[发明专利]一种动力电池热量管理系统

权利要求书

1.一种动力电池热量管理系统，其特征在于，包括：信号检测模块、中央控制模块和执行模块；

所述信号检测模块包括：单体电池温度采集单元、电池充放电的电流检测单元、电压检测单元、电池状态估算单元和高低温报警单元；

所述中央控制模块用于接收所述信号检测模块发送的检测信号，并将根据所述检测信号，生成执行指令，将所述执行指令发送给所述执行模块，以控制所述执行模块的工作状态；

所述执行模块包括至少一组热电致冷组件；所述热电致冷组件包括至少一个热电致冷芯片、两组散热翅片和强化传热组件；

所述单体电池温度采集单元，包括多个温度传感器，通过多个温度传感器对箱体温度进行采集并取平均值；

所述电流检测单元包括电流测量电路，所述电压检测单元包括电压测量电路，通过电流测量电路以及电压测量电路采集电池箱体总电压、单体电压和总电流并进行SOC估算，将温度、总电压、单体电压、电流和SOC显示在TFTLCD屏和上位机；

具体地，所述中央控制模块还用于：

程序执行时，不断扫描按键电路，同时打开串口通信，可以实现对温度设定值的实时修改；通过增量式PID算法运算出控制所需的控制量，并将控制量作为输出值输出，控制中央控制模块输出一定占空比的PWM控制信号，控制执行模块中热电致冷组件的制冷量，并且通过位置式PID算法运算出控制所需的控制量，并由控制量转换成PTC加热器工作时间，控制PTC的加热量，综合两种方法实现对于箱体温度的控制；

其中，所述上位机满足温度设定值、多路温度传感器所测得温度值、温度实际平均值、总电压、单体电压、总电流、SOC以及控制系数，同时，可以通过上位机对系统温度设定值以及PID控制系数进行改变。

2.根据权利要求1所述的动力电池热量管理系统，其特征在于，所述单体电池温度采集单元包括至少一组温度检测回路；

所述温度检测回路包含温度检测传感器和第一信号处理器；

所述温度检测传感器与外部的单体电池外壁紧密结合，用于采集单体电池产生的热信号；

所述第一信号处理器与所述温度检测传感器连接，用于将所述热信号转换为第一电信号，并将第一电信号发送给所述中央控制模块。

3.根据权利要求1所述的动力电池热量管理系统，其特征在于，所述电池充放电的电流检测单元包括电流检测回路；

所述电流检测回路包含电流信号传感器和第二信号处理器，且所述电流检测回路采用的电流检测方法为以下的一种方法或多种方法的结合：电阻检测法、霍尔电流传感器检测法或双磁环线圈检测法。

4.根据权利要求3所述的动力电池热量管理系统，其特征在于，所述电流信号传感器的一端与外部单体电池的充放电接口连接，另一端与所述第二信号处理器连接，用于采集所述单体电池在充放电过程中产生的电流信号；

所述第二信号处理器用于将所述电流信号转换为第二电信号，并将第二电信号发送给所述中央控制模块。

5.根据权利要求1所述的动力电池热量管理系统，其特征在于，所述电压检测单元包括电压检测回路；

所述电压检测回路包含电压信号传感器和第三信号处理器，且所述电压检测回路采用的电压检测方法为以下的一种方法或多种方法的结合：互感检测法或电阻检测法。

6.根据权利要求5所述的动力电池热量管理系统，其特征在于，所述电压信号传感器的一端与外部单体电池的充放电接口连接，另一端与所述第三信号处理器连接，用于采集所述单体电池在充放电过程中产生的电压信号；

所述第三信号处理器用于将所述电压信号转换为第三电信号，并将第三电信号发送给所述中央控制模块。

7.根据权利要求1所述的动力电池热量管理系统，其特征在于，所述电池状态估算单元用于使用至少一种SOC估算方法，估算SOC的大小；

所述SOC估算方法包括：放电实验法、安时计量法、开路电压法、负载电压法、内阻法、线性模型法、神经网络法及卡尔曼滤波法。