一種動力電池的熱控制系統和熱控制方法
2023-09-17 20:39:15 1
專利名稱：一種動力電池的熱控制系統和熱控制方法
技術領域：
本申請涉及新能源汽車領域，特別涉及一種動力電池的熱控制系統和熱控制方法。
背景技術：
新能源汽車是指除汽油、柴油發動機之外所有其它能源汽車，目前中國市場上在售的新能源汽車常見的是混合動力汽車。動力電池作為混合動力汽車中的主要儲能元件 ，是混合動力汽車的關鍵部件，直接影響混合動力汽車的性能。汽車中高溫、寒冷等各種環境下工作，動力電池也需要經受高、低溫度等比較惡劣的環境影響，電池中高、低溫度環境中，會降低電池性能和縮短使用壽命。如圖I的示意圖，動力電池的熱控制目前採用的一般為風循環加熱及冷卻系統包括進風道001、加熱器002、風扇003和出風道004。當動力電池需要進行加熱時，從進風道001輸進空氣，空氣經過加熱器002的加熱成熱空氣，熱空氣與動力電池的冷空氣進行交換，對動力電池進行加熱，動力電池中的空氣經過風扇003由出風道004排出；當動力電池需要進行冷卻時，從進風道001輸入空氣，空氣溫度較低，空氣進入動力電池後與動力電池的熱空氣進行交換，對動力電池進行冷卻，動力電池中的空氣經過風扇003由出風道004排出。但是，採用上述的風循環加熱及冷卻系統，加熱和冷卻採用相同的風道，加熱效果不好，經過電池的熱空氣中的能量沒有得到充分利用就排出了車外，既浪費了寶貴的熱量，又延長了加熱時間。
發明內容
有鑑於此，本申請提供一種動力電池的熱控制系統和熱控制方法，通過加長熱空氣在電池組中的循環時間，對加熱效果進行了改善，節約能量。本申請還提供了一種動力電池的熱控制方法，用以保證上述的控制系統在實際中的實現及應用。本申請提供了一種動力電池的熱控制系統，所述動力電池的熱控制系統應用於混合動力汽車，包括控制器；分別與所述動力電池相連接的第一風道、第二風道和第三風道；分別與所述第一風道和第二風道相連接的第四風道；其中，所述第一風道中設置有第一閥門；所述第二風道中設置有第二閥門和第一風扇；所述第三風道中設置有第三閥門和第二風扇；所述第四風道中設置有第四閥門；
所述控制器，用於當所述動力電池的實時溫度高於第一預設溫度值時，開啟所述第一閥門和第三閥門，並控制所述第二風扇將外界冷空氣通過所述第一風道輸入所述動力電池並通過所述第三風道排出；當所述動力電池的實時溫度低於第二預設溫度值時，開啟所述第二閥門和第四閥門，並控制所述第一風扇將外界熱空氣通過所述第二風道輸入所述動力電池並通過第一風道和第四風道傳回第二風道。上述的動力電池的熱控制系統，優選的，所述控制器包括電池溫度檢測器，用於檢測所述動力電池的實時溫度；比對器，用於將所述實時溫度分別與所述第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對；第一信號發生器，用於當所述實時溫度高於第一預設溫度值時，發送控制所述第 一閥門和第三閥門開啟的第一信號，當所述實時溫度低於第二預設溫度值時，發送控制所述第二閥門和第四閥門開啟的第二信號；第二信號發生器，用於當所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，發送啟動第一風扇的第一啟動信號；第三信號發生器，用於當所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，發送啟動第二風扇的第二啟動信號。上述的動力電池的熱控制系統，優選的，還包括加熱器，用於當所述第二風道輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，將所述熱空氣加熱至第三預設溫度值。上述的動力電池的熱控制系統，優選的，所述控制器還包括空氣溫度檢測器，用於當對動力電池進行加熱時，實時檢測通過第二風道的熱空氣的溫度；判斷器，用於判斷所述空氣溫度檢測器檢測得到的通過第二風道的熱空氣的溫度是否滿足第三預設溫度值；第四信號發生器，用於當所述判斷器判定所述第二風道輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，發送啟動加熱器對所述熱空氣進行加熱的加熱啟動信號。上述的動力電池的熱控制系統，優選的，所述第一啟動信號為脈衝寬度調製PWM使能信號。上述的動力電池的熱控制系統，優選的，所述第二啟動信號為脈衝寬度調製PWM
