动力电池包热平衡管理装置及其管理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电池包热平衡技术领域，具体涉及一种动力电池包热平衡管理装置及其管理方法。
【背景技术】
[0002]目前，新能源电动车辆中使用的动力锂离子电池，无论是磷酸铁锂、锰酸锂还是三元锂电池在高温情况下的安全性能都不好，而在低温时充电不仅效率低而且会影响电池寿命，反之在高温充电也会产生安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种有效的、可靠的保证电池包的安全的使用环境进而提高使用寿命，从而提高电动汽车的安全性、可靠性，扩大适用范围，保证续航里程的动力电池包热平衡管理装置及其管理方法。
[0004]本发明的目的是这样实现的:包括动力电池包装置及动力电池包管理系统，a、动力电池包装置包括电池箱体、储液散热装置、抽水栗和车载低压电源，所述电池箱体内部设有电池组和散热装置，所述电池箱体的外壳上设有进液口快换密封接头和出液口快换密封接头，所述的进液口快换密封接头和出液口快换密封接头分别与散热装置的进液口密封接头和出液口密封接头相连，所述储液散热装置出液口通过抽水栗与进液口快换密封接头相连，所述出液口快换密封接头与储液散热装置进液口相连；所述抽水栗的电源通过导线分别与第一继电器开关的第一开关触点和第二继电器开关的第一开关触点相连，所述第一继电器开关的第二开关触点与车载低压电源相连，所述第二继电器开关的第二开关触点与充电设备的低压电源相连接；所述储液散热装置包括基体，和设在基体顶部的储液散热壳体和散热风机，所述储液散热壳体外表面设有一体结构的散热片，所述储液散热壳体的一侧设有进液口，其另一侧设有出液口 ；所述散热风机的电源通过导线分别与第三继电器开关的第一开关触点和第四继电器开关的第一开关触点相连，第三继电器开关的第二开关触点与车载低压电源相连，所述第四继电器开关的第二开关触点与充电设备的低压电源相连接;
[0005]所述散热装置包括散热器壳体，设在散热器壳体内部的若干个冷却通道和若干个加热通道，所述冷却通道与加热通道由上至下依次交错排列；相邻的两个冷却通道之间通过冷却水路管道相连，顶部冷却通道的一端设有冷却通道水路入口，底部冷却通道的一端设有冷却通道水路出口，所述冷却通道水路入口与进液口密封接头相连，冷却通道水路出口与出液口密封接头相连；所述加热通道内设置有加热通道电热丝，相邻的两个加热通道之间的加热通道电热丝通过连接加热丝相连，顶部加热通道的加热通道电热丝通过导线与保险和第五继电器开关的第一开关触点相连，第五继电器开关的第二开关触点与充电设备高压电源正极相连，充电设备高压电源负极通过导线与自恢复式温度保险和底部加热通道内的加热通道电热丝相连；
[0006]b、动力电池包管理系统包括设在电池箱体内部的湿度传感器和温度传感器，充电设备内设有通讯模块，所述湿度传感器、温度传感器和通讯模块分别与电池管理系统相连，电池管理系统与整车控制器相连，所述整车控制器分别通过导线分别与第一继电器开关的第一线圈触点和第三继电器开关的第一线圈触点相连，第一继电器开关的第二线圈触点和第三继电器开关的第二线圈触点分别通过导线与车载低压电源相连接；电池管理系统分别通过导线与第二继电器开关的第一线圈触点、第四继电器开关的第一线圈触点和第五继电器开关的第一线圈触点相连，第二继电器开关的第二线圈触点、第四继电器开关的第二线圈触点和第五继电器开关的第二线圈触点分别通过导线与充电设备的低压电源相连接。
[0007]优选地，所述储液散热壳体的顶部设有补液口。
[0008]优选地，所述自恢复式温度保险设置在电池箱体内部的电池组上，所述保险安装在电池箱体内部。
[0009]优选地，所述散热装置为两个。
[0010]优选地，所述储液散热装置出液口与抽水栗之间安装有第一常闭电磁阀门，所述出液口快换密封接头和储液散热装置进液口之间安装有第二常闭电磁阀门，第一常闭电磁阀门的第一线圈触点通过导线分别与整车控制器和电池管理系统相连，第一常闭电磁阀门的第二线圈触点通过导线分别与充电设备的低压电源和车载低压电源相连；第二常闭电磁阀门的第一线圈触点通过导线分别与整车控制器和电池管理系统相连，第二常闭电磁阀门的第二线圈触点通过导线分别与充电设备的低压电源和车载低压电源相连。
[0011]优选地，所述整车控制器与报警器相连。
[0012]—种动力电池包热平衡管理装置的管理方法，包括正常管理方法和非正常管理方法;
[0013]一、正常管理方法包括车辆充电加热方法、车辆运行散热方法及车辆充电散热方法，其包括如下步骤:
[0014]a、当电动车辆充电且室外气温过低时，温度传感器检测电池箱体内部的温度，当电池箱体内部的温度不高于5°C时，采用车辆充电加热方法:
[0015]步骤一:温度传感器将检测到的电池箱体内部的温度数据反馈至电池管理系统；
[0016]步骤二:步骤一中所述反馈至电池管理系统的温度数据进行处理，并查看充电设备的通讯模块没有故障信号反馈至电池管理系统内，此时充电设备运行正常；
[0017]步骤三:当步骤二中所述充电设备运行正常时，电池管理系统通过控制第五继电器开关内的线圈使第五继电器开关的开关闭合；
