[發明專利]一種電動汽車低溫環境下電池保溫系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201810972193.5
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109301396B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 饒中浩;周艷磊;霍宇濤;張曉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/657
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種電動汽車低溫環境下電池保溫系統的控制方法，其特征在于，采用的電動汽車低溫環境下電池保溫系統包括換熱箱、控制器、啟動開關、保護開關、限溫/保溫開關、保溫指示燈、加熱指示燈、電控三通閥、電加熱器、循環動力源和溫度檢測裝置，電池組設置在換熱箱內，電控三通閥的兩個端口分別通過傳熱管道與換熱箱的流出口和電加熱器的進入口連通，電加熱器的流出口通過傳熱管道與循環動力源的進入口連通，循環動力源的流出口通過傳熱管道與換熱箱的進入口連通；所述換熱箱及傳熱管道內充入傳熱介質；所述電池組、啟動開關、保護開關、限溫/保溫開關和電加熱器依次串聯形成回路，保護開關為常閉開關，啟動開關和限溫/保溫開關均為常開開關；保溫指示燈串聯一限流電阻R1后并聯在限溫/保溫開關的兩端，加熱指示燈串聯一限流電阻R2后并聯在電加熱器的兩端，其中限流電阻R1與限流電阻R2的阻值相等；所述控制器分別與溫度檢測裝置、啟動開關、保護開關和限溫/保溫開關連接，電池組為控制器、電控三通閥、電加熱器和循環動力源供電，具體步驟為：

Ⅰ、先設定最低溫度T1的值和最高溫度T2的值，然后將其存儲在控制器內；

Ⅱ、控制器首先檢測車載系統的工作狀態，若車載系統處于未工作狀態，則控制器控制啟動開關閉合，此時控制器實時接收溫度檢測裝置傳來的環境溫度值、電池組溫度值和傳熱介質溫度值；

Ⅲ、控制器將檢測的環境溫度值、電池組溫度值和傳熱介質溫度值進行實時分析計算，從而得到電池組預測溫度值T；具體過程為：首先對檢測到的環境溫度、電池組溫度和傳熱介質溫度信息進行篩選分析，建立電池組溫度歷史信息，從而建立基于已知神經網絡算法的電池組溫度預測模型；當控制器運行該預測模型時，該預測模型將實時檢測到的環境溫度值、電池組溫度值和傳熱介質溫度值進行融合，從而估算出電池組下一時刻的溫度值，即電池組預測溫度值T；

Ⅳ、控制器將計算得到的電池組預測溫度值T與最低溫度T1和最高溫度T2進行比對，若電池組預測溫度值T低于最低溫度T1，則控制器控制限溫/保溫開關閉合，此時電池組為電加熱器供電使電加熱器開始以功率P₁工作，同時控制器控制循環動力源開啟，使傳熱介質通過傳熱管道在電加熱器與電池組之間循環往復，從而對電池組開始加熱，在加熱過程中加熱指示燈處于點亮狀態，保溫指示燈處于未點亮狀態；當控制器計算得到的電池組預測溫度值T大于最高溫度T2時，控制器控制限溫/保溫開關斷開，此時保溫指示燈和限流電阻R1連入回路，降低回路中的電流進而使電加熱器以功率P₂工作，循環動力源仍然開啟，使電池組進入保溫狀態，加熱指示燈處于未點亮狀態，保溫指示燈處于點亮狀態；

Ⅴ、若控制器接收到的電池組實時溫度值大于最高溫度T2持續一段時間后，則控制器控制保護開關斷開，從而切斷電加熱器與電池組的連接狀態，此時加熱指示燈和保溫指示燈均處于未點亮狀態。

2.根據權利要求1所述的電動汽車低溫環境下電池保溫系統的控制方法，其特征在于，所述循環動力源為循環泵或風機。

3.根據權利要求1所述的電動汽車低溫環境下電池保溫系統的控制方法，其特征在于，所述電池組為多節鋰電池串并聯組成。

4.根據權利要求1所述的電動汽車低溫環境下電池保溫系統的控制方法，其特征在于，所述溫度檢測裝置由溫度傳感器a、溫度傳感器b和溫度傳感器c組成，溫度傳感器a設置在換熱箱的外部，用于實時監測環境溫度；溫度傳感器b設置在電池組表面，用于實時監測電池組溫度；溫度傳感器c設置在傳熱管道表面，用于實時監測傳熱介質溫度。

5.根據權利要求1所述的電動汽車低溫環境下電池保溫系統的控制方法，其特征在于，所述傳熱介質為水或空氣或導熱油。

6.根據權利要求1所述的電動汽車低溫環境下電池保溫系統的控制方法，其特征在于，所述傳熱管道外均包裹有保溫層。