使能信號。上述的動力電池的熱控制系統，優選的，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門均為電磁閥。一種動力電池的熱控制方法，包括實時檢測動力電池的溫度，並將所述實時溫度分別與所述第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對；當所述比對結果為動力電池的溫度高於第一預設溫度值時，向所述動力電池輸入冷空氣對所述動力電池進行冷卻；當所述比對結果為動力電池的溫度低於第二預設溫度值時，向所述動力電池輸入熱空氣對所述動力電池進行加熱。
上述的動力電池的熱控制方法,優選的，向所述動力電池輸入熱空氣對所述動力電池進行加熱包括對向動力電池輸入的熱空氣進行實時溫度檢測；當所述輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，對所述熱空氣升溫至所述第三預設溫度值；將完成升溫的熱空氣輸入動力電池，對所述動力電池進行加熱。本申請提供了一種動力電池的熱控制系統，包括控制器；分別與所述動力電池相連接的第一風道、第二風道和第三風道；分別與所述第一風道和第二風道相連接的第四風道；其中，所述第一風道中設置有第一閥門；所述第二風道中設置有第二閥門和第一風扇；所述第三風道中設置有第三閥門和第二風扇；所述第四風道中設置有第四閥門；所述控制器，用於當所述動力電池的實時溫度高於第一預設溫度值時，開啟所述第一閥門和第三閥門，並控制所述第二風扇將外界冷空氣通過所述第一風道輸入所述動力電池並通過所述第三風道排出；當所述動力電池的實時溫度低於第二預設溫度值時，開啟所述第二閥門和第四閥門，並控制所述第一風扇將外界熱空氣通過所述第二風道輸入所述動力電池並通過第一風道和第四風道傳回第二風道。採用本申請提供的一種動力電池的熱控制系統，設置的冷卻風道和加熱風道不同，充分利用外部冷空氣或熱空氣對動力電池進行冷卻或加熱，熱控制效率高。
為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現有技術中動力電池風循環加熱及冷卻系統的示意圖；圖2是本申請一種動力電池的熱控制系統實施例I的結構示意圖；圖3是本申請一種動力電池的熱控制系統實施例I的一具體結構示意圖；圖4是本申請一種動力電池的熱控制系統實施例I的對動力電池進行冷卻時的空氣流動示意圖；圖5是本申請一種動力電池的熱控制系統實施例I的對動力電池進行加熱時的空氣流動示意圖；圖6是本申請一種動力電池的熱控制系統實施例2的結構示意圖；圖7是本申請一種動力電池的熱控制系統實施例2的一具體結構示意圖；圖8是本申請一種動力電池的熱控制方法實施例I的流程圖；圖9是本申請一種動力電池的熱控制方法實施例I的一具體流程圖。
具體實施例方式
下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他、實施例，都屬於本申請保護的範圍。本申請提供了一種動力電池的熱控制系統和控制方法，該熱控制系統和控制方法應用於混合動力汽車。參見圖2，示出了本申請提供的一種動力電池的熱控制系統實施例I的結構示意圖，所述動力電池的熱控制系統包括第一風道101、第一閥門102、第二風道103、第二閥門104、第三風道105、第三閥門106、第四風道107、第四閥門108、第一風扇109、第二風扇110和控制器111。