一种电池包温度控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电动车技术领域，具体涉及一种电池包温度控制系统及方法。包括膨胀水箱、散热器及风扇总成和用于连接水泵、燃油加热器、温度传感器和若干个电池包液冷板的主管，所述膨胀水箱与散热器及风扇总成进水口连通，还包括水路分配器和水路汇流阀，所述主管通过水路分配器分为若干支管，所述支管通过所述水路汇流阀汇集至主管，所述若干个电池包液冷板并联设置在各个支管上，所述温度传感器包括设置在水泵下游与水路分配器上游之间的温度传感器TS1和设置在水泵上游与水路汇流阀下游之间的温度传感器TS2。降低了电池包之间的温差，提高了测量精度，使电池包目标温度的计算更准确，提高了电池整体寿命。

A Battery Pack Temperature Control System and Method

The invention relates to the technical field of electric vehicles, in particular to a battery pack temperature control system and method. Including expansion water tank, radiator and fan assembly and chiefs for connecting pumps, fuel heaters, temperature sensors and several batteries with liquid cooling plates. The expansion water tank is connected with the inlet of radiator and fan assembly, and also includes a water distributor and a water channel confluence valve. The chiefs are divided into several branch pipes through the water channel distributor, and the branch pipes pass through the water channel confluence valve sink. The temperature sensor includes a temperature sensor TS1 between the downstream of the pump and the upstream of the water distributor and a temperature sensor TS2 between the upstream of the pump and the downstream of the water catchment valve. It reduces the temperature difference between the battery packs, improves the measurement accuracy, makes the calculation of the target temperature of the battery pack more accurate, and improves the overall life of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种电池包温度控制系统及方法
本专利技术涉及电动车
，具体涉及一种电池包温度控制系统及方法。
技术介绍
目前，新能源汽车已是全球汽车产业发展的大趋势。而作为新能源汽车领域的大国，新能源汽车在我国南方发展迅猛、在北方地区持续低迷已是不争的事实。究其原因，是由于大多数的动力电池当温度高于40℃和低于0℃都会影响电池的充放电效能、容量和寿命，并且电池箱为了散热需要，没有加设保温层，当北方进入冬季时，如果室外温度为-25℃甚至更低时，严重的影响了动力电池的充放电效果。为解决以上问题，一是研究新型电池材料及技术，提高动力电池自身的温度适应范围，二是增加预热、保温装置，提高动力电池包的自身温度，满足动力锂电池的使用温度要求。现有的电动车大多采用预热保温的方式提高电池的环境适应性，而现有电动车的循环系统，各个电池包单体全部串连在主管路上，由于管路太长，温度损失较大，造成不同电池包之间的温差较大。且电池包在加热时，并不能保证温度同时达到目标温度。这就导致目标温度计算不准确，且加热完成后，有的电池包超过目标温度，而有的电池包还未达到目标温度，这均会影响到电池包的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种电池包之间加热温度误差小，且能保证每个电池包均能达到目标温度，提高电池使用寿命的电池包温度控制系统及方法。