一种用于调节动力电池温度的装置及汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种用于调节动力电池温度的装置，包括设置有动力电池的箱体、循环水泵、热容器以及控制机构；其中，箱体与热容器通过管道形成连通的回路，循环水泵设置在管道上；热容器包括热容箱体及储存在该箱体内的冷却液；热容箱体上部空间的空调盘管；热容箱体下部空间的电加热器；热容箱体上的水温传感器；控制机构分别与箱体、循环水泵及热容器管道相连，用于至少根据不同温度，控制循环水泵驱动冷却液对动力电池进行温度调节。本实用新型实施例公开了一种相应的汽车。实施本实用新型实施例，可以很方便地实现对动力电池的温度控制，并避免频繁切换不同的散热方式。
【专利说明】一种用于调节动力电池温度的装置及汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池【技术领域】，尤其涉及一种用于调节动力电池温度的装置及汽车。
【背景技术】
[0002]新能源汽车的动力电池在充放电时自身将产生一定热量，需要通过一定的冷却渠道主动或被动的将热量散发出去，从而能够维持电池的正常使用，但是在低温天气启动时，也需要通过主动加热方式将电池芯体温度提高。
[0003]在动力电池传统的风冷系统中，一般通过抽取乘员舱内的冷风对动力电池进行冷却，但当低温天气时，无法对动力电池进行加热，如果需要满足动力电池既可冷却又能加热的需求，需新增液液热交换器、高压液体加热器、电池散热器、连接管路以及阀门等部件，并且还需要一套控制装置对动力电池的冷却与加热之间进行选择切换。
[0004]同样，在动力电池传统的液冷系统中，虽然可以满足动力电池既可冷却又能加热的需求，但是该系统在冷却过程中，由于其没有固定的冷源，环境温度较低时可直接散热到外界，环境温度较高时可通过空调散热，因此会造成冷却模式在环境温度不同时来回切换不同的散热方式，并且增大了冷却控制难度，在一定条件下影响到乘员舱空调的使用。
实用新型内容
[0005]本实用新型实施例所要解决的技术问题在于提供一种用于调节动力电池温度的装置及汽车，可以很方便地实现对动力电池的温度控制，并避免频繁切换不同的散热方式。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例的一方面，提供了一种用于调节动力电池温度的装置，包括设置有动力电池的箱体、循环水泵、热容器以及控制机构；其中，
[0007]所述箱体与所述热容器通过管道形成连通的回路，所述循环水泵设置在所述管道上；
[0008]所述热容器包括:热容箱体，所述热容箱体中储存有用于蓄热或蓄冷的冷却液；设置于所述热容箱体上部空间的空调盘管；设置于所述热容箱体下部空间的电加热器；以及，设置于所述热容箱体上用于获取所述冷却液的温度信息的水温传感器；
[0009]对所述动力电池的温度调节进行控制的所述控制机构通过控制信号线分别与所述箱体、循环水泵及热容器相连。
[0010]其中，所述热容箱体外壳包覆有保温层；所述保温层的材料为聚氨酯发泡或橡塑保温材料。
[0011]其中，在所述热容箱体上部外壳处设有用于与空调制冷管路对接的进出接口 ；在所述热容箱体底部外壳处设有用于与高压电接插的接插口。
[0012]其中，在所述热容箱体顶部设有注液口 ；在所述注液口的盖子上设有泄压阀及真空阀，并在所述热容箱体上设有液位计。
[0013]其中，所述热容箱体为金属箱体或塑料箱体；所述空调盘管呈螺旋状。
[0014]其中，所述装置还包括电池散热器、三通、第一阀门、第二阀门、设置于所述热容箱体上方的进水口及设置于所述热容箱体下方的出水口 ；其中，
[0015]所述三通设置于所述循环水泵、第一阀门及第二阀门三者之间的管道连接汇聚处，其第一端口与所述循环水泵的出水口通过管道相连，第二端口与所述第一阀门的一端通过管道相连，第三端口与所述第二阀门的一端通过管道相连；
