[發(fā)明專利]電動汽車動力電池組溫度控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610117515.9
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105655668B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)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(yè)知識產權代理事務所(普通合伙)44371
• 代理人: 李宇翔

技術領域

本發(fā)明涉及電動汽車技術領域，特別涉及電動汽車動力電池組溫度控制系統(tǒng)及方法。

背景技術

目前，絕大部分汽車都以汽油、柴油為燃料，不僅消耗了大量的石油資源，而且汽車尾氣造成了嚴重的大氣污染。為應對此資源問題和環(huán)境問題，電動汽車的開發(fā)變得非常重要，電動汽車也日益成為汽車領域的發(fā)展趨勢。

在裝有動力電池組的電動汽車中，通常既要備有動力電池組的冷卻系統(tǒng)，又要提供動力電池組的保濕設施，這是因為溫度對動力電池組的性能影響較大。這主要體現以下四個方面：其一、容量：在常溫附近，溫度對鋰離子電池和鉛酸電池放電容量的影響沒有顯著的差別，但在0℃以下，鋰離子電池及鉛酸電池的放電容量都會快速下降，特別是鋰離子電池，將其在低溫下循環(huán)5次后重新在室溫下測試，容量不能恢復到初始值；其二、內阻：內阻決定了動力電池組大電流輸出時引起的電壓降的大小，當溫度低于0℃時，動力電池組的內阻將大幅增加；其三、比能量、能量密度和比功率：單位質量或體積的動力電池在規(guī)定的條件下所能放出的能量，前者是比能量，后者為能量密度，動力電池的內阻越大，放電輸出的能量就越小，內部溫升就越高，電池的比能量就下降；其四、循環(huán)壽命：在環(huán)境溫度下降或升高時，動力電池組的循環(huán)壽命下降得很快。

有鑒于此，如何對電動汽車的動力電池組進行適當的冷卻或加熱的溫度調節(jié)，以使得電動汽車的動力電池組工作在最佳的溫度范圍內，對整個電動汽車的工作效率和壽命而言都是至關重要的。中國專利201210007505.1公開了一種溫度控制系統(tǒng)及方法，包括為動力電池組冷卻及加熱的系統(tǒng)，其中，加熱系統(tǒng)包括：電動水泵、加熱器、暖通芯體；通過控制冷卻系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)，可使電動汽車中各個動力電池組工作在合適的溫度范圍內。中國專利200510020918.3公開了一種電動車動力電池組控溫系統(tǒng)和方法，包括冷卻循環(huán)介質的換熱器及加熱循環(huán)介質的換熱器，通過電子控制單元控制驅動裝置的開啟和停止，使動力電池組工作在正常溫度范圍內。

然而，上述專利還存在以下缺陷：在寒冷的外部環(huán)境下，動力電池組在溫度過低時，需要采用車載加熱器或車載空調熱氣加熱，但是，車載加熱器或車載空調在工作過程中，均需要耗費較多的電能，這樣一來，不僅浪費了電動汽車的能量，而且在動力電池組充電過程中，或者低電量工作時，或者啟動過程中，均難以及時對動力電池組進行加熱，易導致動力電池組因不能及時加熱而遭到損壞。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現有技術中的不足，提供一種電動汽車動力電池組溫度控制系統(tǒng)，該溫度控制系統(tǒng)能利用車載充電系統(tǒng)的重整器余氣對動力電池組進行加熱，節(jié)約了電動汽車的能量，并且在動力電池組充電過程中，或者低電量工作時，或者啟動過程中，均能及時對動力電池組進行加熱。為此，本發(fā)明還要提供一種該電動汽車動力電池組溫度控制系統(tǒng)的溫度控制方法。

為解決上述第一個技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種電動汽車動力電池組溫度控制系統(tǒng)，包括動力電池組、控溫液泵、第一換熱器、車載充電系統(tǒng)、第二換熱器、空調制冷系統(tǒng)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(huán)管道，控溫液循環(huán)管道內具有控溫液；所述車載充電系統(tǒng)包括甲醇水重整制氫子系統(tǒng)及燃料電池子系統(tǒng)，其中，所述甲醇水重整制氫子系統(tǒng)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(fā)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(fā)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(tǒng)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(tǒng)及空調制冷系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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。

優(yōu)選地，所述第一換熱器與第二換熱器相互串聯，所述控溫液循環(huán)管道內的控溫液在控溫液泵的驅動下，循環(huán)流經于第二換熱器、第一換熱器、動力電池組及控溫液泵。