1.本发明涉及动力电池散热技术领域,特别涉及一种调温方法、调温系统、计算机可读存储介质。
背景技术:
2.在相关技术中,动力电池以及储能系统中常设置成多个电芯相互连接的方式来实现整体的供电结构。在电芯进行通电时,容易产生热量,由于多个电芯往往聚集设置,使得热量也容易聚集,进而使得动力电池容易产生过热的问题。
技术实现要素:
3.本发明提供了一种调温方法、调温系统、计算机可读存储介质。
4.本发明实施方式提供的一种调温方法,用于对电池模组进行温度调节的调温系统,所述电池模组包括多个电池模块,所述调温系统具有多个调温模式,所述调温系统包括:第一调温件,与所有所述电池模块贴合;多个第二调温件,每相邻两个所述第二调温件之间设置有至少一个所述电池模块,且至少两个所述第二调温件与所述第一调温件贴合,所述第一调温件和所述第二调温件之间进行热量交换;所述调温方法包括:获取所述电池模块对应的电芯温度值、所述第一调温件对应的第一温度值和所述第二调温件对应的第二温度值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值。
5.上述调温方法中,通过分别检测电池模块、第一调温件和第二调温件的温度,以对应的调温模式对电池模块的温度进行调节,并结合第一调温件和第二调温件进行热量交换,有利于实现快速调节电池模组的温度,以保证所有电池模块的温度一致性。
6.在某些实施方式中,所述调温模式中包括制热模式,在所述制热模式中,所述第二调温件产生热量,所述制热模式对应有温度下限值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值,包括:在确定所述电芯温度值小于所述温度下限值的情况下,以所述制热模式调节所述电芯温度值,直至所述电芯温度值大于所述温度下限值。
7.如此,可避免电池模组的整体温度偏低而影响电池模块的使用性能。
8.在某些实施方式中,所述调温模式中包括保温模式,在所述保温模式中,所述至少两个第二调温件的其中一个能够产生热量,所述保温模式对应有温度下限值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值,包括:在确定所述电芯温度值大于所述温度下限值的情况下,以所述保温模式调节所述电芯温度值,直至所述第一温度值的变化率小于第一k值,且所述第一温度值和所述电芯温度值的差值小于第一l值。
9.如此,在保证电池模块的温度不会偏低的前提下,可减少多余的能量消耗。
10.在某些实施方式中,所述调温模式中包括制冷模式,在所述制冷模式中,所述第二
调温件能够吸收热量,所述制冷模式对应有温度上限值和温度下限值,所述温度上限值大于所述温度下限值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值,包括:在确定所述电芯温度值大于所述温度上限值的情况下,以所述制冷模式调节所述电芯温度值,直至所述电芯温度值小于所述温度上限值。
11.如此,可避免电池模组的整体温度偏高而造成过热失控的风险。
12.在某些实施方式中,所述调温系统能够将流体输送至所述第二调温件,所述流体能够吸收热量,所述流体预设有流体温度值,所述流体温度值小于所述温度上限值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值,包括:在确定所述电芯温度值大于所述温度上限值的情况下,以所述制冷模式调节所述电芯温度值,直至所述第二温度值小于所述流体温度值。
13.如此,可避免电池模组的整体温度偏高而造成过热失控的风险。
14.在某些实施方式中,所述调温模式中包括低耗散热模式,在所述低耗散热模式中,所述至少两个第二调温件的其中一个能够吸收热量,所述低耗散热模式对应有温度下限值和温度上限值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值,包括:在所述电芯温度值大于所述温度下限值且小于所述温度上限值时,确定所述第一温度值的变化率小于第二k值,且所述第一温度值和所述电芯温度值的差值小于第二l值的情况下,以所述低耗散热模式调节所述电芯温度值,直至所述电芯温度值的变化率小于第三k值,且所述第一温度值和所述电芯温度值的差值小于第三l值,所述第三l值小于所述第二k值。
15.如此,可使得调温系统以较低的能量消耗方式来维持对电池模块的散热效果。
16.在某些实施方式中,所述调温模式中包括自循环模式,在所述自循环模式中,所述第二调温件能够吸收和产生热量,所述自循环模式对应有温度下限值和温度上限值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值,包括:在所述电芯温度值大于所述温度下限值且小于所述温度上限值时,确定满足第一温度条件的情况下,以所述自循环模式调节所述电芯温度值,直至所述电芯温度值满足第二温度条件。
17.如此,可使得调温系统能够在不产生耗能的情况下,实现对电池模块的温度的自主调节。
18.在某些实施方式中,所述第一温度条件包括以下至少一个:所述电芯温度值小于温度上限值,所述温度上限值对应所述自循环模式;所述第二温度值小于流体温度值,所述流体温度值对应被输送至所述第二调温件的流体,所述流体能够吸收热量;所述第一温度值的变化率大于或等于第二k值,和/或,所述第一温度值和所述电芯温度值的差值大于或等于第二l值。
19.如此,可方便确定进入自循环模式的判断依据。
20.在某些实施方式中,所述自循环模式对应有温度上限值;所述第二温度条件包括:所述电芯温度值大于所述温度上限值。
21.如此,可方便确定退出自循环模式的判断依据。
22.在某些实施方式中,沿所述多个电池模块的排布方向,所述至少两个第二调温件
的其中两个沿所述电池模组的高度方向分别位于所述电池模组的两端,其中一个对应所述电池模组的顶部,另外一个对应所述电池模组的底部。
