电动矿用自卸车电池冷却系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种电动矿用自卸车电池冷却系统，包括至少两个并联设置的冷却机组、至少两个并联设置的电池组、第一冷却管路和第二冷却管路，每个电池组包括至少两个并联设置的电池单元，每个电池单元包括至少两个串联设置的电池模块；至少两个冷却机组的出水口汇合后与第一冷却管路连通，至少两个冷却机组的进水口汇合后与第二冷却管路连通，每个电池组内的至少两个电池单元的进水口汇合后连通至第一冷却管路上，每个电池组内的至少两个电池单元的出水口汇合后连通至第二冷却管路上。本发明专利技术还提供一种电动矿用自卸车电池冷却控制方法。提供一种电动矿用自卸车电池冷却控制方法。提供一种电动矿用自卸车电池冷却控制方法。

【技术实现步骤摘要】
电动矿用自卸车电池冷却系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及机械设备
，尤其是涉及一种电动矿用自卸车电池冷却系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着矿山开采逐渐规模化和专业化，对于车辆运输质量的要求也在逐渐的提高，目前主要的运输机械以矿用自卸车为主。矿用自卸车有三大痛点：油耗高、运输效率低、环保压力大，其中油耗占到整车运营成本的50％以上，高油耗已经成为矿山运输业的沉重负担，因此，电动矿用自卸车以其“高效、节能、零污染、零排放”的优点，逐步成为矿山运输行业的首先车型。
[0003]动力电池是电动矿用自卸车的核心部件，动力电池在充放电过程中的电化学反应都需要在特定的温度范围内才能发生，而动力电池在充放电过程中都会持续产生热量，过高的温度对动力电池性能的影响主要包括：电化学系统的运行、循环效率、电池可充性、功率和电池容量、电池可靠性、电池的总寿命以及循环次数。电动矿用自卸车动力电池冷却系统在设计时至少应满足两个需求：降低运行最高温度，提高温度均匀性。由于电动矿用自卸车工作在矿山的恶劣环境中，经常长时间连续作业，且一般采用多组大电量、高能量密度的动力电池，故产生的热量多，对散热需求更高，故而有必要设计一套独立的能满足电动矿用自卸车动力电池散热的冷却系统。
[0004]现有技术如专利号CN202022436401.5公开的一种侧挂电池式电动矿卡电池冷却系统，其缺点在于：1、采用两个冷却机组分别单独冷却一组电池组，不仅管路数量过多，难以布置，而且容易导致各电池模块冷却不均匀，影响电池安全性及使用寿命；2、冷却管路中未设置过滤器，无法过滤管路及冷却液杂质，容易造成管路堵塞；3、冷却管路未设置冷却液快放装置，冷却系统维修不便，浪费时间，影响矿车出勤。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种电动矿用自卸车电池冷却系统及控制方法，旨在解决或至少部分解决上述
技术介绍
存在的不足，采用并联设置的冷却机组和电池组，不仅能够提高电池的冷却均匀性，而且能够节省管路，方便布置。
[0006]本专利技术提供一种电动矿用自卸车电池冷却系统，包括至少两个并联设置的冷却机组、至少两个并联设置的电池组、第一冷却管路和第二冷却管路，每个所述电池组包括至少两个并联设置的电池单元，每个所述电池单元包括至少两个串联设置的电池模块；至少两个所述冷却机组的出水口汇合后与所述第一冷却管路连通，至少两个所述冷却机组的进水口汇合后与所述第二冷却管路连通，每个所述电池组内的至少两个所述电池单元的进水口汇合后连通至所述第一冷却管路上，每个所述电池组内的至少两个所述电池单元的出水口汇合后连通至所述第二冷却管路上。
[0007]进一步地，所述电池组的出水口与所述冷却机组的进水口之间的管路上设有过滤
器。
