一种锂离子电池液冷储能系统

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池领域，更具体的，涉及一种锂离子电池液冷储能系统。

背景技术

液冷是将液体作为导热介质，将锂离子电池工作过程中的热量带走，控制锂离子电池的温度值，从而达到保护锂离子电池的散热方法。

传统的液冷方法仅在冷却液的流量、温度等方面进行总体考虑；在一些细节方面做的还不到为，比如液冷管网的独立控制、液冷管网的中冷却液的实际流动速度等。

因此，现有技术存在缺陷，亟待改进。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种锂离子电池液冷储能系统，能搞提高液冷管网对锂离子电池的冷却效果。

本发明提供了一种锂离子电池液冷储能系统，包括：

数据收集模块、数据处理模块、显示模块和控制模块；

所述数据收集模块，用于收集锂离子电池组的数据，所述锂离子电池的数据包括锂离子电池的温度监测值、冷却液的温度值、锂离子电池储能比例值、液冷管网中冷却液的流动速度值以及对应采集数据的时间值；

所述数据处理模块，用于对收集的锂离子电池的数据进行处理，并得到对应的控制信息，所述控制信息包括对液冷管网的控制信息和锂离子电池的控制信息；

所述显示模块，用于将当前的电池信息进行显示；

所述控制模块，根据数据处理模块中的控制信息对锂离子电池组做出相应的控制。

本方案中，所述数据收集模块，具体包括：

温度收集单元、锂离子电池储能收集单元、冷却液流速收集单元和时间采集单元；

所述温度收集单元，用于收集锂离子电池组中的温度值，包括锂离子电池的温度监测值和冷却液在液冷管网的入口温度值和出口温度值；

所述锂离子电池储能收集单元，用于收集锂离子电池当前的储能比例值；

所述冷却液流速收集单元，用于收集液冷管网中冷却液的流动速度值；

所述时间采集单元，用于获取当前时间，并根据当前时间对采集的数据进行时间标识。

本方案中，所述温度收集单元，具体包括：

锂离子电池的温度收集子单元、冷却液的温度收集子单元；

所述锂离子电池的温度收集子单元，用于收集锂离子电池的温度监测值，所述锂离子电池的温度收集子单元中的温度感应节点不少于3个；

所述冷却液的温度收集子单元，用于收集冷却液的温度值，分为冷却液在液冷管网的入口温度值和出口温度值。

本方案中，所述数据处理模块，具体包括：

温度处理单元、液冷管网处理单元和锂离子电池处理单元；

所述温度处理单元，用于根据预设第一温度阈值对锂离子电池的温度值进行判定，当锂离子电池的温度值大于预设第一温度阈值时，生成锂离子电池的主动液冷控制信息；当生成锂离子电池的主动液冷控制信息之后，将锂离子电池的温度值按照预设温度基数值进行等级划分，确定对应锂离子电池的温度值等级；

所述液冷管网处理单元，用于根据锂离子电池的温度值等级匹配对应等级的液冷速率等级，并生成液冷管网的液冷速率等级控制信息；

所述锂离子电池处理单元，用户根据预设储能比例阈值对锂离子的储能比例值进行判定，当锂离子电池的储能比例值大于预设第一储能比例阈值或小于预设第二储能比例阈值时，生成锂离子电池的控制信息。

本方案中，所述温度处理单元，还用于将温度感应节点收集的温度值设为温度监测值，并组成温度监测值集合；将温度监测值集合中的任意两个温度监测值进行差值计算，得到第一温度监测差值；当第一温度监测差值小于或等于预设第一温度差阈值时，将温度监测值集合中的温度检测值按照从小到大的顺序依次排列，得到对应温度监测值的序号；提取温度监测值集合中的最大序号，并将所述最大序号对应的温度监测值设为该锂离子电池组区域的温度值。