23.如此,可方便实现不同的调温模式。
24.本发明实施方式提供的一种用于对电池模组进行温度调节的调温系统,所述电池模组包括多个电池模块,所述调温系统具有多个调温模式,所述调温系统包括:第一调温件,与所有所述电池模块贴合;多个第二调温件,每相邻两个所述第二调温件之间设置有至少一个所述电池模块,且至少两个所述第二调温件与所述第一调温件贴合,所述第一调温件和所述第二调温件能够进行热量交换;控制器,用于:获取所述电池模块对应的电芯温度值、所述第一调温件对应的第一温度值以及所述第二调温件对应的第二温度值;根据所述电芯温度值、所述第一温度值和所述第二温度值的至少一个,以对应的一个所述调温模式来调节所述电芯温度值。
25.上述调温系统中,通过分别检测电池模块、第一调温件和第二调温件的温度,以对应的调温模式对电池模块的温度进行调节,并结合第一调温件和第二调温件进行热量交换,有利于实现快速调节电池模组的温度,以保证所有电池模块的温度一致性。
26.本发明实施方式提供的一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时,实现上述任一实施方式所述的调温方法。
27.上述计算机可读存储介质中,通过分别检测电池模块、第一调温件和第二调温件的温度,以对应的调温模式对电池模块的温度进行调节,并结合第一调温件和第二调温件进行热量交换,有利于实现快速调节电池模组的温度,以保证所有电池模块的温度一致性。
28.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
29.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
30.图1是本发明实施方式的调温系统和电池模组的结构示意图;
31.图2是本发明实施方式的调温方法的流程图;
32.图3是本发明实施方式的调温系统的模块示意图;
33.图4是本发明实施方式的电池模组的部分结构示意图;
34.图5是本发明实施方式的调温方法的流程图;
35.图6是本发明实施方式的调温系统的模块示意图;
36.图7-图11是本发明实施方式的调温方法的流程图;
37.图12是本发明实施方式的调温系统执行不同调温模式的流程示意图。
38.主要元件符号说明:
39.调温系统100;
40.第一调温件110、第二调温件120、第一导流口121、第二导流口122、流体调温装置130、流体泵140、调节阀150、控制器160;
41.电池模组200;
42.电池模块210、电连接件220。
具体实施方式
43.下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
44.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
45.在相关技术中,动力电池以及储能系统中常设置成多个电芯相互连接的方式来实现整体的供电结构。在电芯进行通电时,容易产生热量,由于多个电芯往往聚集设置,使得热量也容易聚集,进而使得动力电池容易产生过热的问题。
46.请参考图1,本发明实施方式提供的一种调温方法,用于调温系统100。调温系统100包括第一调温件110和多个第二调温件120,并用于对电池模组200进行温度调节。
47.具体地,电池模组200包括多个电池模块210。在图1所示的实施方式中,所有的电池模块210能够沿第一方向、第二方向和第三方向排列成三维的矩阵结构。所有的电池模块210能够沿第一方向间隔排列成多列。所有的电池模块210能够沿第二方向间隔排列成两列。所有的电池模块210能够沿第三方向排列成多列。沿第一方向排列的相邻两个电池模块210之间形成有间隔。沿第二方向排列的相邻两个电池模块210之间形成有间隔。
48.沿第三方向排列的多个电池模块210则构成依次串联的电路结构。在图1所示的实施方式中,电池模组200包括多个电连接件220,每个电连接件220能够将沿第三方向排列的相邻两个电池模块210进行电性串联,从而使得所有的电连接件220能够将沿第三方向排列的所有电池模块210依次地进行电性串联。
49.当然,在上述实施方式的基础上,在其它的实施方式中,电池模组200还可以将所有的电池模块210沿第一方向和第二方向排列成二维的矩阵结构,或者说,在图1所示的实施方式的基础上,电池模块210沿第三方向排列形成的列数为一列。
50.在图1中,电池模块210沿第二方向间隔排列成两列,而第一调温件110则设置在两列之间,使得两列分别位于第一调温件110的两侧,且第一调温件110在两列之间的间隔内分别贴合位于两侧的电池模块210,使得第一调温件110能够贴合所有的电池模块210。
51.在图1中,所有的第二调温件120沿第一方向间隔排布,且多个电池模块210也能够沿第一方向间隔排列,使得多个第二调温件120和多个电池模块210沿第一方向呈交错设置的结构,且电池模组200沿第一方向形成的两端均为一个第二调温件120,使得所有的电池模块210均构成被夹设在相邻两个第二调温件120之间的结构。在一个实施方式中,第一方向为电池模组200的高度方向,电池模组200沿第一方向形成的两端分别为电池模组200的顶部和底部。
52.在图1中,所有的第二调温件120沿第一方向间隔排列,且能够与第一调温件110进行相互贴合,并能够与第一调温件110进行热量交换。其中,第一调温件110和第二调温件120之间进行的热量交换,可以为第一调温件110中的热量能够被传导至第二调温件120,或
