一种混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法和控制系统，根据动力电池电芯的温度，决定是否利用发动机冷却循环水的小循环为动力电池加热，通过电子流量阀调节小循环的冷却循环水流量，达到缓慢加热动力电池的目的，根据两个温度传感器测量冷却循环水经过动力电池前后的温度差控制电子流量阀的开度；根据是否同时开启驾驶室暖风，决定是否驾驶室加热；根据动力电池电芯的温度，决定是否开启压缩机冷却系统与电池换热器进行热交换，从而为动力电池降温；根据是否同时开启驾驶室冷风，决定是否为驾驶室降温。控制系统包括驾驶室温度控制系统和动力电池温度控制系统。电池热量等量供给，使电芯温度平稳上升，延长其使用寿命。延长其使用寿命。延长其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及装载机液压
，具体涉及一种混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]随着节能与环保的双重压力，燃油车开始逐渐退出市场，而纯电车型由于其技术弊端，尚不能全产业推广。混动车型在工程车领域有着无与伦比的技术路线优势，其既有燃油车宽泛的环境适应能力，可以24h不停机工作，又兼有纯电车型能耗低，能量利用率高的特性，且燃油和纯电之间混合使用时能够彼此互补。比如说，在电池包和驾驶室的制冷和制热场景中，燃油发动机产生的热量可以取代纯电的PTC应用于冬季电池包的加热和驾驶室的加热场景，降低电能消耗。
[0003]目前电池加热主要有两种方式：（1）使用PTC加热防冻液间接给电芯加热；混动车型使用PTC加热防冻液来加热电池包的方式虽然可行，但其能量利用率较低，其能量转化过程为：发动机动能—发电机—动力电池—PTC加热器；（2）引入发动机循环间接给电芯加热；混动车型利用发动机循环水加热，其先将内循环水引入到散热器，再流入到电池包中，对电池进行加热，导致管路加长，材料利用率低。整车本身布置空间有限，此时又增加一个电池包用循环水散热器，使整车布置空间更加局促。另外，发动机热机结束，水温刚提升上来，然后小循环水引出来散热后给电池包加热，导致热效率较差，且急剧的热量变化会导致电池电芯产生过大温差，这种情况下使用电芯，会极大缩短电芯的寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法及控制系统，改变现有发动机循环水的加热结构，用电子流量阀来控制热量分配，根据电池包的需求热量进行等量的热量供给，使电芯温度更加平稳的上升，从而提高发动机启动阶段的热效率，降低发动机油耗。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术采取以下技术方案：一种混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法，包括：根据动力电池电芯的温度，决定是否利用发动机冷却循环水的小循环为动力电池加热，通过电子流量阀调节小循环的冷却循环水流量，达到缓慢加热动力电池的目的，根据第一温度传感器和第二温度传感器测量冷却循环水经过动力电池前后所得的温度差对应控制电子流量阀的开度大小；其中，根据是否同时开启驾驶室暖风，决定是否利用发动机冷却循环水的小循环同时为驾驶室加热；根据动力电池电芯的温度，决定是否开启压缩机冷却系统与电池换热器进行热交换，从而为动力电池降温；其中，根据是否同时开启驾驶室冷风，决定是否用冷却系统同时为驾驶室降温。
[0006]进一步地，判断动力电池电芯的温度与动力电池的低温充电温度阈值的大小，若低于低温充电温度阈值，先开启发动机冷却水的小循环，当温度达到规定温度时，则利用发动机冷却循环水的小循环为动力电池加热；若高于低温充电温度阈值，则电子流量阀开度调为0，不再为动力电池加热。
[0007]进一步地，判断动力电池电芯的温度与动力电池高温充电温度阈值的大小，若高于动力电池高温充放电温度阈值，发动机带动压缩机，为冷却系统提供动力给动力电池降温；若低于高温充放电温度阈值，冷却系统不再为动力电池降温。
[0008]进一步地，所述低温充放电温度范围为0~5℃，所述高温充放电温度范围为30~40℃；当发动机冷却水的小循环温度达到55~60℃时，为动力电池加热提供热源。
[0009]进一步地，电子流量阀的开度分成若干段，每段为一个单元开度，每个单元开度对应一个第一温度传感器和第二温度传感器的温度之差。
[0010]进一步地，电子流量阀的起始开度为一个单元开度，然后根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度之差进行调节，使得动力电池的温度上升呈阶段性等温差变化；所述动力电池温度上升的温差小于所述第一温度传感器和第二温度传感器的温度之差。
[0011]另外，将系统中的各个部件的功能尽可能的做到系统共用，使系统布置更加简洁，系统成本可以有效降低。如将电动压缩机替换为机械压缩机，压缩机由发动机皮带轮带动，减少了能量转换过程，提高了能量利用效率；将发动机散热芯体与空调冷凝器芯体并列放置，共同使用发动机风扇散热为两个芯体散热。
