本發(fā)明涉及動力電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域，具體為一種動力電池?zé)峁芾碓O(shè)備及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、伴隨著工程機(jī)械行業(yè)電動化的加速，大功率動力電池是保證工程機(jī)械產(chǎn)品正常運行的關(guān)鍵，電池?zé)峁芾砑夹g(shù)成為影響電池能效主要原因之一，如果熱管理設(shè)備對電池的降溫或升溫效果不佳，可能會導(dǎo)致熱失控或電池里程衰減，進(jìn)而導(dǎo)致電池短路、鼓包、明火，最終引起安全事故，凸顯電池?zé)峁芾碓O(shè)備是保證整個工程機(jī)械產(chǎn)品持續(xù)安全運行的關(guān)鍵，其中電池的最佳工作溫度范圍通常在20℃到30℃之間?。在這個溫度范圍內(nèi)，電池的性能和壽命都能得到較好的保障?。

2、行業(yè)內(nèi)目前采用的動力電池?zé)峁芾碓O(shè)備，是獨立冷卻設(shè)備和獨立加熱設(shè)備分開控制，這種分布式結(jié)構(gòu)設(shè)備的控制能效比不高，不利于根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行節(jié)能控制；現(xiàn)有的鋰電池在一些特殊的環(huán)境中，特別是在一些晝夜溫差大的環(huán)境中，需要將電池的溫度從0℃加熱到20℃，消耗的能量較多，其整體的設(shè)備消耗的能量較高，因此不滿足現(xiàn)有的需求，對此我們提出了一種動力電池?zé)峁芾碓O(shè)備及其控制方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種動力電池?zé)峁芾碓O(shè)備及其控制方法，以解決上述背景技術(shù)中提出等問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種動力電池?zé)峁芾碓O(shè)備，包括水泵，所述水泵的一端連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管表面的一側(cè)連接有回水溫度傳感器，水泵的一端連接有第一三通管,?第一三通管的一端連接有低溫散熱器，低溫散熱器的一端通過管道連接有第二三通管，第二三通管的一端通過管道連接有第一加熱器，所述第一加熱器的出水端通過管道連接有熱量交換器，所述熱量交換器表面的一個出水端和第一三通管通過管道連接，所述第二三通管的另一端連接有電池，所述電池表面一側(cè)設(shè)有出水溫度傳感器；

3、所述熱量交換器表面的另一個出水口通過管道連接有壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)的一端通過管道連接有冷凝器，所述冷凝器的一端和熱量交換器的其中一個進(jìn)水口通過管道連接。

4、優(yōu)選的，所述壓縮機(jī)和熱量交換器之間連接的管道表面設(shè)有低溫溫度傳感器，所述壓縮機(jī)和冷凝器之間連接的管道表面設(shè)有高溫溫度傳感器。

5、優(yōu)選的，所述低溫散熱器的一側(cè)設(shè)有環(huán)境溫度傳感器，所述低溫散熱器和第一三通管之間的管道表面設(shè)有第二截止閥，所述第一三通管和熱量交換器之間連接的管道上設(shè)有第一截止閥。

6、優(yōu)選的，所述冷凝器的外側(cè)設(shè)有冷凝風(fēng)機(jī)，所述壓縮機(jī)和熱量交換器之間連接的管道表面設(shè)有低溫溫度傳感器，所述壓縮機(jī)和冷凝器之間連接的管道表面設(shè)有高溫溫度傳感器。

7、優(yōu)選的，所述熱量交換器、第一加熱器和低溫散熱器通過管道串聯(lián)為水循環(huán)回路。

8、優(yōu)選的，所述熱量交換器、壓縮機(jī)和冷凝器通過管道串聯(lián)為冷媒循環(huán)回路。

9、優(yōu)選的，所述第一加熱器出水端的管道上和第二三通管的一端連接有支路管，所述支路管的表面設(shè)有第五截止閥，所述第一加熱器的出水端連接有第三截止閥，所述第一加熱器的進(jìn)水端連接有第四截止閥，所述支路管的另一端連接有第六截止閥，所述支路管的中間處設(shè)有第二加熱器；

10、所述第二加熱器包括進(jìn)水腔和加熱腔，所述加熱腔的四周端面均固定連接有多個加熱板，所述進(jìn)水腔和加熱腔之間固定連接有隔板，所述隔板的中間處設(shè)有齒輪箱，所述齒輪箱上側(cè)的連接軸上連接有旋轉(zhuǎn)葉，所述齒輪箱下側(cè)的輸出端通過聯(lián)軸器連接有旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿的兩側(cè)均固定連接有多個連接桿，所述連接桿的一側(cè)固定連接有旋轉(zhuǎn)板，所述旋轉(zhuǎn)桿上端的兩側(cè)均連接有蝸輪葉；

11、所述進(jìn)水腔內(nèi)部一側(cè)的上端設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口和固定連接，進(jìn)水腔內(nèi)部另一側(cè)的下端設(shè)有通液孔，加熱腔內(nèi)部底端的一側(cè)設(shè)有出液口，出液口和第五截止閥通過管道連接。

12、優(yōu)選的，所述出水管和進(jìn)水管之間連接有熱量回收器，所述熱量回收器內(nèi)插裝有電池。

13、優(yōu)選的，所述熱量回收器包括固定連接在電池上下兩端的導(dǎo)熱銅片，所述導(dǎo)熱銅片的表面排列設(shè)有多個導(dǎo)熱槽，所述導(dǎo)熱槽內(nèi)貼合安裝有導(dǎo)熱銅管，所述每個導(dǎo)熱銅管的兩端均連接有緩沖罐，所述其中一個緩沖罐的一端和出水管連接，所述另一個出水管的一端連接有進(jìn)水管。