[0016]所述第一阀门的另一端与所述热容器上的进水口通过管道相连；
[0017]所述第二阀门的另一端与所述电池散热器的一端通过管道相连；
[0018]所述循环水泵的进水口与所述箱体的一端通过管道相连；
[0019]所述热容器上的出水口与所述箱体的另一端通过管道相连，使得所述热容器、箱体、循环水泵及第一阀门四者之间形成连通的第一回路；
[0020]所述电池散热器的另一端与所述箱体的另一端通过管道相连，使得所述电池散热器、箱体、循环水泵及第二阀门四者之间形成连通的第二回路。
[0021]本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种汽车，所述汽车包括所述的用于调节动力电池温度的装置。
[0022]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:
[0023]1、本实用新型实施例由于采用热容器，集成了传统液冷系统中的液液热交换器和电加热器，可实现冷却及加热功能，从而减少了冷却装置部件及相关部件之间的连通管路的数量；
[0024]2、本实用新型实施例采用的热容器可存储一部分冷量或者热量，可以通过该存储的冷能或热能对电池进行冷却或加热，避免了在外部环境温度变化时来回切换不同的散热方式/加热方式的频繁度使得控制更为简单；
[0025]3、当动力电池外部充电时，可在充电时间里开启热容器来存储一部分冷量或者热量，从而使得动力电池可以边充电边蓄能，减少了动力电池的能量及功率的消耗，提高了动力电池的续航里程能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
[0027]图1为本实用新型提供的用于调节动力电池温度的装置的一个实施例的连接结构示意图；
[0028]图2为本实用新型提供的用于调节动力电池温度的装置的一个实施例中的工作流程图；
[0029]图3为本实用新型提供的用于调节动力电池温度的装置的一个实施例中的控制模式的流程图；
[0030]图4为图3中电池加热控制模式的流程图；
[0031]图5为图3中电池冷却控制模式的流程图；
[0032]图中:1-动力电池箱体，2-循环水泵，3-热容器，31-热容箱体，32-空调盘管，33-电加热器，34-冷却液，35-水温传感器，36-注液口，361-泄压阀，362-真空阀，37-液位计，38-进水口，39-出水口，4-控制机构，5-保温层，6-电池散热器，7-三通，71-第一端口，72-第二端口，73-第三端口，8-第一阀门，9-第二阀门。
【具体实施方式】
[0033]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0034]如图1所示，本实用新型提供的一种用于调节动力电池温度的装置的实施例，在该实施例中，该装置包括:设置有动力电池的箱体1、循环水泵2、热容器3以及控制机构4 ；其中，
[0035]箱体I与热容器3通过管道形成连通的回路，循环水泵2设置在管道上；
[0036]热容器3包括:
[0037]热容箱体31，在热容箱体31内储存有用于蓄热或蓄冷的冷却液34 ;其中，热容箱体31为金属箱体或塑料箱体，该热容箱体31箱体具体结构可根据整车布置进行设计，大致为长方体，需要保证一定的高度(如200mm)，且冷却液34为含50%乙二醇和50%水的混合物，该冷却液34用于对动力电池进行加热或冷却；
[0038]设置于热容箱体31上部空间的空调盘管32，该空调盘管32呈螺旋状，该空调盘管3用于实现制冷功能；
[0039]设置于热容箱体31下部空间的电加热器33，该电加热器33用于实现加热功能；以及
[0040]设置于热容箱体31上用于获取冷却液34的温度信息的水温传感器35 ；