[0008]进一步地，所述电动矿用自卸车电池冷却系统还包括排水管路，所述排水管路连通至所述第一冷却管路上，所述排水管路上设有排水阀。
[0009]进一步地，所述电动矿用自卸车电池冷却系统还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱的出水口连通至所述电池组的出水口与所述冷却机组的进水口之间的管路上。
[0010]进一步地，所述电动矿用自卸车电池冷却系统还包括通气管，所述通气管的一端与所述膨胀水箱连通，所述通气管的另一端连通至所述冷却机组的出水口与所述电池组的进水口之间的管路上和/或所述电池组的出水口与所述冷却机组的进水口之间的管路上。
[0011]进一步地，至少两个所述冷却机组的进水口汇合处、至少两个所述冷却机组的出水口汇合处、所述电池组的进水口与所述第一冷却管路的连通处、所述电池组的出水口与所述第二冷却管路的连通处、每个所述电池组内的至少两个所述电池单元的进水口汇合处、每个所述电池组内的至少两个所述电池单元的出水口汇合处均设有三通阀或四通阀。
[0012]进一步地，至少两个所述冷却机组包括并联设置的第一冷却机组和第二冷却机组，至少两个所述电池组包括并联设置的第一电池组、第二电池组和第三电池组；所述第一冷却机组的出水口和所述第二冷却机组的出水口汇合后与所述第一冷却管路连通，所述第一电池组的进水口、所述第二电池组的进水口和所述第三电池组的进水口均分别连通至所述第一冷却管路上；所述第一冷却机组的进水口和所述第二冷却机组的进水口汇合后与所述第二冷却管路连通，所述第一电池组的出水口、所述第二电池组的出水口和所述第三电池组的出水口均分别连通至所述第二冷却管路上。
[0013]进一步地，每个所述电池组内的至少两个所述电池单元包括并联设置的第一电池单元和第二电池单元，所述第一电池单元和所述第二电池单元均分别包括至少两个串联设置的所述电池模块，所述第一电池单元的进水口和所述第二电池单元的进水口汇合后连通至所述第一冷却管路上，所述第一电池单元的出水口和所述第二电池单元的出水口汇合后连通至所述第二冷却管路上。
[0014]本专利技术还提供一种电动矿用自卸车电池冷却控制方法，应用于以上所述的电动矿用自卸车电池冷却系统，所述冷却机组包括三种工作模式：关机模式、自循环模式和制冷模式，所述电动矿用自卸车电池冷却控制方法包括：
[0015]在行车过程中，当所述电池组的最高温度T
max
≥30℃且所述电池组的平均温度T
mean
≥26℃时，行车冷却开启；其中，若所述冷却机组的进水口温度≥15℃，则所述冷却机组进入制冷模式；若所述冷却机组的进水口温度大于12℃且小于15℃，且前一个模式为关机模式或自循环模式，则所述冷却机组进入自循环模式；若所述冷却机组的进水口温度大于12℃且小于15℃，且前一个模式为制冷模式，则所述冷却机组进入制冷模式；若所述冷却机组的进水口温度≤12℃，则所述冷却机组进入自循环模式；当所述电池组的最高温度T
max
≤26℃或所述电池组的平均温度T
mean
≤24℃时，则所述冷却机组进入关机模式；
[0016]在电池充电时，当所述电池组的最高温度T
max
≥30℃且所述电池组的平均温度T
mean
≥26℃时，充电冷却开启；其中，若所述冷却机组的进水口温度≥10℃，则所述冷却机组进入制冷模式；若所述冷却机组的进水口温度大于7℃且小于10℃，且前一个模式为关机模式或自循环模式，则所述冷却机组进入自循环模式；若所述冷却机组的进水口温度大于7℃且小于10℃，且前一个模式为制冷模式，则所述冷却机组进入制冷模式；若所述冷却机组
的进水口温度≤7℃，则所述冷却机组进入自循环模式；当所述电池组的最高温度T
max
≤26℃或所述电池组的平均温度T
mean
≤24℃时，则所述冷却机组进入关机模式。