者说,第二调温件120能够吸收第一调温件110中的热量,可以为第二调温件120中的热量能够被传导至第一调温件110,或者说,第一调温件110能够吸收第二调温件120中的热量。调温件中的热量,可以是由其它结构(如电池模块210)将自身所产生的热量传导给调温件,可以是具有较高温度的流体(如冷媒)将自身所携带的热量传到给调温件。当然,也可以在调温件内设置电加热器,电加热器在通电的状态下能够在调温件的内部产生热量,从而形成调温件中的热量。在此不对第一调温件110和/或第二调温件120的热传导方式进行限定。
53.在上述的基础上,调温系统100可以具有多个调温模式。具体地,不同的调温模式可以对应不同的判断条件,在第一调温件110和第二调温件120能够进行热量交换的情况下,调温系统100能够结合第一调温件110和第二调温件120之间不同的热量交换方式来调节电池模组200中热量的传导路径,进而实现在不同的调温模式下对电池模组200的温度调节效果。
54.请参考图1和图2,在某些实施方式中,调温方法包括:
55.01:获取电池模块210对应的电芯温度值、第一调温件110对应的第一温度值以及第二调温件120对应的第二温度值;
56.02:根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值。
57.本发明实施方式的调温方法可以通过本发明实施方式的调温系统100来实现。具体地,请结合图3,调温系统100包括控制器160。控制器160用于:获取电池模块210对应的电芯温度值、第一调温件110对应的第一温度值以及第二调温件120对应的第二温度值;根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值。
58.上述调温方法和调温系统100中,通过分别检测电池模块210、第一调温件110和第二调温件120的温度,以对应的调温模式对电池模块210的温度进行调节,并结合第一调温件110和第二调温件120进行热量交换,有利于实现快速调节电池模组200的温度,以保证所有电池模块210的温度一致性。
59.具体地,在一些实施方式中,调温系统100还包括多个温度传感器(图未示)。温度传感器可以设置在电池模块210的表面或内部,而所检测到的温度则可作为电芯温度值。温度传感器可以设置在第一调温件110的表面或内部,而所检测到的温度则可作为第一温度值。温度传感器可以设置在第二调温件120的表面或内部,而所检测到的温度则可作为第二温度值。温度传感器可以和控制器160进行电连接,从而可使得控制器160能够获取到对应的温度值。在其它的实施方式中,对温度值的获取,可以是对多个温度传感器分别检测到的温度的加权平均值。
60.对于调温系统100而言,在能够进行热量交换的情况下,可以通过第二调温件120吸收电池模块210产生的热量,或产生能够传导给电池模块210的热量,并配合第一调温件110在多个电池模块210之间对热量进行引导,从而能够在电池模块210的温度较高的时候向外传导多余的热量,以及在电池模块210的温度较低的时候保持一定的热量,使得所有的电池模块210的温度都能够始终处于预定的工作温度范围内,保证电池模块210整体温度的均匀性和所有电池模块210的温度的一致性,进而能够有利于在温度调节的过程中消耗较多的能量。
61.另外,以电芯温度值为例,电芯温度值可以与通过温度传感器检测到的电池模块210的温度不同,例如,通过温度传感器检测到的电池模块210的温度为40℃,而获取到的电芯温度值可以为42℃,这样可具有一定的容错率,能够避免由硬件自身所造成的误差(如温度传感器受损导致准确度降低),而且,两者之间的差值可以是固定值,也可以是根据实际场景来确定的(如当前场景下的环境温度越高,则会设置一个越大的差值)。对第一温度值和/或第二温度值的获取方式则可参照上述实施方式中对电芯温度值的获取方式。
62.此外,在一个实施方式中,电芯温度值可以对应某一个特定的电池模块210的温度,第二温度值对应于与该特定的电池模块210贴合的一个第二调温件120的温度。
63.对于第二调温件120而言,其可以被设置为其中一部分与第一调温件110进行贴合设置,另外一部分则与第一调温件110间隔设置。
64.请参考图4,图4所示为调温系统100的部分结构示意图。在图4中,所示的电池模块210为位于第一调温件110沿第二方向的其中一侧的电池模块210,所示的第二调温件120表示位于第一调温件110沿第二方向的其中一侧的第二调温件120的部分结构。
65.具体地,在某些实施方式中,请结合图4,电池模组200沿第一方向形成的上下方向形成两端,所有的第二调温件120依次间隔设置,且其中两个第二调温件120分别位于电池模组200的最上方和最下方。位于最上方的第二调温件120和位于最下方的第二调温件120能够与第一调温件110贴合设置,而其它的第二调温件120则与第一调温件110间隔设置。与第一调温件110间隔设置的第二调温件120由于未与第一调温件110贴合,可以被视为无法进行热量交换,或热量交换效率远远小于位于最上方和最下方的第二调温件120与第一调温件110之间的热量交换效率。
66.根据对第二调温件的上述设置,可以理解,能够在不同的调温模式下形成不同的热量传导路径。如此,可方便实现不同的调温模式。
67.当然,在其它的实施方式中,位于最上方和最下方的两个第二调温件120之间的第二调温件120也可以被设置为与第一调温件110贴合的结构形式,从而可以提高电池模组200整体所产生的热量通过第二调温件120传导至第一调温件110的传导速率。
68.调温模式中可包括制热模式。在制热模式中,第二调温件120产生热量。第二调温件120能够产生热量,可以为部分的第二调温件120产生热量,也可以为所有的第二调温件120产生热量。制热模式对应有温度下限值。
69.请参考图5,步骤02(根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值),包括:
70.021:在确定电芯温度值小于温度下限值的情况下,以制热模式调节电芯温度值,直至电芯温度值大于温度下限值。