[0041]所述控制机构4通过控制信号线分别与箱体1、循环水泵2及热容器3相连，用于至少根据动力电池温度、外部环境温度、水温传感器35获得的冷却液34的温度，控制循环水泵2驱动热容器3中的冷却液34对动力电池进行温度调节。
[0042]更进一步的，热容箱体31外壳包覆有保温层5 ;保温层5的材料为聚氨酯发泡或橡塑保温材料，该保温层5能够降低热容器3中的冷却液34蓄冷或蓄热的能量消耗，使得热容器3能够存储一部分冷量或者热量。
[0043]更进一步的，在热容箱体31上部外壳处设有用于与空调制冷管路对接的进出接口 ；在热容箱体31底部外壳处设有用于与高压电接插的接插口。
[0044]更进一步的，在热容箱体31顶部设有注液口 36 ;在注液口 36的盖子上设有泄压阀361及真空阀362，并在热容箱体31上设有液位计37 ;当液位计37获得热容箱体31内的压力超过一定值(如:110千帕)时，打开泄压阀361，对热容箱体31泄压，当热容箱体31内真空度超过一定值(如-2?-10千帕)时，打开真空阀362，调节热容箱体31内的压力。
[0045]更进一步的，该装置还包括电池散热器6、三通7、第一阀门8、第二阀门9、设置于热容箱体31上方的进水口 38及设置于热容箱体31下方的出水口 39 ;其中，
[0046]三通7设置于循环水泵2、第一阀门8及第二阀门9三者之间的管道连接汇聚处，其第一端口 71与循环水泵2的出水口通过管道相连，第二端口 72与第一阀门8的一端通过管道相连，第三端口 73与第二阀门9的一端通过管道相连；
[0047]第一阀门8的另一端与热容器3上的进水口 38通过管道相连；
[0048]第二阀门9的另一端与电池散热器6的一端通过管道相连；
[0049]循环水泵2的进水口与箱体I的一端通过管道相连；
[0050]热容器3上的出水口 39与箱体I的另一端通过管道相连，使得热容器3、箱体1、循环水泵2及第一阀门8四者之间形成连通的第一回路；
[0051]电池散热器6的另一端与箱体I的另一端通过管道相连，使得电池散热器6、箱体1、循环水泵2及第二阀门9四者之间形成连通的第二回路。
[0052]本实用新型实施例一中用于调节动力电池温度的装置的工作原理为通过控制机构4感知箱体I内动力电池的芯体温度,根据该动力电池的芯体温度来确定动力电池I是冷却还是加热。
[0053]当箱体I内动力电池需要加热时，控制机构4自动控制打开第一阀门8且关闭第二阀门9，开启循环水泵2，通过循环水泵2将热容箱体31内温度较高的冷却液34导入箱体I并对箱体I内动力电池进行加热，当检测到热容器3的热容箱体31内冷却液34温度低于预设值(如:10°C)时，开启热容器3内电加热器33对其冷却液34进行加热，直至热容器3内冷却液34温度高于预设值后(如10°C)，将加热后的冷却液34通过循环水泵2对箱体I内动力电池加热，直到动力电池达到预设电池温度(如:10_25°C)时，关闭循环水泵2、第一阀门8及第二阀门9，如果开启了热容器3内电加热器33，也将电加热器33关闭。
[0054]当箱体I内动力电池需要冷却且控制机构4获得外界环境温度较低(如:低于30°C)时，采用风冷模式，通过电池散热器6散热，此时，控制机构4自动控制关闭第一阀门8且打开第二阀门9，开启循环水泵2，冷却液34通过循环水泵2进入电池散热器6，进行冷却后重新流入箱体I对动力电池进行冷却；
