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一種動力電池箱冷卻結構及其控制方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-10-01
  • 技術成熟度:正在研發
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201711328858.0 
  • 技術(專利)名稱 一種動力電池箱冷卻結構及其控制方法 
  • 項目單位 哈爾濱理工大學
  • 發明人 吳曉剛,王文博 
  • 行業類別 醫藥制造-制藥設備
  • 技術成熟度 正在研發
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 蔣一聞
  • 發布時間 2021-10-01  
  • 01

    項目簡介

    一種動力電池箱冷卻結構及其控制方法,涉及電池箱冷卻技術,為了解決現有剛性管道長時間運行后可能會出現結構變形,冷卻效率低的問題。該結構為相鄰電池模組之間設有柔性水套,在電池箱箱體外部、兩個小型蓄水箱之間采用外部水道連通,形成循環水路,沿著水流方向在外部水道上依次設置冷卻水箱、換熱器和水泵。該方法為采集電池模組的實際溫度T(t),計算T(t)與目標溫度T的差值e(t),數字PID控制器計算輸出電壓u(t),確定水泵電機輸入電壓的PWM波形U(t),水泵電機根據U(t)輸出相應轉速n(t),水泵輸出相應壓力F(n)。本發明適用于冷卻電池。
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  • 02

    說明書

    1.一種動力電池箱冷卻結構,用于對電池箱箱體(1)內部的電池模組(2)冷卻,其特征在于,包括兩個小型蓄水箱(3)、柔性水套(4)、冷卻水箱(6)、換熱器(7)和水泵(8);電池箱箱體(1)內部的兩端分別設有一個小型蓄水箱(3),兩個小型蓄水箱(3)之間設有多組電池模組(2),電池模組(2)由多個電池陣列形成,相鄰電池模組(2)之間設有柔性水套(4),柔性水套(4)的一端作為進水口與一個小型蓄水箱(3)連通,柔性水套(4)的另一端作為出水口與另一個小型蓄水箱(3)連通,在電池箱箱體(1)外部、兩個小型蓄水箱(3)之間采用外部水道(5)連通,形成循環水路,沿著水流方向在外部水道(5)上依次設置冷卻水箱(6)、換熱器(7)和水泵(8);一種動力電池箱冷卻結構還包括導熱膠(10);形成同一電池模組(2)的相鄰電池間設有導熱膠;冷卻時,系統根據電池溫度調節水泵(8)電機轉速,以改變冷卻液的輸出來調節柔性水套(4)的壓力條件,從而通過控制柔性水套(4)與電池的接觸面積,改變柔性水套(4)對電池組的冷卻速度。2.根據權利要求1所述的一種動力電池箱冷卻結構,其特征在于,還包括防磨套墊(9);柔性水套(4)與小型蓄水箱(3)接觸處套有防磨套墊(9)。3.根據權利要求1所述的一種動力電池箱冷卻結構,其特征在于,外部水道(5)為鋁合金材料。4.根據權利要求1所述的一種動力電池箱冷卻結構,其特征在于,循環水路中的冷卻液采用水與乙二醇混合物實現。5.根據權利要求1所述的一種動力電池箱冷卻結構,其特征在于,柔性水套(4)采用橡膠套實現。6.上述任意一項權利要求所述的一種動力電池箱冷卻結構的控制方法,其特征在于,該方法為利用數字PID控制器接收采集到的電池模組(2)的實際溫度,來控制水泵(8)的輸出轉速及壓力,具體包括以下步驟:步驟一、初始化,令t=2,u(1)、e(1)和e(0)均為0;u(t)、e(t)分別為數字PID控制器輸出電壓、實際溫度與目標溫度的差值;步驟二、采集電池模組(2)的實際溫度T(t);步驟三、計算實際溫度T(t)與目標溫度T1的差值e(t),e(t)=T(t)-T1;步驟四、判斷e(t)是否小于或等于設定溫度差Tμ,如果判斷結果為是,則執行步驟八,否則執行步驟五;步驟五、數字PID控制器計算輸出電壓u(t),u(t)=△u(t)+u(t-1);其中△u(t)=kp[e(t)-e(t-1)]+kie(t)+kd[e(t)-2e(t-1)+e(t-2)],kp、ki和kd分別為數字PID控制器的比例參數、積分參數和微分參數;步驟六、由u(t)和前饋f(T1)共同確定水泵電機輸入電壓的PWM波形U(t),即U(t)=u(t)+f(T1);步驟七、水泵電機根據U(t)輸出相應轉速n(t),水泵輸出相應壓力F(n);步驟八、令t=t+1,并返回步驟二。7.根據權利要求6所述的動力電池箱冷卻結構的控制方法,其特征在于,f(T1)=KT1;其中,K=u1/T1,u1為系統開環且無前饋f(T1)時,T(t)設定為目標溫度T1時數字PID控制器的輸出電壓。8.根據權利要求6所述的動力電池箱冷卻結構的控制方法,其特征在于,設定溫度差Tμ為2℃~3℃。
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專利技術附圖

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