71.本发明实施方式的调温方法可以通过本发明实施方式的调温系统100来实现。具体地,请结合图3,控制器160用于:在确定电芯温度值小于温度下限值的情况下,以制热模式调节电芯温度值,直至电芯温度值大于温度下限值。
72.如此,可避免电池模组200的整体温度偏低而影响电池模块210的使用性能。
73.可以理解,在电池模组200的整体温度偏低的情况下,容易导致电池模块210充电不足,容量下降,在放电过程中容易导致电池寿命降低。而且,对于一些锂电池而言,会造成金属锂的沉淀现象,从而无法发生化学反应,导致电池模块210的供电性能受到严重影响。
74.对于调温系统100而言,可以通过温度传感器来对电池模块210的温度进行确定。在确定电池模块210的温度小于温度下限值的情况下,则能够得知电池模块210的温度偏低,具有影响电池性能的风险,从而能够以制热模式来对电池模块210的温度进行调节。
75.具体地,在制热模式下,调温系统100能够通过第二调温件120来产生热量,所产生的热量用于加热温度偏低的电池模块210,且热量能够沿第一调温件110进行传导,从而使得所有的电池模块210都能够被加热至电芯温度值大于温度下限值,最终使得电池模组200的整体温度被升高,避免电池模块210温度偏低的情况。
76.请参考图6,在这样的一个实施方式中,调温系统100包括流体调温装置130和流体泵140。请再结合图1,第二调温件120包括第一导流口121和第二导流口122。第二调温件120内部具有流体通道(图未示)。第一导流口121通过流体通道与第二导流口122形成连通。流体调温装置130与流体泵140通过管道相互连通。流体调温装置130能够对第一流体进行加热。流体泵140与所有的第二调温件120通过管道相互连通。流体泵140能够连通至第二调温件120的第一导流口121,以使得流体调温装置130能够通过流体泵140和第一导流口121将被加热的第一流体输送至第二调温件120内。第一流体可以沿第一导流口121通入流体管道内,并从第二导流口122出被输出。第二导流口122能够连通至流体调温装置130,以使得从第二导流口122出被输出的第一流体被输送至流体调温装置130内。第一流体可以为液体,也可以为气体。在一些实施方式中,第二温度值可以为设置在第一导流口121处的温度传感器所检测到的温度,也可以为设置在第二导流口122处的温度传感器所检测到的温度。
77.另外,在图6中,调温系统100还包括调节阀150。调节阀150的数量为多个,在设置有多个第二调温件120的基础上,每个第二调温件120连通至流体泵140的管道之间均设置有一个调节阀150,使得调节阀150能够对第二调温件120连通至流体泵140的管道进行封闭和导通。在流体泵140向其中一个第二调温件120输送流体时,对应的一个调节阀150可以被控制地导通流体泵140和第二调温件120之间的管道,而其它的调节阀150则对应地封闭相应的管道,使得输送的流体不会被输送至其它的第二调温件120内。控制器160可以电连接调节阀150,从而能够控制调节阀150对管道的导通和封闭,以及调节阀150的导通幅度,导通幅度对应流体在管道内的流动速率。
78.此外,调温系统100可包括流体储存装置(图未示),流体储存装置可以被设置在流体泵140和调节阀150连通的管道之间,使得流体能够先流入至流体储存装置内,然后再从流体储存装置流动至第二调温件内,从而可起到储存流体和缓冲的作用。
79.对于控制器160而言,其能够与流体调温装置130进行电连接,使得控制器160能够控制流体调温装置130对第一流体进行加热,以及能够控制流体调温装置130输出被加热的第一流体。控制器160能够与流体泵140进行电连接,使得控制器160能够控制流体泵140导通流体调温装置130连通至第一导流口121的管道,以使得被加热的第一流体被输送至第二调温件120内。
80.在上述实施方式的基础上,在制热模式中,调温系统100可以控制流体调温装置130向第一导流口121输出被加热的第一流体,被加热的第一流体能够沿第二调温件120内的流体通道流动以在第二调温件120内传导热量,使得第二调温件120能够产生热量。产生热量的第二调温件120能够再向贴合的电池模块210传导热量,也可以沿第一调温件110传导热量,使得热量又能传导给其它的电池模块210。所有的电池模块210都能够被传导热量
而温度升高,进而使得电芯温度值增大并能够大于温度下限值,避免电池模块210处于长期低温的情况。
81.对于制热模式而言,在021中,电芯温度值大于温度下限值,则表示电池模块210已脱离温度偏低的状态,从而可控制第二调温件120停止对电池模块210的主动加热以退出制热模式,或切换至其它的调温模式。
82.调温模式中可包括保温模式。在保温模式中,至少两个第二调温件120的其中一个能够产生热量。至少两个第二调温件120的其中一个能够产生热量,可以为沿上下方向位于最下方的第二调温件120产生热量。保温模式对应有温度下限值。
83.请参考图7,在某些实施方式中,步骤02(根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值),包括:
84.022:在确定电芯温度值大于温度下限值的情况下,以保温模式调节电芯温度值,直至第一温度值的变化率小于第一k值,且第一温度值和电芯温度值的差值小于第一l值。
85.本发明实施方式的调温方法可以通过本发明实施方式的调温系统100来实现。具体地,请结合图3,控制器160用于:在确定电芯温度值大于温度下限值的情况下,以保温模式调节电芯温度值,直至第一温度值的变化率小于第一k值,且第一温度值和电芯温度值的差值小于第一l值。
86.如此,在保证电池模块210的温度不会偏低的前提下,可减少多余的能量消耗。
