[發(fā)明專利]一種電動汽車電池溫度控制裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110014568.9
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112563618B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張展浩;成澤陽;關(guān)林
• 申請（專利權(quán)）人: 張展浩
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6563;H01M10/659;H01M10/63;H01M10/637;B60L58/24
• 代理公司: 沈陽銘揚(yáng)聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

1.一種電動汽車電池溫度控制裝置，其特征在于：所述裝置包括電池倉、相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置，所述電池倉與相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置經(jīng)管道并聯(lián)，所述相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置的兩側(cè)開口處分別設(shè)有風(fēng)道控制電磁閥，相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置并聯(lián)后的空氣流入口和空氣流出口的管道上分別設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置上分別設(shè)有兩個(gè)與外界進(jìn)行空氣交換的電磁閥，所述電池倉、相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置形成單向空氣流通通道，所述相變儲熱裝置包括相變儲熱裝置外殼(6)，所述相變儲熱裝置外殼(6)上設(shè)有相變儲熱裝置空氣流入口(1)、相變儲熱裝置空氣流出口(2)，所述相變儲熱裝置外殼(6)內(nèi)設(shè)有相變儲熱管(3)，所述相變儲熱管(3)經(jīng)隔板(4)分隔，所述相變儲熱裝置外殼(6)內(nèi)側(cè)設(shè)有隔熱材料填充層(5)，所述備用相變儲熱裝置與相變儲熱裝置結(jié)構(gòu)相同，所述電池倉包括電池倉外殼(10)，所述電池倉外殼(10)上設(shè)有電池倉空氣流入口(8)、電池倉空氣流出口(9)，所述電池倉外殼(10)內(nèi)設(shè)有動力電池組(12)，所述動力電池組(12)外部設(shè)有導(dǎo)熱材料(13)，所述電池倉外殼(10)內(nèi)壁設(shè)有電池倉隔熱材料(11)，相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置內(nèi)部及二者的相變儲熱裝置空氣流入口(1)、相變儲熱裝置空氣流出口(2)處設(shè)有溫度傳感器，所述導(dǎo)熱材料(13)上設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與控制單元微處理器相連，所述控制單元微處理器控制電磁閥的起閉與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置中的相變儲熱管(3)之間留有間隙，相變儲熱裝置空氣流入口(1)、相變儲熱裝置空氣流出口(2)與相變儲熱管(3)之間的間隙形成空氣流通傳熱通道；

電池倉的電池倉空氣流入口(8)、電池倉空氣流出口(9)與導(dǎo)熱材料(13)之間的空隙形成空氣流通傳熱通道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車電池溫度控制裝置，其特征在于：所述風(fēng)機(jī)由超級電容提供啟動電量，風(fēng)機(jī)啟動后由動力電池組提供電量，且動力電池組對電容進(jìn)行充電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車電池溫度控制裝置，其特征在于：所述風(fēng)機(jī)為圓形斜流增壓管道風(fēng)機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車電池溫度控制裝置，其特征在于：所述管道為耐高溫玻璃纖維軟管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車電池溫度控制裝置，其特征在于：當(dāng)電池工作發(fā)熱時(shí)，由風(fēng)機(jī)將熱空氣通過風(fēng)道吹送入相變儲熱裝置，將熱量儲存在相變材料儲熱管中，待電池倉溫度恢復(fù)；而當(dāng)電池處于低溫環(huán)境中時(shí)，相變材料釋放熱量，由風(fēng)機(jī)將熱量傳輸?shù)诫姵貍}內(nèi)對動力電池組進(jìn)行加熱；微處理器MCU根據(jù)相變儲熱裝置、備用相變儲熱裝置及電池倉的溫度信號對比關(guān)系，輸出電磁閥開關(guān)信號、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制信號與超級電容的開關(guān)信號，如果電池倉溫度高于電池最佳工作溫度范圍的上限，微處理器MCU輸出控制信號打開主相變儲熱裝置電磁閥，控制單元調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，電池倉通過空氣與相變材料發(fā)生熱交換，主相變儲熱裝置在風(fēng)機(jī)運(yùn)行的過程中始終處于儲熱的過程，主相變儲熱裝置接近飽和時(shí)，控制單元發(fā)出切換信號打開備用相變儲熱裝置電磁閥，開啟備用相變儲熱裝置，當(dāng)儲熱裝置的溫度達(dá)到限定值時(shí)，微處理器MCU根據(jù)相變儲熱裝置與電池倉的溫度信號差值判斷電池倉是否處于理想工作溫度范圍，如果此時(shí)電池倉溫度處于理想工作溫度范圍，微處理器MCU輸出指令關(guān)閉兩臺風(fēng)機(jī)與所有電磁閥，封閉相變儲熱裝置與備用相變儲熱裝置；如果此時(shí)電池倉溫度仍高于理想工作溫度范圍上限，微處理器MCU輸出指令提高兩臺風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并打開電磁閥，排除多余熱量，保證電池倉溫度回落到理想工作溫度范圍；當(dāng)電動汽車處于熄火狀態(tài)，微處理器MCU控制電磁閥關(guān)閉風(fēng)道，相變儲熱裝置處于封閉狀態(tài)，以保存熱量，用于低溫啟動；當(dāng)電池倉溫度逐漸升高，控制單元根據(jù)電動汽車最初啟動時(shí)電池倉溫度判斷外界環(huán)境溫度，當(dāng)電池倉處于最佳工作溫度時(shí)，根據(jù)溫度模塊發(fā)送的電池倉溫度開啟主備用相變儲熱風(fēng)道，相變儲熱裝置開啟散熱風(fēng)道，給電池倉降溫；電池倉處于較低的外界環(huán)境溫度，在低溫啟動時(shí)，控制單元接受溫度模塊發(fā)來的信號，根據(jù)溫度值，控制開啟主備用相變儲熱循環(huán)風(fēng)道，將提前儲存在相變儲熱裝置中的熱量通過空氣帶入到電池倉中，給電池倉升溫，待電池倉溫度達(dá)到電池最佳工作范圍時(shí)，電池倉工作，電動車運(yùn)行，在運(yùn)行過程中將逐漸升高的電池倉溫度以熱量的形式存儲到相變儲熱裝置中，當(dāng)主相變儲熱裝置接近飽和時(shí)，開啟備用相變儲熱裝置風(fēng)道向備用相變儲熱裝置儲能；電池倉溫度一直處于較高的狀態(tài)時(shí)，電動汽車啟動前，控制單元根據(jù)接到的溫度信號判斷開啟主備用相變儲熱風(fēng)道，相變儲熱散熱風(fēng)道一直處于打開的狀態(tài)，控制單元會根據(jù)溫度的變化切換主備相變儲熱風(fēng)道的開啟與關(guān)閉為電池倉降溫。