所述第一風道101的一端與汽車外部相連，另一端與動力電池相連，用於向動力電池通入外部的冷空氣；所述第一閥門102設置在第一風道101上，第一閥門102的開合控制所述第一風 道101的開啟或關閉；所述第二風道103的一端與發動機倉或是排氣管相連,另一端與動力電池相連，用於將發動機倉或排氣管中的熱空氣通入動力電池；所述第二閥門104設置在第二風道103上，第二閥門104的開合控制所述第二風道103的開啟或關閉；所述第三風道105的一端與動力電池相連，另一端與汽車外部相連，用於將通入動力電池的冷空氣或熱空氣排出所述熱控制系統；所述第三閥門106設置在第三風道105上，第三閥門106的開合控制所述第三風道105的開啟或關閉；所述第二風扇110設置於第三風道105,用於將動力電池的熱空氣加速輸出所述熱控制系統；所述第四風道107 —端與第一風道101相連，另一端與第二風道103相連，用於連通第一風道101和第二風道103 ；所述第四閥門108安裝在第四風道107上，第四閥門106的開合控制所述第四風道105的開啟或關閉；第一風扇109設置於第二風道103，用於將第二風道103的熱空氣加速輸送至所述動力電池；所述第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門處於常閉狀態，採用電磁閥，能夠直接接收控制器發送的電信號，對閥門的開閉進行調節。預設動力電池的運行溫度範圍，該預設的溫度範圍的上限為第一預設溫度值，下限為第二預設溫度值，當動力電池的實時溫度在該預設溫度範圍內時，動力電池的使用性能等不受影響，不需要進行加熱或冷卻；當動力電池的實時溫度超出該預設溫度範圍時，動力電池的使用性能等將會受到影響，相應的，需要對其進行加熱或冷卻。所述控制器111，用於當所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，控制所述第一閥門102、第三閥門106和第二風扇110開啟，外部的冷空氣由第一風道101通入動力電池，並通過第三風道105排出；當所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，控制所述第二閥門104、第四閥門108和第一風扇109開啟，外部的熱空氣由第二風道104通入動力電池，熱空氣與動力電池的冷空氣進行交換並通過第一風道101和第四風道107傳回第二風道103，再在第二風扇110的作用下繼續進入動力電池中。
當所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，控制器111控制所述第一閥門102、所述第三閥門106和第二風扇110開啟，第一風道101、動力電池和第三風道105組成氣體的通路，第二風扇110將與第三風道105相連的動力電池中的熱空氣排出，動力電池內部壓力降低，外部的冷空氣通過第一風道101進入動力電池，動力電池中的熱空氣和外部的冷空氣進行流動交換，降低動力電池的溫度，動力電池中的空氣(包括熱空氣和進入的冷空氣)在第二風扇110的作用下通過第三風道105排出；當所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，控制器111控制所述第二閥門104、所述第四閥門108和第一風扇109開啟，第二風道103、動力電池、第一風道101和第四風道107組成氣體的通路，系統外部的熱空氣在第一風扇109的作用下通過所述第二風道103進入動力電池，熱空氣在動力電池中自動上升，熱空氣與動力電池中冷空氣進行對流熱交換，提高動力電池的溫度，隨著進入動力電池中的熱空氣增加，將動力電池中的經過熱交換的 空氣排出至第一風道101，通過連通第一風道101和第二風道103的第四風道107，將該經過熱交換的空氣傳輸到第二風道103，與進入第二風道103的熱空氣一起再次進入動力電池進行熱交換，熱空氣循環，充分利用熱量。當控制器檢測得到的實時溫度在預設溫度範圍內即低於第一預設溫度值並高於第二預設溫度值時，停止對動力電池的加熱或冷卻，各個打開的閥門恢復關閉狀態。參見圖3所示的具體結構示意圖，所述控制器111包括電池溫度檢測器IllUt匕對器1112、第一信號發生器1113、第二信號發生器1114和第三信號發生器1115。