一种电池箱散热系统及其散热方法与流程

【技术领域】

本发明涉及电池箱散热技术领域，尤其涉及一种电池箱散热系统及其散热方法。

背景技术：

目前，电动汽车产业发展迅速，人们对电动汽车的需求也越来越大。随着动力电池的普及，快速充电已经成为人们不断追求的目标。目前，电池箱设计为封闭的环境，电池在充放电过程中产生的热量，冷热膨胀气压的积累，会导致温升过大，而内部的多组多个散热装置(风扇等)长期开启，对内部的单个散热装置损坏或失效不得而知，内部的多组多个散热装置局部温度也无法协调，使得电池包的稳定性大大下降。现有的散热装置在常年满负荷的工作情况下，电能消耗较大，大大降低了散热装置的使用寿命。

鉴于此，实有必要提供一种新的电池箱散热系统及其散热方法以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电池箱散热系统及其散热方法，可自动调节散热装置的转速，计算补偿系数调节均衡，协调散热装置以实现最佳散热效率，同时，预警各散热装置的有效性和失效性。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池箱散热系统，包括电池箱、控制主板、多个散热装置、多个转速调节器、多个转速传感器、温度传感器及设置于所述电池箱外的失效预警装置；多个散热装置、多个转速调节器、多个转速传感器及所述温度传感器皆设置于所述电池箱内；每个散热装置上设有对应一个转速调节器以调节转速，每个转速调节器与所述控制主板相连；每个散热装置上装有一个转速传感器，用于获取对应一个散热装置的转速；每个转速传感器与所述控制主板相连；所述温度传感器与所述控制主板相连；所述失效预警装置与所述控制主板通讯相连；所述控制主板与整车控制器相连，所述整车控制器控制所述多个散热装置的工作模式；所述控制主板包括模式获取模块、温度采集模块、转速计算模块、驱动模块、转速采集模块、失效判断模块、预警发送模块、失效统计模块、补偿系数计算模块及转速调节模块；所述模式获取模块用于通过所述整车控制器获取多个散热装置的工作模式；所述温度采集模块用于采集所述温度传感器的温度信号；所述转速计算模块用于根据采集的温度信号及对应工作模式的t-r曲线，计算转速目标值；所述驱动模块用于驱动对应工作模式下需启用的多个散热装置对应的转速调节器，以将多个散热装置的转速调节至所述转速目标值；所述转速采集模块用于采集启用的每个散热装置对应的转速传感器的信号，以得到每个散热装置的实际转速；所述失效判断模块用于根据每个散热装置的实际转速判断所述散热装置是否失效；所述预警发送模块用于发送预警信号至所述失效预警装置；所述失效统计模块计算失效散热装置的总数，并得出有效散热装置的占比率；所述补偿系数计算模块，根据所述转速目标值、每个散热装置的实际转速及有效散热装置的占比率计算补偿系数；所述转速调节模块根据所述补偿系数调节对应工作模式下有效的每个散热装置的转速。

