一种集中式动力电池包的热管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动汽车电池管理技术领域，尤其涉及一种集中式动力电池包的热管 理系统。
【背景技术】
[0002] 电池管理系统是电动汽车的核心组成部分，其主要用于监控动力电池包的电池单 体电压、动力电池包总电压和动力电池包总电流，用于接收和处理人机接口信号，用于进行 动力电池包热管理，用于根据整车工况进行能量切换，及用于监测动力电池包与车身间绝 缘电阻的阻值等。其中，动力电池包热管理主要是在动力电池包中电池单体温度低于设定 范围时进行预热处理，高于设定范围时进行散热处理，及在动力电池包内温度不均匀时进 行热均衡处理。
[0003] 动力电池包具有两种结构，一种是分体式动力电池包结构，另一种是集中式动力 电池包结构，前者是将所有电池单体分组进行单独封装形成各动力电池包单元，后者是将 所有电池单体封装在一个箱体中。集中式动力电池包虽然具有较低的封装和制造成本，但 因箱体内热量较高、且热量比较容易集中，因此无法获得理想的散热和热均衡效果。基于该 种原因，现有电动汽车主要采用分体式动力电池包结构，对应的热管理系统在热均衡处理 方面主要是在各动力电池包单元之间设置循环风道，并在其中一个动力电池包单元中设置 一个风扇，控制器在满足风扇开启条件时，经由风扇驱动电路驱动风扇旋转，进而通过风扇 带动空气在各动力电池包单元间循环流动实现热均衡。这种分体式动力电池包的热管理 系统存在的主要缺陷为：1、由于机械结构设计方面的限制，通过一个风扇和设置在各动力 电池包单元间的循环风道很难使各动力电池包单元内的热量充分融合，因此也很难获得预 期的热均衡效果；2、不具有风扇故障检测结构，而风扇又被封装在动力电池包单元内部，因 此，如果风扇出现例如是堵转等故障，用户很难及时发现并处理；如果风扇长期处于无法正 常工作的状态，将导致动力电池包综合性能下降，进而严重影响动力电池包的使用寿命。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的是提供一种可使集中式动力电池包获得预期热均衡效果的 热管理系统。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种动力电池包的热管理系统，包 括第一风扇和第二风扇，控制器，及温度传感器，所述温度传感器安装在所述集中式动力电 池包的内部，所述第一风扇和第二风扇安装在位于所述集中式动力电池包内部的中央通道 上，所述第一风扇的出风口和所述第二风扇的出风口在所述中央通道的长度方向上沿相反 方位布置；所述控制器从各温度传感器输出的温度信号中获取对应位置的当前温度值，并 计算不同位置的当前温度值间的最大温差；
[0006] 所述控制器在所述最大温差大于预设的温差阈值时，驱动所述第一风扇和所述第 二风扇交替工作，直至检测到所述最大温差小于或者等于所述温差阈值为止。
[0007] 优选的是，所述第一风扇和所述第二风扇在所述中央通道的长度方向上间隔布 置，以在所述第一风扇与所述第二风扇之间形成通风空间；所述第一风扇的入风口和所述 第二风扇的入风口均朝向所述通风空间。
[0008] 优选的是，所述控制器还获取当前车速；所述最大温差大于预设的温差阈值包括 两种状态，分别为所述最大温差大于所述温差阈值、且所述当前车速低于设定的车速阈值 的第一状态，及所述最大温差大于所述温差阈值、且所述当前车速高于或者等于所述车速 阈值的第二状态；
[0009] 所述控制器在所述第一状态下，调节用于驱动所述第一风扇的第一PWM信号的占 空比与所述最大温差成第一正比例，及调节用于驱动所述第二风扇的第二PWM信号的占空 比与所述最大温差成所述第一正比例；