本方案中，当第一温度监测差值大于预设第一温度差阈值时：

所述温度处理单元，还用于将同一温度监测值对应的第一温度监测差值进行均值计算，得到对应温度监测值的第一温度监测平均差值；判断所述第一温度监测平均差值是否大于预设第二温度差阈值，若是，提取对应大于预设第二温度差阈值的第一温度监测平均差值对应的温度监测值以及对应温度监测值的数量；当所述温度监测值的数量大于预设第一数量阈值时，生成警示信息；当所述数量小于或等于预设第一数量阈值时，将对应的温度监测值进行删除，得到对应锂离子电池组的剩余温度监测值；将所述剩余温度监测值按照从小到大的顺序依次排列，得到对应锂离子电池的剩余温度监测值的序号；提取剩余温度监测值中的最大序号，并将所述最大序号对应的剩余温度监测值设为该锂离子电池的温度值。

本方案中，所述温度处理单元，还用于根据锂离子电池的温度值以及对应采集时间，基于预设时间周期，确定对应锂离子电池在预设时间周期内的温度变化速率，判断所述温度变化速率是否大于预设第一速率阈值，若是，生成液冷管网的液冷速率等级加一的控制信息。

本方案中，所述温度处理单元，还用于将冷却液在液冷管网的出口温度值减去入口温度值，得到第三温度差值；将锂离子电池的温度值减去冷却液在液冷管网的入口温度值，得到第四温度差值；将所述第四温度差值乘以预设权重系数，得到第三温度差阈值；判断所述第三温度差值是否大于或等于预设第三温度差阈值，若是，对应液冷管网中的冷却液为正常；若否，生成液冷效果警示信息；将所述液冷效果警示信息发送至显示模块以进行显示。

本方案中，所述液冷管网处理单元，还用于判断液冷管网中冷却液的流动速度值是否在对应液冷管网的液冷速率等级的流动速度值范围，若否，在显示模块显示液冷管网存在堵塞信息；若是，在对应显示模块显示液冷管网正常运行信息。

本方案中，所述控制模块，具体包括：

液冷管网控制单元和锂离子电池控制单元；

所述液冷管网控制单元，根据液冷管网的控制信息对对液冷管网的阀门进行控制，从而控制液冷管网中的冷却液的流动速度值；

所述电池控制单元，根据锂离子电池的控制信息对锂离子电池的开关进行控制。

本发明公开的一种锂离子电池液冷储能系统，提高了液冷管网对锂离子电池的冷却效果，减少了能耗。

附图说明

图1示出了本发明一种锂离子电池液冷储能系统的框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了本发明一种锂离子电池液冷储能系统的框图。

数据收集模块、数据处理模块、显示模块和控制模块；

所述数据收集模块，用于收集锂离子电池组的数据，所述锂离子电池的数据包括锂离子电池的温度监测值、冷却液的温度值、锂离子电池储能比例值、液冷管网中冷却液的流动速度值以及对应采集数据的时间值；

所述数据处理模块，用于对收集的锂离子电池的数据进行处理，并得到对应的控制信息，所述控制信息包括对液冷管网的控制信息和锂离子电池的控制信息；

所述显示模块，用于将当前的电池信息进行显示；

所述控制模块，根据数据处理模块中的控制信息对锂离子电池组做出相应的控制。

根据本发明实施例，所述数据收集模块中包含温度传感器、冷却液的流动速度感应器、锂离子电池储能感应器等装置，通过温度传感器获取锂离子电池组中各位置的温度值以及温度监测值，通过锂离子电池储能感应器获取锂离子电池储能比例值，所述锂离子电池储能比例值为当前锂离子电池当前储能和总储能的比例值，比如50%，则表示当前锂离子电池储能占总储能的50%；通过冷却液的流动速度感应器获取液冷管网中冷却液的流动速度值，通过数据处理模块将收集起来的数据进行处理，并生成对应的控制信息，比如液冷管网的控制信息，锂离子电池的控制信息。

根据本发明实施例，所述数据收集模块，具体包括：

温度收集单元、锂离子电池储能收集单元、冷却液流速收集单元和时间采集单元；

所述温度收集单元，用于收集锂离子电池组中的温度值，包括锂离子电池的温度监测值和冷却液在液冷管网的入口温度值和出口温度值；

所述锂离子电池储能收集单元，用于收集锂离子电池当前的储能比例值；

所述冷却液流速收集单元，用于收集液冷管网中冷却液的流动速度值；

所述时间采集单元，用于获取当前时间，并根据当前时间对采集的数据进行时间标识。

需要说明的是，所述锂离子电池组是由锂离子电池、液冷管网、冷却液等组成，温度收集单元、锂离子电池储能收集单元和冷却液流速收集单元收集的数据通过时间采集单元获取的时间进行标识，提高对应数据的准确性以及可编辑性。

