自动化码头AGV电池温度维护装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动化码头AGV电池温度维护装置和方法，包括若干电池模组、水冷系统、加热系统、水循环系统和电池管理系统，电池管理系统包括电芯温度检测模块和温控模块；水冷系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器；加热系统包括加热管；水循环系统包括水管路；水管路安装于电池模组的周边；蒸发器和加热管置于水管路中，水管路中填充有水；温控模块基于电芯温度检测模块获取电池模块的电芯温度，控制水冷系统或加热系统工作，通过水冷系统、加热系统和水循环系统的联合作用，能够防止电芯温度过高或过低，使得AGV电池的电芯温度维持在最佳温度区间内，减缓了电池衰减速度，避免其发生放电深度加大甚至过充过放的可能，有效延其使用寿命。

AGV Battery Temperature Maintenance Device and Method for Automation Wharf

The invention discloses an automatic terminal AGV battery temperature maintenance device and method, which includes several battery modules, water cooling system, heating system, water circulation system and battery management system. The battery management system includes core temperature detection module and temperature control module; the water cooling system includes compressor, condenser and evaporator; the heating system includes heating pipe; and the water circulation system includes water. Pipeline; Water pipeline is installed around battery module; Evaporator and heating pipe are placed in water pipeline, water is filled in water pipeline; Temperature control module is based on core temperature detection module to obtain the core temperature of battery module, control the operation of water cooling system or heating system. Through the combined action of water cooling system, heating system and water circulation system, the core temperature can be prevented from being too high or too low. The core temperature of AGV battery is maintained in the optimum temperature range, which slows down the attenuation speed of the battery, avoids the possibility of increasing discharge depth or even overcharging and overdischarging, and effectively prolongs its service life.

【技术实现步骤摘要】
自动化码头AGV电池温度维护装置和方法
本专利技术属于自动化码头
，具体地说，是涉及一种自动化码头AGV电池温度维护装置和方法。
技术介绍
自动化码头AGV(自动导引车)依靠电池维持运行动力，通常使用锂电池供电，在电量消耗至设定限值时充电。锂电池内部基本结构是由一个正极、一个负极以及在正负极之间的电解液所组成，电池放电的时候，负极通过氧化还原反应析出锂离子，通过电介质运动到正极，这时正极处于富锂态，负极处于贫锂态，在锂离子活动的过程中，产生的电子运动产生电流。在理想情况下，锂电池内部的氧化还原反应是可以无限循环下去的，也就意味着电池的寿命应该是趋于无穷的。但实际情况是，锂电池在现实中正常使用时其寿命会不断的衰减，这其中，温度是影响电池使用寿命的一个极其重要的因素。当电池温度升高时，锂电池内部的所有化学反应（包括正常的氧化还原反应以及能损耗电池内部活性物质的次生反应）速度会加快，同时电池内材料的腐蚀等也会加快，从而加速电池的衰减；当温度升高到一定程度时，电池会迅速失效，而当温度较低时，锂电池的化学反应迟缓，因此放电的电流变小，使得电池的可用容量降低，直接导致其放电深度加大甚至过充过放，从而降低其使用寿命。
