一种相变材料智能化控温充能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种相变材料智能化控温充能系统，包括以下：客户端、服务端器端、电动汽车端和充电桩端；服务器端包括服务器和数据库；服务器用来处理系统中的各种数据；客户端与数据库和服务器建立通讯连接；电动汽车端包括：相变储能箱、电池监测单元、电池温度分析单元、总线通讯单元和分析服务器；充电桩端包括充电桩系统、充电充能控制器和总线通讯网关；本发明专利技术的有益效果是：实现新能源电动汽车的电池模组温度周骤变时能够及时预警的功能，保障新能源电动汽车电池模组运行高效性。新能源电动汽车电池模组运行高效性。新能源电动汽车电池模组运行高效性。

【技术实现步骤摘要】
一种相变材料智能化控温充能系统


[0001]本专利技术涉及电动汽车多能流综合利用领域，尤其涉及一种相变材料智能化控温充能系统。

技术介绍

[0002]化石能源广泛使用而引起的温室气体和污染物排放已成为当今世界各国面临的共同挑战。在北方进入秋冬季节后，消费者发现所有的新能源汽车续航都会大幅度缩水，在寒冷的环境下电动汽车基本都存在无法充放电，整车无法启动，空调耗能高的问题。电动汽车的性能主要受动力电池的影响，而低温条件下锂离子动力电池的充放电效率下降，放电容量和电池容量衰减，电动车冬季的加速性能会损失惨重，制约了纯电动汽车在我国北方城市的推广和发展。