[0010] 所述控制器在所述第二状态下，调节用于驱动所述第一风扇的第一PWM信号的占 空比与所述最大温差成第二正比例，及调节用于驱动所述第二风扇的第二PWM信号的占空 比与所述最大温差成所述第二正比例，其中，所述第二正比例大于所述第一正比例。
[0011] 优选的是，所述控制器在所述第一状态下输出的所述第一PWM信号的占空比最高 为50%，及在所述第一状态下输出的所述第二PWM信号的占空比最高为50%。
[0012] 优选的是，所述控制器还获取流经所述第一风扇的当前电流值，作为第一当前电 流值，及获取流经所述第二风扇的当前电流值，作为第二当前电流值；所述热管理系统还包 括对应所述第一风扇的第一报警装置和对应所述第二风扇的第二报警装置；
[0013] 所述控制器在检测到所述第一当前电流值异常时，控制所述第一报警装置进行报 警提示，及在检测到所述第二当前电流值异常时，控制所述第二报警装置进行报警提示。
[0014] 优选的是，所述热管理系统还包括第一风扇驱动电路和第二风扇驱动电路，所述 第一风扇驱动电路和所述第二风扇驱动电路并联连接于驱动电源与接地端之间；所述第一 风扇驱动电路包括串联连接的所述第一风扇、第一MOS管和第一检测电阻，所述第一MOS管 的栅极接收所述控制器输出的第一PWM信号；所述控制器通过采集所述第一检测电阻两端 的电压信号，获取所述第一当前电流值；
[0015] 所述第二风扇驱动电路包括串联连接的所述第二风扇、第二MOS管和第二检测电 阻，所述第二MOS管的栅极接收所述控制器输出的第二PWM信号；所述控制器通过采集所述 第二检测电阻两端的电压信号，获取所述第二当前电流值。
[0016] 优选的是，所述第一风扇驱动电路还包括与所述第一风扇并联连接的第一续流二 极管；所述第二风扇驱动电路还包括与所述第二风扇并联连接的第二续流二极管。
[0017] 优选的是，所述第一风扇驱动电路还包括第一防反接二极管，所述第一防反接二 极管正向连接于所述驱动电源与所述接地端之间；所述第二风扇驱动电路还包括第二防反 接二极管，所述第二防反接二极管正向连接于所述驱动电源与所述接地端之间。
[0018] 优选的是，所述第一检测电阻的一端和所述第二检测电阻的一端均与所述接地端 电性连接。
[0019] 优选的是，所述热管理系统还包括第一信号放大电路和第二信号放大电路，所述 第一检测电阻两端的电压信号经所述第一信号放大电路输入至所述控制器中，所述第二检 测电阻两端的电压信号经所述第二信号放大电路输入至所述控制器中。
[0020] 本发明的有益效果在于，本发明的集中式动力电池包的热管理系统通过在电池包 内部形成的中央通道上设置两个风扇，并使两个风扇的出风口在中央通道的长度方向上沿 相反方位布置的结构，可使两个风扇在交替工作时形成方向相反的空气循环路径，因此可 以提高电池包内不同区域间空气的融合率和热传导效率，进而可以有效控制集中式动力电 池包的热均衡性，并辅助散热结构进行有效散热，使得集中式动力电池包的优势得以发挥 和利用。
【附图说明】
[0021] 图1示出了根据本发明的动力电池包的热管理系统的双风扇布置结构的一种实 施方式；
[0022] 图2示出了图1所示双风扇结构中第一风扇工作时在动力电池包箱体内形成的空 气循环路径；
[0023] 图3示出了图1所示双风扇结构中第二风扇工作时在动力电池包箱体内形成的空 气循环路径；
[0024] 图4示出了根据本发明的动力电池包的热管理系统的双风扇控制方法的一种实 施方式的流程图；
[0025] 图5示出了根据本发明的动力电池包的热管理系统的风扇驱动电路的一种实施 结构；
[0026] 图6示出了对检测电阻两端的电压信号进行放大处理的放大电路的一种实施结 构。
[0027] 附图标记说明：
[0028] 1-集中式动力电池包； 11-电池单体；
[0029] 12-中央通道； 13a-第一风扇；