[0055]当箱体I内动力电池需要冷却且控制机构4获得外界环境温度较高(如:高于30°C)时，采用热容器冷却模式，通过热容器3散热，此时，控制机构4自动控制打开第一阀门8且关闭第二阀门9，开启循环水泵2，冷却液34通过循环水泵2进入温度较低的热容器3的热容箱体31内，冷却后的冷却液34再回流至箱体I对动力电池进行冷却，直到动力电池达到预设电池温度(如:10-25°C)时，关闭循环水泵2，如果开启了热容器3内空调盘管32，也将空调盘管32关闭。在采用空调冷却模式整个冷却过程中，由于热容器3可通过集成在内的空调盘管32进行蓄冷，可边通过空调盘管32制冷边对动力电池冷却，当热容器3内温度达到设定温度值(如:低于20°C)时，关闭空调盘管32停止蓄冷，并随着冷量的逐步消耗，当热容器3内温度高于开启温度设定值(如:高于25°C)时，重新启动空调盘管32蓄冷。
[0056]当箱体I内动力电池外部充电时，可预先开启装置中的热容器3存储一部分冷量或者热量，从而使得动力电池可以边充电边蓄能。
[0057]相应地，本实用新型实施例的另一方面还提供了一种汽车，该汽车包括前述描述的用于调节动力电池温度的装置，在本实用新型实施例中汽车包括的用于调节动力电池温度的装置的结构形状及连接关系与前述描述的用于调节动力电池温度的装置的结构形状及连接关系相同，在此不一一赘述。
[0058]如图2所示，本实用新型实施例的实现原理如下，具体方法包括如下步骤:
[0059]步骤S201、根据所述装置中箱体内动力电池的芯体温度确定进入电池加热模式或电池冷却模式；
[0060]在用于调节动力电池温度的装置中的控制机构中预先定义采集时刻、控制指令、第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值、第五阈值、第六阀值、第七阈值以及第八阀值；例如，可以选择每间隔0.5秒或任选其它一间隔时间为一采集时刻；控制指令用于收集该装置中各有关部件的温度，包括:动力电池的芯体温度、外部环境温度及热容器中冷却液的温度等等，并根据温度的变化控制装置中各有关部件的开启或关闭；其中，第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值、第五阈值、第六阀值、第七阈值以及第八阀值可在控制机构中按需预设不同的数值，第一阈值、第二阈值、第三阈值以及第四阈值为设置于动力电池的芯体温度上的阈值，第五阈值为设置于外部环境温度上的阈值，第六阀值、第七阈值以及第八阀值为设置于热容器中的冷却液温度上的阈值，例如，在一些实施例中，可以使预设的第一阈值为5°C、预设的第二阈值为25°C、预设的第三阈值为10°C、预设的第四阈值为20°C、预设的第五阈值为30°C、预设的第六阈值为10°C、预设的第七阈值为25°C以及预设的第八阈值为20。。。
[0061]该步骤S201的具体过程为，步骤S301、获得当前采集时刻上动力电池的芯体温度；
[0062]步骤S302、判断获得的当前采集时刻上动力电池的芯体温度是否在预设的第一阈值与预设的第二阈值之间；
[0063]步骤S303、如果获得的当前采集时刻上动力电池的芯体温度大于预设的第二阈值，则进入电池冷却模式；电池冷却模式包括风冷模式和热容器冷却模式；其中，当前采集时刻上获得的外部环境温度小于预设的第五阈值时为风冷模式；当前采集时刻上获得的外部环境温度大于或等于预设的第五阈值时为热容器冷却模式；
[0064]步骤S304、如果获得的当前采集时刻上动力电池的芯体温度小于预设的第一阈值，则进入电池加热模式。
[0065]步骤S202、根据所述确定的电池加热模式或电池冷却模式，通过控制机构控制循环水泵驱动热容器中的冷却液对动力电池进行温度调节；
[0066]其中，电池加热模式的具体方式为，控制机构控制开启循环水泵及第一阀门、关闭第二阀门，通过循环水泵驱动热容器中的冷却液对动力电池进行加热；
[0067]电池加热模式的具体步骤包括:
[0068]采集热容器中的冷却液温度以及所述动力电池的芯体温度；
[0069]控制循环水泵驱动热容器中的冷却液对动力电池进行加热，直至动力电池的芯体温度大于预设的第三阈值后，关闭循环水泵、第一阀门及第二阀门，停止对动力电池进行加执.