在一个优选实施方式中，所述多个散热装置设有两种工作模式，分别为轮流模式及全开模式；所述整车控制器控制所述多个散热装置的工作模式。

在一个优选实施方式中，所述两种工作模式分别有对应的所述t-r曲线；所述两种t-r曲线储存在所述控制主板内，可根据所述散热装置的工作模式调用。

本发明还提供一种电池箱散热系统的散热方法，包括以下步骤：

步骤s01，所述电池箱通电，通过所述整车控制器获取多个散热装置的工作模式；执行步骤s02；

步骤s02，采集所述温度传感器的温度信号；执行步骤s03；

步骤s03，根据采集的温度信号及对应模式的t-r曲线，计算转速目标值；执行步骤s04；

步骤s04，驱动对应工作模式下需启用的多个散热装置对应的转速调节器，将多个散热装置的转速调节至所述转速目标值；执行步骤s05；

步骤s05，采集启用的每个散热装置对应的转速传感器的信号，以得到每个散热装置的实际转速；执行步骤s06；

步骤s06，根据每个散热装置的实际转速判断所述散热装置是否失效；当某一散热装置的实际转速为零时，该散热装置失效，执行步骤s07；

步骤s07，发送预警信号至所述失效预警装置；执行步骤s08；

步骤s08，计算失效散热装置的总数，并得出有效散热装置的占比率；执行步骤s09；

步骤s09，根据所述转速目标值、每个散热装置的实际转速及有效散热装置的占比率，计算补偿系数；执行步骤s10；

步骤s10，根据所述补偿系数调节对应模式下有效的各散热装置的转速以实现最佳散热效率；根据程序设定的间隔时间返回执行步骤s02。

在一个优选实施方式中，所述步骤s06还包括：当无失效散热装置时，执行步骤s08。

本发明提供的电池箱散热系统及其散热方法，可自动调节散热装置的转速，计算补偿系数调节均衡，协调散热装置以实现最佳散热效率，同时，预警各散热装置的有效性和失效性。

【附图说明】

图1为本发明提供的电池箱散热系统的框架示意图。

图2为本发明提供的电池箱散热系统的控制原理图。

图3为图1所示的电池箱散热系统的散热方法的流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图1，本发明提供一种电池箱散热系统210，包括电池箱200、控制主板100、多个散热装置10、多个转速调节器20、多个转速传感器30、温度传感器40及设置于所述电池箱200外的失效预警装置50。

多个散热装置10、多个转速调节器20、多个转速传感器30及所述温度传感器40皆设置于所述电池箱200内。在本实施方式中，所述散热装置10为散热风扇。多个散热装置10均分为多组散热装置。所述多个散热装置10设有两种工作模式，分别为轮流模式及全开模式。整车控制器60控制所述多个散热装置10的工作模式，所述整车控制器60与所述控制主板100相连。可以理解地，在所述轮流模式下，多组散热装置由所述控制主板100控制轮流打开使用，轮到的一组散热装置内的每个散热装置10打开使用。在所述全开模式下，多个散热装置10由所述控制主板100控制全部打开使用。

在本实施方式中，多个散热装置10在运转时，为达到所述电池箱200的散热效率最佳状态，技术人员根据理论计算并多次实验数据制得t-r曲线。具体地，所述两种工作模式分别有对应的t-r曲线。所述两种t-r曲线储存在所述控制主板100内，可根据所述散热装置10的工作模式调用。可以理解地，当所述电池箱200内的温度(temperature)为t，对应模式下需打开运转的多个散热装置10有效运行，转速(rev)为r时，所述电池箱200的散热效率最佳。进一步地，当多个散热装置10中有部分失效或效率降低时，使得实际散热效率与理论散热效率出现偏差，即通过补偿系数来调节多个散热装置10的转速，使所述电池箱200的散热效率达到预期值。

例如，当电池箱内有十个散热装置10时，十个散热装置10全都有效的情况下，每个散热装置10的转速设定为r1时，所述电池箱200的散热效率最佳。若十个散热装置10中有两个散热装置10损坏失效时，即有效散热装置的占比率为80％，则需将每个有效的散热装置10的转速调节为1.25r1，所述电池箱200的散热效率才能达到预期的最佳状态，此时，该补偿系数则为1.25。当电池箱内十个散热装置10全都有效的情况下，若其中五个散热装置10的实际转速rα为转速设定值r1的90％，则需将所述五个散热装置10的转速调节为1.1r1，所述电池箱200的散热效率才能达到预期的最佳状态，此时，该补偿系数则为1.1。

具体地，所述散热装置10的数量与所述转速调节器20的数量相一致，每个散热装置10上设有对应一个转速调节器20以调节转速，每个转速调节器20与所述控制主板100相连。每个散热装置10上装有一个转速传感器30，用于获取对应一个散热装置10的转速。进一步地，每个转速传感器30与所述控制主板100相连。所述温度传感器40与所述控制主板100相连。所述失效预警装置50与所述控制主板100通讯相连。