87.具体地,为了使得电池模块210的温度不低于温度下限值且达到一定的温度范围内,可通过第二调温件120持续产生热量的方式来实现。而当电池模块210的温度已达到一定的温度范围内的情况下,仍使得第二调温件120继续提供热量容易产生消耗多余能量的问题。
88.由于第一调温件110能够在第二调温件120产生热量的时候,与第二调温件120进行热量交换,使得第二调温件120在对电池模块210进行加热时,也能够对第一调温件110进行加热。在保温模式中,调温系统100可以只通过其中一个第二调温件120继续产生热量,使得产生的热量能够通过第一调温件110进行传导,并能够将所有电池模块210的温度维持在一定的温度范围内。
89.请结合图4,在这样的一个实施方式中,第一调温件110可包括设置在第一调温件110内部的空腔(图未示)。空腔沿上下方向设置,上下方向对应重力方向。空腔内设置有第二流体,第二流体能够在空腔中流动。在温度偏低时,第二流体呈液态且沿上下方向聚集在空腔的底部。在第一调温件110受热时,则会使得温度升高,第二流体受热呈气态并沿上下方向挥发至空腔的顶部。也就是说,第一调温件110能够将位于底部的热量通过第二流体向顶部传导。在一个实施方式中,第一调温件110为重力热管。第二流体可以为制冷剂。
90.在上述实施方式的基础上,请再结合图4,在保温模式中能够继续产生热量的第二调温件120位于沿上下方向的最底端。在最底端的第二调温件120开始产生热量的情况下,积聚在第一调温件110内底部的第二流体会被加热并沿第一方向向上挥发。在第二流体挥发的过程中,所携带的热量又能够沿第一调温件110传导给其它的电池模块210,进而使得所有的电池模块210都能够被加热,且相对所有的第二调温件120而言,单个第二调温件120的加热幅度较低,能够使得电芯温度值能够以较低的变化率逐渐增加或减少,在将电池模块210的温度维持在一定的温度范围内的前提下,也能减少用于维持电池模块210的温度的
能量消耗。
91.对于保温模式而言,在022中,第一温度值的变化率小于第一k值,则表示第一调温件110的温度已逐渐趋向第二调温件120的加热温度,使得第一温度值的变化率逐渐减小至小于第一k值;第一温度值和电芯温度值的差值小于第一l值,则表示第一调温件110的温度和电池模块210的温度逐渐相近,使得两者的温度差最终小于第一l值。在上述情况下,则可确定电池模块210的温度已被维持在需要的温度范围内而不需要再通过调温系统100进行温度调节,从而可控制第二调温件120停止对电池模块210的主动加热以退出保温模式,或切换至其它的调温模式。
92.另外,变化率指的是,温度值在单位时长内的变化幅度。
93.调温模式中可包括制冷模式。在制冷模式中,第二调温件120能够吸收热量。第二调温件120能够吸收热量,可以为部分的第二调温件120吸收热量,也可以为所有的第二调温件120吸收热量。制冷模式对应有温度上限值和温度下限值。温度上限值大于温度下限值。
94.请参考图8,在某些实施方式中,步骤02(根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值),包括:
95.023:在确定电芯温度值大于温度上限值的情况下,以制冷模式调节电芯温度值,直至电芯温度值小于温度上限值。
96.本发明实施方式的调温方法可以通过本发明实施方式的调温系统100来实现。具体地,请结合图3,控制器160用于:在确定电芯温度值大于温度上限值的情况下,以制冷模式调节电芯温度值,直至电芯温度值小于温度上限值。
97.如此,可避免电池模组200的整体温度偏高而造成过热失控的风险。
98.可以理解,在电池模组200的整体温度偏高的情况下,容易导致电池模块210发生自燃,更甚可能会造成失控爆炸的风险。
99.对于调温系统100而言,可以通过温度传感器来对电池模块210的温度进行确定。在确定电池模块210的温度大于温度上限值的情况下,则能够得知电池模块210的温度偏高,可能产生自燃爆炸的风险,从而能够以制冷模式来对电池模块210的温度进行调节。
100.具体地,在制冷模式下,调温系统100能够通过第二调温件120来吸收热量,所吸收的热量来自于加热温度偏高的电池模块210,且热量能够沿第一调温件110进行传导,从而使得所有的电池模块210由于高温而携带的大量热量还能够沿第一调温件110传导至所有的第二调温件120,使得所有的第二调温件120都能够对所有的电池模块210进行降温,使得电芯温度值减小并小于温度上限值,最终使得电池模组200的整体温度被降低,避免电池模块210温度偏高的情况。
101.另外,请参考图6,在这样的一个实施方式中,调温系统100包括流体调温装置130和流体泵140。请再结合图1,第二调温件120包括第一导流口121和第二导流口122。第二调温件120内部具有流体通道(图未示)。第一导流口121通过流体通道与第二导流口122形成连通。流体调温装置130与流体泵140通过管道相互连通。流体调温装置130能够对第一流体进行制冷。流体泵140与所有的第二调温件120通过管道相互连通。流体泵140能够连通至第二调温件120的第一导流口121,以使得流体调温装置130能够通过流体泵140和第一导流口121将被冷却的第一流体输送至第二调温件120内。第一流体可以沿第一导流口121通入流
体管道内,并从第二导流口122出被输出。第二导流口122能够连通至流体调温装置130,以使得从第二导流口122出被输出的第一流体被输送至流体调温装置130内。第一流体可以为液体,也可以为气体。
102.对于控制器160而言,其能够与流体调温装置130进行电连接,使得控制器160能够控制流体调温装置130对第一流体进行制冷,以及能够控制流体调温装置130输出被冷却的第一流体。控制器160能够与流体泵140进行电连接,使得控制器160能够控制流体泵140导通流体调温装置130连通至第一导流口121的管道,以使得被冷却的第一流体被输送至第二调温件120内。