[0070]当所采集的热容器中的当前冷却液温度小于预设的第六阈值时，打开热容器中的电加热器对冷却液进行加热，直至热容器中的冷却液温度大于预设的第六阈值后或动力电池的芯体温度大于预设的第三阈值后，关闭电加热器。
[0071]其中，电池冷却模式的具体方式为，当进入风冷模式时，制机构控制开启循环水泵及第二阀门、关闭第一阀门，通过电池散热器对动力电池进行冷却；当进入热容器冷却模式时，控制机构控制开启循环水泵及第一阀门、关闭第二阀门，通过循环水泵驱动热容器中的冷却液对动力电池进行冷却；
[0072]电池冷却模式中热容器冷却模式的具体步骤包括:
[0073]采集热容器中的冷却液温度以及动力电池的芯体温度；
[0074]控制循环水泵驱动热容器中的冷却液对动力电池进行冷却，直至动力电池的芯体温度小于预设的第四阈值后，关闭循环水泵、第一阀门及第二阀门，停止对动力电池进行冷却；
[0075]当所采集的热容器中的当前冷却液温度大于预设的第七阈值时，打开热容器中的空调盘管对冷却液进行冷却，直至热容器中的冷却液温度小于预设的第八阈值后或动力电池的芯体温度小于预设的第四阈值后，关闭空调盘管。
[0076]在本实用新型实施例中，该实现方法进一步包括:
[0077]动力电池正在充电时，采集热容器中的冷却液温度；
[0078]当所采集的热容器中的当前冷却液温度小于预设的第六阈值时，打开热容器中的电加热器对冷却液进行加热，直至热容器中的冷却液温度大于预设的第六阈值后，关闭电加热器；
[0079]当所采集的热容器中的当前冷却液温度大于预设的第七阈值时，打开热容器中的空调盘管对冷却液进行冷却，直至热容器中的冷却液温度小于预设的第八阈值后，关闭空调盘管。
[0080]结合图3至图5，以每间隔0.5s为一采集时刻，预设的第一阈值为5°C、预设的第二阈值为25°C、预设的第三阈值为10°C、预设的第四阈值为20°C、预设的第五阈值为30°C、预设的第六阈值为10°C、预设的第七阈值为25°C以及预设的第八阈值为20°C为例，对本实用新型实施例提供的用于调节动力电池温度的装置的具体应用场景进一步说明:
[0081]第一步、获得当前采集时刻(如:1.5s)动力电池的芯体温度Tal。
[0082]第二步、判断当前采集时刻(1.5s)上动力电池的芯体温度Tal是否在第一阈值5°C与第二阈值25°C之间；
[0083]第三步、如果当前采集时刻(1.5s)上动力电池的芯体温度Tal彡第一阈值5°C，进入电池加热模式，该模式包括开启热容器的电加热器加热方式对动力电池进行加热，或者关闭热容器的电加热器，利用热容器中的蓄热对动力电池进行加热；
[0084](I)获得当前采集时刻(1.5s)上冷却液的温度Tbl=13°C，电池芯体温度Tal=4°C，同时开启第一阀门、关闭第二阀门并开启循环水泵；
[0085](2)第一种方法:在对动力电池加热过程中，热容器的电加热器为闭合状态，直接通过冷却液对动力电池加热，冷却液的温度最小值min (TbliTb2......Tbj) >第六阈值10°C，并在第j个采集时刻上电池芯体温度Taj>第三阈值10°C时，停止对动力电池加热；
[0086]①冷却液的温度Tbl=13°C >第六阈值10°C，关闭热容器的电加热器，通过循环冷却液直接对动力电池加热，获得下一采集时刻(2s)上冷却液的温度Tb2=12.8°C,电池芯体温度 Ta2=4.2。。；
[0087]②依次类推，在I至j个不同采集时刻上获得多个冷却液的温度{Tbl、Tb2......Tbj}为
{13°C、12.8t>....10.3°C}，其中，多个冷却液的温度最小值 min{Tbl、Tb2......TbJ}=10.3°C >第六阈值10°C，对应的电池芯体温度{Tal、Ta2......Taj)为{4.20C >4.9°C…..10.5°C}，在第j个采集时刻上电池芯体温度Taj=1.5°C >第三阈值10°C时，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池加热。
[0088]第二种方法:在对动力电池加热过程中，根据冷却液在不同采集时刻上不同的温度，选择开启热容器的电加热器对冷却液加热或者闭合热容器的电加热器，并通过加热后的冷却液对动力电池加热，其中，冷却液的温度不同的变化情况决定电加热器的开启与关闭状态，并在第j个采集时刻上电池芯体温度Taj>第四阈值10°c，停止对动力电池加热；