请参阅图2，所述控制主板100用于调节所述电池箱200内的多个散热装置10以实现电池箱最佳散热效率。在本实施方式中，所述控制主板100包括多个模块且多个模块存储在储存器70中并配置一个处理器80来执行，多个模块可独立设置也可集成为一体。

所述控制主板100包括模式获取模块101、温度采集模块102、转速计算模块103、驱动模块104、转速采集模块105、失效判断模块106、预警发送模块107、失效统计模块108、补偿系数计算模块109及转速调节模块110。

所述模式获取模块101，用于通过所述整车控制器60获取多个散热装置10的工作模式。具体地，所述工作模式包括自动模式、轮流模式及全开模式。

所述温度采集模块102，用于采集所述温度传感器40的温度信号。

所述转速计算模块103，用于根据采集的温度信号及对应工作模式的t-r曲线，计算转速目标值。

所述驱动模块104，用于驱动对应模式下需启用的散热装置10对应的转速调节器20，以将多个散热装置10的转速调节至所述转速目标值。

所述转速采集模块105，用于采集启用的每个散热装置10对应的转速传感器30的信号，以得到每个散热装置10的实际转速。

所述失效判断模块106，用于根据每个散热装置10的实际转速判断所述散热装置10是否失效。具体地，当某一散热装置10的实际转速为零时，该散热装置10失效。

所述预警发送模块107，用于发送预警信号至所述失效预警装置50。提醒使用人员某组某个散热装置失效。

所述失效统计模块108，计算失效散热装置10的总数，并得出有效散热装置10的占比率。即实际有效运转的散热装置占对应模式下需启用的散热装置的比例值。

所述补偿系数计算模块109，根据所述转速目标值、每个散热装置的实际转速及有效散热装置的占比率，计算补偿系数。

所述转速调节模块110，根据所述补偿系数调节对应工作模式下有效的每个散热装置10的转速。

请参阅图3，本发明还提供的一种电池箱散热系统210的散热方法，包括以下步骤：

步骤s01，所述电池箱200通电，所述模式获取模块101通过所述整车控制器60获取多个散热装置10的工作模式。执行步骤s02。

步骤s02，所述温度采集模块102采集所述温度传感器40的温度信号。执行步骤s03。

步骤s03，所述转速计算模块103根据采集的温度信号及对应模式的t-r曲线，计算转速目标值。执行步骤s04。

步骤s04，所述驱动模块104驱动对应工作模式下需启用的多个散热装置10对应的转速调节器20，以将多个散热装置10的转速调节至所述转速目标值。执行步骤s05。

步骤s05，所述转速采集模块105采集启用的每个散热装置10对应的转速传感器30的信号，以得到每个散热装置10的实际转速。执行步骤s06。

步骤s06，所述失效判断模块106根据每个散热装置10的实际转速判断所述散热装置10是否失效。当某一散热装置10的实际转速为零时，该散热装置10失效，执行步骤s07。当无失效散热装置10时，执行步骤s08。

步骤s07，所述预警发送模块107发送预警信号至所述失效预警装置50。提醒使用人员某组某个散热装置失效。执行步骤s08。

步骤s08，所述失效统计模块108计算失效散热装置10的总数，并得出有效散热装置的占比率。即实际有效运转的散热装置占对应工作模式下需启用的散热装置的比例值。执行步骤s09。

步骤s09，所述补偿系数计算模块109根据所述转速目标值、每个散热装置的实际转速及有效散热装置的占比率，计算补偿系数。执行步骤s10。

步骤s10，所述转速调节模块110根据所述补偿系数调节对应模式下有效的各散热装置10的转速以实现最佳散热效率。根据程序设定的间隔时间返回执行步骤s02。

本发明提供的电池箱散热系统及其散热方法，可自动调节散热装置的转速，计算补偿系数调节均衡，协调散热装置以实现最佳散热效率，同时，预警各散热装置的有效性和失效性。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。