技术实现思路

[0003]针对以上技术问题，应用相变材料冷
‑
热双模式供能替代现有依靠电池自身电量加热的模式，将相变潜热大、相变时体积变化小、传热稳定的相变材料(PCM)装配到波纹夹板后与换热介质叠构成相变储能箱，低温环境时相变储能箱蓄热，在汽车行驶或静置时为电池供热；在高温环境预先蓄冷，利用自身释放冷量的特点大幅吸收电池自身产热，使电池处于适宜的温度环境，而本产品针对相变材料供能的应用开发了相变材料智能化控温充能系统。
[0004]本专利技术提供的一种变材料智能化控温充能系统，包括：客户端、服务端器端、电动汽车端和充电桩端；
[0005]服务器端包括服务器和数据库；数据库用于存储系统中的数据信息；服务器用来处理系统中的数据；
[0006]客户端与服务器端通过网络通讯连接；
[0007]电动汽车端包括：相变储能箱、电池监测单元、电池温度分析单元、总线通讯单元和分析服务器；
[0008]电池监测单元采集并存储动力电池组件的信息数据，电池温度分析单元与分析服务器进行连接，实现天气预警功能；
[0009]相变储能箱一端与天气预警模块连接，在天气骤变进行预案应对，另一端直接与电池温度分析单元连接，进行温控供能模式切换；
[0010]电池监测单元与总线通讯单元连接；
[0011]充电桩端包括充电桩系统、充电充能控制器和总线通讯网关；
[0012]总线通讯网关通过Internet网络连接总线通讯单元和服务器端，实现数据的交换；充电桩系统与充电充能控制器电性连接；充电充能控制器用于控制相变储能箱和动力电池与充电桩之间的连接。
[0013]进一步地，所述相变储能箱的构成具体为：将相变潜热大、相变时体积变化小、传
热稳定的相变材料PCM装配到波纹夹板后与换热介质叠构成相变储能箱；低温环境时相变储能箱蓄热，在汽车行驶或静置时为电池供热；在高温环境预先蓄冷，利用自身释放冷量的特点大幅吸收电池自身产热，使电池处于适宜的温度环境。
[0014]进一步地，电动汽车还包括温度传感器，所述温度传感器与电池模组中电池对应，通过温度传感器分别检测新能源电动汽车的电池模组中电池的外壁温度和各电池周围空气温度，T
1i
和T
2i
分别表示电池外壁温度和周围空气温度，ΔT
i
表示电动汽车的第i个电池外壁温度与周围空气温度对比差值。
[0015]分析服务器通过Internet与天气预警模块连接，根据电池外壁温度变换切换相变储能箱的工作模式。
[0016]所述客户端通过服务器的internet网络连接至总线通讯网关，并经过充电桩系统和充电充能控制器，实时进行充能控制操作，实现延时充电功能，将充电充能操作调整到用电低谷时段。
[0017]本专利技术提供的有益效果是：(1)本专利技术选择相变潜热大、相变时体积变化小的相变材料应用到现有电池加热系统，低温环境时相变储能箱蓄热，在汽车行驶或静置时为电池供热；在高温环境预先蓄冷，利用自身释放冷量的特点大幅吸收电池自身产热，使电池处于适宜的温度环境。
[0018](2)本专利技术基于物联网实现的电动汽智能化车充能系统，能实现电动汽车智能充电设施延时充电功能，将充电充能操作调整到用电低谷时段。
[0019](3)本专利技术通过计算新能源电动汽车的电池模组的综合运行温，同时将新能源电动汽车的电池模组的综合运行温差与设定的电池运行温差阈值进行对比，若大于设定的阈值则发出预警提醒，从而实现新能源电动汽车的电池模组温度周骤变时能够及时预警的功能，保障新能源电动汽车电池模组运行高效性。
附图说明
[0020]图1是本专利技术系统结构图；
[0021]图2是嵌入相变储能箱的电动汽车系统框架图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。
[0023]请参考图1，一种相变材料智能化控温充能系统，包括以下
[0024]客户端、服务端器端、电动汽车端和充电桩端；
[0025]服务器端包括服务器和数据库；数据库用于存储系统中的数据信息；服务器用来处理系统中的数据；
[0026]客户端与服务器端通过网络通讯连接；
[0027]电动汽车端包括：相变储能箱、电池监测单元、电池温度分析单元、总线通讯单元和分析服务器；
[0028]电池监测单元采集并存储动力电池组件的信息数据，电池温度分析单元与分析服务器进行连接，实现天气预警功能；
[0029]相变储能箱一端与天气预警模块连接，在天气骤变进行预案应对，另一端直接与电池温度分析单元连接，进行温控供能模式切换；
[0030]电池监测单元与总线通讯单元连接；
[0031]充电桩端包括充电桩系统、充电充能控制器和总线通讯网关；
[0032]总线通讯网关通过Internet网络连接总线通讯单元和服务器端，实现数据的交换；充电桩系统与充电充能控制器电性连接；充电充能控制器用于控制相变储能箱和动力电池与充电桩之间的连接。
[0033]为了更好的解释，本专利技术对系统中的各个单元进行详细阐述：
[0034](1)客户端：用于与服务器端交换数据，可以查询服务器的数据或向服务器发送控制命令。
[0035]所述客户端为通过电信提供的PPP链路接入Internet网络的PC机，或基于4G、WIFI等无线通讯技术接入Internet网络的手机、平板电脑，或基于电力线载波等方式接入的其他终端设备。
[0036]客户端的操控基于远程监视控制软件，该远程监视控制软件是基B/S(客户端/服务器端)或者基于C/S模式(浏览器端/服务器端)的电动汽车远程控制软件，在软件中可以查询电动汽车动力电池组件和相变储能箱的充能情况、剩余充能时间等具体数据，并且可以远程下达切换充能模式、预约低谷充能等控制指令。
[0037]带入生活场景就是当车主驾驶至充电桩时可以选择即时充电也可以选择充电延时功能，电动汽车会自动连接至智能电网，在城市用电低谷期自动打开充电控制器进行充电，同时也会对相变储能箱进行充能，使其储备一定量的冷量和热量。充电过程该车主临时需要外出，用户用手机APP(客户端)查询，电动汽车的电池目前的电量大约为40％，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变材料智能化控温充能系统，其特征在于：包括：客户端、服务端器端、电动汽车端和充电桩端；服务器端包括服务器和数据库；数据库用于存储系统中的数据信息；服务器用来处理系统中的数据；客户端与服务器端通过网络通讯连接；电动汽车端包括：相变储能箱、电池监测单元、电池温度分析单元、总线通讯单元和分析服务器；电池监测单元采集并存储动力电池组件的信息数据，电池温度分析单元与分析服务器进行连接，实现天气预警功能；相变储能箱一端与天气预警模块连接，在天气骤变进行预案应对，另一端直接与电池温度分析单元连接，进行温控供能模式切换；电池监测单元与总线通讯单元连接；充电桩端包括充电桩系统、充电充能控制器和总线通讯网关；总线通讯网关通过Internet网络连接总线通讯单元和服务器端，实现数据的交换；充电桩系统与充电充能控制器电性连接；充电充能控制器用于控制相变储能箱和动力电池与充电桩之间的连接。2.如权利要求1所述的一种相变材料智能化控温充能系统，其特征在于：所述相变储能箱的构成具体为：将相变潜热大、相变时体积变化小、传热稳定的相变材料PCM装配...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩家成，袁运洋，陈应泉，赵悦，李凯文，杨鹏，伍阳，杨海平，陈汉平，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：