[0089]①冷却液的温度Tbl=13°C >第六阈值10°C，关闭热容器的电加热器，通过循环冷却液直接对动力电池加热，获得下一采集时刻(2s)上冷却液的温度Tb2=12°C，电池芯体温度Ta2=4.2V ；
[0090]②依此类推，在第I至i个不同采集时刻上获得多个冷却液的温度{Tbl、Tb2......Tbi)
为{ 13 °C、12.8 °C….11.7 °C }都〉第六阈值I (TC，但是对应的电池芯体温度{ Tal、Ta2......Tai)
为{4.2°C、4.9 V......7.9 V }都 < 第三阈值I (TC，还需继续对动力电池加热；
[0091]③但在第i+Ι个采集时刻上冷却液的温度Tb(i+1)=9.4°C <第六阈值10°C，此时，打开热容器的电加热器对冷却液加热，通过加热后的冷却液对动力电池加热，对应的电池芯体温度Ta(i+1)=8.rc <第三阈值1°c，继续对动力电池加热；
[0092]④可能在第i+2个采集时刻上冷却液的温度Tb(i+2)=13°C >第六阈值10°C，关闭热容器的电加热器对冷却液加热，对应的电池芯体温度Ta(i+2)=8.6V <第三阈值10°C，继续对动力电池加热，直到第j个采集时刻上电池芯体温度Taj=1.5°C >第六阈值10°C时，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池加热；
[0093]⑤也可能在第i+2至i+k个采集时刻上多个冷却液的温度{Tb(i+2)、
Tb(i+3)......Tb(i+k) }
为{9.2°C、9.9°C......9.9°C }都〈第六阈值10°C，在这第i+2至i+k采集时刻上一直开启热容器的电加热器对冷却液加热，在包括第i+k+Ι个采集时刻以后的时间里，冷却液的温度{ Tb(i+k+1)、Tb(i+k+2)......Tb」}为{ 12 °C、11.6 °C......10.9 °C }都〉第六阈值 I (TC，关闭热容器的电加热器，直到第j个采集时刻上电池芯体温度Taj=1.5°C >第三阈值10°C时，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池加热；
[0094]⑥依此类推，在不同采集时刻上选择开启或者关闭热容器的电加热器对冷却液加热。
[0095]第四步、如果当前采集时刻(1.5s)上动力电池的芯体温度Tal>第二阈值25°C，进入电池冷却模式，该冷却模式包括风冷模式和热容器冷却模式；
[0096](I)获得当前采集时刻(1.5s)上外部环境温度Tc ；
[0097](2)判断获得当前采集时刻(1.5s)上外部环境温度Tc〈第五阈值30°C吗？
[0098](3)如果外部环境温度Tc=20°C <第五阈值30°C，动力电池的芯体温度T al=33°C,进入风冷模式，开启循环水泵及第二阀门、关闭第一阀门，直接通过电池散热器对动力电池冷却，直到在第j个采集时刻上电池芯体温度Taj〈第五阈值20°C时，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池冷却。
[0099](4)如果外部环境温度Tc=32°C >第五阈值30°C或Tc=第五阈值30°C，进入热容器冷却模式，开启循环水泵及第一阀门、关闭第二阀门，冷却液通过热容器对动力电池冷却；该模式包括开启热容器的空调盘管制冷对动力电池进行冷却，或者关闭热容器的空调盘管，利用热容器中的蓄冷对动力电池进行冷却；
[0100]第一种方法:在对动力电池冷却过程中，热容器的空调盘管为闭合状态，直接通过冷却液对动力电池冷却，冷却液的温度最大值max {Tbl、Tb2......TbjX第七阈值25°C，并在第j个采集时刻上电池芯体温度Taj〈第四阈值20°C时，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池冷却；
[0101]①冷却液的温度Tbl=13°C <第七阈值25°C，关闭热容器的空调盘管，通过循环冷却液直接对动力电池冷却，获得下一采集时刻(2s)上冷却液的温度Tb2=14°C，电池芯体温度Ta2=32°C ；
[0102]②依次类推，在I至j个不同采集时刻上获得多个冷却液的温度{Tbl、Tb2......Tbj)