[0012]有益效果：本专利技术根据进入动力电池包前后冷却水的温度差，电子流量阀通过所述温度差来调整开度大小，从而决定进入动力电池包内冷却水的流量，从而决定动力电池吸热而温度升高的幅度，将电池温度升高的幅度控制在合理的范围之内，将发动机的小循环水按照外部需求热量，缓慢地，有序地引导出来，既保证了发动机水温不急剧下降，也保证了电芯温度按照控制要求缓慢上升，改善了电芯的温升环境，有利于延长动力电池寿命；发动机冷却水的热量按需分配给动力电池和驾驶室，为其加热，使得发动机的能量利用率更高；随着温度的升高，还可对动力电池和驾驶室内进行降温，保证了动力电池和驾驶室处于良好的温度环境。为了达到以上目的，本专利技术还采取另一技术方案：一种采用上述混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法的控制系统，包括驾驶室温度控制系统和动力电池温度控制系统；其中，所述驾驶室温度控制系统包括驾驶室加热系统和驾驶室降温系统；所述驾驶室加热系统包括发动机冷却水小循环、暖风水箱和鼓风机，所述发动机冷却水小循环和暖风水箱通过管路连接，使得发动机冷却水在小循环和暖风水箱之间循环，所述鼓风机将暖风水箱的热量送至驾驶室；所述驾驶室降温系统包括蒸发器、冷凝器、压缩机、开关膨胀阀和风扇，所述蒸发器、冷凝器、压缩机和开关膨胀阀构成冷媒循环系统，发动机带动压缩机和风扇动作，所述风扇为冷凝器降温，所述鼓风机将蒸发器处的冷风送至驾驶室；其中，所述动力电池温度控制系统包括动力电池加热系统和动力电池降温系统；所述动力电池加热系统包括发动机冷却水小循环、电子流量阀、动力电池包、第一温度传感器和第二温度传感器，所述发动机冷却水小循环、电子流量阀和动力电池包之间通过管路连接，使得发动机冷却水在小循环和动力电池包之间循环，所述第一温度传感器和第二温
度传感器分别检测发动机冷却水进入动力电池包前后的温度差，所述电子流量阀根据所述温度差调整开度大小；所述动力电池降温系统包括电池换热器、冷凝器、压缩机和电子膨胀阀构成冷媒循环系统，所述电池换热器、第一膨胀水箱和动力电池包通过水泵提供动力，使得第一膨胀水箱中的水在动力电池包和电池换热器之间循环，第一膨胀水箱中的水在电池换热器中释放热量，在动力电池包中吸收热量，使得动力电池达到降温的目的。
[0013]进一步地，所述电池换热器为板式换热器。
[0014]进一步地，所述动力电池降温系统还与发动机冷却水小循环连通，达到给发动机降温的目的。
[0015]进一步地，所述动力电池降温系统与动力电池加热系统之间在动力电池包的两端分别通过第一电子三通阀和第二电子三通阀连通，使得电池换热器与动力电池包和/或发动机冷却水小循环连通。
[0016]有益效果：本专利技术中通过电子流量阀可将发动机的小循环水按照外部需求释放热量，既保证了发动机水温不急剧下降，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法，其特征在于，包括：根据动力电池电芯的温度，决定是否利用发动机冷却循环水的小循环为动力电池加热，通过电子流量阀调节小循环的冷却循环水流量，达到缓慢加热动力电池的目的，根据第一温度传感器和第二温度传感器测量冷却循环水经过动力电池前后所得的温度差对应控制电子流量阀的开度大小；其中，根据是否同时开启驾驶室暖风，决定是否利用发动机冷却循环水的小循环同时为驾驶室加热；根据动力电池电芯的温度，决定是否开启压缩机冷却系统与电池换热器进行热交换，从而为动力电池降温；其中，根据是否同时开启驾驶室冷风，决定是否用冷却系统同时为驾驶室降温。2.根据权利要求1所述混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法，其特征在于，判断动力电池电芯的温度与动力电池的低温充电温度阈值的大小，若低于低温充电温度阈值，先开启发动机冷却水的小循环，当温度达到规定温度时，则利用发动机冷却循环水的小循环为动力电池加热；若高于低温充电温度阈值，则电子流量阀开度调为0，不再为动力电池加热。3.根据权利要求2所述混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法，其特征在于，判断动力电池电芯的温度与动力电池高温充电温度阈值的大小，若高于动力电池高温充电温度阈值，发动机带动压缩机，为冷却系统提供动力给动力电池降温；若低于高温充电温度阈值，冷却系统不再为动力电池降温。4.根据权利要求3所述混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法，其特征在于，判断动力电池电芯的温度与动力电池高温充电温度阈值的大小，若高于动力电池高温充放电温度阈值，发动机带动压缩机，为冷却系统提供动力给动力电池降温；若低于高温充放电温度阈值，冷却系统不再为动力电池降温。5.根据权利要求1所述混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法，其特征在于，电子流量阀的开度分成若干段，每段为一个单元开度，每个单元开度对应一个第一温度传感器和第二温度传感器的温度之差。6.根据权利要求5所述混动工程车用动力电池和驾驶室共用的温度控制方法，其特征在于，电子流量阀的起始开度为一个单元开度，然后根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度之差进行调节，使得动力电池的温度上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦轩，王金华，闫云乔，徐奉，周敏，田哲伟，
申请(专利权)人：英轩重工有限公司，
类型：发明
国别省市：