一种相变储能液冷板、电池包主动热管理系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种相变储能液冷板、电池包主动热管理系统及控制方法，包括电池模组、温度传感器、相变储能液冷板、导热胶、电池管理系统、油门开度传感器、制动开度传感器、速度传感器、温度传感器控制线束、电源线束、其他传感器线束、控制阀控制线束、控制阀、水泵；电池模组与相变材料储能液冷板通过导热胶粘性连接，相变储能液冷板以及模组与温度传感器相连，温度传感器与电池管理系统通过控制线束相连；油门开度传感器、制动开度传感器、速度传感器与电池管理系统通过控制线束相连；电池管理系统根据传感器传来的信息，控制水泵以及控制阀，用以控制电池包的整体温升，增加电池包一致性；本发明专利技术具有灵活度高，散热效果好，适应性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种相变储能液冷板、电池包主动热管理系统及控制方法
本专利技术涉及轨道交通电池模组散热的
，具体涉及一种相变储能液冷板、电池包主动热管理系统及控制方法。
技术介绍
目前国内外城市轨道交通车辆均采用电力电源，供电制式为DC750V和DC1500V。一旦发生故障，将导致牵引供电的中断，影响城市轨道交通运营的质量，造成运营损失。轨道车装载应急牵引电池模组系统，在车辆故障情况下，列车转入应急自牵引模式，依靠自身配置的应急牵引电池模组系统将列车行驶至最近的站点。由于电池模组作为主要应急牵引来源，功率大、电压等级高，所以对电池模组热管理尤为重要。电池模组在大倍率的放电情况下，电池产生大量的热量，同时由于电池模组内部结构的原因，各电池单体的温度上升速率存在差异，长时间工作时，部分电池温度过高，同时电池模组内部温度差异过大，会使电池模组整体使用性能以及使用寿命降低。为了保证电池模组能正常工作，延长其使用寿命并保证其工作性能，电池模组的散热系统至关重要。现在对于应急牵引电池模组系统的散热方式与电动汽车的电池模组散热方式比较近似，由于放电倍率大的原因，采用液冷板的液冷式散热是主流。通过在电池模组下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相变储能器及循环液冷的电池包主动热管理系统，其特征在于，包括：包括：电气系统、冷却系统；所述电气系统包括电池模组(1)、温度传感器、温度传感器控制线束(25)、电池管理系统(17)、电源线束(26)、蓄电池(18)、控制线束、油门开度传感器(20)、制动开度传感器(21)、速度传感器(19)、其他传感器线束(27)、控制阀控制线束(28)；所述冷却系统包括控制阀、相变储能液冷板(2)、循环水管(24)、散热器(22)、储水器(23)、水泵(16)、导热胶(3)；所述电池模组(3)与所述相变材料储能液冷板(2)通过导热胶(3)连接；所述相变材料储能液冷板(2)以及所述电池模组(1)与...

