[发明专利]一种基于可变格栅的电池模组结构及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于可变格栅的电池模组结构及控制方法，包括电池箱体、电芯、上中下三层进风格栅、格栅控制线束、出风口、温度传感器、温度传感器信号线束、车速传感器、车速传感器信号线束、电池控制器、LIN通讯模块、格栅开闭控制器、格栅开闭控制器线束、格栅开度控制器、格栅开度控制器线束、风扇、风扇控制线束、制动执行模块。将方形电芯置于电池箱体之中，并通过温度传感器信号线束与电池控制器相连；电池控制器根据温度传感器及车速传感器传来的信号，进行综合判断，控制风扇及进气格栅的开闭；制动执行模块根据电池控制器的信号停止驱动电机，完成车辆的紧急制动，从而实现动力电池的高效散热，保障电动汽车的安全性。

技术领域

本发明涉及电动汽车用动力电池热管理系统的技术领域，具体涉及一种基于可变格栅的电池模组结构及控制方法。

技术背景

近年来，过热、燃烧、爆炸等安全问题一直是动力电池研究的重点，热量的产生与迅速集聚必然引起电池内部温度升高，尤其在高温环境下使用或者在大电流充放电时，可能会引发电池内部发生剧烈的化学反应，产生大量的热，如果热量来不及散出而在电池内部迅速积聚，电池可能会出现漏液、放气、冒烟等现象，严重时电池发生剧烈燃烧甚至爆炸，无论传统的铅酸电池，还是性能先进的Ni-MH、Li-ion动力电池，温度对电池整体性能都有非常显著的影响。温度过高或者过低都不利于动力电池的性能发挥，为延长动力电池寿命，提升其电化学性能以及能量效率，必须设计合理的电池热量管理系统，在高温条件下对电池进行散热、低温条件下对电池进行加热或者保温，以提升电动汽车整车性能。

一般情况下，采用普通结构的风冷散热系统即可满足冷却散热要求，但在复杂工况下，尤其在高放电倍率(如插电式混合动力应用)、高充电倍率(如快充应用场合)、较高的运行环境温度(南方夏季酷热天气)时，依靠普通结构的风冷散热系统显然很难满足散热需求，而且电池之间的温度不均匀性也非常突出，因此需要效率更高的风冷散热结构才能达到电池包的散热要求。

专利公开号CN108039534A，公开日2018年5月15日，发明创造的名称为一种锂电池风冷散热系统，该申请公开了一种锂电池风冷散热系统，其不足之处在于所设计的风冷结构过于复杂，且无法根据单个电芯的实时温度变化进行有效针对性散热、模组整体温度均匀性较低。

专利公开号CN106129525A，公开日2016年11月16日，发明创造的名称为动力电池包风冷系统，该申请公开了一种动力电池包风冷系统，其不足之处在于所设计的风冷系统仅仅考虑到对电芯底部进行散热，导致电芯顶部与底部之间的温差过大，且无法根据电池包的温度变化进行强化散热，散热效果较差。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种基于可变格栅的动力电池模组结构及控制方法，用于纯电动汽车动力电池系统中，以保证动力电池包在工作时始终工作在最佳温度范围内，提高电池模组热均匀性，降低电池性能衰减速度并消除相关的潜在安全风险，使电池系统达到最佳的性能和寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于可变格栅的动力电池模组结构及控制方法，包括电池箱体、电芯、上中下三层进风格栅、格栅控制线束、出风口、温度传感器、温度传感器信号线束、车速传感器、车速传感器信号线束、电池控制器、LIN通讯模块、格栅开闭控制器、格栅开闭控制器线束、格栅开度控制器、格栅开度控制器线束、风扇、风扇控制线束、制动执行模块。

所述电芯置于电池箱体之中，在电池箱体前段开有上中下三层进风格栅，进风格栅通过进风格栅与电池控制器相连，出风口置于电池箱体后端。

所述温度传感器置于电芯之间，分为上中下三层，并通过温度传感器信号线束与电池控制器相连，用于获取电芯温度状态信息，并将信息传送给电池控制器；

所述车速传感器用于获取车速状态信息，并将信息传送给电池控制器；

所述电池控制器模块包括感知单元、混杂控制单元、中央处理单元、切换监督控制单元及LIN通讯模块；