其中，所述電池溫度檢測器1111，用於檢測所述動力電池的實時溫度；動力電池在汽車中運行，當汽車位於冷或熱環境中時，動力電池的溫度也受到影響，為對動力電池進行溫度進行熱控制，需要對動力電池的實時溫度進行檢測，依據實時溫度對動力電池進行熱控制、溫度調節。其中，所述比對器1112，用於將所述實時溫度分別與第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對；動力電池正常運行的溫度範圍可依據動力電池的組成材料得到。實際應用中，動力電池的溫度範圍上限一般為55°C左右，而室外溫度最高為40°C左右，車外的空氣可以直接對動力電池進行降溫處理。預設動力電池的運行溫度範圍，該預設的溫度範圍的上限為第一預設溫度值，下限為第二預設溫度值，當動力電池的實時溫度在該預設溫度範圍內時，動力電池的使用性能等不受影響，不需要進行加熱或冷卻；當動力電池的實時溫度超出該預設溫度範圍時，動力電池的使用性能等將會受到影響，需要對其進行加熱或冷卻。其中，所述第一信號發生器1113，用於當所述比對器1112的比對結果為所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，發送控制所述第一閥門102和第三閥門106開啟的第一信號，當所述比對器1112的比對結果為所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，發送控制所述第二閥門104和第四閥門108開啟的第二信號；其中，所述第二信號發生器1114，用於當所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，發送啟動第一風扇109的第一啟動信號；當所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，需要對動力電池進行加熱處理，當第二信號發生器1114發送開啟第一風扇109的第一啟動信號,啟動第一風扇，將第二風道103的熱空氣吹送至動力電池，熱空氣和動力電池的冷空氣進行流動熱交換，動力電池的溫
度升高。所述第一啟動信號是PWM (Pulse Width Modulation)使能信號，根據檢測得到的實時溫度調節該第一啟動信號的佔空比，實時溫度越低，第與啟動信號的佔空比越大，第一風扇109在一個時間周期內的開啟時間越長，停止時間越短，對動力電池的有效加熱時間越長。其中，所述第三信號發生器1115，用於當所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，發送啟動第二風扇110的第二啟動信號；當所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，需要對動力電池進行冷卻處理，第三信號發生器1115發送開啟第二風扇110的第二啟動信號,啟動第二風扇110抽出動力電池中的熱空氣，降低動力電池的氣壓，使得動力電池中的熱空氣和外部的冷空氣進行流動交換，降低動力電池的溫度。 所述第二啟動信號是PWM使能信號，根據檢測得到的實時溫度調節該第二啟動信號的佔空比，實時溫度越高，第二啟動信號的佔空比越大，第二風扇110在一個時間周期內的開啟時間越長，停止時間越短，對動力電池的有效冷卻時間越長。實際實施中，控制器可採用電子控制單元EQJ (Electronic Control Unit)。參見圖4,示出了對動力電池進行冷卻時的空氣流動示意圖，圖中，箭頭表示了空氣的流動方向。外部的空氣通過第一風道101進入動力電池，再通過第三風道105排出實時熱控制系統。