[發(fā)明專利]一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710481577.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107069144A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張傳偉;李林陽
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/6572;H01M10/6568;H01M10/6557;H01M10/6551;B60L11/18
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

環(huán)境污染，能源危機日益嚴(yán)重，各國都把工作的重心放在新能源產(chǎn)業(yè)上面。電動汽車作為新能源產(chǎn)業(yè)的典型代表，一直受到業(yè)界的追捧。然而，其電池技術(shù)一直是電動汽車亟待突破的瓶頸。

研究表明，以動力鋰電池為例，其最佳的工作溫度范圍在25℃-45℃范圍之內(nèi)，電池壽命和工作效率最高。然而，在動力電池實際工作的時候溫度往往達不到最佳的溫度。當(dāng)工作溫度低于0℃的時候，電池的內(nèi)阻會急劇升高，大大降低電池的性能；當(dāng)溫度過高時，會加快電池內(nèi)部的副反應(yīng)的速度，不可逆反應(yīng)物增多，電池可用容量大大衰減，輸出功率降低；當(dāng)溫度進一步升高甚至?xí)霈F(xiàn)電池自燃，爆炸等安全事故。因此，開發(fā)動力電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)十分必要。

目前來說，主流的溫度調(diào)節(jié)策略包括四種：空氣調(diào)溫、液體調(diào)溫、相變材料調(diào)溫和車載空調(diào)調(diào)溫。空氣調(diào)溫雖然調(diào)溫結(jié)構(gòu)簡單，但是效率較低；相變材料調(diào)溫雖然調(diào)溫效果好，但是造價較大，處于實驗室階段；車載空調(diào)組合調(diào)溫，相對風(fēng)冷調(diào)溫效果好，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜；綜合比對，液體調(diào)溫效率高，結(jié)構(gòu)較簡單相對來說是目前各大車企廣泛采用的方式，但是其調(diào)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和效率還有很大的提升空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，以新型的熱電調(diào)溫為主，液體調(diào)溫為輔的方式，根據(jù)檢測到的動力電池表面溫度，進行閉環(huán)控制處理，智能調(diào)節(jié)熱電片的吸熱速率和放熱速率，調(diào)節(jié)每個動力電池的表面溫度，相對于傳統(tǒng)調(diào)溫方式，響應(yīng)速度更快，控制更精確，調(diào)溫效率高，實現(xiàn)效果好，使用操作方便，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：包括電池模組和溫度控制單元，所述電池模組由多個電池單元通過導(dǎo)電條并聯(lián)組成，所述電池單元由多個動力電池通過導(dǎo)電條串聯(lián)組成，所述動力電池的兩側(cè)均附著有導(dǎo)熱貼膜，所述動力電池的兩側(cè)分別設(shè)置有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和第二卡槽內(nèi)均插接有與所述導(dǎo)熱貼膜相接觸的熱電片，所述溫度控制單元包括控制器和人機交互模塊，所述控制器的輸入端接有用于檢測所述動力電池溫度的電池溫度傳感器、分別用于檢測所述熱電片冷端溫度和熱端溫度的熱電片溫度傳感器、用于采集所述電池單元的總線電流的電流傳感器和用于采集每個所述動力電池電壓的電壓采集芯片，所述控制器接有與多個所述電池單元對應(yīng)的開關(guān)陣列模塊，所述開關(guān)陣列模塊接有與所述熱電片連接的H換向電路和用于控制熱電片電流大小的調(diào)流模塊。

上述的一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述動力電池的周側(cè)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述熱電片熱量的調(diào)溫管路，所述第一卡槽和第二卡槽上均設(shè)置有供所述調(diào)溫管路穿過的凹槽，所述控制器的輸出端接有與所述調(diào)溫管路相接的液壓控制模塊。

上述的一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述人機交互模塊包括電池組虛擬機和設(shè)置在每個所述動力電池內(nèi)的電子標(biāo)簽，所述電池組虛擬機和控制器雙向通信，所述電子標(biāo)簽和電池組虛擬機相接。

上述的一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：還包括用于收納所述電池模組的電池組殼體，所述電池組殼體包括電池箱和與所述電池箱配合的電池蓋。

上述的一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：相鄰兩個所述動力電池之間設(shè)置有防撞擊隔板，所述防撞擊隔板與所述電池箱的內(nèi)壁插接連接。

上述的一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一卡槽和第二卡槽均粘接在所述動力電池的外側(cè)。

上述的一種電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述H換向電路包括三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3和三極管Q4，所述三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3和三極管Q4的基極分別與控制器相接，所述三極管Q1的集電極和三極管Q2的集電極與所述熱電片的一端相接，所述三極管Q3的集電極和三極管Q4的集電極與所述熱電片的另一端相接。

上述的利用電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行電動汽車電池溫度調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，該方法包括以下幾個步驟：

步驟一、數(shù)據(jù)采集：

步驟101、動力電池溫度采集：通過多個分別設(shè)置在所述動力電池上的電池溫度傳感器實時采集每個所述動力電池的表面溫度，通過多個分別設(shè)置在所述熱電片冷端和熱端的熱電片溫度傳感器實時采集每個所述熱電片的冷端溫度和熱端溫度，將采集到的表面溫度、冷端溫度和熱端溫度實時發(fā)送給控制器；