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专利号: 2022107280794
申请人: 湘潭大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-04-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锂离子电池包液冷系统,其特征在于,包括液冷板(1)、换热器(2)、电极板(3)、支撑杆(4)、螺线线圈(5)、电源(6)、第一温度传感器(7)、第二温度传感器(8)和控制器(9),所述液冷板(1)上部放置电池包(10)以吸收电池包(10)的热量,实现电池包(10)的冷却;所述液冷板(1)为中空结构且内部空间设有若干根竖直放置的支撑杆(4),每一根支撑杆(4)两端分别连接液冷板(1)的顶部壁面和底部壁面;所述液冷板(1)的内部空间设有换热器(2);所述液冷板(1)的顶部壁面的内表面和底部壁面的内表面各设有一块电极板(3);所述支撑杆(4)穿过电极板(3)用于保证液冷板(1)的刚度以提高其承载能力;所述液冷板(1)的外壁表面设有螺线线圈(5)且使整个液冷板(1)位于螺线线圈(5)所围成的空间之内;所述电极板(3)和螺线线圈(5)均与电源(6)电性连接;所述液冷板(1)的内部空间注有导电液体(11)且导电液体的容积为液冷板(1)的内部空间的有效容积的85%至95%;所述第一温度传感器(7)位于液冷板(1)的内部空间的底部且与控制器(9)电性连接,用于实时采集导电液体(11)的温度并将温度采集值传输至控制器(9);所述第二温度传感器(8)位于电池包(10)的内部且与控制器(9)电性连接,用于实时采集电池包(10)的温度并将温度采集值传输至控制器(9);所述控制器(9)分别与第一温度传感器(7)、第二温度传感器(8)和电源(6)电性连接,用于实时获得第一温度传感器(7)和第二温度传感器(8)的温度采集值并向电源(6)发出控制指令,控制电源(6)向电极板(3)和螺线线圈(5)的供电。

2.权利要求1所述的锂离子电池包液冷系统,其特征在于,所述液冷板(1)、换热器(2)、电极板(3)和支撑杆(4)均由无磁性材料制成。

3.权利要求1所述的锂离子电池包液冷系统,其特征在于,所述换热器(2)和电极板(3)之间不直接接触。

4.权利要求1所述的锂离子电池包液冷系统,其特征在于,所述液冷板(1)的内表面、换热器(2)与导电液体(11)的接触面、支撑杆(4)的表面均设有电绝缘层。

5.应用于权利要求1‑4任意一项所述的锂离子电池包液冷系统的控制方法,其特征在于,液冷系统工作时,控制器(9)向电源(6)发出控制指令,并按如下步骤循环进行电极板(3)的控制:步骤S1、使电极板(3)正向接通a秒;

步骤S2、使电极板(3)断开b秒;

步骤S3、使电极板(3)反向接通a秒;

步骤S4、使电极板(3)断开b秒后返回步骤S1;

以上电极板(3)的正向接通是指通过电源(6)向电极板(3)供给直流电,且使液冷板(1)的顶部壁面的内表面处的电极板(3)为正极、液冷板(1)的底部壁面的内表面处的电极板(3)为负极;电极板(3)的反向接通是指通过电源(6)向电极板(3)供给直流电且其正负极方向与正向接通时相反;

当电极板(3)为正向接通或反向接通状态时,螺线线圈(5)也处于接通导电状态;当电极板(3)为断开状态时,螺线线圈(5)也处于断开状态。

6.权利要求5所述的锂离子电池包液冷系统的控制方法,其特征在于,所述电极板(3)的正向接通或反向接通时长a秒以及断开时间b秒中a和b的取值,由控制器(9)实时读取第一温度传感器(7)和第二温度传感器(8)的温度采集值并按以下方式决定:(i)、若第二温度传感器(8)的温度采集值大于或等于电池包(10)的温度上限值Tc,则令a=m1a0,b=n1b0;

(ii)、若第二温度传感器(8)的温度采集值小于电池包(10)的温度上限值Tc,且第一温度传感器(7)的温度采集值和第二温度传感器(8)的温度采集值这二者之差的绝对值大于温差阈值ΔTc,则令a=m2a0,b=n2b0;

(iii)、若第二温度传感器(8)的温度采集值小于电池包(10)的温度上限值Tc,且第一温度传感器(7)的温度采集值和第二温度传感器(8)的温度采集值这二者之差的绝对值小于或等于温差阈值ΔTc,则令a=m3a0,b=n3b0;

其中a0是a的基准取值,处于5到20之间;b0是b的基准取值,处于5到20之间;Tc为电池包(10)的温度上限值,处于50℃至70℃之间;ΔTc是温差阈值,处于5℃至10℃之间;m1、m2、m3和n1、n2、n3均为取值系数,其中m1处于1.5至5之间,n1处于0.1至0.5之间,m2处于0.5至1之间,n2处于1.5至5之间,m3处于1至1.5之间,n3处于0.5至1之间。