为{ 13 °C、14°C......24.9 °C }，其中，最大值 max { Tbl、Tb2......Tb」} =24.9 °C〈第七阈值 25 °C，对应的电池芯体温度{TaliTa2......Taj}为{33、32吣..19}，直到第j个采集时刻上电池芯体温度
TaJ=19°C <第四阈值20°C时，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池冷却。
[0103]第二种方法:在对动力电池冷却过程中，根据冷却液在不同采集时刻上不同的温度，选择开启热容器的空调盘管对冷却液制冷或者闭合热容器的空调盘管，并通过冷却后的冷却液对动力电池冷却，其中，冷却液的温度不同的变化情况决定空调盘管的开启与关闭状态，并在第j个采集时刻上电池芯体温度Taj〈第四阈值20°C，停止对动力电池冷却；
[0104]①冷却液的温度Tbl=13°C <第七阈值25°C，关闭热容器的空调盘管，通过循环冷却液直接对动力电池冷却，获得下一采集时刻(2s)上冷却液的温度Tb2=14°C，电池芯体温度Ta2=32°C ；
[0105]②依此类推，在第I至i个不同采集时刻上获得多个冷却液的温度{Tbl、Tb2......Tbi)
为{ 13 °C、14 °C......24.9 °C }都〈第七阈值25 °C，但是对应的电池芯体温度{ Tal、Ta2......Tai}为
{ 33°C、32°C......27°C }都〉第四阈值20°C时，还需继续对动力电池冷却；
[0106]③但在第i+Ι个采集时刻上冷却液的温度Tb(i+1)= 25.3°C >第七阈值25°C，此时，打开热容器的空调盘管对冷却液制冷，通过制冷后的冷却液对动力电池冷却，对应的电池芯体温度Ta(i+1) =27.2V >第四阈值20°C，继续对动力电池冷却；
[0107]④可能在第i+2个采集时刻上冷却液的温度Tb(i+2) = 19.10C <第八阈值20°C，关闭热容器的空调盘管对冷却液制冷，对应的电池芯体温度Ta(i+2) =270C >第四阈值20°C，继续对动力电池冷却，直到第j个采集时刻上电池芯体温度Taj〈第四阈值20°C时，此时，第i+2至j个采集时刻上冷却液温度{Tb(i+2)、Tb(i+3)......Tbj}都〈第七阈值25°C，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池冷却；
[0108]⑤也可能在第i+2至i+k个采集时刻上多个冷却液的温度{Tb(i+2)、
Tb(i+3)......Tb(i+k) }
S{25.2°C、25.9°C......25.1°C }都〉第七阈值 25°C，或第八阈值 20°C <{Tb(i+2)、Tb(i+3)......Tb(i+k) }
为{22.2°C >23.9°C......24.9°C } <第七阈值25°C，在这第i+2至i+k个采集时刻上一直开启热容器的空调盘管对冷却液制冷，在包括第i+k+Ι个采集时刻以后的时间里，冷却液的温度{Tb(i+k+1)、
Tb(i+k+2)......Tbj- }为{18°〇、18.6V......19.9°C }都〈第八阈值20°C，关闭热容器的空调盘管，直到第j个采集时刻上电池芯体温度Taj=19°C <第四阈值20°C时，此时，第i+k+1至j个采集时刻上冷却液温度{Tb(i+k+1)、
Tb(i+k+2)......Tbj- }都〈第七阈值25°C，关闭循环水泵及所有阀门，停止对动力电池冷却；
[0109]⑥依此类推，在不同采集时刻上选择开启或者关闭热容器的空调盘管对冷却液制冷。
[0110]动力电池正在充电时，可以采集冷却液当前温度来判别是否开启空调盘管或电加热器来蓄冷或蓄热；当冷却液当前温度Tb〈第六阈值10°C时，开启电加热器加热，直到冷却液当前温度Tb >第六阈值10°C后，关闭电加热器完成蓄热，当冷却液当前温度Tb >第七阈值25°C时，开启空调盘管制冷，直到冷却液当前温度Tb <第八阈值20°C后，关闭空调盘管完成畜冷。
[0111]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:
[0112]1、本实用新型实施例由于采用热容器，集成了传统液冷系统中的液液热交换器和电加热器，可实现冷却及加热功能，从而减少了冷却装置部件及相关部件之间的连通管路的数量；