根据本发明实施例，所述温度收集单元，具体包括：

锂离子电池的温度收集子单元、冷却液的温度收集子单元；

所述锂离子电池的温度收集子单元，用于收集锂离子电池的温度监测值，所述锂离子电池的温度收集子单元中的温度感应节点不少于3个；

所述冷却液的温度收集子单元，用于收集冷却液的温度值，分为冷却液在液冷管网的入口温度值和出口温度值。

需要说明的是，所述温度收集单元主要包括收集锂离子电池的温度监测值和冷区液的温度值，通过锂离子电池的温度变化、冷却液的温度变化，调整对液冷管网的控制。

根据本发明实施例，所述数据处理模块，具体包括：

温度处理单元、液冷管网处理单元和锂离子电池处理单元；

所述温度处理单元，用于根据预设第一温度阈值对锂离子电池的温度值进行判定，当锂离子电池的温度值大于预设第一温度阈值时，生成锂离子电池的主动液冷控制信息；当生成锂离子电池的主动液冷控制信息之后，将锂离子电池的温度值按照预设温度基数值进行等级划分，确定对应锂离子电池的温度值等级；

所述液冷管网处理单元，用于根据锂离子电池的温度值等级匹配对应等级的液冷速率等级，并生成液冷管网的液冷速率等级控制信息；

所述锂离子电池处理单元，用户根据预设储能比例阈值对锂离子的储能比例值进行判定，当锂离子电池的储能比例值大于预设第一储能比例阈值或小于预设第二储能比例阈值时，生成锂离子电池的控制信息。

需要说明的是，所述液冷方式可以分为直接冷却方式和间接冷却方式，其中直接冷却方式为将冷却液和锂离子电池直接接触，间接冷却方式是通过液冷管网和锂离子电池接触进行降温，所述液冷管网中存储有冷却液，所述主动冷却为将液冷管网中的冷却液进行流动，通过流动的冷却液提高对应锂离子电池的降温效率；当锂离子电池温度值小于或等于预设第一温度阈值时，对应液冷管网中的冷却液为静止状态，根据预设温度基数值对锂离子电池组区域的温度值进行等级划分，比如将预设温度基数值设为10（摄氏度），预设第一温度阈值为30，则可以将温度值范围

需要说明的是，所述预设第一储能比例阈值大于预设第二储能比例阈值，比如预设第一储能比例阈值为99%，预设第二储能比例阈值为5%，当锂离子电池的储能比例值大于预设第一储能比例阈值时，生成停止充电控制信息；当锂离子电池的储能比例值小于预设第二储能比例阈值时，生成充电提示信息。

根据本发明实施例，所述温度处理单元，还用于将温度感应节点收集的温度值设为温度监测值，并组成温度监测值集合；将温度监测值集合中的任意两个温度监测值进行差值计算，得到第一温度监测差值；当第一温度监测差值小于或等于预设第一温度差阈值时，将温度监测值集合中的温度检测值按照从小到大的顺序依次排列，得到对应温度监测值的序号；提取温度监测值集合中的最大序号，并将所述最大序号对应的温度监测值设为该锂离子电池组区域的温度值。

根据本发明实施例，当第一温度监测差值大于预设第一温度差阈值时：

所述温度处理单元，还用于将同一温度监测值对应的第一温度监测差值进行均值计算，得到对应温度监测值的第一温度监测平均差值；判断所述第一温度监测平均差值是否大于预设第二温度差阈值，若是，提取对应大于预设第二温度差阈值的第一温度监测平均差值对应的温度监测值以及对应温度监测值的数量；当所述温度监测值的数量大于预设第一数量阈值时，生成警示信息；当所述数量小于或等于预设第一数量阈值时，将对应的温度监测值进行删除，得到对应锂离子电池组的剩余温度监测值；将所述剩余温度监测值按照从小到大的顺序依次排列，得到对应锂离子电池的剩余温度监测值的序号；提取剩余温度监测值中的最大序号，并将所述最大序号对应的剩余温度监测值设为该锂离子电池的温度值。

