一种基于TEC的动力电池热管理系统及其控制方法技术方案

一种基于TEC的动力电池热管理系统，包括动力电池包、与动力电池包一一对应的TEC总成、控制器，控制器包括依次连接的电池温度采集模块、BMS模块、开关元件驱动模块，电池温度采集模块的输入端与动力电池包内的温度传感器相连，开关元件驱动模块的输出端通过DC/DC变换器与TEC总成相连，控制方法包括BMS模块对来自温度采集模块的动力电池温度信号进行处理后输出控制指令给开关元件驱动模块，若动力电池温度不在其合适工作温度范围内，开关元件驱动模块驱动TEC总成进行制冷散热或加热温控操作，若动力电池温度在其合适工作温度范围内，TEC总成则不进行温控操作。本设计不仅简化了控制，而且提高了系统的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TEC的动力电池热管理系统及其控制方法
本专利技术属于电动汽车温度控制
，具体涉及一种基于TEC的动力电池热管理系统及其控制方法，适用于简化控制、提高系统的工作效率。
技术介绍
电动汽车动力电池热管理系统的主要功能包括：在电池温度较高时对其进行有效散热，防止电池热失控；在电池温度较低时进行预热，使电池升温，确保低温下电池的充电、放电性能和安全性；减小电池组内的温度差异，防止高温位置处的电池寿命衰减过快，以提升电池组整体寿命。按照传热介质的不同，动力电池热管理冷却方式主要有：1)自然散热；2)强制风冷；3)液冷；4)直冷；5)相变材料。目前电动汽车动力电池热管理技术主要以空气热管理和液体热管理为主，相变材料热管理技术目前还处在小范围的探索试验阶段。空气热管理系统中的自然冷却系统受环境温度影响大，并且只能在室外温度适宜的情况下对动力电池进行散热，无法实现在寒冷天气对动力电池进行预热，因此使用范围受限。利用车载空调系统的空气热管理系统需要与整车空调系统进行集成，需要布置制冷剂管道和冷却水管道，而且还需要设计风道，使用冷空气对动力电池进行均匀散热，空调单元需要占据很大的空间；因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TEC的动力电池热管理系统，包括多个动力电池包（1）、与动力电池包（1）一一对应的TEC总成（2）、控制器（3），所述动力电池包（1）内设置有用于检测动力电池温度的传感器，该传感器的输出端与控制器（3）的输入端相连接，控制器（3）的输出端与TEC总成（2）相连接，其特征在于：所述控制器（3）包括依次连接的电池温度采集模块（31）、BMS模块（32）、开关元件驱动模块（33），所述电池温度采集模块（31）的输入端与传感器相连接，所述开关元件驱动模块（33）的输出端通过DC/DC变换器（4）与TEC总成（2）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于TEC的动力电池热管理系统，包括多个动力电池包（1）、与动力电池包（1）一一对应的TEC总成（2）、控制器（3），所述动力电池包（1）内设置有用于检测动力电池温度的传感器，该传感器的输出端与控制器（3）的输入端相连接，控制器（3）的输出端与TEC总成（2）相连接，其特征在于：所述控制器（3）包括依次连接的电池温度采集模块（31）、BMS模块（32）、开关元件驱动模块（33），所述电池温度采集模块（31）的输入端与传感器相连接，所述开关元件驱动模块（33）的输出端通过DC/DC变换器（4）与TEC总成（2）相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于TEC的动力电池热管理系统，其特征在于：所述动力电池包（1）包括箱体（11）、位于箱体（1）内部的动力电池模组（12），所述TEC总成（2）包括多个串联连接的TEC热管理组件（21），该TEC热管理组件（21）位于箱体（11）的底板（111）与动力电池模组（12）之间，且TEC热管理组件（21）由动力电池模组（12）供电。3.根据权利要求2所述的一种基于TEC的动力电池热管理系统，其特征在于：所述底板（111）上均匀开设有多个通孔（112），所述TEC热管理组件（21）包括由其一侧到另一侧依次布置的均温板（211）、TEC（212）、散热器（214），所述均温板（211）的周圈与底板（111）固定连接，所述散热器（214）经由通孔（112）延伸至箱体（11）的外部。4.根据权利要求3所述的一种基于TEC的动力电池热管理系统，其特征在于：所述均温板（211）与散热器（214）之间设置有隔热层（213），且均温板（211）与底板（111）之间设置有密封垫（6）。5.根据权利要求3或4所述的一种基于TEC的动力电池热管理系统，其特征在于：所述均温板（211）与电池模组（12）之间、TEC（212）与散热器（214）之间均设置有导热硅胶层（14）。6.根据权利要求3或4所述的一种基于TEC的动力电池热管理系统，其特征在于：所述底板（111）的外侧设置有散热器风道（13），所述散热器风道（13）的入口、出口分别位于箱体（11）的前、后端，且散热器风道（13）的入口处设置有底部进风的鼓风机（5），该鼓风机（5）由动力电池模组（12）供电。7.根据权利要求1－3中任一项所述的一种基于TEC的动力电池热管理系统，其特征在于：所述DC/DC变换器（4）为PWM型DC/DC变换器。8.一种权利要求1所述的基于TEC的动力电池热管理系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法依次包括以下步骤：一、设定动力电池的合适工作温度范围TL～TH、极限最低工作温度Tmin、极限最高工作温度Tmax；二、首先温度采集模块（31）将检测到的动力电池温度信号发送给BMS模块（32），BMS模块（32）再对所述温度信号进行处理，并输出控制指令给开关元件驱动模块（33），若检测到的动力电池温度不在其合适工作温度范围内，开关元件驱动模块（33）根据所述控制指令驱动DC/DC变换器（4）控制TEC总成（2）进行制冷散热或加热温控操作，若检测到的动力电池温度在其合适工作温度范围内，则TEC总成（2）不进行温控操作。9.根据权利要求8所述的一种基于TEC的动力电池热管理系统的控制方法，其特征在于：步骤二中，所述若检测到的动力电池温度不在其合适工作温度范围内，开关元件驱动模块（33）根据所述控制指令驱动DC/DC变换器（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯炯，宋宏贵，刘金鑫，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42