本专利技术一种电池包温度控制系统，其技术方案为：包括膨胀水箱、散热器及风扇总成和用于连接水泵、燃油加热器、温度传感器和若干个电池包液冷板的主管，所述膨胀水箱与散热器及风扇总成进水口连通，还包括水路分配器和水路汇流阀，所述主管通过水路分配器分为若干支管，所述支管通过所述水路汇流阀汇集至主管，所述若干个电池包液冷板并联设置在各个支管上，所述温度传感器包括设置在水泵下游与水路分配器上游之间的温度传感器TS1和设置在水泵上游与水路汇流阀下游之间的温度传感器TS2。较为优选的，还包括第一两位三通阀和第二两位三通阀，所述第一两位三通阀的进水口与水泵连接，两个出水口分别与散热器及风扇总成的进水口和第二两位三通阀的一个进水口连接，所述第二两位三通阀的出水口与温度传感器TS1连接，所述第二两位三通阀的另一个进水口与散热器及风扇总成的出水口连接。较为优选的，还包括若干压力传感器、若干流量传感器和若干电磁截止阀，所述水泵下游与水路分配器上游之间串联有压力传感器PS1和流量传感器FS1，所述水泵上游与水路汇流阀下游之间串联有压力传感器PS6和流量传感器FS2，每路支管在水路分配器和电池包液冷板之间均串联有电磁截止阀和压力传感器。较为优选的，还包括液体缓压器、电子膨胀阀、三通阀和四通阀，所述四通阀进水口与温度传感器下游主管连接，所述四通阀的三个出水口分别与液体缓压器进水口、电子膨胀阀进水口和压力传感器PS1上游主管连接，所述三通阀的两个进水口分别与电子膨胀阀出水口和流量传感器FS2下游主管连接，所述三通阀的出水口通过一个排气阀和一个冷却液滤清器与燃油加热器进水口连接。本专利技术一种电池包温度控制方法，其技术方案为：应用该方法的电池包温度控制系统中，电池包液冷板通过若干支管并联设置，且每条支路均设有电磁截止阀，该方法包括：接收启动指令；读取电池管理系统BMS的数据，根据电池管理系统BMS中各个电池包的平均温度数据进行工作模式判断：当各个电池包的平均温度数据＝设定电池包理想工作温度时，不作处理；当各个电池包的平均温度数据＞设定电池包理想工作温度，且温度差超过标定值，进入冷却模式；当各个电池包的平均温度数据＜设定电池包理想工作温度，且温度差超过标定值，系统进入加热模式；若进入冷却模式中，则接入散热器及风扇总成，并控制风扇运行，直至各个电池包的平均温度降低至目标温度T1；若进入加热模式，则启动燃油加热器对管路液体进行加热，在加热过程中，按照电池包温度达标的先后顺序依次断开各个电池包支路对应的电磁截止阀，直至所有电池包温度均达到目标温度T1。较为优选的，所述加热模式中，若加热后的温度超过目标加热温度T1，则进行降温处理；当加热后的温度超过设定值T3，则接入散热器及风扇总成，利用散热器中的液体来降温；当加热后的温度超过设定值T4，则接入散热器及风扇总成，同时开启散热风扇，利用散热器中的液体和风扇进行降温；所述T1＜T3＜T4。较为优选的，所述目标温度T1根据环境温度和各个电池包的平均温度进行计算，所述环境温度通过设置在水泵上游和下游的温度传感器TS2和温度传感器TS1进行测量；在进行所述工作模式判断之前，进行温度传感器TS1和温度传感器TS2故障检测：电池包温度控制系统的控制器上电时，若温度传感器TS1和温度传感器TS2反馈测量值无测量值或不在测量范围内，则判断温度传感器TS1或TS2故障，并发送温度传感器故障码代码；将温度传感器TS1和温度传感器TS2的测量值分别与BMS发送的各个电池包的平均温度进行比对，若误差超出合理范围，则判断温度传感器TS1或TS2故障，并发送温度传感器故障码代码。较为优选的，应用该方法的电池包温度控制系统中，在主管的水泵上游和下游、以及每个电池包对应的支管上均设有压力传感器，所述压力传感器的故障判断方法为：电池包温度控制系统的控制器上电时，若压力传感器无测量值或不在测量范围内，则判断该压力传感器故障，并发送压力传感器故障码代码；控制水泵以规定转速运行，将压力传感器的测量值与系统首次运行时压力传感器的标定值进行比对，若误差超出允许的误差范围，则判断该压力传感器故障，并发送压力传感器故障码代码。较为优选的，应用该方法的电池包温度控制系统中，在主管的水泵上游和下游设有流量传感器，所述流量传感器的故障判断方法为：电池包温度控制系统的控制器上电时，若流量传感器无测量值或不在测量范围内，则判断该流量传感器故障，并发送流量传感器故障码代码；控制水泵以规定转速运行，将上游和下游的流量传感器之间的测量差值与允许误差范围进行比较，若误差超出允许的误差范围，则判断该流量传感器故障，并发送流量传感器故障码代码；控制水泵以规定转速运行，将流量传感器的测量值与系统首次运行时流量传感器的标定值进行比对，若误差超出允许的误差范围，则判断该流量传感器故障，并发送流量传感器故障码代码。