14、一種動力電池?zé)峁芾碓O(shè)備的控制方法，所述控制方法包括以下步驟：

15、步驟a：當(dāng)電池?zé)o加熱且無需制冷時，設(shè)備中水循環(huán)回路的第一加熱器和冷媒循環(huán)回路中的熱量交換器都不工作，打開第一截止閥，并打開第二截止閥，水泵運轉(zhuǎn)進(jìn)行冷卻液循環(huán)流動，達(dá)到保持電池均溫的目的；

16、步驟b：當(dāng)電池溫度高于30℃且環(huán)境溫度＜5℃時，設(shè)備開啟低溫制冷對高于30℃的電池進(jìn)行降溫，打開第二截止閥，關(guān)閉第一截止閥，第一加熱器不工作，通過水泵運轉(zhuǎn)使冷卻液流經(jīng)低溫散熱器，通過冷凝風(fēng)機(jī)的高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)透過冷凝器向低溫散熱器吹動，將冷卻液熱量與低溫環(huán)境進(jìn)行熱交換，將冷卻液溫度降低，從而達(dá)到為電池降溫的目的；

17、步驟c：當(dāng)電池溫度高于30℃且環(huán)境溫度≥5℃時，設(shè)備開啟高溫制冷，打開第一截止閥，關(guān)閉第二截止閥，第一加熱器不工作，打開壓縮機(jī)使冷媒循環(huán)回路運轉(zhuǎn)，通過水泵運轉(zhuǎn)使冷卻液流經(jīng)熱量交換器，在熱量交換器中完成制冷劑與冷卻液的熱交換，將冷卻液溫度降低至℃，從而達(dá)到為電池降溫的目的；

18、步驟d：當(dāng)電池溫度低于10℃需要加熱時，設(shè)備開啟制熱，其中的回水溫度傳感器和出水溫度傳感器監(jiān)測到冷卻液平均溫度低于10℃，則中央處理器控制打開第一截止閥，關(guān)閉第二截止閥，水泵由外部電源供電并進(jìn)行運轉(zhuǎn)，使得冷卻液循環(huán)流動，同時開啟第一加熱器將冷卻液加熱，并將冷卻液溫度加熱至20℃，從而達(dá)到為電池升溫的目的；

19、步驟e：當(dāng)環(huán)境溫度在白天時溫度上升至30℃時，熱量交換器不進(jìn)行通電運行，其中第二截止閥關(guān)閉，第一截止閥打開，第三截止閥和第四截止閥為打開狀態(tài)，第五截止閥和第六截止閥也為打開狀態(tài)，且第一加熱器不進(jìn)行通電運行，電池在運行過程產(chǎn)生的熱量會不斷地散發(fā)至熱量回收器中，加上環(huán)境溫度使得的管道中的冷卻液溫度上升至20℃，而其中第二加熱器內(nèi)的冷卻液受到環(huán)境影響被加熱至30℃；

20、步驟f：當(dāng)環(huán)境溫度在夜晚時，溫度降低到10℃時，這時的第一加熱器內(nèi)部的冷卻液溫度已經(jīng)為10℃，第二加熱器內(nèi)的冷卻液和第一加熱器以及管道中冷卻液混合后，使得冷卻液溫度維持在20℃。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

22、1、本發(fā)明由出水溫度傳感器、回水溫度傳感器、水泵、低溫散熱器、水路截止閥和熱量交換器構(gòu)成的水循環(huán)回路；

23、由壓縮機(jī)、高溫溫度傳感器、低溫溫度傳感器、冷凝器、第一加熱器、電子膨脹閥和熱量交換器構(gòu)成的冷媒循環(huán)回路,其中環(huán)境溫度傳感器來監(jiān)測環(huán)境溫度，設(shè)備可根據(jù)環(huán)境溫度，自動控制設(shè)備在自循環(huán)、低溫制冷、高溫制冷、制熱等多個工作模式間切換。

24、2、本發(fā)明中當(dāng)環(huán)境溫度在白天時溫度會逐漸的上升至30℃，首先熱量交換器不進(jìn)行通電運行，其中第二截止閥關(guān)閉，第一截止閥打開，第三截止閥和第四截止閥為打開狀態(tài)，第五截止閥和第六截止閥也為打開狀態(tài)，且第一加熱器不進(jìn)行通電運行，這時水泵通電運作，將管道中的冷卻液進(jìn)行循環(huán)流動，電池在運行過程產(chǎn)生的熱量會不斷地散發(fā)至熱量回收器中，同時第二加熱器利用環(huán)境溫度使得管道中的冷卻液溫度保持在30℃；

25、到了夜晚，當(dāng)?shù)蜏販囟葌鞲衅鞅O(jiān)測到環(huán)境溫度降低到10℃時，這時電池的溫度由于白天在冷媒循環(huán)回路的運作下維持在10℃，其中的管道中的冷卻液也為10℃，則先開啟第五截止閥和第六截止閥，使得第二加熱器內(nèi)部30℃的冷卻液和第一加熱器內(nèi)部及其管道內(nèi)余留的10℃的冷卻液混合并循環(huán)進(jìn)入到第一加熱器內(nèi)，?將30℃的冷卻液和10℃的冷卻液混合得到20℃攝氏度的冷卻液，該設(shè)置中，利用白天環(huán)境的溫度將冷卻液的溫度維持在10℃至20℃之間，從而節(jié)省了第一加熱器直接對冷卻液加熱而耗費的電能，因此該設(shè)置的節(jié)能模式能夠節(jié)約電池加熱所消耗的能量。