[发明专利]一种动力电池水冷机组系统及其温差智能控制方法

权利要求书

1.一种动力电池水冷机组系统，其特征在于：包括水冷机组和水冷机组控制器，所述水冷机组包括压缩机、压力开关、冷凝器、冷凝风扇、储液干燥罐、膨胀阀、板式交换器、PTC加热器、三通阀、进水温度传感器、动力电池箱体、出水温度传感器、水箱、电子水泵，所述压缩机、压力开关、冷凝器、冷凝风扇、储液干燥罐、膨胀阀、板式交换器串联接设置；所述PTC加热器与三通阀、进水温度传感器、动力电池箱体、出水温度传感器、水箱、电子水泵串联接设置，并通过所述三通阀与所述板式交换器相并联接设置，所述水冷机组控制器通过CAN总线与所述水冷机组建立数据通信连接，该水冷机组控制器设有一定时器，定时周期为W，该水冷机组设有四个工作模式，分别为等待模式、循环模式、制冷模式和制热模式；

所述的动力电池水冷机组系统的温差智能控制方法，包括以下具体步骤：

步骤一：所述水冷机组低压上电后，系统自检无故障进入等待模式，所述压缩机、电子水泵和冷凝风扇停止工作；

步骤二：所述水冷机组控制器接收所述动力电池箱体中电池单体最低温度T1、电池单体最高温度T2和每个电池模组的温度，并计算整套电池平均温度T3，同时该水冷机组控制器分别采集所述出水温度传感器的出水温度T4和进水温度传感器的进水温度T5，计算电池平均温度T3与水冷机组出水温度T4的系统温差为T6，设定系统温差范围[T7，T8]，并划分为四级温差阶跃，分别为[T7,（3T7+T8）/4)、[（3T7+T8）/4，（T7+T8）/2)、[（T7+T8）/2,(T7+4T8)/4)、[（T7+4T8）/4,T8]；设置目标制冷开启温度T9、极限制冷温度T10、目标加热开启温度T11、极限制热温度T12；

步骤三：当满足动力电池平均温度T3高于目标制冷开启温度T9或低于目标加热开启温度T11或电池单体温差超过设定值，所述水冷机组进入循环模式，控制系统开启电子水泵，运行转速为初始设定转速n10，控制动力电池冷却介质的流量；

步骤四：进入循环模式后，当满足电池平均温度T3高于目标制冷开启温度T9时，由循环模式切入到制冷模式；

步骤五：进入循环模式后，当满足电池平均温度T3低于目标加热开启温度T11时，由循环模式切入到制热模式；

步骤六：进入循环模式后，当满足进水温度传感器的进水温度T5和出水温度传感器的出水温度T4达到设定温度，或动力电池箱体中电池单体温差范围超过设定温度，由循环模式切入到所述电子水泵和冷凝风扇全部高速运转；

步骤七：进入循环模式后，当满足动力电池箱体中电池剩余电量低于30%或整车高压下电时，水冷机组跳出循环模式并停止工作。

2.根据权利要求1所述的动力电池水冷机组系统，其特征在于：所述步骤四的制冷模式包括以下具体步骤：

（1）进入制冷模式后，关闭三通阀，然后先后开启所述冷凝风扇和压缩机，该冷凝风扇与压缩机的初始运行转速分别为n20和n30；

（2）当系统温差Ｔ6满足温差阶跃[T7,（3T7+T8）/4)条件，所述压缩机每隔10个定时周期W增加转速，每次转速递增量为200r/min，直至达到最高工作转速运行，而冷凝风扇和电子水泵分别工作在中等转速工况；

（3）当系统温差Ｔ6满足温差阶跃[（3T7+T8）/4，（T7+T8）/2)条件，压缩机每隔10个定时周期W增加压缩机转速，每次转速递增量为100r/min，直至达到最高工作转速运行，而冷凝风扇和电子水泵每隔20个定时周期W增大转速，每次转速递增量为50r/min，直至达到各部件最高工作转速运行；

（4）当系统温差T6满足温差阶跃[（T7+T8）/2,(T7+4T8)/4)条件，压缩机每隔10个定时周期W减小转速，每次转速递减量为100r/min，直至降到初始运行转速，而冷凝风扇和电子水泵每隔10个定时周期W增大转速，每次转速递增量为50r/min，直至达到各部件最高工作转速运行；

（5）当系统温差T6满足温差阶跃[（T7+4T8）/4,T8]条件，压缩机每隔5个定时周期W减小转速，每次转速递减量为200r/min，直至降到各部件初始运行转速，而冷凝风扇和电子水泵每隔10个定时周期W增大转速，每次转速递增量为100r/min，直至达到各部件最高工作转速运行；

（6）当进水温度传感器的进水温度T5低于极限制冷温度T10时，系统退出制冷模式，所述压缩机和冷凝风扇运行初始转速分别为n30和n20持续20个定时周期后停止工作，系统回到循环模式。