汽车电池组温度均衡控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车电池组温度均衡控制系统，包括冷却液散热器和电子水泵，还包括电池箱、设置在电池箱内的多个电池组、与电池组紧贴的液冷板、蛇形布置在液冷板内的冷却管路、控制冷却管路开闭的电磁阀、铺设在电池组表面的电热膜以及用于测量各电池组内部温度数据的温度传感器；所述冷却液散热器和电子水泵与冷却管路串联并形成冷却水循环。

【技术实现步骤摘要】
汽车电池组温度均衡控制系统及其控制方法
本专利技术涉及电池热管理领域，具体涉及一种汽车电池组温度均衡控制系统及其控制方法。
技术介绍
锂电池是纯电动汽车的关键部件，但因为材料和工作环境的影响，锂电池也存在着很多安全隐患，其中温度是影响锂电池性能的最关键因素。只有在合适的温度区间内工作，锂电池的安全性和耐用性才能得到保障。理论上的锂电池工作温度区间为-30℃～60℃，但实际试验表明在低温条件下锂电池的放电能力较低，无法满足汽车行驶需求，而高温条件下锂电池极易出现热失控，影响汽车及驾驶员的安全。现有技术中的温度控制系统无法对锂电池的温度区间控制和温度均衡控制进行统一管理。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种汽车电池组温度均衡控制系统及其控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种汽车电池组温度均衡控制系统，包括冷却液散热器和电子水泵，还包括电池箱、设置在电池箱内的多个电池组、与电池组紧贴的液冷板、蛇形布置在液冷板内的冷却管路、控制冷却管路开闭的电磁阀、铺设在电池组表面的电热膜以及用于测量各电池组内部温度数据的温度传感器；所述冷却液散热器和电子水泵与冷却管路串联并形成冷却水循环。进一步地，所述液冷板共有四个；所述液冷板竖向并呈十字形布置，且将电池箱内部的空间分为四个独立的置物空间；所述电池组共有四个且分别放置在置物空间内；各液冷板的冷却管路的出水口均与冷却液散热器的进水口连通，所述冷却液散热器的出水口与电子水泵的进水口连通，各电磁阀的进水口均与电子水泵的出水口连通；各液冷板的冷却管路的进水口均设置在液冷板上部，各液冷板的冷却管路的出水口均设置在液冷板的下部。进一步地，所述液冷板包括由前向后依次设置的第一液冷板和第三液冷板，以及由左向右依次设置的第四液冷板和第二液冷板，所述电池组包括紧贴第一液冷板和第四液冷板的第一电池组、紧贴第一液冷板和第二液冷板的第二电池组、紧贴第四液冷板和第三液冷板的第四电池组以及紧贴第二液冷板和第三液冷板的第三电池组；所述电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；所述第一电磁阀的出水口与第一液冷板的冷却管路的进水口连通，所述第二电磁阀的出水口与第二液冷板的冷却管路的进水口连通，所述第三电磁阀的出水口与第三液冷板的冷却管路的进水口连通，所述第四电磁阀的出水口与第四液冷板的冷却管路的进水口连通。进一步地，包括朝向冷却液散热器设置的散热风扇。一种汽车电池组温度均衡控制系统的控制方法，以等时间间隔对四个电池组的温度数据进行采样分析，当电池组的平均温度T≥45℃时，四个电磁阀全部开启，电子水泵开启，散热风扇开启。一种汽车电池组温度均衡控制系统的控制方法，以等时间间隔对四个电池组的温度数据进行采样分析，当电池组的平均温度满足10℃<T<45℃时,电子水泵开启，散热风扇开启，且根据电池组之间不同的温度差情况对电磁阀进行控制：(1)当各电池组之间的最大温度差ΔT≥5℃且温度最高的电池组与温度最低的电池组不相邻时，则使温度最高的电池组两侧冷却管路连通的电磁阀保持开启；且温度最低的电池组两侧冷却管路连通的电池阀切换为关闭状态；(2)当各电池组之间的最大温度差ΔT≥5℃且温度最高的电池组与温度最低的电池组相邻时，则使温度最高的电池组两侧冷却管路连通的电磁阀保持开启；且温度最低的电池组，其远离温度最高的电池组一侧冷却管路连通的电池阀切换为关闭状态；(3)当各电池组之间的最大温度差ΔT≤2℃时，四个电磁阀全部打开；(4)当各电池组之间的最大温度差2℃<ΔT<5℃时，电磁阀保持上一阶段的开闭状态。一种汽车电池组温度均衡控制系统的控制方法，以等时间间隔对四个电池组的温度数据进行采样分析，当电池组的平均温度T≤10℃时，四个电磁阀均关闭，电子水泵关闭，散热风扇关闭；并通过加热膜对各电池组进行加热，直至电池组的平均温度上升至阈值温度。一种汽车电池组温度均衡控制系统的控制方法，以等时间间隔对四个电池组的温度数据进行采样分析；当电池组的平均温度T≥45℃时，四个电磁阀全部开启，电子水泵开启，散热风扇开启；当电池组的平均温度满足10℃<T<45℃时,电子水泵开启，散热风扇开启，且分以下四种情况对电磁阀进行控制：(1)当各电池组之间的最大温度差ΔT≥5℃且温度最高的电池组与温度最低的电池组不相邻时，则使温度最高的电池组两侧冷却管路连通的电磁阀保持开启；且温度最低的电池组两侧冷却管路连通的电池阀切换为关闭状态；(2)当各电池组之间的最大温度差ΔT≥5℃且温度最高的电池组与温度最低的电池组相邻时，则使温度最高的电池组两侧冷却管路连通的电磁阀保持开启；且温度最低的电池组，其远离温度最高的电池组一侧冷却管路连通的电池阀切换为关闭状态；(3)当各电池组之间的最大温度差ΔT≤2℃时，四个电磁阀全部打开；(4)当各电池组之间的最大温度差2℃<ΔT<5℃时，电磁阀保持上一阶段的开闭状态；当电池组的平均温度T≤10℃时，四个电磁阀均关闭，电子水泵关闭，散热风扇关闭；并通过加热膜对各电池组进行加热，直至电池组的平均温度上升至10℃。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果是：1.本专利技术使得锂电池在不同环境温度状况下都能处于合适的工作温度区间，当电池组温度较低时，利用加热膜通电生热使电池组适度加热，利用热传导将热量传递给电池组；当电池组温度较高时，利用冷却液给电池组降温，将热量带出电池组内部；在控制电池组温度的同时，通过控制冷却液的流向，关闭温度较低电池组附近冷却管路上的电磁阀，使得冷却液快速流过温度较高的电池组，从而缩小电池组之间的温度差；本专利技术所设计的液冷系统及其控制方法不仅能有效控制电池组的温度，还能使电池组之间的温差被控制在合理的阈值范围内，有效避免了因电池组散热不足导致的电池热失控及局部过热现象的发生，保证电池的安全性和使用寿命一致性。附图说明图1为本专利技术电池组的结构示意图；图2为本专利技术的电气连接图；图3为本专利技术冷却管路的结构示意图；图4为本专利技术控制策略的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。如图1-3所示，一种汽车电池组温度均衡控制系统，包括冷却液散热器3和电子水泵5，还包括电池箱1、设置在电池箱内的多个电池组、与电池组紧贴的液冷板、蛇形布置在液冷板内的冷却管路、控制冷却管路开闭的电磁阀、铺设在电池组表面的电热膜以及用于测量各电池组内部温度数据的温度传感器；所述冷却液散热器和电子水泵与冷却管路串联并形成冷却水循环。如图1所示，包括朝向冷却液散热器设置的散热风扇4。温度传感器有四个，分别为T1、T2、T3、T4，且分别布置在第一电池组内、第二电池组内、第三电池组内以及第四电池组内。本专利技术还包括控制器2，所述电磁阀、温度传感器、散热风扇以及电子水泵均与控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车电池组温度均衡控制系统，包括冷却液散热器(3)和电子水泵(5)，其特征在于：还包括电池箱(1)、设置在电池箱内的多个电池组、与电池组紧贴的液冷板、蛇形布置在液冷板内的冷却管路、控制冷却管路开闭的电磁阀、铺设在电池组表面的电热膜以及用于测量各电池组内部温度数据的温度传感器；所述冷却液散热器、电子水泵与冷却管路串联形成冷却水循环。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车电池组温度均衡控制系统，包括冷却液散热器(3)和电子水泵(5)，其特征在于：还包括电池箱(1)、设置在电池箱内的多个电池组、与电池组紧贴的液冷板、蛇形布置在液冷板内的冷却管路、控制冷却管路开闭的电磁阀、铺设在电池组表面的电热膜以及用于测量各电池组内部温度数据的温度传感器；所述冷却液散热器、电子水泵与冷却管路串联形成冷却水循环。