[0113]2、本实用新型实施例采用的热容器可存储一部分冷量或者热量，可以通过该存储的冷能或热能对电池进行冷却或加热，避免了在外部环境温度变化时来回切换不同的散热方式/加热方式的频繁度，并通过控制机构实现温度的自动控制，控制不同模式切换的参数有外界环境温度、动力电池芯体温度以及热容器内冷却液温度，使得控制更为简单；
[0114]3、当动力电池外部充电时，可在充电时间里开启热容器来存储一部分冷量或者热量，从而使得动力电池可以边充电边蓄能，减少了动力电池的能量及功率的消耗，提高了动力电池的续航里程能力。
[0115]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。
[0116]以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种用于调节动力电池温度的装置，其特征在于，包括设置有动力电池的箱体(I)、循环水泵(2)、热容器(3)以及控制机构(4);其中， 所述箱体(I)与所述热容器(3 )通过管道形成连通的回路，所述循环水泵(2 )设置在所述管道上； 所述热容器(3)包括:热容箱体(31)，所述热容箱体(31)中储存有用于蓄热或蓄冷的冷却液(34);设置于所述热容箱体(31)上部空间的空调盘管(32);设置于所述热容箱体(31)下部空间的电加热器(33);以及，设置于所述热容箱体(31)上用于获取所述冷却液(34)的温度信息的水温传感器(35)； 对所述动力电池的温度调节进行控制的所述控制机构(4)通过控制信号线分别与所述箱体(I)、循环水泵(2 )及热容器(3 )相连。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热容箱体(31)外壳包覆有保温层(5);所述保温层(5)的材料为聚氨酯发泡或橡塑保温材料。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述热容箱体(31)上部外壳处设有用于与空调制冷管路对接的进出接口 ；在所述热容箱体(31)底部外壳处设有用于与高压电接插的接插口。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述热容箱体(31)顶部设有注液口(36);在所述注液口( 36 )的盖子上设有泄压阀(361)及真空阀(362 )，并在所述热容箱体(31)上设有液位计(37)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述热容箱体(31)为金属箱体或塑料箱体；所述空调盘管(32)呈螺旋状。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电池散热器(6)、三通(7)、第一阀门(8)、第二阀门(9)、设置于所述热容箱体(31)上方的进水口(38)及设置于所述热容箱体(31)下方的出水口( 39 );其中， 所述三通(7 )设置于所述循环水泵(2 )、第一阀门(8 )及第二阀门(9 )三者之间的管道连接汇聚处，其第一端口(71)与所述循环水泵(2)的出水口通过所述管道相连，第二端口(72)与所述第一阀门(8)的一端通过管道相连，第三端口(73)与所述第二阀门(9)的一端通过管道相连； 所述第一阀门(8 )的另一端与所述热容器(3 )上的进水口( 38 )通过管道相连； 所述第二阀门(9)的另一端与所述电池散热器(6)的一端通过管道相连； 所述循环水泵(2)的进水口与所述箱体(I)的一端通过管道相连； 所述热容器(3)上的出水口(39)与所述箱体(I)的另一端通过管道相连，使得所述热容器(3)、箱体(I)、循环水泵(2)及第一阀门(8)四者之间形成连通的第一回路； 所述电池散热器(6)的另一端与所述箱体(I)的另一端通过管道相连，使得所述电池散热器(6)、箱体(I)、循环水泵(2)及第二阀门(9)四者之间形成连通的第二回路。
7.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1至6中任一项所述的装置。
【文档编号】H01M10/613GK204118213SQ201420071876
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】吴玮, 陈文单, 付永健, 梅骜, 张松林, 涂序聪 申请人:广州汽车集团股份有限公司