少一个动力电池。温度传感器20可以分别用于检测每个动力电池单元11的温度；空调组件30可以用于调节每个动力电池单元11的温度。

控制器40可以与多个温度传感器20、空调组件30连接，用于根据每个动力电池单元11的温度计算平均温度，并控制空调组件30调节每个动力电池单元11的温度至平均温度。

在本实用新型的一个实施方式中，该动力电池组10可以用于电动汽车中。电动汽车行驶的情况下，空调组件30可以通过动力电池组10供电。但是，在动力电池组10处于低电量的情况下，继续以动力电池组10作为空调组件30的供电电源显然难以满足设备的硬件要求。因此，如图2所示，该温度控制***可以进一步包括第一可控开关K1。空调组件30可以通过第一可控开关K1与动力电池组10连接。控制器40可以与第一可控开关K1的控制端连接，进一步用于在动力电池组10的SOC值大于预设值的情况下，控制闭合第一可控开关K1。对于该预设值，可以是本领域人员基于动力电池组10的硬件条件以及空调组件30的功率来确定。在本实用新型的一个实施方式中，在动力电池组10为锂电池组的情况下，该预设值可以是20％。另外，在该实施方式中，为了避免在该空调组件30在工作的过程中动力电池组10的SOC值低于20％。在该控制器40可以进一步用于空调组件30完成温度条件工作后，动力电池组10的剩余SOC值。在该剩余SOC值大于20％的情况下，控制闭合第一可控开关K1。

在动力电池组10处于充电状态时，如果继续以动力电池组10作为空调组件30的供电电源则很可能会损坏动力电池组10。因此，如图3所示，该温度控制***可以进一步包括第二可控开关K2。该空调组件30可以通过第二可控开关K2与动力电池组的充电线路11连接。相应地，该控制器40可以进一步用于在动力电池组10处于充电状态的情况下，控制闭合第二可控开关K2以使得充电线路11向空调组件30供电。

对于该空调组件30的具体结构，可以是本领域人员所知的多种形式。在本实用新型的一个实施方式中，该空调组件30可以包括制冷元件和制热元件。同时为了使得空调组件30能够对动力电池组10的加热或冷却，该动力电池组10的电池箱上可以包括进风口31和出风口32。如图4所示，由空调组件30加热或冷却的空气流体经过进风口31和出风口32，从而实现对电池箱动力电池的温度的调节。

由于本实用新型提供的温度控制***是为了保证动力电池组中每个动力电池单元11的温度的一致性。因此，以动力电池组10包括16个动力电池单元11，且动力电池单元11以2层*2列*4行的排布方式为例。在该实施方式中，如图5所示，在该温度控制***中，针对每列动力电池单元11分别设置有一个进风口31、一个出风口32，同时针对每个进风口31附近还设置有一个进风口风扇33，每个出风口32附近还设置有一个出风口风扇34。在需要对的任一列动力电池单元11进行温度控制时，可以通过启动空调组件30、该列动力电池单元11对应的进风口风扇33和出风口风扇34来实现。

此外，在如图5所示出的示例中，由于每列动力电池单元11均包括两个动力电池单元11，在进行温度检测时，为了节约设计成本，可以交替地在每列中的一个动力电池单元11上设置温度传感器20(T1至T4)。

对于该温度控制***的具体工作方式，可以是本领域人员所知的多种形式。在本实用新型的一个示例中，以图6所示出的温度控制***为例，该工作方式可以是例如图7中示出的方法。在图7中，该方法可以包括：

在步骤S10中，接收每列动力电池单元11的温度；

在步骤S20中，计算动力电池单元11的最高温度和最低温度的差值；

在步骤S30中，判断该差值是否大于或等于预设的温度阈值；

在判断该差值大于或等于该温度阈值的情况下，此时说明该动力电池组10的温差过大，不适合采用该温度控制***进行温度调节。所以，可以向外发出报警信号或提示信号并结束本方法；

在步骤S40中，在判断该差值小于预设的温度阈值的情况下，判断该最高温度是否大于或等于预设的冷却开启阈值；

在步骤S50中，在判断该最高温度大于或等于该冷却开启阈值的情况下，控制空调组件30对该温度最高的动力电池单元11进行冷却处理；

在步骤S60中，在判断该最高温度小于冷却开启阈值的情况下，判断该最低温度是否小于或等于预设的加热开启阈值；

在判断该最低温度大于加热开启阈值的情况下，此时说明该动力电池组10的温差处于合理范围内，可以直接结束本方法；

在步骤S70中，在判断该最低温度小于或等于加热开启阈值的情况下，控制空调组件30对该温度最低的动力电池单元11进行加热处理。

另外，对于该每个进风口风扇33、出风口风扇34的具体控制方式，也可以是本领域人员所知的多种形式。在本实用新型的一个实施方式中，以如图8所示出的温度控制***为例，在空调组件30开启制冷模式的情况下，该控制方式可以是例如图9中示出的方法。在图9中，该方法可以包括：

在步骤S51中，空调组件30开启制冷模式；

在步骤S52中，判断是否满足条件(1)，

(((T1-T_{_avg}＞T_{_dif})||(T3-T_{_avg}＞T_{_dif}))&&(Tn-T_{_avg}＜T_{_dif})、n＝(2、4)))，(1)

其中，T_{_avg}为动力电池单元的平均温度，T_{_dif}为预设的温度阈值；

在步骤S53中，在判断满足条件(1)的情况下，开启进风口风扇331和出风口风扇341；

在步骤S54中，在判断不满足条件(1)的情况下，判断是否满足条件(2)，

(((T1-T_{_avg}＞T_{_dif})&&(T4-T_{_avg}＞T_{_dif}))&&(Tn-T_{_avg}＜T_{_dif})、n＝(2、3)))，(2)；

