申请/专利权人：天津大学

申请日：2023-11-09

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN117497914B

主分类号：H01M10/63

分类号：H01M10/63;H01M10/633;H01M10/6565;H01M10/6563;H01M10/42

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.02.23#实质审查的生效;2024.02.02#公开

摘要：本发明公开了一种电池簇热管理装置及其控制方法，所述装置包括储能柜体；所述储能柜体外侧设置有冷却机构；所述冷却机构包括导流板、格栅板；其中：所述储能柜体由至少3个区域的电池模组构成；每个区域的所述电池模组与所述导流板之间形成导流风道；所述格栅板设在所述导流风道内，所述储能柜体上还设有防老化机构，并给出了防老化机构的具体控制方法；本发明可以提高电池簇的整体效率和性能，并延长电池簇的循环使用寿命。

主权项：1.一种电池簇精细化热管理的控制方法，其特征在于：所述控制方法基于电池簇精细化热管理装置，所述装置包括储能柜体；所述储能柜体外侧设置有冷却机构；所述冷却机构包括第一导流板、第二导流板、格栅板，所述第一导流板、第二导流板将冷却机构分为三个区域：A区域、B区域、C区域；其中：所述储能柜体由至少3个区域的电池模组构成；每个区域的所述电池模组与所述导流板之间形成每个区域的导流风道；所述格栅板设在所述导流风道内，其中：所述储能柜体上还设有防老化机构；所述防老化机构包括第一直线驱动机构、第二直线驱动机构和控制单元；其中：所述第一直线驱动机构设在所述冷却机构上；所述第二直线驱动机构设置在所述格栅板与所述储能柜体之间通道上；所述控制单元包括温度采集模块、位移模块和数据分析模块；其中防老化机构的具体控制方法如下：步骤1、所述温度采集模块对所述储能柜体中的每一个电池温度进行测量，并将测量结果反馈给所述数据分析模块；步骤2、所述数据分析模块对温度采集模块输出的温度数值进行判断；若判断结果为无电池模组老化，则控制过程结束；若判断结果为有电池模组老化，则输出电池模组老化区域并向第一直线驱动机构和第二直线驱动机构发出启动指令；其中：所述数据分析模块判断电池模组老化方法如下：步骤201、根据温度采集模块获取A区域、B区域、C区域的电池模组测点温度数据，将A区域、B区域、C区域的电池模组中正常电池数量分别记为NA1，NB1，NC1，初始值均为0，将A区域、B区域、C区域的电池模组中老化电池数量分别记为NA2，NB2，NC2，初始值均为0；步骤202、将A区域、B区域、C区域的电池模组中每一个电池测点温度与温度设定值T0相比较，若A区域、B区域、C区域的电池模组中测点温度TAi、TBi、TCi小于温度设定值T0，则电池表示正常，否则电池表示老化，并用NA1，NB1，NC1分别记录A区域、B区域、C区域电池模组中正常电池数量，NA2，NB2，NC2分别记录A区域、B区域、C区域电池模组中老化电池数量；步骤203、将A区域、B区域、C区域电池模组中老化电池数量进行比较，若NA2+NB2+Nc2＝0，则由数据分析模块输出无电池模组老化并结束控制过程；若NA2+NB2+Nc2＝0条件为否，则判断A区域、B区域、C区域电池模组中老化电池数量NA2、NB2、NC2的极大值，若NA2为极大值，则由数据分析模块输出A区域电池模组老化，若NB2为极大值，则由数据分析模块输出B区域电池模组老化，若NC2为极大值，则由数据分析模块输出C区域电池模组老化；步骤3、所述位移模块接受指令控制所述导流板和所述格栅板进行移动；其中：所述导流板控制方法如下：步骤301、计算A区域导流风道、B区域导流风道、C区域导流风道初始宽度；记A区域导流风道宽度为DA，计算方法为DA＝NA×D0NA+NB+NC；记B区域导流风道宽度为DB，计算方法为DB＝NB×D0NA+NB+NC；记C区域导流风道宽度为DC，计算方法为DC＝NC×D0NA+NB+NC；其中NA、NB、NC分别为A区域、B区域、C区域的电池模组数量，D0为所述冷却机构的通道宽度；步骤302、若A区域的电池模组发生老化，所述位移模块控制第一导流板向增加A区域导流风道宽度的方向移动，所述位移模块控制第二导流板向减少B区域、C区域导流风道宽度的方向移动；若B区域的电池模组发生老化，所述位移模块控制第一导流板向增加B区域导流风道宽度的方向移动，所述位移模块控制第二导流板向减少A区域、C区域导流风道宽度的方向移动；若C区域的电池模组发生老化，所述位移模块控制第一导流板向增加C区域导流风道宽度的方向移动，所述位移模块控制第二导流板向减少A区域、B区域导流风道宽度的方向移动；步骤303、所述位移模块控制第一导流板、第二导流板移动距离分别记为L1，L2；具体计算方法如下： 其中cp,b为测点电池的比热容参数；ρb为测点电池的密度参数；Vb为测点电池的体积参数；TAi为A区域电池模组中由所述温度采集模块测量的测点温度值；TBi为B区域电池模组中由所述温度采集模块测量的测点温度值；TCi为C区域电池模组中由所述温度采集模块测量的测点温度值；Tinlet为冷却机构中空气进口温度值，通过直接设定恒定值或由所述温度采集模块进行测量；所述格栅板控制方法如下：步骤311、若为A区域电池模组老化，A区域导流风道内所述格栅板移动距离记为B1，其中B1具体计算方法为： 步骤312、若为B区域电池模组老化，B区域导流风道内所述格栅板移动距离记为B2，其中B2具体计算方法为： 步骤313、若为C区域电池模组老化，C区域导流风道内所述格栅板移动距离记为B3，其中B3具体计算方法为：B3＝D0步骤4、所述数据分析模块再次对所述温度采集模块输出的温度数值进行判断；当判断结果为无电池模组老化时，所述数据分析模块向第一直线驱动机构和第二直线驱动机构发出停止指令，防老化机构控制过程结束。

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百度查询： 天津大学 一种电池簇精细化热管理装置及其控制方法

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