技术实现思路
本申请提供了一种自动化码头AGV电池温度维护装置和方法，能够将AGV电池维护在最佳温度区间，延长电池的使用寿命。为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：提出一种自动化码头AGV电池温度维护装置，包括若干电池模组，还包括水冷系统、加热系统和水循环系统；所述水冷系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器；所述加热系统包括加热管；所述水循环系统包括水管路；所述水管路安装于所述电池模组的周边；所述蒸发器和所述加热管置于水管路中；所述水管路中填充有水；所述装置还包括电池管理系统，所述电池管理系统包括电芯温度检测模块和温控模块；所述电芯温度检测模块，用于获取所述电池模块的电芯温度；所述温控模块，用于基于所述电芯温度控制所述水冷系统或所述加热系统的工作，以实现将所述电池模组的温度控制在设定温度区间内。进一步的，所述温控模块包括制冷控制单元和制热控制单元；所述制冷控制单元，用于在所述电芯温度高于第一设定温度且持续第一时间时，控制所述水冷系统执行制冷，以使得所述蒸发器在所述水管路中吸热，对所述电池模组实施降温；所述制热控制单元，用于在所述电芯温度低于第二设定温度且持续第二时间时，控制所述加热系统制热，以使得所述加热管在所述水管路中放热，对所述电池模组实施加热。进一步的，所述水循环系统还包括水泵，所述水泵连接所述水管路；所述装置还包括温差控制模块，用于在所述电池模组间的温差大于第三设定温度时，驱动所述水泵工作，以使得所述水管路中的水平衡各电池模组的温度；以及，在所述电池模组间的温差小于第四设定温度时，控制停止所述水泵工作。进一步的，所述若干电池模组分为两组，分别置于第一电池箱和第二电池箱中；所述装置还包括电池组联控模块，用于在所述水冷系统制冷对第一电池箱的电池模组降温时，若第二电池箱内电池模组的电芯温度高于第五设定温度，则控制所述温控模块开启水冷系统对第二电池箱内的电池模组降温；以及，用于在所述加热系统制热对第一电池箱内的电池模组加热时，若第二电池箱内的电池模组的电芯温度低于第六设定温度，则控制所述温控模块开启加热系统对所述第二电池箱内的电池模组加热。进一步的，所述制冷控制单元，还用于在所述电芯温度低于第七设定温度且持续第三时间时，控制所述水冷系统停止制冷，以及在第四时间后关闭所述水泵；所述制热控制系统，还用于在所述电芯温度高于第八设定温度且持续第五时间时，控制所述加热系统停止制热，以及在第六时间后关闭所述水泵。提出一种自动化码头AGV电池温度维护方法，应用于上述的自动化码头AGV电池温度维护装置中，包括如下步骤：获取各电池模组的电芯温度；基于所述电芯温度判断是否需要启动水冷系统或加热系统；若是，控制开启所述水冷系统为所述电池模组降温，或开启所述加热系统为所述电池模组加热，以使得所述电池模组的温度控制在设定温度区间内。进一步的，基于所述电芯温度判断是否需要启动水冷系统，若是，则控制开启所述水冷空调为所述电池模组降温，具体包括：判断所述电芯温度是否高于第一设定温度且持续第一时间；若是，控制所述水冷系统执行制冷，以使得所述蒸发器在所述水管路中吸热，对所述电池模组实施降温；以及，继续获取电芯温度并判断其是否低于第七设定温度且持续第三时间；若是，控制所述水冷系统停止制冷。进一步的，基于所述电芯温度判断是否需要启动加热系统，若是，开启所述加热系统为所述电池模组加热，具体包括：判断所述电芯温度是否低于第二设定温度且持续第二时间；若是，控制所述加热系统制热，以使得所述加热管在所述水管路中放热，对所述电池模组实施加热；以及，继续获取电芯温度，并判断其是否高于第八设定温度且持续第五时间；若是，控制所述加热系统停止制热。进一步的，所述方法还包括：判断所述电池模组间的温差是否大于第三设定温度；若是，驱动所述水泵工作，以使得所述水管路中的水平衡各电池模组的温度；以及，在开启所述水泵之后，判断所述电池模组间的温差是否小于第四设定温度；若是，控制停止所述水泵工作。进一步的，所述若干电池模组分为两组，分别置于第一电池箱和第二电池箱中；所述方法还包括：在所述水冷系统制冷对所述第一电池箱内的电池模组降温时，判断所述第二电池箱内的电池模组的电芯温度是否高于第五设定温度；若是，控制开启所述水冷系统对所述第二电池箱内的电池模组降温；以及，在所述加热系统制热对第一电池箱内的电池模组加热时，判断所述第二电池箱内的电池模组的电芯温度是否低于第六设定温度；若是，控制开启所述加热系统对所述第二电池箱内的电池模组加热。