动力电池温度控制系统的设计方法及相应的控制系统

摘要

本发明提供给了一种动力电池温度控制系统的设计方法，包括：(1)构建动力电池箱体热仿真计算的几何模型；(2)将动力电池箱体的不同工作模式下的循环工况作为输入，得到动力电池箱体的热仿真计算模型；(3)分析动力电池模组之间温度分布的不一致性情况和动力电池表面流量不均匀性；(4)优化设计电池模组的结构设计和流场设计；(5)确定动力电池温度控制方式和保护方法；(6)增加满足电池低温加热需求的电池加热器的加热功率参数，再次进行分析计算；(7)判断是否满足动力电池箱的温度控制要求，若满足则完成设计，若不满足则转入第四步。该设计方法具有可靠性高，实用性强等特点。本发明还同时提供了一种动力电池温度控制系统。

主权项

一种动力电池温度控制系统的设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)根据动力电池箱体的安装布置结构，以及动力电池箱体内部电池模组的布置方式，构建动力电池箱体热仿真计算的几何模型；其中，动力电池箱体热仿真计算的几何模型包括多个电池单体、冷却板、导热板和加热装置，冷却板设置在相邻的电池单体之间，导热板连接在冷却板的下部，并与加热装置连接在一起；(2)在有限元软件环境下建立动力电池箱体的热仿真计算模型，方式可以是利用其他三维CAD软件建立第一步描述的动力电池箱体热仿真计算的几何模型并导入到有限元软件，或者直接利用有限元软件的几何建模功能建立第一步描述的动力电池箱体热仿真计算的几何模型；针对此动力电池箱体热仿真计算的几何模型，将动力电池的参数和材料，以及初始设置的动力电池连接方式代入动力电池箱体热仿真计算的几何模型，将动力电池箱体的不同工作模式下的循环工况作为输入，得到动力电池箱体的热仿真计算模型；(3)由动力电池箱体的热仿真计算模型，计算不同工况下动力电池的发热量，分析得到动力电池模组之间温度分布的不一致性情况和动力电池表面流量不均匀性；(4)根据上一步分析得到的不同工况下动力电池模组之间温度分布的不一致性情况和动力电池表面流量不均匀性，以提高动力电池模组不同工作模式下的温度一致性为目标，优化设计电池模组的结构设计和流场设计，即优化设计动力电池箱体热仿真计算的几何模型；(5)根据上一步优化设计过的动力电池箱体热仿真计算的几何模型，确定动力电池温度控制方式和保护方法；(6)将上一步确定的动力电池温度控制方式和保护方法，增加到第二步动力电池箱的热仿真计算模型，即增加满足电池低温加热需求的电池加热器的加热功率参数，再次进行分析计算，得到不同工况下动力电池的发热量，分析得到动力电池模组之间温度分布的不一致性情况和动力电池表面流量不均匀性；(7)判断上一步的结果是否满足动力电池箱的温度控制要求，若满足则完成系统设计，若不满足则转入第四步。