需要说明的是，当锂离子电池的多个温度监测值都为正常时，取对应多个温度监测值中的最大值设为对应锂离子电池组区域的温度值。当锂离子电池的多个温度监测值中存在异常时，将异常的温度监测值进行删除，得到剩余温度监测值，取剩余温度监测值中最大序号对应的剩余温度监测值为该锂离子电池的温度值。对同一个锂离子电池的温度监测值判定，消除个别温度感应器的误差，当第一温度监测平均差值大于预设第二温度差阈值时，说明第一温度监测平均差值对应的温度监测值可能存在误差，若可能存在误差的温度监测值的数量大于预设第一数量阈值时，说明当前锂离子电池内的温度感应器存在误差太大，因此，生产警示信息，并将所述警示信息发送至显示模块以进行显示。

根据本发明实施例，所述温度处理单元，还用于根据锂离子电池的温度值以及对应采集时间，基于预设时间周期，确定对应锂离子电池在预设时间周期内的温度变化速率，判断所述温度变化速率是否大于预设第一速率阈值，若是，生成液冷管网的液冷速率等级加一的控制信息。

需要说明的是，通过锂离子电池的温度值以及对应采集时间，比如预设时间周期的初始时间对应的温度值为50摄氏度，预设时间周期的结束时间对应的温度值为60摄氏度，预设时间周期设为10秒，则对应锂离子电池的温度变化速率为

根据本发明实施例，所述温度处理单元，还用于将冷却液在液冷管网的出口温度值减去入口温度值，得到第三温度差值；将锂离子电池的温度值减去冷却液在液冷管网的入口温度值，得到第四温度差值；将所述第四温度差值乘以预设权重系数，得到第三温度差阈值；判断所述第三温度差值是否大于或等于预设第三温度差阈值，若是，对应液冷管网中的冷却液为正常；若否，生成液冷效果警示信息；将所述液冷效果警示信息发送至显示模块以进行显示。

需要说明的是，液冷管网中的冷却液经过锂离子电池之后，将锂离子电池内的热量带走，对应冷却液的温度将升高，其中，第三温度差值越大，说明对应冷却液带走的热量越多，对应冷却液的制冷效果越好；反之，若第三温度差值越小，对应冷却液的制冷效果不好。

根据本发明实施例，所述液冷管网处理单元，还用于判断液冷管网中冷却液的流动速度值是否在对应液冷管网的液冷速率等级的流动速度值范围，若否，在显示模块显示液冷管网存在堵塞信息；若是，在对应显示模块显示液冷管网正常运行信息。

需要说明的是，在液冷管网的液冷速率等级一定的情况下，当液冷管网中存在堵塞时，对应液冷管网中的冷却液的流动速度值会降低，因此可以通过该特性判定对应液冷管网中是否存在堵塞情况。

根据本发明实施例，所述控制模块，具体包括：

液冷管网控制单元和锂离子电池控制单元；

所述液冷管网控制单元，根据液冷管网的控制信息对对液冷管网的阀门进行控制，从而控制液冷管网中的冷却液的流动速度值；

所述电池控制单元，根据锂离子电池的控制信息对锂离子电池的开关进行控制。

需要说明的是，通过控制液冷管网中的冷却液的流动速度值来实现锂离子电池液冷的快慢，其中冷却液的流动速度值越快，带走锂离子电池的热量越快，需要消耗的能量越多，因此，将液冷管网中的门阀进行等级划分，设不同等级的液冷速度等级，按需控制液冷管网中的门阀，以减少能耗。

本发明公开的一种锂离子电池液冷储能系统，包括：数据收集模块、数据处理模块、显示模块和控制模块；所述数据收集模块，用于收集锂离子电池组的数据，所述锂离子电池的数据包括锂离子电池的温度监测值、冷却液的温度值、锂离子电池储能比例值、液冷管网中冷却液的流动速度值以及对应采集数据的时间值；所述数据处理模块，用于对收集的锂离子电池的数据进行处理，并得到对应的控制信息，所述控制信息包括对液冷管网的控制信息和锂离子电池的控制信息；所述显示模块，用于将当前的电池信息进行显示；所述控制模块，根据数据处理模块中的控制信息对锂离子电池组做出相应的控制。本发提高了液冷管网对锂离子电池的冷却效果，减少了能耗。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。