与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的自动化码头AGV电池温度维护装置和方法中，包括水冷系统、加热系统和水循环系统，水冷系统中的蒸发器和加热系统中的加热管均安装在水循环系统的水管路中，水管路安装在AGV电池模组的周边，其中填充水，在电芯温度过高时，开启水冷系统，使得蒸发器在水管路中吸热，从而使得水管路中的水降温，起到对电池模组降温的作用，同时驱动水泵使得水管路中的水循环起来实施快速平衡降温；在电芯温度过低时，开启制热系统，使得加热管在水管路中放热，从而使得水管路中的水升温，起到对电池模组加热的作用，同时驱动水泵使得水管路中的水循环起来实施快速平衡升温；通过水冷系统、加热系统和水循环系统的联合作用，能够防止AGV电池的电芯温度过高或过低，使得AGV电池的电芯温度维持在最佳温度区间内，减缓了电池衰减速度，避免其发生放电深度加大甚至过充过放的可能，有效延长了AGV电池模组的使用寿命。结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1为本申请提出的自动化码头AGV电池温度维护装置的架构图；图2为本申请提出的自动化码头AGV电池温度维护装置的架构示意图；图3为本申请提出的自动化码头AGV电池温度维护方法的流程图；图4为基于本申请提出的自动化码头AGV电池温度维护装置和方法，实现的电芯温度趋势图；图5为基于本申请提出的自动化码头AGV电池温度维护装置和方法，实现的电芯温度趋势图。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动化码头AGV电池温度维护装置，包括若干电池模组，其特征在于，还包括水冷系统、加热系统和水循环系统；所述水冷系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器；所述加热系统包括加热管；所述水循环系统包括水管路；所述水管路安装于所述电池模组的周边；所述蒸发器和所述加热管置于水管路中；所述水管路中填充有水；所述装置还包括电池管理系统，所述电池管理系统包括电芯温度检测模块和温控模块；所述电芯温度检测模块，用于获取所述电池模块的电芯温度；所述温控模块，用于基于所述电芯温度控制所述水冷系统或所述加热系统的工作，以实现将所述电池模组的温度控制在设定温度区间内。

【技术特征摘要】
1.自动化码头AGV电池温度维护装置，包括若干电池模组，其特征在于，还包括水冷系统、加热系统和水循环系统；所述水冷系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器；所述加热系统包括加热管；所述水循环系统包括水管路；所述水管路安装于所述电池模组的周边；所述蒸发器和所述加热管置于水管路中；所述水管路中填充有水；所述装置还包括电池管理系统，所述电池管理系统包括电芯温度检测模块和温控模块；所述电芯温度检测模块，用于获取所述电池模块的电芯温度；所述温控模块，用于基于所述电芯温度控制所述水冷系统或所述加热系统的工作，以实现将所述电池模组的温度控制在设定温度区间内。2.根据权利要求1所述的自动化码头AGV电池温度维护装置，其特征在于，所述温控模块包括制冷控制单元和制热控制单元；所述制冷控制单元，用于在所述电芯温度高于第一设定温度且持续第一时间时，控制所述水冷系统执行制冷，以使得所述蒸发器在所述水管路中吸热，对所述电池模组实施降温；所述制热控制单元，用于在所述电芯温度低于第二设定温度且持续第二时间时，控制所述加热系统制热，以使得所述加热管在所述水管路中放热，对所述电池模组实施加热。3.根据权利要求2所述的自动化码头AGV电池温度维护装置，其特征在于，所述水循环系统还包括水泵，所述水泵连接所述水管路；所述装置还包括温差控制模块，用于在所述电池模组间的温差大于第三设定温度时，驱动所述水泵工作，以使得所述水管路中的水平衡各电池模组的温度；以及，在所述电池模组间的温差小于第四设定温度时，控制停止所述水泵工作。4.根据权利要求1所述的自动化码头AGV电池温度维护装置，其特征在于，所述若干电池模组分为两组，分别置于第一电池箱和第二电池箱中；所述装置还包括电池组联控模块，用于在所述水冷系统制冷对第一电池箱的电池模组降温时，若第二电池箱内电池模组的电芯温度高于第五设定温度，则控制所述温控模块开启水冷系统对第二电池箱内的电池模组降温；以及，用于在所述加热系统制热对第一电池箱内的电池模组加热时，若第二电池箱内的电池模组的电芯温度低于第六设定温度，则控制所述温控模块开启加热系统对所述第二电池箱内的电池模组加热。5.根据权利要求3所述的自动化码头AGV电池温度维护装置，其特征在于，所述制冷控制单元，还用于在所述电芯温度低于第七设定温度且持续第三时间时，控制所述水冷系统停止制冷，以及在第四时间后关闭所述水泵；所述制热控制系统，还用于在所述电芯温度高于第八设定温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，崔焕龙，王浩，唐立辉，孙秀良，邵晓明，许呈三，
申请(专利权)人：青岛港国际股份有限公司，青岛新前湾集装箱码头有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37