本實用新型涉及電池領域,尤其涉及一種電池組熱管理系統(tǒng)。
背景技術:
隨著電動汽車的迅速發(fā)展,電動汽車的核心部件動力電池的技術也取得了顯著的進步,在我國新興能源汽車的鋰離子電池諸多中,我國主要使用的是磷酸鋰鐵電池,汽車電池作為整車的核心部件,其工作環(huán)境顯得尤為重要,為了保證電池能夠正常的工作,電池所在環(huán)境的溫度必須滿足要求,目前大多數電池都是以復雜的供熱系統(tǒng)為其提供熱量,加熱方式為電加熱、空氣加熱等,一般的設置加熱裝置定時為電池提供熱量,上述加熱方式,雖然能夠滿足新能源汽車電池組的采暖需求。但是加熱系統(tǒng)較多的控制和轉化結構,使得系統(tǒng)產生較多的熱量損失,運用定時對電池組加熱的加熱方式,不能及時按照電池組對熱量的需求進行加熱,則不能得到電池組溫度的及時反饋,而新能源汽車所攜帶電量有限,不必要的加熱會造成能量的浪費,不利于整車的持續(xù)運行和續(xù)航,更有可能會對整車的安全造成威脅。
技術實現要素:
針對現有技術中電池加熱系統(tǒng)得不到及時的溫度反饋、造成整車能源浪費的問題,本實用新型提供了一種電池組熱管理系統(tǒng),該系統(tǒng)能及時反饋整個系統(tǒng)的溫度信息,能對電池組直接、準確、快速的控 制,減少整車的能量浪費。
本實用新型提供的一種電池組熱管理系統(tǒng),所述電池組熱管理系統(tǒng)包括電池組、加熱裝置、檢測模塊以及控制模塊;所述加熱裝置與所述電池組之間通過管道連接,管道內流通有加熱介質;所述檢測模塊包括用于檢測所述加熱裝置內加熱介質溫度的第一溫度傳感器以及檢測所述電池組內加熱介質溫度的第二溫度傳感器;所述控制模塊接收第一溫度傳感器和/或第二溫度傳感器的溫度信息,所述控制模塊根據接受的溫度信息控制所述加熱裝置的工作狀態(tài)。
一些實施例中,所述檢測模塊包括用于檢測所述加熱裝置出口處壓力的壓力傳感器,所述控制模塊接收所述壓力傳感器的壓力信息并根據壓力信息控制所述加熱裝置的工作狀態(tài)。
一些實施例中,所述電池組熱管理系統(tǒng)包括用于驅動加熱介質流動的動力裝置,所述電池組與所述加熱裝置以及動力裝置之間通過管道連接。
一些實施例中,所述控制模塊包括接收并分析來自所述檢測模塊的溫度信息和/或壓力信息的控制板,所述控制板通過電信號控制所述動力裝置。
一些實施例中,所述控制模塊包括受所述控制板控制的電控器件,所述電控器件控制所述加熱裝置的工作狀態(tài)。
一些實施例中,所述加熱裝置包括位于所述加熱裝置頂部的兩電極柱,所述電控器件通過控制所述電極柱所在回路的通斷來控制所述加熱裝置的通斷。
一些實施例中,所述電池組熱管理系統(tǒng)包括連接所述管道的補給裝置,所述補給裝置通過補水管和排氣管與所述管道連接。
有益效果:本實用新型提供的電池組熱管理系統(tǒng),控制模塊接收所述檢測模塊的溫度信息,所述控制模塊接收第一溫度傳感器和/或第二溫度傳感器的溫度信息,分析溫度信息并發(fā)出指令,控制加熱裝置的工作狀態(tài),通過對加熱裝置的控制,實現對電池組直接、快速、準確的溫度調控,減少了加熱裝置的熱量浪費,從而減少了整車的能量浪費,使得電池組熱管理系統(tǒng)更加安全、節(jié)能、高效,有利于整車的持續(xù)運行。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的電池組熱管理系統(tǒng)整體控制示意圖。附圖標記說明:第一溫度傳感器11;第二溫度傳感器12;壓力傳感器13;
