[發(fā)明專利]電池溫度控制裝置和方法、控制器、存儲介質(zhì)和充換電站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810254288.3
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108461870B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武明巖;戚文剛;趙志凌;楊潮
• 申請（專利權(quán)）人: 蔚來（安徽）控股有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/633;H01M10/6568
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11019
• 代理人: 丁慧玲;壽寧

本發(fā)明涉及一種電池溫度控制裝置和方法、控制器、存儲介質(zhì)和充換電站，所述裝置包括控制模塊和多個水冷模塊，各個水冷模塊之間通過管路連接，在其中一條或多條所述管路上分別設(shè)有一個或多個控制閥，所述控制模塊通過控制所述控制閥的開啟和關(guān)閉來控制各個管路的通斷，從而控制接入對應(yīng)電池的所述水冷模塊的個數(shù)；所述水冷模塊用于制冷或加熱冷媒。本發(fā)明采用模塊化的方式，實現(xiàn)對各個電池溫度的單獨控制，適應(yīng)鋰電池溫度狀態(tài)的多樣性，保證水冷系統(tǒng)與各電池的換熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池溫度控制裝置和方法、控制器、存儲介質(zhì)和充換電站。

背景技術(shù)

隨著電動車的快速發(fā)展，如何快速的實現(xiàn)電動車的能量補給，使電動車像傳統(tǒng)燃油汽車一樣便捷，是電動車行業(yè)面臨的重要難題之一，充換電站的出現(xiàn)成功解決了這一難題。充換電站將車上需要補能的電池更換為電池倉內(nèi)滿電的電池，并將替換下的電池送入電池倉進行充電。鋰離子電池是電動車的核心部件，決定了其在充換電站的充電時間、整車的續(xù)航里程、成本、使用壽命、安全性等關(guān)鍵指標。隨著用戶對電動車的要求提高，對電池系統(tǒng)的功率性能和快充性能的要求也越來越高，伴隨而來的就是對電池冷卻系統(tǒng)設(shè)計要求的提高。在大倍率充放電工況下，傳統(tǒng)的自然冷卻和強制風冷往往不能滿足散熱要求。因此散熱效率更高的液冷方式越來越多的成為了鋰電池的主流散熱方式。

鋰離子電池充電時的溫度保持在20-35℃范圍內(nèi)為最佳。當鋰離子電池低于此溫度范圍時，容易出現(xiàn)充電析鋰或充放電降功率的現(xiàn)象；當鋰離子電池溫度超過此范圍時，鋰離子電池的循環(huán)壽命會急劇下降，而且還可能會出現(xiàn)熱安全問題。目前充換電站的水冷系統(tǒng)通常采用一個水冷系統(tǒng)對應(yīng)多塊電池的溫度控制，至少存在如下缺點：

(1)單一的水冷系統(tǒng)的制冷量和加熱量都是有限的，當運送進來的電池溫度過高或過低，導致其與流體的換熱量大于水冷系統(tǒng)的制冷量或加熱量時，會使水冷系統(tǒng)提供的流體的溫度不能維持在設(shè)定值，從而影響到其他溫度已在合理范圍，正在充電的電池。

(2)由于各電池的溫度狀態(tài)不同，所以水冷系統(tǒng)的供水溫度只能設(shè)定為一個綜合考慮所有電池熱性能的溫度值，但會大大降低水冷系統(tǒng)與單個電池之間的換熱量，增加電池的充電時間，降低電池充電時的安全性及電池的壽命，并會造成水冷系統(tǒng)性能的浪費。

(3)鋰電池在電動車上時為低倍率放電狀態(tài)，低倍率放電時，電池對溫度的要求并不如充電嚴格，夏天時，車上的水冷系統(tǒng)提供的流體溫度通常會比充換電站內(nèi)高，而冬天又會出現(xiàn)車上冷卻液比換電站內(nèi)的冷卻液溫度低的情況。目前為防止流體在天氣寒冷的區(qū)域發(fā)生結(jié)冰的問題，大多采用含有50％乙二醇的流體，但50％乙二醇的冷卻液的密度受溫度影響很大。如果電動車上水冷系統(tǒng)冷卻液的溫度比充換電站內(nèi)冷卻液的溫度高，會出現(xiàn)冷卻液熱膨脹的問題，導致充換電站內(nèi)水冷系統(tǒng)的冷卻液越來越少，而電動車內(nèi)水冷系統(tǒng)的冷卻液越來越多；反之則會導致?lián)Q電站內(nèi)液體越來越多，電動車內(nèi)液體越來越少。

(4)50％乙二醇的粘度受溫度影響也很大，如果按照現(xiàn)有充換電站一個水冷系統(tǒng)對應(yīng)多個電池的方式，就可能會出現(xiàn)由于剛送進來充換電站的電池溫度過低，水冷系統(tǒng)與電池的換熱量大于水冷系統(tǒng)的加熱量，從而導致水冷系統(tǒng)提供的水溫過低，水泵的能力不足以提供足夠的流量的情況，從而影響此水冷系統(tǒng)對應(yīng)的所有的鋰電池的散熱。

因此如何實現(xiàn)合理、有效、安全地控制鋰離子電池的溫度，成為亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種電池溫度控制裝置和方法、控制器、存儲介質(zhì)和充換電站，采用模塊化的方式，實現(xiàn)對各個電池溫度的單獨控制，適應(yīng)鋰電池溫度狀態(tài)的多樣性，保證水冷系統(tǒng)與各電池的換熱效率。

為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種用于電動車充換電站的電池溫度控制裝置，包括:控制模塊和多個水冷模塊，各個水冷模塊之間通過管路連接，在其中一條或多條所述管路上分別設(shè)有一個或多個控制閥，