较为优选的，还包括主管和支管状态判断，其方法为：在所有传感器无故障的前提下若在一个采样时间段内，水泵上游和下游的流量传感器测量值相同，且水泵上游和下游的压力传感器测量值以及每条支路上的压力传感器测量值均相同，则判断为主管与支管均正常；若在一个采样时间段内，水泵上游和下游的流量传感器测量值相同，且水泵上游和下游的压力传感器测量值相同，若某条支管的压力传感器测量值大于水泵上游和下游的压力传感器测量值，则判断为该条支管堵塞；若在一个采样时间段内，水泵下游流量传感器测量值大于上游的流量传感器测量值，水泵下游压力传感器测量值大于上游的压力传感器测量值，且各条支路上压力传感器测量值相等并大于水泵上游、下游压力传感器测量值，则判断为各电池包支管压力传感器下游部分漏液；若在一个采样时间段内，水泵下游流量传感器测量值大于上游的流量传感器测量值，水泵下游压力传感器测量值大于上游的压力传感器测量值，且各条支路上压力传感器测量值与水泵上游、下游压力传感器测量值相等，则判断为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池包温度控制系统，包括膨胀水箱(1)、散热器及风扇总成(2)和用于连接水泵(33)、燃油加热器(32)、温度传感器和若干个电池包液冷板的主管，所述膨胀水箱(1)与散热器及风扇总成(2)进水口连通，其特征在于：还包括水路分配器(10)和水路汇流阀(23)，所述主管通过水路分配器(10)分为若干支管，所述支管通过所述水路汇流阀(23)汇集至主管，所述若干个电池包液冷板并联设置在各个支管上，所述温度传感器包括设置在水泵(33)下游与水路分配器(10)上游之间的温度传感器TS1(5)和设置在水泵(33)上游与水路汇流阀(23)下游之间的温度传感器TS2(25)。

【技术特征摘要】
1.一种电池包温度控制系统，包括膨胀水箱(1)、散热器及风扇总成(2)和用于连接水泵(33)、燃油加热器(32)、温度传感器和若干个电池包液冷板的主管，所述膨胀水箱(1)与散热器及风扇总成(2)进水口连通，其特征在于：还包括水路分配器(10)和水路汇流阀(23)，所述主管通过水路分配器(10)分为若干支管，所述支管通过所述水路汇流阀(23)汇集至主管，所述若干个电池包液冷板并联设置在各个支管上，所述温度传感器包括设置在水泵(33)下游与水路分配器(10)上游之间的温度传感器TS1(5)和设置在水泵(33)上游与水路汇流阀(23)下游之间的温度传感器TS2(25)。2.根据权利要求1所述的电池包温度控制系统，其特征在于：还包括第一两位三通阀(3)和第二两位三通阀(4)，所述第一两位三通阀(3)的进水口与水泵(33)连接，两个出水口分别与散热器及风扇总成(2)的进水口和第二两位三通阀(4)的一个进水口连接，所述第二两位三通阀(4)的出水口与温度传感器TS1(5)连接，所述第二两位三通阀(4)的另一个进水口与散热器及风扇总成(2)的出水口连接。3.根据权利要求1所述的电池包温度控制系统，其特征在于：还包括若干压力传感器、若干流量传感器和若干电磁截止阀，所述水泵(33)下游与水路分配器(10)上游之间串联有压力传感器PS1(8)和流量传感器FS1(9)，所述水泵(33)上游与水路汇流阀(23)下游之间串联有压力传感器PS6(24)和流量传感器FS2(27)，每路支管在水路分配器(10)和电池包液冷板之间均串联有电磁截止阀和压力传感器。4.根据权利要求3所述的电池包温度控制系统，其特征在于：还包括液体缓压器(7)、电子膨胀阀(29)、三通阀(28)和四通阀(6)，所述四通阀(6)进水口与温度传感器下游主管连接，所述四通阀(6)的三个出水口分别与液体缓压器(7)进水口、电子膨胀阀(29)进水口和压力传感器PS1(8)上游主管连接，所述三通阀(28)的两个进水口分别与电子膨胀阀(29)出水口和流量传感器FS2(27)下游主管连接，所述三通阀(28)的出水口通过一个排气阀(26)和一个冷却液滤清器(31)与燃油加热器(32)进水口连接。5.一种电池包温度控制方法，其特征在于：应用该方法的电池包温度控制系统中，电池包液冷板通过若干支管并联设置，且每条支路均设有电磁截止阀，该方法包括：接收启动指令；读取电池管理系统BMS的数据，根据电池管理系统BMS中各个电池包的平均温度数据进行工作模式判断：当各个电池包的平均温度数据＝设定电池包理想工作温度时，不作处理；当各个电池包的平均温度数据＞设定电池包理想工作温度，且温度差超过标定值，进入冷却模式；当各个电池包的平均温度数据＜设定电池包理想工作温度，且温度差超过标定值，系统进入加热模式；若进入冷却模式中，则接入散热器及风扇总成，并控制风扇运行，直至各个电池包的平均温度降低至目标温度T1；若进入加热模式，则启动燃油加热器对管路液体进行加热，在加热过程中，按照电池包温度达标的先后顺序依次断开各个电池包支路对应的电磁截止阀，直至所有电池包温度均达到目标温度T1。6.如权利要求5所述的电池包温度控制方法，其特征在于：所述加热模式中，若加热后的温度超过目标加热温度T1，则进行降温处理；当加热后的温度超过设定值T3，则接入散热器及风扇总成，利用散热器中的液体来降温；当加热后的温度超过设定值T4，则接入散热器及风扇总成，同时开启散热风扇，利用散热器中的液体和风扇进行降温；所述T1＜T3＜T4。7.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，李峰，张伟，王超，
申请(专利权)人：东风电动车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42