加熱裝置2;動力裝置3;控制板41;電控器件42;電池組5;補給裝置61;補水管62;排水管63。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有 相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“橫向”、“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個、三個等,除非另有明確具體的限定。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二 特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步描述。
如圖1所示,本實用新型提供了一種電池組熱管理系統(tǒng)所述電池組熱管理系統(tǒng)包括電池組5、加熱裝置2、檢測模塊以及控制模塊;所述加熱裝置2與所述電池組5之間通過管道連接,所述管道內流通有加熱介質;所述檢測模塊包括用于檢測所述加熱裝置2內加熱介質溫度的第一溫度傳感器11以及檢測所述電池組5內加熱介質溫度的第二溫度傳感器12;所述控制模塊接收第一溫度傳感器11和/或第二溫度傳感器12的溫度信息,所述控制模塊根據接受的溫度信息控制所述加熱裝置2工作狀態(tài)。所述第一溫度傳感器11能及時反饋加熱裝置2內的溫度,防止加熱裝置2過熱,對加熱裝置2造成損壞;所述第二溫度傳感器12能及時反饋電池組5內的溫度,避免電池組5溫度過低時得不到加熱,電池無法正常工作;并防止電池溫度過高時被持續(xù)加熱,造成能量的浪費,甚至對電池組5的安全造成威脅。本實用新型的兩個溫度傳感器的配合,能及時根據電池組熱管理系統(tǒng)內的溫度情況,做出精準的響應,在滿足電池組5所需求的溫度的同時,保證電池組熱管理系統(tǒng)內的安全,節(jié)省汽車的能量,實現對電池組5直接、快速、準確的溫度調控,從而減少了整車的能量浪費,使得電 池組熱管理系統(tǒng)更加安全、節(jié)能、高效,使得電池組熱管理系統(tǒng)的管理更加智能、高效和準確。有利于整車的持續(xù)運行。
作為本實用新型的另一改進,一些實施例中,所述檢測模塊包括用于檢測所述加熱裝置2出口處壓力的壓力傳感器13,所述控制模塊接收所述壓力傳感器13的壓力信息并根據壓力信息控制所述加熱裝置2的工作狀態(tài)。具體的,由于在液體流量不是很大時造成加熱器干燒,形成安全隱患,所述壓力傳感器13設置于所述加熱裝置2出口處,能夠及時檢測加熱裝置2出口處的壓力值,避免干燒對加熱裝置2造成損壞,防止出現更大的安全隱患。所述壓力傳感器13的這種設計,在采集系統(tǒng)溫度信息的同時又采集壓力管道內的壓力信息,防止干燒對加熱裝置2造成損壞造成安全隱患,進一步提高了電池組熱管理系統(tǒng)的調控精確度,使得電池組熱管理系統(tǒng)的更加安全、準確和高效。
一些實施例中,所述電池組熱管理系統(tǒng)包括驅動加熱介質循環(huán)流動的動力裝置3。所述動力裝置3由所述控制模塊控制的,更具體的,所述電池組5與所述加熱裝置2以及動力裝置3之間通過管道連接,所述管道供所述加熱介質循環(huán)流動。進一步的,所述加熱介質為常見物質,例如水。所述加熱裝置2加熱管道內的加熱介質,動力裝置3驅動著加熱介質在管道內流通,加熱介質流入電池組5內,與內部電池進行熱交換,實現加熱裝置2對電池組5的加熱。
通常使用電子水泵作為動力裝置3,所述動力裝置3可將外部的加熱介質抽入管道內,也可驅動加熱介質循環(huán)流動。
一些實施例中,所述控制模塊包括接收并分析來自所述檢測模塊 的溫度信息和壓力信息的控制板41,所述控制板41通過電信號控制所述動力裝置3。進一步的,所述控制板41通常采用PCB電路板,所述PCB電路板上設置有控制所述加熱裝置2和所述動力裝置3的若干芯片,這些芯片分析并處理接收到的溫度信息和壓力信息,然后向外部發(fā)出指令。具體的,所述控制板41對所述動力裝置3的控制為:一般的,電子水泵所在回路串入控制板41的控制回路中,所述控制板41上設置有IGBT,IGBT包括MOSFET和BJT;當電子水泵不工作時,電子水泵所在回路的電器控制元件IGBT接入0V低電壓,所在回路此時沒有導通;當滿足工作條件的時,控制板41根據系統(tǒng)反饋的信息,給電子水泵所在回路的電器控制元件IGBT輸入高電壓,使IGBT內部的場效應管導通,所在回路通電,電子水泵開始工作。