當比對器1112的比對結果為動力電池的實時溫度高於第一預設溫度值時，動力電池的性能易受到高溫影響，第一信號發生器1113發送控制第一閥門102和第三閥門106開啟的第一信號，第一閥門102和第三閥門106開啟，第二閥門103和第四閥門108保持關閉狀態；第三信號發生器1115發送開啟第二風扇109的第二啟動信號，並依據動力電池的實時溫度調節第二啟動信號的佔空比；第一風道101、動力電池和第三風道105連通了汽車外部冷空氣和動力電池的熱空氣，第二風扇110將動力電池的熱空氣通過第三風道105抽出並排出熱控制系統，降低動力電池的氣壓，汽車外的冷空氣通過第一風道101傳輸到動力電池，使得動力電池中的熱空氣和外部的冷空氣進行流動交換，降低動力電池的溫度，完成冷卻後的冷空氣受到第二風扇110的作用，通過第三風道105排出汽車。參見圖5,示出了對動力電池進行加熱時的空氣流動示意圖，圖中，箭頭表示了空氣的流動方向。外部的空氣通過第二風道103進入動力電池，再通過第一風道101和第四風道107回到第二風道103，空氣繼續進入動力電池，熱空氣循環放熱。當比對器1112的比對結果為動力電池的實時溫度低於第二預設溫度值時，動力電池的性能易受到低溫影響，第一信號發生器1113發送控制第二閥門104和第四閥門108開啟的第二信號，第二閥門104和第四閥門108開啟，第一閥門102和第三閥門106保持關閉狀態第一閥門102在位於第一風道101靠近於車外一側,第一閥門102關閉，第一風道101不再與汽車外部相連，第三閥門106關閉，第三風道105不再與汽車外部相連；第二信號發生器1114發送開啟第一風扇109的第一啟動信號，並依據動力電池的實時溫度調節第一啟動信號的佔空比；熱空氣在第一風扇109的作用下進入動力電池，熱空氣與動力電池中冷空氣進行對流熱交換，提高動力電池的溫度，隨著進入動力電池中的熱空氣增加，將動力電池中的經過熱交換的空氣排出至第一風道101，通過連通第一風道101和第二風道103的第四風道107，將該經過熱交換的空氣傳輸到第二風道103，與進入第二風道103的熱空氣在第一風扇109的作用下一起再次進入動力電池進行熱交換，熱空氣循環，充分利用熱量。由上述可知，本實施例提供的一種動力電池的熱控制系統，包括第一風道、第一閥門、第二風道、第二閥門、第三風道、第三閥門、第四風道、第四閥門、第一風扇、第二風扇和控制器。控制器依據動力電池的實時溫度，將所述實時溫度分別與所述第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對，當所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，開啟所述第一閥門、第三閥門和第二風扇，第一風道、動力電池和第三風道組成氣體的通路，通過所述第一風道向動力電池輸入冷空氣進行冷卻，並將冷卻後空氣通過所述第三風道排出；當所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，開啟所述第二閥門 、第一風扇和第四閥門，第二風道、動力電池、第一風道和第四風道組成氣體的通路，通過所述第二風道向動力電池輸入熱空氣進行加熱，並將加熱後的空氣通過所述第一風道和所述第四風道輸送回所述第二風道。對動力電池的溫度進行實時調節，使得動力電池運行在正常運行的溫度範圍內，保護了動力電池的性能。採用不同的冷卻風道和加熱風道，充分利用外部冷空氣或熱空氣對動力電池進行冷卻或加熱，熱控制效率高。參見圖6，示出了本申請提供的一種動力電池的熱控制系統實施例2的結構示意圖，本實施例的結構是基於實施例I的結構，還包括加熱器112。參見圖7所示的一具體結構示意圖，所述控制器111還包括空氣溫度檢測器1116、判斷器1117和第四信號發生器1118。其中，所述空氣溫度檢測器1116，用於當對動力電池進行加熱時，實時檢測通過第二風道103的熱空氣的溫度；當動力電池溫度低於第二預設溫度值時，需要對動力電池進行加熱，為保證加熱效果，當從發動機倉或排氣管附件傳輸來的熱空氣溫度不足以對動力電池進行快速加熱，需要對該熱空氣進行升溫處理後再輸送至動力電池，對動力電池進行加熱。控制器111中的空氣溫度檢測器1116對通過第二風道103進入動力電池的熱空氣的溫度進行實時檢測，並將檢測得到的實時溫度傳輸給判斷器1117進行判斷。