一种风冷电池包热管理系统
阅读说明：本技术 一种风冷电池包热管理系统 (Air-cooled battery pack thermal management system ) 是由 赵晓凤 卢佳 王朝 郭艳萍 刘孝禹 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种风冷电池包热管理系统,该系统包括：换热回路,包括相互串联形成回路的冷凝器、压缩机、蒸发器以及膨胀阀；乘员舱空调管路,包括与所述冷凝器以及蒸发器相邻设置的风扇以及第一风道；电池包空调管路,包括与所述冷凝器以及蒸发器相邻设置的抽风机以及第二风道；控制模块,利用控制算法,根据乘员舱和电池包的温度、乘员舱的设定温度,控制换热回路、风扇以及抽风机,以一定的控制逻辑实现对乘员舱和电池包的制热或制冷。本发明实现了电池风冷系统的结构简化,并满足电池包的制热和制冷需求。(The invention discloses a heat management system for an air-cooled battery pack, which comprises: the heat exchange loop comprises a condenser, a compressor, an evaporator and an expansion valve which are mutually connected in series to form a loop; the passenger compartment air conditioning pipeline comprises a fan and a first air channel which are arranged adjacent to the condenser and the evaporator; the battery pack air conditioning pipeline comprises an exhaust fan and a second air duct which are arranged adjacent to the condenser and the evaporator; and the control module controls the heat exchange loop, the fan and the exhaust fan according to the temperature of the passenger cabin and the battery pack and the set temperature of the passenger cabin by using a control algorithm, and realizes heating or cooling of the passenger cabin and the battery pack by using a certain control logic. The invention simplifies the structure of the battery air cooling system and meets the heating and refrigerating requirements of the battery pack.)
技术领域
本发明涉及汽车电池热管理领域，具体涉及一种风冷电池包热管理系统。
背景技术
目前，电动汽车的动力来源主要为搭载在汽车上的动力电池包，动力电池包通常由多个锂离子电池组成。而锂离子电池由于其化学特性，较低或较高温度均会限制充放电电流，还会影响电池的健康状况，因此，确保电池在其舒适的温度范围内工作显得至关重要。风冷系统作为电池热管理的一种技术，广泛的用于混合动力汽车和纯电动汽车中。应用于混合动力汽车中的风冷电池系统，由于电池包的充放电电流较大，对环境温度更为敏感，因此风冷电池包的热管理系统及其控制方法即为重要。
现有风冷电池包热管理系统中，通常在电池包周围布有风道，通过风机等设备将乘员舱的空气引入到风道循环系统中，从而达到对电池系统的冷却或加热。这样的方法导致风道循环系统中的循环风温度严重依赖于乘员舱的温度，在某些特殊工况下，如极高温或极低温，电池包需要优先冷却或加热的时候，无法优先冷却或加热电池包。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风冷电池包热管理系统，以实现电池风冷系统的结构简化，并满足电池包的制热和制冷需求。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种技术方案：一种风冷电池包热管理系统：该系统包括：
换热回路，包括相互串联形成回路的冷凝器、压缩机、蒸发器以及膨胀阀，用于进行换热以制热或制冷；
乘员舱空调管路，包括与所述冷凝器以及蒸发器相邻设置的风扇以及第一风道，用于对乘员舱进行制热或制冷；其中风扇的出风口与第一风道连接，第一风道与乘员舱连接，风扇将冷凝器或蒸发器产生的热空气或冷空气吹入第一风道，并经由第一风道送入乘员舱；
电池包空调管路，包括与所述冷凝器以及蒸发器相邻设置的抽风机以及第二风道，用于对电池包进行制热或制冷；其中抽风机的出风口与第二风道连接，第二风道与电池包连接，抽风机将冷凝器或蒸发器产生的热空气或冷空气吹入第二风道，并经由第二风道送至电池包；
控制模块，利用控制算法，根据乘员舱和电池包的温度、乘员舱的设定温度，控制换热回路、风扇以及抽风机，以一定的控制逻辑实现对乘员舱和电池包的制热或制冷。