103.在上述实施方式的基础上,在制冷模式中,调温系统100可以控制流体调温装置130向第一导流口121输出被冷却的第一流体,被冷却的第一流体能够沿第二调温件120内的流体通道流动以在第二调温件120内吸收热量,使得第二调温件120能够吸收热量。吸收热量的第二调温件120能够使得贴合的电池模块210内的热量传导给第二调温件120,热量可以沿第一调温件110传导,使得热量又能传导给其它的第二调温件120以被吸收。所有的电池模块210都能够被吸收热量而温度降低,进而使得电芯温度值减小并能够小于温度上限值,避免电池模块210温度高的情况。
104.对于制冷模式而言,在023中,电芯温度值小于温度上限值,则表示电池模块210已脱离温度偏高的状态,从而可控制第二调温件120停止对电池模块210的主动制冷以退出制冷模式,或切换至其它的调温模式。
105.请参考图6,在某些实施方式中,调温系统100能够将第一流体输送至第二调温件120。第一流体能够吸收热量,使得第二调温件120能够吸收电池模块210的热量。第一流体预设有流体温度值。在将第一流体开始输送至第二调温件120的时候,第一流体的温度为流体温度值。流体温度值小于温度上限值。
106.请参考图9,在某些实施方式中,步骤02(根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值),包括:
107.024:在确定电芯温度值大于温度上限值的情况下,以制冷模式调节电芯温度值,直至第二温度值小于流体温度值。
108.本发明实施方式的调温方法可以通过本发明实施方式的调温系统100来实现。具体地,请结合图3,控制器160用于:在确定电芯温度值大于温度上限值的情况下,以制冷模式调节电芯温度值,直至第二温度值小于流体温度值。
109.如此,可避免电池模组200的整体温度偏高而造成过热失控的风险。
110.具体地,请结合图6,调温系统100可以通过流体调温装置130对第一流体进行制冷,从而产生被冷却的第一流体。调温系统100能够对流体调温装置130设置温度传感器,从而能够确定流体调温装置130开始向第二调温件120输送第一流体时,第一流体的温度为流体温度值。
111.可以理解,在电池模块210的温度偏高时,电池模块210的热量能够传导给第二调温件120,使得第二温度值增大。而在制冷模式中,在调温系统100通过流体调温装置130向第二调温件120输送被冷却的第一流体时,由于第一流体能够吸收热量,从而能够将第二调温件120和电池模块210的热量进行吸收,使得第二温度值和电芯温度值减小,并会使得第二温度值逐渐减小且与流体温度值之间的差值逐渐减小。
112.对于制冷模式而言,在024中,第二温度值小于流体温度值,则表示电池模组200当前可能处于低温的环境,不需要再对电池模块210进行主动降温,从而可控制停止向第二调温件120输送第一流体以退出制冷模式,或切换至其它的调温模式。
113.调温模式中可包括低耗散热模式。在低耗散热模式中,至少两个第二调温件120的其中一个能够吸收热量。具体地,请结合图4,至少两个第二调温件120的其中一个能够吸收热量,可以为能够与第一调温件110贴合设置的第二调温件120的其中一个具有吸收热量的作用。低耗散热模式对应有温度下限值和温度上限值。
114.请参考图10,在某些实施方式中,步骤02(根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值),包括:
115.025:在电芯温度值大于温度下限值且小于温度上限值时,确定第一温度值的变化率小于第二k值,且第一温度值和电芯温度值的差值小于第二l值的情况下,以低耗散热模式调节电芯温度值,直至电芯温度值的变化率小于第三k值,且第一温度值和电芯温度值的差值小于第三l值,第三l值小于第二k值。
116.本发明实施方式的调温方法可以通过本发明实施方式的调温系统100来实现。具体地,请结合图3,控制器160用于:在电芯温度值大于温度下限值且小于温度上限值时,确定第一温度值的变化率小于第二k值,且第一温度值和电芯温度值的差值小于第二l值的情况下,以低耗散热模式调节电芯温度值,直至电芯温度值的变化率小于第三k值,且第一温度值和电芯温度值的差值小于第三l值,第三l值小于第二k值。
117.如此,可使得调温系统100以较低的能量消耗方式来维持对电池模块210的散热效果。
118.可以理解,电池模块210的温度处于温度下限值和温度上限值所形成的温度范围内,则可表示电池模块210的温度处于一个较为稳定的范围内。在这种情况下,调温系统100可以不需要消耗过多的能量来维持电池模块210的温度。
119.对于调温系统100而言,可以通过温度传感器来对电池模块210的温度和第一调温件110的温度进行确定。在确定电芯温度值大于温度下限值且小于温度上限值,第一温度值的变化率小于第二k值,以及第一温度值和电芯温度值的差值小于第二l值的情况下,则能够得知电池模块210的温度在温度下限值和温度上限值之间波动,从而能够以低耗散热模式来对电池模块210的温度进行调节。
120.其中,由于第一调温件110和电池模块210能够进行热量之间的传导,第一温度值的变化率小于第二k值,表示第一调温件110和电池模块210之间的热量传导速率也相应降低至一定程度,第一温度值和电芯温度值的差值小于第二l值,则表示第一调温件110和电池模块210之间的温度相近。