其中，所述判斷器1117，用於判斷所述空氣溫度檢測器檢測得到的通過第二風道103的熱空氣的溫度是否滿足第三預設溫度值；判斷器1117中存儲有第三預設溫度值，當從發動機倉或排氣管附件傳輸來的熱空氣溫度滿足該第三預設溫度值時，不需對該熱空氣進行升溫處理，直接將該熱空氣輸送至動力電池，對動力電池進行加熱；當所述熱空氣溫度不滿足該第三預設溫度值時，即所述熱空氣的溫度低於第三預設溫度值時，需要對所述熱空氣進行升溫處理，使之達到第三預設溫度值。其中，所述第四信號發生器1118，用於當所述判斷器1117判定所述第二風道103輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，發送啟動加熱器112對所述熱空氣進行加熱的加熱啟動信號；
其中，所述加熱器112設置於第二風道103中，用於當所述第二風道103輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，接收第四信號發生器1118發送的加熱啟動信號，將所述熱空氣加熱升溫至第三預設溫度值。當判斷器1117依據第三預設溫度值，對空氣溫度檢測器1116檢測得到的熱空氣的溫度判定不滿足所述第三預設溫度值時，需要開啟加熱器112對所述熱空氣進行升溫處理，此時第四信號發生器1118發送加熱啟動信號至加熱器112，加熱器112接收到所述加熱啟動信號後啟動，開始對進入第二風道103的熱空氣以及通過第一風道101和第四風道107傳輸來的空氣進行加熱，將所述熱空氣加熱升溫至第三預設溫度值。
由上述可知，本實施例提供的一種動力電池的熱控制系統，當對動力電池進行加熱時，空氣溫度檢測器實時檢測通過第二風道的熱空氣的溫度，當判斷器判定所述第二風道輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，第四信號發生器發送啟動加熱器對所述熱空氣進行加熱的加熱啟動信號，加熱器接收到所述加熱啟動信號後啟動，開始對進入第二風道的熱空氣以及通過第一風道和第四風道傳輸來的空氣進行加熱。與上述的本申請提供的一種動力電池的熱控制系統實施例相對應的，本申請還提供了一種動力電池的熱控制方法。參見圖8，示出了本申請提供的一種動力電池的熱控制方法實施例I的流程圖，包括步驟SlOl :實時檢測動力電池的溫度，並將所述實時溫度分別與所述第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對；動力電池在汽車中運行，當汽車位於冷或熱環境中時，動力電池的溫度也受到影響，為對動力電池進行溫度進行熱控制，需要對動力電池的實時溫度進行檢測，依據實時溫度對動力電池進行熱控制、溫度調節。動力電池正常運行的溫度範圍可依據動力電池的組成材料得到。預設動力電池的運行溫度範圍，當動力電池的實時溫度在該預設溫度範圍內時，動力電池的使用性能等不受影響，不需要進行加熱或冷卻；當動力電池的實時溫度超出該預設溫度範圍時，動力電池的使用性能等將會受到影響，需要對其進行加熱或冷卻。步驟S102 :當所述比對結果為動力電池的溫度高於第一預設溫度值時，向所述動力電池輸入冷空氣對所述動力電池進行冷卻；當所述動力電池的溫度高於所述第一預設溫度值時，需要對動力電池進行冷卻處理，控制器111發送第一信號控制第一閥門102和第三閥門106開啟，第一風道101、動力電池和第三風道105組成氣體的通路；控制器111發送開啟第二風扇110的第二啟動信號，啟動第二風扇110抽出動力電池中的熱空氣，降低動力電池的氣壓，外部的冷空氣通過第一風道101進入動力電池,動力電池中的熱空氣和外部的冷空氣進行流動交換，降低動力電池的溫度。步驟S103 :當所述比對結果為動力電池的溫度低於第二預設溫度值時，向所述動力電池輸入熱空氣對所述動力電池進行加熱。