[發明專利]車載蓄電池組溫度控制器

有效

• 申請號: 201110054643.0
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN102148413A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 羅洪旭;王端軍;蔡春華;毛永志;吳寧寧;王雅和
• 申請（專利權）人: 中信國安盟固利動力科技有限公司
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50;B60K1/04;B60L11/18
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 李光松

技術領域

本發明涉及一種自動控制系統,特別涉及一種用于電動車輛上的車載蓄電池組上的溫度隔離、調節、控制設備-車載蓄電池組溫度控制器。

背景技術

一般情況下，車載蓄電池組的裝配方式是設計一種車載蓄電池組的外箱體-車載蓄電池倉，在把車載蓄電池組按照要求組合后裝入車載蓄電池倉內，裝箱后的車載蓄電池組按整車要求布置在車身上。由于車輛的使用環境差異很大，伴隨車輛使用的車載蓄電池組的使用環境溫度差異也很大，從-40℃到+45℃之間，某些特殊環境可達+65℃。而新型的、高能量密度的車載蓄電池組都有溫度范圍要求。以錳酸鋰電池為例，錳酸鋰電池的最佳使用的溫度范圍是15℃-35℃，低于15℃或高于35℃時，電池的性能都會下降，這都要求車載蓄電池組的整體溫度要控制在一定范圍之內。

目前，在新能源領域-電動車輛上的車載蓄電池組的溫度調節方式比較單一，主要采用風冷方式，即給車載蓄電池組強制通風。強制通風方式只能在車載蓄電池組的溫度高于環境溫度時才有效，且只能作降溫調節。當環境溫度高于車載蓄電池組的溫度時，或環境溫度過低需要提升車載蓄電池組的溫度時，強制通風方式都無法解決。

發明內容

針對車載蓄電池組的溫度特性要求，本發明提供一套完整的車載蓄電池組的溫度隔離、調節、控制設備——車載蓄電池組溫度控制器。

本發明車載蓄電池組溫度控制器，必須結合車載蓄電池的使用條件和整車的動力結構進行綜合設計，包括電池倉、風道、空氣過濾器和風機，其中：所述電池倉外殼設有保溫層，內部裝有若干個單體電池，每兩個電池之間設有散熱通道，電池倉兩端設有進風道和出風道，進風道連接空氣過濾器，出風道連接溫度調整控制模塊，溫度調整控制模塊外連接有風道切換器，風道切換器外連接有消音器，風道切換器和進風道之間接有回風道，在電池倉中設有電池管理器，在進風道、出風道和風道切換器中分別設置溫度傳感器，電池檢測器和溫度傳感器連接到電子檢測控制電路，電子檢測控制電路還連接用于檢測環境溫度的外部溫度開關，電子檢測控制電路的輸出分別連接到風道切換器和溫度調整控制模塊，風道切換器中設有風門，可在回風道和消音器兩路之間切換。

所述外部溫度開關包括35℃溫度開關、5℃溫度開關、40℃溫度開關和15℃溫度開關。

所述溫度調整控制模塊包括加熱交換器、電加熱器、循環風機、制冷交換器，其中：加熱交換器和電加熱器合為加熱段，循環風機和制冷交換器合為制冷段，兩端之間設有第二風道切換器，第二風道切換器的支路連接回風道，第二風道切換器的風門在加熱段和回風道之間切換。

所述電加熱器包括加熱用陶瓷板、鉛板、＋85℃限溫開關、電源輸入端，陶瓷板和鉛板沿空氣出入口方向層疊設置，每層陶瓷板有數個小塊陶瓷加熱板，相互之間留有間隙，＋85℃限溫開關至少設一個，電源輸入端通過＋85℃限溫開關連接陶瓷板。

所述加熱交換器包括液體管道、散熱翅、液體閥門、液體出口，散熱翅沿空氣進出口方向層疊設置，液體管道垂直設置于散熱翅中，前端設有液體閥門，后端設有液體出口，液體閥門和液體出口分別連接汽車發動機冷卻系統。

所述制冷交換器包括壓縮機、冷凝器、減壓閥、蒸發器，壓縮機、冷凝器、減壓閥和蒸發器依次串接成密封閉換，蒸發器垂直設置在制冷交換器空氣進出口之間。

所述制冷交換器包括加熱器、第一冷卻器、第二冷卻器803、制冷器804，加熱器、第二冷卻器和制冷器連接成第一閉環，加熱器、第一冷卻器和制冷交換器連接成第二閉環，第一冷卻器垂直設置在制冷交換器空氣進出口之間。

所述電子檢測控制電路設有CAN總線和直流12V輸人。

所述電子檢測控制電路連接有若干個限位開關，限位開關安裝在風門兩個終止位置上。

本發明車載蓄電池組溫度控制器對蓄電池組的溫度控制方法如下：

1）檢測外部溫度和電池溫度；

2）按照電池組的溫度范圍要求（錳酸鋰電池的最佳使用的溫度范圍是15℃-35℃），結合自然環境溫度變化范圍（-40℃到+45℃），在環境溫度低于35℃條件下，在車載蓄電池組的溫度上升到40℃，開動循環風機，風道切換器處在消音器和出風道連接狀態，采用強制通風方式給車載蓄電池組降溫；當車載電池組的整體溫度下降到限量范圍內（15℃-35℃）時停止降溫程序；

3）當環境溫度高于35℃時、車載蓄電池組需要降溫時，循環風機和制冷交換器進入工作狀態，第二風道切換器處在出風道和回風道連接狀態，行程內循環狀態；制冷交換器輸出低溫能量冷卻空氣，電池倉處于制冷方式的降溫狀態，當車載電池組的整體溫度下降到限量范圍內時停止降溫程序；