[發明專利]電動汽車動力電池組溫度控制系統及方法

有效

• 申請號: 201610117515.9
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105655668B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 向華
• 申請（專利權）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6561
• 代理公司: 東莞眾業知識產權代理事務所(普通合伙)44371
• 代理人: 李宇翔

1.電動汽車動力電池組溫度控制系統，其特征在于：包括動力電池組、控溫液泵、第一換熱器、車載充電系統、第二換熱器、空調制冷系統以及控制模塊；所述動力電池組、控溫液泵、第一換熱器及第二換熱器之間連接有控溫液循環管道，控溫液循環管道內具有控溫液；所述車載充電系統包括甲醇水重整制氫子系統及燃料電池子系統，其中，所述甲醇水重整制氫子系統包括重整器及第一電磁方向閥，所述重整器用于甲醇和水發生重整制氫反應制得氫氣，并供應給燃料電池，重整器產生的余氣經第一電磁方向閥后直接排出或經第一換熱器后排出；所述燃料電池用于氫氣及空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能，該電能經電力轉換裝置轉換后，為動力電池組充電；所述空調制冷系統與第二換熱器相配合；所述控制模塊用于控制控溫液泵、車載充電系統及空調制冷系統的工作運轉；在動力電池組溫度過高時，控制模塊控制重整器產生的余氣經第一電磁方向閥后直接排出，并控制空調制冷系統向第二換熱器輸入制冷介質，帶走控溫液中的熱量；在動力電池組溫度過低時，控制模塊控制空調制冷系統關閉向第二換熱器輸入制冷介質的通道，并控制重整器產生的余氣依次經第一電磁方向閥、第一換熱器后排出，使余氣的熱量傳遞給控溫液。

2.根據權利要求1所述的電動汽車動力電池組溫度控制系統，其特征在于：所述第一換熱器與第二換熱器相互串聯，所述控溫液循環管道內的控溫液在控溫液泵的驅動下，循環流經于第二換熱器、第一換熱器、動力電池組及控溫液泵。

3.根據權利要求1所述的電動汽車動力電池組溫度控制系統，其特征在于：所述第一換熱器與第二換熱器相互并聯，所述電動汽車動力電池組溫度控制系統還包括第二電磁方向閥，所述控溫液循環管道內的控溫液在控溫液泵的驅動下，可循環流經于第二電磁換向閥、第二換熱器、動力電池組及控溫液泵，或者循環流經于第二電磁換向閥、第一換熱器、動力電池組及控溫液泵。

4.根據權利要求1所述的電動汽車動力電池組溫度控制系統，其特征在于：所述甲醇水重整制氫子系統還包括第三換熱器，所述第三換熱器安裝于甲醇水原料的輸送管道上，甲醇水原料在第三換熱器中，與重整器輸出的高溫氫氣進行換熱，甲醇水原料溫度升高，氫氣溫度降低；所述重整器設有重整室、加熱裝置及氫氣純化裝置，所述加熱裝置為重整室提供350-570℃溫度的熱能；所述重整室內設有催化劑，甲醇和水在重整室內發生重整制氫反應，制得以二氧化碳和氫氣為主的高溫混合氣體；所述重整室與氫氣純化裝置通過連接管路連接，連接管路的全部或部分設置于重整室內，能通過重整室內的高溫繼續加熱從重整室輸出的高溫混合氣體；所述連接管路作為重整室與氫氣純化裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的高溫混合氣體的溫度與氫氣純化裝置的溫度相同或接近；從氫氣純化裝置的產氣端得到氫氣，該氫氣經第三換熱器后輸出至燃料電池；分離氫氣后，余氣經第一電磁方向閥后直接排出或經第一換熱器后排出。

5.根據權利要求4所述的電動汽車動力電池組溫度控制系統，其特征在于：所述加熱裝置包括燃燒腔，該燃燒腔用于部分制得的氫氣與外界空氣中的氧氣燃燒，為重整器的運行提供熱量；燃燒腔內氫氣氧氣燃燒產生的水汽以及外界空氣中的未燃燒氣體混合而成的余氣，經第一電磁方向閥后直接排出或經第一換熱器后排出。

6.根據權利要求1所述的電動汽車動力電池組溫度控制系統，其特征在于：所述控溫液循環管道在動力電池組中設置有若干控溫通道，該若干控溫通道均勻分布于動力電池組內。

7.根據權利要求1所述的電動汽車動力電池組溫度控制系統，其特征在于：所述動力電池組內設有溫度傳感器，該溫度傳感器用于監測動力電池組溫度，其信號輸出端接到控制模塊。

8.權利要求1-7中任意一項所述電動汽車動力電池組溫度控制系統的溫度控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）控制模塊設定動力電池組的過熱溫度值、過冷數值及標準溫度區間值，該標準溫度區間值的上限值低于過熱溫度值，該標準溫度區間值的下限值高于過冷數值，控制模塊通過溫度感應器偵測動力電池組的溫度；

（2）控制模塊根據動力電池組的溫度，分別做出以下控制：

a.當動力電池組的溫度高于過熱數值時，控制模塊控制重整器產生的余氣經第一電磁方向閥后直接排出，并控制空調制冷系統向第二換熱器輸入制冷介質，帶走控溫液中的熱量，控溫液在控溫液泵的驅動下，通過動力電池組，為動力電池組散熱；當動力電池組的溫度降低至標準溫度區間值的上限值時，控制模塊控制空調制冷系統停止向第二換熱器輸入制冷介質；

b.當動力電池組的溫度低于過冷數值時，控制模塊控制空調制冷系統關閉向第二換熱器輸入制冷介質的通道，并控制重整器產生的余氣依次經第一電磁方向閥、第一換熱器后排出，使余氣的熱量傳遞給控溫液，控溫液在控溫液泵的驅動下，通過動力電池組，為動力電池組加熱；當動力電池組的溫度上升至標準溫度區間值的下限值時，控制模塊控制重整器產生的余氣經第一電磁方向閥后直接排出；

c.當動力電池組的溫度處于標準溫度區間值之內時，控制模塊控制重整器產生的余氣經第一電磁方向閥后直接排出，并控制空調制冷系統關閉向第二換熱器輸入制冷介質的通道，動力電池組進入自然散熱/保溫狀態。