[0018]步骤四:使步骤三中所述第五继电器开关的开关闭合后，电池管理系统通过通讯方式告知通讯模块，使充电设备对加热通道电热丝进行通电加热，使加热通道电热丝对散热装置进行加热；
[0019]步骤五:当步骤四中所述散热装置进行加热时，电池箱体内的温度上升，温度传感器对电池箱体内的温度进行实时监测，当电池箱体内的温度升至10°c时，温度传感器将检测到的电池箱体温度数据反馈至电池管理系统；
[0020]步骤六:步骤五中所述电池管理系统接收温度数据后，通过通讯方式告知通讯模块，并使充电设备停止高压输出；然后通过控制第五继电器开关内的线圈使第五继电器开关的开关断开，停止对散热装置进行加热，即可；
[0021]步骤七:温度传感器对电池箱体内部的温度进行实时监测，当温度不高于5°C时采用上述步骤一至步骤六的方法进行加热；
[0022]b、当电动车辆长时间运行时，温度传感器检测电池箱体内部的温度，当电池箱体内部的温度不小于40°C时，采用车辆运行散热方法:
[0023]步骤一:温度传感器将检测到的电池箱体内部的温度数据反馈至电池管理系统；
[0024]步骤二:将步骤一中所述反馈至电池管理系统的温度数据进行处理后反馈至整车控制器，整车控制器通过控制第一常闭电磁阀门的线圈和第二常闭电磁阀门的线圈使第一常闭电磁阀门和第二常闭电磁阀门打开，然后整车控制器通过控制第一继电器开关的线圈使第一继电器开关的开关闭合；
[0025]步骤三:使步骤二中所述的第一继电器开关的开关闭合后，抽水栗开始工作，使储存在储液散热壳体内的冷却液通过储液散热装置出液口、第一常闭电磁阀门、抽水栗、进液口快换密封接头和进液口密封接头进入散热装置的冷却通道内，散热装置内的冷却液通过出液口密封接头、出液口快换密封接头、第二常闭电磁阀门和储液散热装置进液口进入储液散热装置的储液散热壳体内，对电池箱体进行循环冷却；
[0026]步骤四:当步骤二中所述第一常闭电磁阀门和第二常闭电磁阀门打开且第一继电器开关的开关闭合时，整车控制器控制第三继电器开关的线圈，使第三继电器开关的开关闭合；
[0027]步骤五:当上述步骤四中所述第三继电器开关的开关闭合后，散热风机开始工作，对储液散热壳体进行散热；
[0028]步骤六:当步骤三中所述对电池箱体进行循环冷却至不大于35°C时，温度传感器将检测到的电池箱体内部的温度数据反馈至电池管理系统，电池管理系统反馈至整车控制器，整车控制器控制第一继电器开关开关断开，然后控制第一常闭电磁阀门和第二常闭电磁阀门关闭同时整车控制器控制第三继电器开关开关断开，即可；
[0029]步骤七:温度传感器对电池箱体内部的温度进行实时监测，当温度不小于40°C时采用上述步骤一至步骤六的方法进行散热；
[0030]C、当电动车辆长时间充电或室外温度过高时，温度传感器检测电池箱体内部的温度，当电池箱体内部的温度不小于40°C时，采用车辆充电散热方法:
[0031]步骤一:温度传感器将检测到的电池箱体内部的温度数据反馈至电池管理系统；
[0032]步骤二:步骤一中所述反馈至电池管理系统的温度数据进行处理，并查看充电设备的通讯模块没有故障信号反馈至电池管理系统内，此时充电设备运行正常；
[0033]步骤三:当步骤二中所述充电设备运行正常时，电池管理系统通过控制第一常闭电磁阀门的线圈和第二常闭电磁阀门的线圈使第一常闭电磁阀门和第二常闭电磁阀门打开，然后通过控制第二继电器开关的线圈使第二继电器开关的开关闭合；抽水栗开始工作，使储存在储液散热壳体内的冷却液通过储液散热装置出液口、第一常闭电磁阀门、抽水栗、进液口快换密封接头和进液口密封接头进入散热装置的冷却通道内，散热装置内的冷却液通过出液口密封接头、出液口快换密封接头、第二常闭电磁阀门和储液散热装置进液口进入储液散热装置的储液散热壳体内，对电池箱体进行循环冷却；
[0034]步骤四:当步骤二中所述第一常闭电磁阀门和第二常闭电磁阀门打开且第二继电器开关的开关闭合时，电池管理系统通过控制第四继电器开关的线圈，使第四继电器开关的开关闭合；
[0035]步骤五:当上述步骤四中所述第四继电器开关的开关闭合后，散热风机开始工作，对储液散热壳体进行散热；
[0036]步骤六:当步骤三中所述对电池箱体进行循环冷却至不大于35°C时，温度传感器将检测到的电池箱体温度数据反馈至电池管理系统，电池管理系统控制第二继电器开关开关断开，然后控制第一常闭电磁阀门和第二常闭电磁阀门关闭，在上述第二继电器开关开关断开的同时电池管理系统控制第四继电器开关开关断开，即可；
[0037]步骤七:温度传感器对电池箱体内部的温度进行实时监测，当温度不小于40°C时采用上述步骤一至步骤六的方法进行散热；
[0038]二、非正常管理方法包括加热非正常管理方法和散热非正常管理方法，
[0039]a、加热非正常管理方法:当采用正常管理方法中的加热方法对电池箱体内部进行加热时，当加热电流过大、短路时保险断开，或者电池箱体内的电池表面温度达到60°C时自恢复式温度保险断开，或者散热装置温度过高时停止对电池箱体内部进行加热；
[0040]b、散热非正常管理方法:当使用车辆运行散热方法或车辆充电散热方法对电池箱体内部进行散热冷却时，湿度传感器对电池箱体内部进行实时监测，当电池箱体内部进入冷却液时，湿度传感器将电池箱体内部的湿度数据传送给电