一种换电水冷机组智能管控系统技术方案

本发明专利技术涉及换电水冷机组控制技术领域，且公开了一种换电水冷机组智能管控系统，包括系统模块总成，所述系统模块总成包括水冷机组控制器TMS、电池管理系统BMS、换电控制器SVC，所述水冷机组控制器TMS采用CAN通讯方式与电池管理系统BMS和换电控制器SVC进行通讯，电池管理系统BMS连接有数据采集模块，数据采集模块通过温度传感器采集有电池温度信息和水温信息，电池管理系统BMS根据电池温度信息发送模式请求与水温信息。本发明专利技术引入双模节电策略，在环境温度较低时，可采用低温散热为主、压缩机制冷参与为辅的制冷模式，从而最大限度利用自然温差散热，降低机组能耗。降低机组能耗。降低机组能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种换电水冷机组智能管控系统


[0001]本专利技术涉及换电水冷机组控制
，尤其涉及一种换电水冷机组智能管控系统。

技术介绍

[0002]随着换电技术的发展和快充倍率提高，水冷机组已经成为换电系统的标配。换电水冷机组的控制是电池热管理系统的主要功能之一，它是由测控单元、温控设备以及导热介质共同构成的闭环调节系统，通过对水冷机组运行模式的调节，实现对换电系统的温度管理，使换电系统工作在合适的温度范围之内，以维持其最佳的使用状态，用以保证换电系统的性能和寿命。
[0003]现有的换电水冷机组一般有两种布置方式，其一为水冷机组与换电系统集成一体，均布置在换电框架内，随换电系统一起拆卸和安装，其二为水冷机组与换电系统分开布置，水冷机组固定安装在车上，水冷机组与换电系统之间通过快换接头连接，无论是哪种布置方式，水冷机组和换电系统之间均由进口水管和出口水管管路，以提供导热介质循环流动的通道，换电水冷机组的控制一般由水冷机组控制器TMS和电池管理系统BMS联合实现，但是其控制不能实现能量的智能管控，机组能耗高，因此，提出一种换电水冷机组智能管控系统显得非常必要。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种换电水冷机组智能管控系统，解决了换电水冷机组的控制一般由水冷机组控制器TMS和电池管理系统BMS联合实现，但是其控制不能实现能量的智能管控，机组能耗高的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种换电水冷机组智能管控系统，包括系统模块总成，所述系统模块总成包括水冷机组控制器TMS、电池管理系统BMS、换电控制器SVC，所述水冷机组控制器TMS采用CAN通讯方式与电池管理系统BMS和换电控制器SVC进行通讯，电池管理系统BMS连接有数据采集模块，数据采集模块通过温度传感器采集有电池温度信息和水温信息，电池管理系统BMS根据电池温度信息发送模式请求与水温信息，水冷机组控制器TMS接收到模式请求后，发出相应指令给水冷机组控制器TMS的各个执行器，所述水冷机组控制器TMS包括四种工作模式：关机保护模式、自循环模式、制冷模式、制热模式，所述执行器包括电子风扇、压缩机、水泵和PTC。
[0009]在前述方案的基础上，所述水冷机组控制器TMS布置在水冷机组内部，电池管理系统BMS布置在高压盒内。
[0010]进一步的，所述关机保护模式时水冷机组控制器TMS控制水冷机组所有零部件处
于不工作状态，自循环模式时水冷机组控制器TMS控制水冷机组水泵定转速工作，制冷模式时水冷机组控制器TMS控制制冷元件工作，制热模式时水冷机组控制器TMS控制加热元件工作。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案，所述水冷机组控制器TMS发出PWM指令给电子风扇，控制风扇的启停和转速，通过CAN给压缩机发送指令，控制压缩机的启停和转速，发出PWM指令给水泵，控制水泵的启停和转速，发出指令给PTC，控制PTC的启停和挡位。
[0012]在前述方案的基础上，所述水冷机组控制器TMS也接收各执行器的反馈信号和传感器信号，包括：出水温度信号、水箱液位信号、冷媒压力信号、环境温度信号。
[0013]进一步的，所述在水循环中，水泵驱动冷却/加热介质(乙二醇水溶液)，流过换电系统、PTC加热器、蒸发器水侧和各连接管路，介质流动起来后，就将热量从循环中的高温热源转移到低温冷源，实现热量的传递，制冷模式下，换电系统是热源，蒸发器水侧是冷源，水冷机组实现给换电系统冷却的过程；制热模式下，PTC是热源，换电系统是冷源，水冷机组实现给换电系统加热的过程。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案，所述在冷媒循环中，压缩机驱动氟利昂工质流动，流经冷凝器、膨胀阀、蒸发器冷媒侧和各连接管路，冷媒流动起来后，在蒸发器处吸热，在冷凝器处对环境放热，从而完成将热量从蒸发器转移到冷凝器中、并最终散到外界环境的过程。