[0017]进一步地，当所述冷却机组进入制冷模式时，所述冷却机组内的水泵和制冷设备均开启；当所述冷却机组进入自循环模式时，所述冷却机组内的水泵开启，所述冷却机组内的制冷设备关闭；当所述冷却机组进入关机模式时，所述冷却机组内的水泵和制冷设备均关闭。
[0018]本专利技术提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动矿用自卸车电池冷却系统，其特征在于，包括至少两个并联设置的冷却机组(1)、至少两个并联设置的电池组(2)、第一冷却管路(31)和第二冷却管路(32)，每个所述电池组(2)包括至少两个并联设置的电池单元(20)，每个所述电池单元(20)包括至少两个串联设置的电池模块(200)；至少两个所述冷却机组(1)的出水口汇合后与所述第一冷却管路(31)连通，至少两个所述冷却机组(1)的进水口汇合后与所述第二冷却管路(32)连通，每个所述电池组(2)内的至少两个所述电池单元(20)的进水口汇合后连通至所述第一冷却管路(31)上，每个所述电池组(2)内的至少两个所述电池单元(20)的出水口汇合后连通至所述第二冷却管路(32)上。2.如权利要求1所述的电动矿用自卸车电池冷却系统，其特征在于，所述电池组(2)的出水口与所述冷却机组(1)的进水口之间的管路上设有过滤器(4)。3.如权利要求1所述的电动矿用自卸车电池冷却系统，其特征在于，所述电动矿用自卸车电池冷却系统还包括排水管路(5)，所述排水管路(5)连通至所述第一冷却管路(31)上，所述排水管路(5)上设有排水阀(51)。4.如权利要求1所述的电动矿用自卸车电池冷却系统，其特征在于，所述电动矿用自卸车电池冷却系统还包括膨胀水箱(6)，所述膨胀水箱(6)的出水口连通至所述电池组(2)的出水口与所述冷却机组(1)的进水口之间的管路上。5.如权利要求4所述的电动矿用自卸车电池冷却系统，其特征在于，所述电动矿用自卸车电池冷却系统还包括通气管(7)，所述通气管(7)的一端与所述膨胀水箱(6)连通，所述通气管(7)的另一端连通至所述冷却机组(1)的出水口与所述电池组(2)的进水口之间的管路上和/或所述电池组(2)的出水口与所述冷却机组(1)的进水口之间的管路上。6.如权利要求1所述的电动矿用自卸车电池冷却系统，其特征在于，至少两个所述冷却机组(1)的进水口汇合处、至少两个所述冷却机组(1)的出水口汇合处、所述电池组(2)的进水口与所述第一冷却管路(31)的连通处、所述电池组(2)的出水口与所述第二冷却管路(32)的连通处、每个所述电池组(2)内的至少两个所述电池单元(20)的进水口汇合处以及每个所述电池组(2)内的至少两个所述电池单元(20)的出水口汇合处均设有三通阀(81)或四通阀(82)。7.如权利要求1所述的电动矿用自卸车电池冷却系统，其特征在于，至少两个所述冷却机组(1)包括并联设置的第一冷却机组(11)和第二冷却机组(12)，至少两个所述电池组(2)包括并联设置的第一电池组(A)、第二电池组(B)和第三电池组(C)；所述第一冷却机组(11)的出水口和所述第二冷却机组(12)的出水口汇合后与所述第一冷却管路(31)连通，所述第一电池组(A)的进水口、所述第二电池组(B)的进水口和所述第三电池组(C)的进水口均分别连通至所述第一冷却管路(31)上；所述第一冷却机组(11)的进水口和所述第二冷却机组(12)的进水口汇合后与所述第二冷却管路(32)连通，所述第一电池组(A)的出水口、所述第二电池组(B)的出水口和所述第三电池组(C)的出水口均分别连通至所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洁丹，郭圣杰，朱祖伟，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：