在步骤S55中，在判断满足条件(2)的情况下，开启进风口风扇331和出风口风扇342；

在步骤S56中，在判断不满足条件(2)的情况下，判断是否满足条件(3)，

(((T2-T_{_avg}＞T_{_dif})&&(T3-T_{_avg}＞T_{_dif}))&&(Tn-T_{_avg}＜T_{_dif})、n＝(1、4)))，(3)；

在步骤S57中，在判断满足条件(3)的情况下，开启进风口风扇332和出风口风扇341；

在步骤S58中，在判断不满足条件(3)的情况下，判断是否满足条件(4)，

(((T2-T_{_avg}＞T_{_dif})&&(T4-T_{_avg}＞T_{_dif}))&&(Tn-T_{_avg}＜T_{_dif})、n＝(1、4)))，(4)；

在步骤S59中，在判断满足条件(4)的情况下，开启进风口风扇332和出风口风扇342；

在步骤S61中，在判断不满足条件(4)的情况下，开启进风口风扇331、332和出风口风扇341、342。

在步骤S62中，判断是否满足条件(5)，

((T_max＜T_cof)&&(T_max-T_{_avg}＜T_{_dif}))， (5)

其中，T_max为最高温度，T_cof为冷却开启阈值；

在判断满足条件(5)的情况下，返回执行步骤S51；

在判断不满足条件(5)的情况下，执行步骤S63并结束该次控制。

对于在空调组件30开启加热模式的情况下的控制方式，可以与在该空调组件30开启制冷模式的情况类似，如图10所示。在图10中，该方法可以包括：

在步骤S71中，空调组件30开启加热模式；

在步骤S72中，判断是否满足条件(6)，

(((|T1-T_{_avg}|＞T_{_dif})||(|T3-T_{_avg}|＞T_{_dif}))&&(|Tn-T_{_avg}|＜T_{_dif})、n＝(2、4)))，(6)

在步骤S73中，在判断满足条件(6)的情况下，开启进风口风扇331和出风口风扇341；

在步骤S74中，在判断不满足条件(6)情况下，判断是否满足条件(7)，

(((|T1-T_{_avg}|＞T_{_dif})||(|T4-T_{_avg}|＞T_{_dif}))&&(|Tn-T_{_avg}|＜T_{_dif})、n＝(2、3)))，(7)

在步骤S75中，在判断满足条件(7)的情况下，开启进风口风扇331和出风口风扇342；

在步骤S76中，在判断不满足条件(7)的情况下，判断是否满足条件(8)，

(((|T2-T_{_avg}|＞T_{_dif})||(|T3-T_{_avg}|＞T_{_dif}))&&(|Tn-T_{_avg}|＜T_{_dif})、n＝(1、4)))，(8)；

在步骤S57中，在判断满足条件(8)的情况下，开启进风口风扇332和出风口风扇341；

在步骤S58中，在判断不满足条件(8)的情况下，判断是否满足条件(9)，

(((|T2-T_{_avg}|＞T_{_dif})||(|T4-T_{_avg}|＞T_{_dif}))&&(|Tn-T_{_avg}|＜T_{_dif})、n＝(1、3)))，(9)；

在步骤S59中，在判断满足条件(9)的情况下，开启进风口风扇332和出风口风扇342；

在步骤S61中，在判断不满足条件(9)的情况下，开启进风口风扇331、332和出风口风扇341、342。

在步骤S62中，判断是否满足条件(10)，

((T_min＞T_hof)&&(T_min-T_{_avg}＜T_{_dif}))， (10)

其中，T_min为最高温度，T_hof为加热开启阈值；

在判断满足条件(10)的情况下，返回执行步骤S71；

在判断不满足条件(10)的情况下，执行步骤S83并结束该次控制。

另一方面，本实用新型还提供一种电池箱，该电池箱包括上述任一的温度控制***。

再一方面，本实用新型还提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述任一所述的电池箱。

以上结合附图详细描述了本实用新型例的可选实施方式，但是，本实用新型实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施方式的技术构思范围内，可以对本实用新型实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施方式的思想，其同样应当视为本实用新型实施方式所公开的内容。

Claims

1.一种用于动力电池组的温度控制***，其特征在于，所述温度控制***包括：

多个温度传感器，分别用于检测每个动力电池单元的温度；

空调组件，用于调节每个所述动力电池单元的温度；

控制器，与多个所述温度传感器、空调组件连接，用于：

根据所述温度计算平均温度；

2.根据权利要求1所述的温度控制***，其特征在于，所述温度控制***进一步包括第一可控开关，所述空调组件通过所述第一可控开关与所述动力电池组连接；

3.根据权利要求2所述的温度控制***，其特征在于，所述预设值为20％。

4.根据权利要求1所述的温度控制***，其特征在于，所述温度控制***进一步包括第二可控开关，所述空调组件通过所述第二可控开关与所述动力电池组的充电线路连接；

5.根据权利要求1所述的温度控制***，其特征在于，所述空调组件包括制冷元件和制热元件。

6.根据权利要求5所述的温度控制***，其特征在于，所述空调组件包括进风口风扇和出风口风扇，所述动力电池组的电池箱设置有进风口和出风口，所述进风口风扇设置在所述进风口附近，所述空调组件与所述进风口连接，所述出风口风扇设置在所述出风口附近。

7.一种电池箱，其特征在于，所述电池箱包括如权利要求1至6任一所述的温度控制***。

8.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求7所述的电池箱。