[发明专利]水冷式电池冷却的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷却技术，更具体地说，本发明涉及对电池的水冷技术。

背景技术

电池装置通常包括一个或多个电池模块，每个电池模块具有多个电池单元。这多个电池单元重叠地设置在一行或者多行中。电池模块的电池单元相互串联地和/或并联地电连接，从而能够为电动机提供足够的动力。电池在工作时可能会达到很高的温度，需要对它们进行冷却。否则如果不能够高效并可靠地保证足够的冷却，就可能发生故障，影响安全并缩短电池寿命。

针对电池的冷却问题，不同文献中已经披露了一些解决方案，例如一件中国专利(CN201010149721.0)中公开了一种带液体冷却系统的车用电池系统，包括液体冷却系统和电池包，液体冷却系统包括液体循环管路、导热板，液体循环管路和导热板四周包围固定电池包，导热板的端部固定于液体循环管路中、并用于实现电池包的热量与液体循环管路的热量交换。

另一件中国专利(CN201010266526.6)中公开了一种用于燃料电池汽车的冷却系统，包括堆叠式散热器；电动传动系统散热器，该电动传热系统散热器串联布置在所述堆叠式散热器的侧面；空调冷凝器，该空调冷凝器布置在堆叠式散热器的前方，以罩住该堆叠式散热器而不罩住电动传动系统散热器；以及多个冷却扇，冷却扇设置在串联布置的堆叠式散热器和电动传动系统散热器的后方。

发明内容

本发明公开了一种电池冷却系统的控制方法，所述冷却系统包括冷却剂回路和制冷剂回路，所述方法包括冷却剂回路控制步骤和制冷剂回路控制步骤，其中，所述冷却剂回路控制步骤包括：监测电池温度；在所述电池温度超过第一温度时启动冷却剂回路对所述电池降温；以及在所述电池温度低于第二温度时关闭冷却剂回路，所述制冷剂回路控制步骤包括：监测电池芯体最高温度；在所述电池芯体最高温度超过第三温度时启动制冷剂回路对所述冷却剂降温；以及在所述电池芯体最高温度低于第四温度时关闭制冷剂回路。

根据本发明的控制方法，其中第一温度是31℃，第二温度是26℃，第三温度是32.5℃，以及第四温度是28℃。

根据本发明的控制方法，其中所述制冷剂回路控制步骤还包括：监测所述冷却剂温度；以及以第五温度为控制目标来控制进入电池区域处的冷却剂的温度。

根据本发明的控制方法，其中所述第五温度为10℃。

根据本发明的控制方法，其中所述第五温度根据电池温度控制目标和电池芯体最高温度之间的温差而确定。

根据本发明的控制方法，其中通过调整压缩机转速来实现冷却剂的温度控制目标。

根据本发明的控制方法，其中所述冷却剂回路同时对车厢进行冷却。

根据本发明的控制方法，其中冷却剂回路包括顺序连接并形成回路的冷却器、冷却剂感应器、电池和电动泵。

根据本发明的控制方法，其中制冷剂回路包括顺序连接并形成回路的冷却器、电动压缩机、冷凝器和阀门，以及冷凝器旁的PWM散热风扇。

附图说明

通过阅读以下详细说明并参考附图，可以对本发明有一个更全面的了解。附图中：

图1示出了一种电池冷却系统；

图2示出了电池冷却系统的一种控制流程；

图3示出了电池冷却系统的另一种控制流程；

图4示出了电池温度与压缩机转速的关系曲线。

具体实施方式

图1中，标记101表示冷凝器，102表示制冷剂回路，103表示阀门，例如带有关闭阀的热力膨胀阀(TXV with shut off valve)，104表示车厢蒸发器，105表示冷却器蒸发器(chiller evaporator)，106表示电动压缩机，107表示PWM散热风扇，108表示电动泵，109表示冷却剂感应器，110表示电池，111表示冷却剂回路。

从图1可以看出，冷却剂回路由电池、冷却剂感应器、电动泵和冷却器组成。其中，冷却剂可以是水。当冷却剂回路的开动足以降低电池温度时，就不需要启动制冷剂回路。图2示出的正是这种情况。在冷却系统工作时，首先监测电池的温度(210)。当其上升到某个温度T1，例如31℃时，打开电动泵，启动冷却剂回路(220)，在降低到一定的温度T2，例如26℃以下时，关闭电动泵，即关闭冷却剂回路(230)。因此，冷却剂回路仅仅在电池温度高于T1时才被启动，并在温度降到T2就停止工作。