當所述動力電池的溫度低於所述第二預設溫度值時，需要對動力電池進行加熱處理，控制器111發送第二信號控制第二閥門104和第四閥門108開啟，第二風道103、動力電池、第一風道101和第四風道107組成氣體的通路；控制器111發送開啟第一風扇109的第一啟動信號，啟動第一風扇109，將進入第二風道103的熱空氣吹送至動力電池，熱空氣和動力電池的冷空氣進行流動熱交換，升高動力電池的溫度。參見圖9示出的一具體流程圖，步驟S103具體包括步驟S1031 :對向動力 電池輸入的熱空氣進行實時溫度檢測；當動力電池溫度低於第二預設溫度值時，需要對動力電池進行加熱，為保證加熱效果，當從發動機倉或排氣管附件傳輸來的熱空氣溫度不足以對動力電池進行快速加熱，需要對該熱空氣進行升溫處理後再輸送至動力電池，對動力電池進行加熱。對通過第二風道103進入動力電池的熱空氣的溫度進行實時檢測。當從發動機倉或排氣管附件傳輸來的熱空氣溫度滿足該第三預設溫度值時，不需對該熱空氣進行升溫處理，直接將該熱空氣輸送至動力電池，對動力電池進行加熱；當所述熱空氣溫度不滿足該第三預設溫度值時，即所述熱空氣的溫度低於第三預設溫度值時，需要對所述熱空氣進行升溫處理，使之達到預設位置值。步驟S1032 :當所述輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，對所述熱空氣升溫至所述第三預設溫度值；當所述熱空氣的溫度不滿足第三預設溫度值，即低於第三預設溫度值時，控制器111發送加熱啟動信號至設置於第二風道103的加熱器112，加熱器112啟動，開始對進入第二風道103的熱空氣進行升溫處理，升溫至所述第三預設溫度值。步驟S1033 :將完成升溫的熱空氣輸入動力電池，對所述動力電池進行加熱。完成升溫處理的熱空氣在第二風道103中第一風扇109的作用下進入動力電池，熱空氣自動上升，熱空氣與動力電池中冷空氣進行對流熱交換，提高動力電池的溫度，隨著進入動力電池中的熱空氣增加，將動力電池中的經過熱交換的空氣排出至第一風道101，通過連通第一風道101和第二風道103的第四風道107，將該經過熱交換的空氣傳輸到第二風道103，與進入第二風道103的熱空氣一起進行實時溫度檢測，當進入第二風道103的空氣(包括進入第二風道的熱空氣以及通過第一風道和第四風道傳輸來的動力電池中的空氣)低於第三預設溫度值時，經過加熱升溫處理後，再次進入動力電池進行熱交換，熱空氣循環，充分利用熱量。由上述可知，本實施例提供的一種動力電池的熱控制方法，包括實時檢測動力電池的溫度，並將所述實時溫度分別與所述第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對；當所述比對結果為動力電池的溫度高於第一預設溫度值時，啟動第一閥門和第三閥門，開通第一風道、動力電池和第三風道組成氣體的通路，通過所述冷卻通路向所述動力電池輸入冷空氣對所述動力電池進行冷卻；當所述比對結果為動力電池的溫度低於第二預設溫度值時，啟動第二閥門和第四閥門，開通第二風道、動力電池、第一風道和第四風道組成的加熱通路，通過所述加熱通路向所述動力電池輸入熱空氣對所述動力電池進行加熱。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本申請將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。權利要求
1.一種動力電池的熱控制系統，其特徵在於，所述動力電池的熱控制系統應用於混合動力汽車，包括 控制器； 分別與所述動力電池相連接的第一風道、第二風道和第三風道； 分別與所述第一風道和第二風道 相連接的第四風道； 其中，所述第一風道中設置有第一閥門； 所述第二風道中設置有第二閥門和第一風扇； 所述第三風道中設置有第三閥門和第二風扇； 所述第四風道中設置有第四閥門； 所述控制器，用於當所述動力電池的實時溫度高於第一預設溫度值時，開啟所述第一閥門和第三閥門，並控制所述第二風扇將外界冷空氣通過所述第一風道輸入所述動力電池並通過所述第三風道排出；當所述動力電池的實時溫度低於第二預設溫度值時，開啟所述第二閥門和第四閥門，並控制所述第一風扇將外界熱空氣通過所述第二風道輸入所述動力電池並通過第一風道和第四風道傳回第二風道。