按上述方案，所述控制模块通过改变风扇的功率实现对乘员舱内温度的控制；所述控制模块通过改变抽风机的占空比实现对电池包的温度的控制。
按上述方案，所述控制算法具体如下：
在换热回路进行制冷时，首先判断电池包的温度，若电池包温度超过制冷温度阈值Tcold，则对电池包优先进行制冷，抽风机的占空比提升至P1，风扇的功率降低至Q1，直至电池包温度下降至低于Tcold-Thys时，抽风机的占空比下降至P2，同时风扇的功率提升至Q2，直至乘员舱内温度达到设定温度；其中Thy为滞回温度；
在换热回路进行制热时，首先判断电池包的温度，若电池包温度低于制热温度阈值Thea时，则对电池包优先进行制热，抽风机占空比提升至P3，风扇的功率降低至Q3，直至电池包温度上升至高于Theat时，抽风机的占空比下降至P4，同时风扇的功率提升至Q4，直至乘员舱内温度达到设定温度。
一种风冷电池包热管理方法：
在换热回路进行制冷时，首先判断电池包的温度，若电池包温度超过制冷温度阈值Tcold，则对电池包优先进行制冷，抽风机的占空比提升至P1，风扇的功率降低至Q1，直至电池包温度下降至低于Tcold-Thys时，抽风机的占空比下降至P2，同时风扇的功率提升至Q2，直至乘员舱内温度达到设定温度；其中Thys为滞回温度；
在换热回路进行制热时，首先判断电池包的温度，若电池包温度低于制热温度阈值Theat时，则对电池包优先进行制热，抽风机占空比提升至P3，风扇的功率降低至Q3，直至电池包温度上升至高于Theat时，抽风机的占空比下降至P4，同时风扇的功率提升至Q4，直至乘员舱内温度达到设定温度。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上文所述的风冷电池包热管理方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的风冷电池包热管理方法的步骤。
本发明的有益效果是：通过设置与冷凝器以及蒸发器相邻的设置的抽风机，并设置第二风道将抽风机与电池包相连，由于第二风道与乘员舱空调管路不连通，实现了乘员舱和电池包温度的独立调节，避免了现有技术中的电池温度对乘员舱温度产生的依赖；并且该系统仅在汽车原有的温度调节系统上添加了抽风机和第二风道，相较于针对电池包添加独立的温控系统的方式，大大简化了整体系统的结构。
进一步地，通过设置在控制模块中的控制方法，实现了对电池包的优先制热或制冷，并满足乘员舱的温度需求。
附图说明
图1为本发明一实施例的风冷电池包热管理系统示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
一种风冷电池包热管理系统：该系统包括：
换热回路，包括相互串联形成回路的冷凝器、压缩机、蒸发器以及膨胀阀，用于进行换热以制热或制冷；
乘员舱空调管路，包括与所述冷凝器以及蒸发器相邻设置的风扇以及第一风道，用于对乘员舱进行制热或制冷；其中风扇的出风口与第一风道连接，第一风道与乘员舱连接，风扇将冷凝器或蒸发器产生的热空气或冷空气吹入第一风道，并经由第一风道送入乘员舱；
电池包空调管路，包括与所述冷凝器以及蒸发器相邻设置的抽风机以及第二风道，用于对电池包进行制热或制冷；其中抽风机的出风口与第二风道连接，第二风道与电池包连接，抽风机将冷凝器或蒸发器产生的热空气或冷空气吹入第二风道，并经由第二风道送至电池包；
控制模块，利用控制算法，根据乘员舱和电池包的温度、乘员舱的设定温度，控制换热回路、风扇以及抽风机，以一定的控制逻辑实现对乘员舱和电池包的制热或制冷。
按上述方案，所述控制模块通过改变风扇的功率实现对乘员舱内温度的控制；所述控制模块通过改变抽风机的占空比实现对电池包的温度的控制。
按上述方案，所述控制算法具体如下：
在换热回路进行制冷时，首先判断电池包的温度，若电池包温度超过制冷温度阈值Tcold，则对电池包优先进行制冷，抽风机的占空比提升至P1，风扇的功率降低至Q1，直至电池包温度下降至低于Tcold-Thys时，抽风机的占空比下降至P2，同时风扇的功率提升至Q2，直至乘员舱内温度达到设定温度；其中Thys为滞回温度；
在换热回路进行制热时，首先判断电池包的温度，若电池包温度低于制热温度阈值Theat时，则对电池包优先进行制热，抽风机占空比提升至P3，风扇的功率降低至Q3，直至电池包温度上升至高于Theat时，抽风机的占空比下降至P4，同时风扇的功率提升至Q4，直至乘员舱内温度达到设定温度。
一种风冷电池包热管理方法：
在换热回路进行制冷时，首先判断电池包的温度，若电池包温度超过制冷温度阈值Tcold，则对电池包优先进行制冷，抽风机的占空比提升至P1，风扇的功率降低至Q1，直至电池包温度下降至低于Tcold-Thys时，抽风机的占空比下降至P2，同时风扇的功率提升至Q2，直至乘员舱内温度达到设定温度；其中Thys为滞回温度；
在换热回路进行制热时，首先判断电池包的温度，若电池包温度低于制热温度阈值The时，则对电池包优先进行制热，抽风机占空比提升至P3，风扇的功率降低至Q3，直至电池包温度上升至高于Theat时，抽风机的占空比下降至P4，同时风扇的功率提升至Q4，直至乘员舱内温度达到设定温度。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上文所述的风冷电池包热管理方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的风冷电池包热管理方法的步骤。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种电动汽车及其电池行车加热方法及装置