一些實施例中,所述控制模塊包括受所述控制板41控制的電控器件42,所述電控器件42控制所述加熱裝置2的工作狀態(tài)。具體的,所述電控器件42可采用電磁繼電器等,電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。當電磁繼電器的線圈通電后,鐵芯和線圈產生電磁感應,銜鐵被吸附往上拉,帶動彈簧片,最后導致觸電閉合或者斷開。
一些實施例中,所述加熱裝置2引出有正極柱和負極柱,所述電控器件通過控制所述正極柱和所述負極柱所在回路的通斷來控制所述加熱裝置的工作狀態(tài)。具體的,所述加熱裝置2可采用電阻絲加熱器、陶瓷加熱器等。所述蓋板上的兩電極柱連接電源的正負極,正常 通電后,加熱裝置2便可以對電池組5加熱。進一步的,所述電控器件42包括控制開關,所述控制開關設置于電極柱與電源的電極之間。當電控器件42沒有通電時,所述電控器件42沒有通電,則控制開關不閉合,所述加熱裝置2不工作;當系統(tǒng)需要加熱時,電控器件42通電,電控器件42內部線圈通電后產生電磁感應,控制開關受電磁力作用閉合,加熱裝置2所在回路閉合通電,加熱裝置2開始工作。最終實現電控器件42對加熱裝置2工作狀態(tài)的控制。
一些實施例中,所述電池組熱管理系統(tǒng)包括連接所述管道的補給裝置61,所述補給裝置61通過補水管62和排氣管63與所述管道連接。所述補給裝置61用于補充加熱介質,同時管道內產生的氣體可通過排氣管63排到補給裝置61內,然后在補給裝置61內從透氣口排出,避免過多的氣泡聚集,導致加熱裝置干燒,造成加熱器損壞。
本實用新型中所述控制模塊根據接受的溫度信息控制所述加熱裝置2的工作狀態(tài)、所述控制模塊接收所述壓力傳感器13的壓力信息并根據壓力信息控制所述加熱裝置2的工作狀態(tài),具體是指控制模塊以壓力信息和溫度信息作為電池組熱管理系統(tǒng)控制所述加熱裝置2的條件,根據這兩類信息反饋,綜合判斷,然后控制加熱裝置2的工作狀態(tài),以下為一個具體實施例的詳細過程。
如圖1所示,當電池組在低溫的環(huán)境下工作的時候,所述加熱裝置可采用電阻絲加熱器,所述電阻絲加熱器中的第一溫度傳感器會將溫度T1傳給控制模塊,同時電池組中的第二溫度傳感器也將溫度t1傳給控制模塊,若T1和t1均小于設定值T0時,控制模塊發(fā)出控制 指令,驅動電子水泵開始工作,電子水泵讓管道內的加熱介質循環(huán)流動,電阻絲加熱器的出口處的壓力傳感器檢測到壓力值K1,當K1小于設定值K0時,電阻絲加熱器不工作,直至K1大于或者等于K0,所述K0為加熱介質充滿管道內時的壓力值,控制模塊發(fā)出指令給繼電器,繼電器通電,繼電器的常開觸點閉合,電阻絲加熱器的兩個電極接入通電的回路中,電阻絲加熱器通電后,電阻絲發(fā)熱,所述加熱介質得到加熱,被加熱的加熱介質流入電池組內,對電池組進行加熱。電阻絲加熱器工作一段時間后加熱介質溫度升高,至第一溫度傳感器檢測到溫度值T2等于設定值T20或者第一溫度傳感器檢測到溫度值t2的值等于設定值t20時,控制模塊發(fā)出指令,繼電器斷電,繼電器斷開電阻絲加熱器的電極,電阻絲加熱器停止工作,但電子水泵繼續(xù)工作一段時間后才停止。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實 用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。