2.根据权利要求1所述的汽车电池组温度均衡控制系统，其特征在于：所述液冷板共有四个；所述液冷板竖向并呈十字形布置，且将电池箱内部的空间分为四个独立的置物空间；所述电池组共有四个且分别放置在置物空间内；各液冷板的冷却管路的出水口均与冷却液散热器(3)的进水口连通，所述冷却液散热器的出水口与电子水泵的进水口连通，各电磁阀的进水口均与电子水泵的出水口连通；各液冷板的冷却管路的进水口均设置在液冷板上部，各液冷板的冷却管路的出水口均设置在液冷板的下部。


3.根据权利要求2所述的汽车电池组温度均衡控制系统，其特征在于：所述液冷板包括由前向后依次设置的第一液冷板(61)和第三液冷板(63)，以及由左向右依次设置的第四液冷板(64)和第二液冷板(62)，所述电池组包括紧贴第一液冷板和第四液冷板的第一电池组(A)、紧贴第一液冷板和第二液冷板的第二电池组(B)、紧贴第四液冷板和第三液冷板的第四电池组(D)以及紧贴第二液冷板和第三液冷板的第三电池组(C)；所述电磁阀包括第一电磁阀(V1)、第二电磁阀(V2)、第三电磁阀(V3)和第四电磁阀(V4)；所述第一电磁阀的出水口与第一液冷板的冷却管路的进水口(i1)连通，所述第二电磁阀的出水口与第二液冷板的冷却管路的进水口(i2)连通，所述第三电磁阀的出水口与第三液冷板的冷却管路的进水口(i3)连通，所述第四电磁阀的出水口与第四液冷板的冷却管路的进水口(i4)连通。


4.根据权利要求1所述的汽车电池组温度均衡控制系统，其特征在于，包括朝向冷却液散热器设置的散热风扇(4)。


5.一种如权利要求1-4中任一项所述的汽车电池组温度均衡控制系统的控制方法，其特征在于，以等时间间隔对四个电池组的温度数据进行采样分析，当电池组的平均温度T≥45℃时，四个电磁阀全部开启，电子水泵开启，散热风扇开启。


6.一种如权利要求1-4中任一项所述的汽车电池组温度均衡控制系统的控制方法，其特征在于，以等时间间隔对四个电池组的温度数据进行采样分析，当电池组的平均温度满足10℃<...

【专利技术属性】
技术研发人员：程传峰，李斯蓉，王项如，季鑫明，詹淼，杨超，刘青云，吴海，盘朝奉，王园，陈哲，
申请(专利权)人：安徽新富新能源科技有限公司，安徽环新集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34