2.根據權利要求I所述的動力電池的熱控制系統，其特徵在於，所述控制器包括 電池溫度檢測器，用於檢測所述動力電池的實時溫度； 比對器，用於將所述實時溫度分別與所述第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對； 第一信號發生器，用於當所述實時溫度高於第一預設溫度值時，發送控制所述第一閥門和第三閥門開啟的第一信號，當所述實時溫度低於第二預設溫度值時，發送控制所述第二閥門和第四閥門開啟的第二信號； 第二信號發生器，用於當所述實時溫度低於所述第二預設溫度值時，發送啟動第一風扇的第一啟動信號； 第三信號發生器，用於當所述實時溫度高於所述第一預設溫度值時，發送啟動第二風扇的第二啟動信號。
3.根據權利要求2所述的動力電池的熱控制系統，其特徵在於，還包括 加熱器，用於當所述第二風道輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，將所述熱空氣加熱至第三預設溫度值。
4.根據權利要求3所述的動力電池的熱控制系統，其特徵在於，所述控制器還包括 空氣溫度檢測器，用於當對動力電池進行加熱時，實時檢測通過第二風道的熱空氣的溫度; 判斷器，用於判斷所述空氣溫度檢測器檢測得到的通過第二風道的熱空氣的溫度是否滿足第三預設溫度值； 第四信號發生器，用於當所述判斷器判定所述第二風道輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，發送啟動加熱器對所述熱空氣進行加熱的加熱啟動信號。
5.根據權利要求4所述的動力電池的熱控制系統，其特徵在於，所述第一啟動信號為脈衝寬度調製PWM使能信號。
6.根據權利要求4所述的動力電池的熱控制系統，其特徵在於，所述第二啟動信號為脈衝寬度調製PWM使能信號。
7.根據權利要求I所述的動力電池的熱控制系統，其特徵在於，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門均為電磁閥。
8.—種動力電池的熱控制方法,其特徵在於,包括 實時檢測動力電池的溫度，並將所述實時溫度分別與所述第一預設溫度值和第二預設溫度值進行比對； 當所述比對結果為動力電池的溫度高於第一預設溫度值時，向所述動力電池輸入冷空氣對所述動力電池進行冷卻； 當所述比對結果為動力電池的溫度低於第二預設溫度值時，向所述動力電池輸入熱空氣對所述動力電池進行加熱。
9.根據權利要求8所述的動力電池的熱控制方法，其特徵在於，向所述動力電池輸入熱空氣對所述動力電池進行加熱包括 對向動力電池輸入的熱空氣進行實時溫度檢測； 當所述輸入的熱空氣不滿足第三預設溫度值時，對所述熱空氣升溫至所述第三預設溫度值； 將完成升溫的熱空氣輸入動力電池，對所述動力電池進行加熱。
全文摘要
本申請提供的一種動力電池的熱控制系統，當需要對動力電池進行冷卻時，控制器開啟第一閥門、第三閥門和第二風扇，第一風道、動力電池和第三風道組成氣體的通路，由第一風道向動力電池輸入冷空氣進行冷卻，並將冷卻後空氣由第三風道排出；當需要對動力電池進行加熱時，開啟第二閥門、第一風扇和第四閥門，第二風道、動力電池、第一風道和第四風道組成氣體的通路，由第二風道向動力電池輸入熱空氣進行加熱，並將加熱後的空氣由第一風道和第四風道輸送回第二風道。採用該動力電池的熱控制系統對動力電池的溫度進行實時調節，保護動力電池的性能。採用不同的冷卻風道和加熱風道，充分利用外部冷空氣或熱空氣對動力電池進行冷卻或加熱，熱控制效率高。
文檔編號H01M10/50GK102723535SQ201210199038
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者宋四雲, 李中華, 江彬, 陳志河, 鮮奇蹟 申請人:重慶長安汽車股份有限公司