[0015]在前述方案的基础上，所述水循环和冷媒循环的两种工质在蒸发器处进行能量交换：制冷模式下，介质水流经蒸发器水侧，冷媒流经蒸发器冷媒侧，两种工质在蒸发器中进行热交换，水携带的换电系统的热量在蒸发器中传给冷媒，冷媒再在冷媒的循环中将热量转移到冷凝器散掉；制热模式下，冷媒循环不开启，介质水流经蒸发器水侧不被冷却，介质流经PTC加热器被加热，介质水携带PTC提供的热量流到换电系统，给换电系统加热。
[0016]进一步的，所述在运行时设定目标出水水温N，当出水温度达到目标水温N
‑
5℃，提前关闭压缩机，风扇延时停机，水泵继续工作，进入自循环模式，在保证系统具有足够换热能力的同时，节省用电；当出水温度达到目标水温N+1℃，风扇、压缩机重新开启工作；当目标水温N＜10℃，目标水温按照10℃处理，避免目标温度设置过低造成能源浪费。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]1.本专利技术引入双模节电策略，在环境温度较低时，可采用低温散热为主、压缩机制冷参与为辅的制冷模式，从而最大限度利用自然温差散热，降低机组能耗。
[0019]2.本专利技术制冷和制热集成一体设计，提高零件利用率和系统集成度，控制逻辑统一，减少内耗，运行能耗进一步降低。
[0020]3.本专利技术中，监测出水温度，合理制定控制策略和灵活调节运行模式，在保证系统具有足够换热能力的同时，节省用电，避免目标温度设置过低造成能源浪费。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提出的一种换电水冷机组智能管控系统的系统框架流程结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设置”应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
[0023]实施例1
[0024]参照图1，一种换电水冷机组智能管控系统，包括系统模块总成，所述系统模块总成包括水冷机组控制器TMS、电池管理系统BMS、换电控制器SVC，所述水冷机组控制器TMS采用CAN通讯方式与电池管理系统BMS和换电控制器SVC进行通讯，电池管理系统BMS连接有数据采集模块，数据采集模块通过温度传感器采集有电池温度信息和水温信息，电池管理系统BMS根据电池温度信息发送模式请求与水温信息，水冷机组控制器TMS接收到模式请求后，发出相应指令给水冷机组控制器TMS的各个执行器，所述水冷机组控制器TMS包括四种工作模式：关机保护模式、自循环模式、制冷模式、制热模式，所述执行器包括电子风扇、压缩机、水泵和PTC。
[0025]本专利技术中，水冷机组控制器TMS布置在水冷机组内部，电池管理系统BMS布置在高压盒内，关机保护模式时水冷机组控制器TMS控制水冷机组所有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换电水冷机组智能管控系统，包括系统模块总成，其特征在于，所述系统模块总成包括水冷机组控制器TMS、电池管理系统BMS、换电控制器SVC，所述水冷机组控制器TMS采用CAN通讯方式与电池管理系统BMS和换电控制器SVC进行通讯，电池管理系统BMS连接有数据采集模块，数据采集模块通过温度传感器采集有电池温度信息和水温信息，电池管理系统BMS根据电池温度信息发送模式请求与水温信息，水冷机组控制器TMS接收到模式请求后，发出相应指令给水冷机组控制器TMS的各个执行器，所述水冷机组控制器TMS包括四种工作模式：关机保护模式、自循环模式、制冷模式、制热模式，所述执行器包括电子风扇、压缩机、水泵和PTC。2.根据权利要求1所述的一种换电水冷机组智能管控系统，其特征在于，所述水冷机组控制器TMS布置在水冷机组内部，电池管理系统BMS布置在高压盒内。3.根据权利要求2所述的一种换电水冷机组智能管控系统，其特征在于，所述关机保护模式时水冷机组控制器TMS控制水冷机组所有零部件处于不工作状态，自循环模式时水冷机组控制器TMS控制水冷机组水泵定转速工作，制冷模式时水冷机组控制器TMS控制制冷元件工作，制热模式时水冷机组控制器TMS控制加热元件工作。4.根据权利要求3所述的一种换电水冷机组智能管控系统，其特征在于，所述水冷机组控制器TMS发出PWM指令给电子风扇，控制风扇的启停和转速，通过CAN给压缩机发送指令，控制压缩机的启停和转速，发出PWM指令给水泵，控制水泵的启停和转速，发出指令给PTC，控制PTC的启停和挡位。5.根据权利要求1所述的一种换电水冷机组智能管控系统，其特征在于，所述水冷机组控制器TMS也接收各执行器的反馈信号和传感器信号，包括：出水温度信号、水箱液位信号、冷媒压力信号、环境温度信号。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，
申请(专利权)人：山东洁源新能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：