【技术特征摘要】
1.一种基于相变储能器及循环液冷的电池包主动热管理系统，其特征在于，包括：包括：电气系统、冷却系统；所述电气系统包括电池模组(1)、温度传感器、温度传感器控制线束(25)、电池管理系统(17)、电源线束(26)、蓄电池(18)、控制线束、油门开度传感器(20)、制动开度传感器(21)、速度传感器(19)、其他传感器线束(27)、控制阀控制线束(28)；所述冷却系统包括控制阀、相变储能液冷板(2)、循环水管(24)、散热器(22)、储水器(23)、水泵(16)、导热胶(3)；所述电池模组(3)与所述相变材料储能液冷板(2)通过导热胶(3)连接；所述相变材料储能液冷板(2)以及所述电池模组(1)与温度传感器相连，所述温度传感器与所述电池管理系统(17)通过控制线束相连；所述油门开度传感器(20)、制动开度传感器(21)、速度传感器(19)与电池管理系统(17)通过控制线束相连；所述蓄电池(18)通过电源线束(26)给电池管理系统(17)、温度传感器、油门开度传感器(20)、制动开度传感器(21)、速度传感器(19)供电；所述相变储能液冷板(2)与控制阀之间、相变储能液冷板(2)与散热器(22)之间、散热器(22)与储水器(23)之间、储水器与水泵(16)之间、水泵与相变储能液冷板之间通过循环水管(24)相连，冷却液在该循环系统内流动；电池管理系统(17)通过控制线束与控制阀、水泵(16)相连，所述电池管理系统(17)根据传感器传来的信息，控制水泵(16)以及控制阀的工作状态，用以控制电池模组(1)的整体温升，增加电池模组一致性；蓄电池(18)与控制阀、水泵通过电源线束(26)相连以供电。2.根据权利要求1所述的一种基于相变储能器及循环液冷的电池包主动热管理系统，其特征在于，所述相变储能液冷板(2)为类“山”字型结构，结构内部由分隔板分为两层，其中一层内为可流动的冷却液、另一层内为密闭的相变材料。3.根据权利要求2所述的一种基于相变储能器及循环液冷的电池包主动热管理系统，其特征在于，所述电池模组(1)镶嵌在所述液冷板的“山指”之间，所述电池模组四周贴上导热胶(3)，通过导热胶与液冷板的壳体外壁粘性连接；所述电池模组(1)与所述液冷板在位于“山指”顶端的一侧对齐，所述温度传感器设置在两者对齐的一侧，用于感知两者的温度信息并传送给电池管理系统。4.根据权利要求2所述的一种基于相变储能器及循环液冷的电池包主动热管理系统，其特征在于，所述控制阀能分别与液冷板的每个“山指”相连，用于控制液冷板内流道的冷却液流动；所述控制阀的开闭由电池管理系统输出信号控制。5.根据权利要求1所述的一种基于相变储能器及循环液冷的电池包主动热管理系统，其特征在于，所述电池管理系统(17)能够根据传感器采集的信息，控制电池包主动热管理系统的工作状态：所述电池管理系统(17)通过温度传感器检测各电池模组温度，结合油门开度传感器(20)、制动开度传感器(21)、速度传感器(19)的数据以及电池模组(1)的合适工作温度范围判断是否有电池模组(1)达到散热要求，若有，则电池管理系统(17)控制控制阀打开、水泵(16)打开促使冷却液循环、散热器(22)打开对冷却液进行散热；同时针对不需要进行散热的电池模组(1)，关闭该电池模组(1)所对应的控制阀，将不需要散热的电池模组对应的冷却液流道封住；电池管理系统(17)进一步通过温度传感器对需要散热的电池模组(1)的温度分布进行分析，判断需要散热的电池模组内部的高低温度分布情况，进一步分析最佳散热效率的控制阀开关情况，通过不同电池模组对应的控制阀的开合以及水泵的流速控制、对流道进行实时控制，使散热效率始终维持在最佳状态。6.根据权利要求5所述的一种基于相变储能器及循环液冷的电池包主动热管理系统，其特征在于，所述电池管理系统通过不同电池模组对应的控制阀的开合以及水泵的流速控制、对流道进行实时控制时，分为四种情况进行分别控制：设采集油门开度数据a、制动开度数据b、速度数据g和电池模组温度数据t1，t2，t3，t4，t5，t6，对所采集的油门开度数据a、制动开度数据b、速度数据g分别进行加速度运算，获得油门开度加速度a(a)、制动开度加速度a(b)和车辆加速度a(g)；对油门开度加速度a(a)和车辆加速度a(g)分别进行微分运算，并计算二者的微分比值da(a)/da(g)；模式一：{Max{t1，t2，t3，t4，t5，t6}≤温度上限值T0}∩{Max{t1，t2，t3，t4，t5，t6}-Min{t1，t2，t3，t4，t5，t6}≤温差上限值T1}；模式二：{{Max{t1，t2，t3，t4，t5，t6}＞温度上限值T0}∪{Max{t1，t2，t3，t4，t5，t6}-Min{t1，t2，t3，t4，t5，t6}＞温差上限值T1}}∩{{da(a)/da(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓明，唐伟，孙旭东，胡东海，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32