121.另外,请参考图6,在这样的一个实施方式中,调温系统100包括流体调温装置130和流体泵140。请再结合图1,第二调温件120包括第一导流口121和第二导流口122。第二调温件120内部具有流体通道(图未示)。第一导流口121通过流体通道与第二导流口122形成连通。流体调温装置130与流体泵140通过管道相互连通。流体调温装置130能够对第一流体进行制冷。流体泵140与所有的第二调温件120通过管道相互连通。流体泵140能够连通至第二调温件120的第一导流口121,以使得流体调温装置130能够通过流体泵140和第一导流口121将被冷却的第一流体输送至第二调温件120内。第一流体可以沿第一导流口121通入流
体管道内,并从第二导流口122出被输出。第二导流口122能够连通至流体调温装置130,以使得从第二导流口122出被输出的第一流体被输送至流体调温装置130内。第一流体可以为液体,也可以为气体。对于控制器160而言,其能够与流体调温装置130进行电连接,使得控制器160能够控制流体调温装置130对第一流体进行加热,以及能够控制流体调温装置130输出被加热的第一流体。控制器160能够与流体泵140进行电连接,使得控制器160能够控制流体泵140导通流体调温装置130连通至第一导流口121的管道,以使得被加热的第一流体被输送至第二调温件120内。
122.请再结合图4,在这样的一个实施方式中,第一调温件110可包括设置在第一调温件110内部的空腔(图未示)。空腔沿上下方向设置,上下方向对应重力方向。空腔内设置有第二流体,第二流体能够在空腔中流动。在温度偏低时,第二流体呈液态且沿上下方向聚集在空腔的底部。在第一调温件110受热时,则会使得温度升高,第二流体受热呈气态并沿上下方向挥发至空腔的顶部。也就是说,第一调温件110能够将位于底部的热量通过第二流体向顶部传导。在一个实施方式中,第一调温件110为重力热管。
123.在上述实施方式的基础上,在低耗散热模式中,调温系统100可以控制流体调温装置130向第一导流口121输出被冷却的第一流体,被冷却的第一流体能够沿第二调温件120内的流体通道流动以在第二调温件120内吸收热量,使得第二调温件120能够吸收热量。由于电池模块210能够向第一调温件110传导热量,使得第一调温件110内的第二流体被加热而挥发至内腔的顶部,而同样位于第一调温件110顶部的第二调温件120则能够吸收第二流体在内腔的顶部向外传导的热量,被吸收热量的第二流体温度降低而凝结成液态,液态的第二流体回落至内腔的底部,从而又能够吸收电池模块210所产生的热量。所有的电池模块210都能够被吸收热量而温度降低,进而使得电芯温度值减小并能够小于温度上限值,避免电池模块210温度高的情况,而且,相对于通过所有的第二调温件120进行对电池模块210的散热而言,只通过一个第二调温件120进行对电池模块210的散热,可减少流体调温装置130在对第一流体进行制冷时所消耗的能量。
124.对于低耗散热模式而言,在025中,电芯温度值的变化率小于第三k值,且第一温度值和电芯温度值的差值小于第三l值,则表示电池模块210的温度趋于稳定,不需要再进行散热,从而可控制第二调温件120停止对电池模块210的主动加热以退出低耗散热模式,或切换至其它的调温模式。
125.调温模式中可包括自循环模式。在自循环模式中,第二调温件120能够吸收和产生热量。具体地,请结合图6,第二导流口122可以与流体泵140形成连通。在流体调温装置130可以向第二调温件120输送流体的情况下,流体最终沿第二导流口122被输出,而被输出的流体会被通入流体泵140以再次沿第一导流口121通入第二调温件120内,而不会通入流体调温装置130以进行加热或冷却。第二调温件120能够吸收热量,指的是在第二调温件120内的流体的温度较低,使得电池模块210和第一调温件110内的热量能够被第二调温件120内的流体吸收。第二调温件120能够产生热量,指的是在第二调温件120内的流体的温度较高,使得第二调温件120内的流体能够将热量传导给电池模块210和第一调温件110。自循环模式对应有温度下限值和温度上限值。
126.请参考图11,在某些实施方式中,步骤02(根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值),包括:
127.026:在电芯温度值大于温度下限值且小于温度上限值时,确定满足第一温度条件的情况下,以自循环模式调节电芯温度值,直至电芯温度值满足第二温度条件。
128.本发明实施方式的调温方法可以通过本发明实施方式的调温系统100来实现。具体地,请结合图3,控制器160用于:在电芯温度值大于温度下限值且小于温度上限值时,确定满足第一温度条件的情况下,以自循环模式调节电芯温度值,直至电芯温度值满足第二温度条件。
129.如此,可使得调温系统100能够在不产生耗能的情况下,实现对电池模块210的温度的自主调节。
130.请结合图6,第一流体能够沿“流体泵140-第一导流口121-流体通道-第二导流口122-流体泵140”的路径进行流动,并构成流体泵140和第二调温件120之间的流体自循环回路。在流体自循环回路中,第一流体可以在第二调温件120内吸收热量而升温,使得电芯温度值减小,也可以在第二调温件120内释放热量而降温,使得电芯温度值增大。在自循环模式中,请结合图6,第二导流口122只与流体泵140导通,而不会与流体调温装置130导通。
131.在一些实施方式中,第一温度条件可以为:电芯温度值小于温度上限值,温度上限值对应自循环模式;第二温度值小于流体温度值,流体温度值对应被输送至第二调温件120的流体,流体能够吸收热量;第一温度值的变化率大于或等于第二k值,和/或,第一温度值和电芯温度值的差值大于或等于第二l值。
132.具体地,在第一温度条件为电芯温度值小于温度上限值时,则表示电池模块210的温度处于可控的温度范围内,不需要再引入其它因素来改变电池模块210的当前温度,从而可使得调温系统100以自循环模式来调节电池模块210的温度;在第二温度值小于流体温度值时,则表示电池模组200当前可能处于低温的环境,不需要再通入流体以对电池模块210进行降温,从而可使得调温系统100以自循环模式来调节电池模块210的温度,使得电池模块210的温度能够不进行主动调节的前提下进行增大;在第一温度值的变化率大于或等于第二k值,或者第一温度值和电芯温度值的差值大于或等于第二l值的时候,则表示第一调温件110和电池模块210之间仍在进行热量交换且具有一定的热量交换的速率,使得电芯温度值的温度波动较大,在电芯温度值处于温度上限值和温度下限值之间的情况下,可以确定电芯温度值的温度仍处于可控范围内,从而可使得调温系统100以自循环模式来调节电池模块210的温度,不需要消耗能量进行调节,避免电池模块210的温度波动增大而造成不可控的情况。
133.如此,根据上述的第一温度条件,可方便确定进入自循环模式的判断依据。
134.在一些实施方式中,第二温度条件可以为:电芯温度值大于温度上限值。
135.具体地,在第二温度条件为电芯温度值大于温度上限值时,则表示通过流体循坏来调节电池模块210的温度的方式以无法满足对电池模块210的散热效果,从而可使得调温系统100退出低耗散热模式,或切换至其它的调温模式,以增大对电池模块210的散热效果。
136.如此,根据上述的第二温度条件,可方便确定退出自循环模式的判断依据。
137.当然,可以理解,在前述实施方式的基础上,对于本领域的技术人员而言,根据不同调温模式的执行依据和退出依据,可在不同的调温模式之间进行切换,从而可应对不同的应用环境。
138.请参考图12,图12所示为调温系统100根据不同的应用场景执行不同的调温模式
的流程示意图。具体地,在一个实施方式中,在电芯温度值小于温度下限值的情况下,可执行制热模式,使得电芯温度值最终会大于温度下限值,然后可退出制热模式并执行保温模式,降低对电池模块210的加热速率,使得电芯温度值缓慢增大,能够实现动态升温和降低功耗的效果。在另一个实施方式中,在电芯温度值大于温度上限值的情况下,可执行制冷模式,使得电芯温度值最终会小于温度上限值,然后可退出制冷模式并执行自循环模式,在不用另外消耗能量的情况下,通过流体循环流动的方式来控制电池模块210的温度。
139.另外,在图12所示的实施方式中,多个不同的调温模式所对应的温度上限值是相同的,多个不同的调温模式所对应的温度下限值也是相同的。在其它的实施方式中,不同的调温模式所对应的温度上限值可以是不同的,不同的调温模式所对应的温度下限值也可以是不同的。
140.综上所述,本发明实施方式的调温方法和调温系统100中,可通过第一调温件110和第二调温件120在不同应用场景下进行不同方式的配合,能够实现对电池模组200的快速温度调节,且第一调温件110和第二调温件120可以位于电池模块210的不同侧面,有利于实现对电池模块210的三面均匀控温性能,避免电池模块210整体结构存在温度不一致且温差大的问题,保证电池模块210的温度的一致性。并且,能够根据不同的应用场景,执行不同的调温模式,并能够减少调温系统100在对电池模组200进行温度调节时所产生的功耗。
141.本发明实施方式提供的一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序。计算机程序在被处理器执行时,实现上述任一实施方式的调温方法。
142.例如,在计算机程序被执行的情况下,可以实现以下步骤:
143.01:获取电芯温度值、第一温度值和第二温度值,电芯温度值对应电池模块210的温度,第一温度值对应第一调温件110的温度,第二温度值对应第二调温件120的温度;
144.02:根据电芯温度值、第一温度值和第二温度值的至少一个,以对应的一个调温模式来调节电芯温度值。
145.计算机可读存储介质可设置在控制器160,也可设置在其他终端,控制器160能够与其他终端进行通信来获取到相应的程序。
146.可以理解,计算机可读存储介质可以包括:能够携带计算机程序的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、以及软件分发介质等。计算机程序包括计算机程序代码。计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、以及软件分发介质。
147.在本发明的某些实施方式中,控制器160可以是一个单片机芯片,集成了处理器、存储器,通讯模块等。处理器可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
148.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括
一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
149.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
150.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
151.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
152.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
153.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
154.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
155.尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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