一种MTB电池柜除湿散热装置及其控制方法与流程

本发明涉及新能源汽车，具体涉及一种mtb电池柜除湿散热装置及其控制方法。

背景技术：

1、新能源中重卡mtb电池柜在使用过程中，会面临柜内结露和充电座散热问题，柜内结露会引发电气绝缘故障，影响动力电池系统的可靠性和安全性，而充电座散热的好坏直接影响电池模组的充电能力和效率。因此，电池柜内空气除湿和充电座散热一直以来都是亟待解决的问题。

2、目前，解决结露的方法主要包括强制通风法、电加热法、内置干燥剂除湿和内置冷凝器除湿等方法，充电座散热的方法主要包括强制风冷和液冷。

3、为解决结露问题，公告号为cn109204059a和cn213366706u的中国专利都提到了一种电池包除湿方法及装置，利用内置冷凝器将包内高湿空气冷凝成水并收集排放，从而达到降低包内空气湿度的目的。但是对于新能源中重卡mtb电池柜这种空间比较大，柜内空气体积相对较多的情况，上述两个专利提及的将冷凝器布置在包内的某一个位置对包内空气进行除湿的方法除湿效率比较低，很难达到良好的除湿效果。且集成度低，无法实现充电座散热。

4、为解决充电座散热问题，公告号为cn115799709a的中国专利提到了设置制冷剂环路和冷却液环路，通过板式换热器使制冷剂环路与冷却液环路进行热交换，冷却液环路通过冷却液管路依次连接板式换热器、水泵、液冷充电线缆、液冷充电枪、液冷充电座以及电池模组，进而对充电座等设备进行散热。该专利通过液冷的方式对充电座等设备进行散热，有一定的效果，但成本较高。且集成度低，不能实现除湿。

5、综上所述，现有方案解决结露和充电座散热的解决措施和装置都是单独设置的，不但成本高，集成化水平低，不能实现除湿功能与充电座散热功能的耦合，效率低下。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种mtb电池柜除湿散热装置及其控制方法，实现了除湿功能与充电座散热功能的耦合，集成度高，成本低廉，且达到高效解决mtb电池柜结露导致电气故障影响动力电池系统可靠性和安全性的问题，同时使电池柜充电座良好散热从而满足新能源中重卡对快充的需求。

2、本发明一种mtb电池柜除湿散热装置，包括设置于mtb电池柜内的风机、风道、表冷器、散热器、充电座和排水组件，所述充电座设置于所述mtb电池柜底部，所述散热器通过导热胶粘接设置于所述充电座上，所述散热器上设有顶底贯穿的导流槽，所述排水组件一端与散热器底部连通，另一端延伸至所述mtb电池柜外部，所述表冷器和所述散热器均设置于所述风道内，所述表冷器位于所述散热器上方，所述风机设置于所述风道入口。

3、较为优选的，所述风道包括第一水平段、第二水平段和用于连接所述第一水平段与所述第二水平段的竖直段，所述第一水平段位于所述第二水平段上方。

4、较为优选的，所述风机设置于所述第一水平段的入口处，所述表冷器设置于所述竖直段与所述第一水平段连接处，所述散热器设置于所述竖直段与所述第二水平段连接处。

5、较为优选的，所述排水组件包括集水盘和虹吸式排水管，所述集水盘固设于所述散热器底部并位于所述mtb电池柜内，所述虹吸式排水管设置于所述mtb电池柜外，所述虹吸式排水管的进水端与所述集水盘底部连接。

6、较为优选的，所述表冷器为翅片式表冷器，所述表冷器设有贯穿各个翅片的冷却盘管，所述冷却盘管的进水端和出水端分别连接温控机组的冷却水出、进水管，所述表冷器的翅片采用亲水铝箔制成。

7、较为优选的，所述散热器为插片散热器，所述插片散热器的各个散热片之间形成导流槽。

8、较为优选的，所述散热片材质为铝或铜，且散热片表面涂覆有亲水涂层。

9、较为优选的，还包括设置于mtb电池柜内的湿度传感器与温度传感器，所述温度传感器设置于所述充电座内，所述湿度传感器和温度传感器的输出端均与电池管理单元bms的数据输入端信号连接，所述电池管理单元bms的控制信号输出端与风机、表冷器冷却水流量调节阀的控制端信号连接。

10、本发明还提供一种mtb电池柜除湿散热装置的控制方法，包括：

11、若mtb电池柜内的空气相对湿度大于等于预设湿度阈值，且充电座温度大于等于预设温度阈值，则使装置工作于模式一；

12、若mtb电池柜内的空气相对湿度小于预设湿度阈值，且充电座温度大于等于预设温度阈值，则使装置工作于模式二；

13、若mtb电池柜内的空气相对湿度大于等于预设湿度阈值，且充电座温度小于预设温度阈值，则使装置工作于模式三；

14、若mtb电池柜内的空气相对湿度小于预设湿度阈值，且充电座温度小于预设温度阈值，则装置不工作；

15、所述模式一、模式二、模式三具有不同的风机转速和表冷器冷却水流量调节阀开度。

16、较为优选的，所述模式一的风机转速、模式三的风机转速均大于模式二的风机转速；所述模式一的表冷器冷却水流量调节阀开度、模式二的表冷器冷却水流量调节阀开度均大于模式三的表冷器冷却水流量调节阀开度。

17、本发明的有益效果为：

18、1、表冷器设置于散热器上方，且两者均设置于风道内，并在风道口设置风机。通过以上方式使柜内的高温高湿空气经表冷器降温冷凝变为低温低湿空气，实现除湿和散热；低温低湿空气作用于散热器又可加强散热器散热，同时表冷器的冷凝水滴落于散热器表面并排出，进一步带走散热器热量，从而再次加强散热器散热。而风机开启后加强了柜体内的空气循环，又加强了除湿效果。通过以上设计，实现了除湿与散热功能的耦合，其集成度高。同时相较于风冷与液冷的简单组合，其除湿和散热效率大幅提升。解决了mtb电池柜结露导致电气故障影响动力电池系统可靠性和安全性的问题，同时使电池柜充电座良好散热从而满足新能源中重卡对快充的需求。

19、2、采用集水盘配合虹吸式排水管实现排水的前提下，虹吸排水原理既能保证mtb电池柜的防护等级，又能使冷凝水自动及时排出，从而保证动力电池系统的可靠性和安全性，而虹吸式排水管还能形成液封，从而保证了电池柜的密封性。

20、3、本装置的控制方法通过湿度和温度传感器对柜体内的空气湿度和充电座温度进行监测，并根据空气湿度和充电座温度自动调节适配的模式，从而使风机的转速，表冷器冷却水流量调节阀开度既能满足除湿、散热的要求，又能最大程度实现节能。

技术特征：

1.一种mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：包括设置于mtb电池柜(6)内的风机(1)、风道(3)、表冷器(4)、散热器(7)、充电座(9)和排水组件，所述充电座(9)设置于所述mtb电池柜(6)底部，所述散热器(7)通过导热胶粘接设置于所述充电座(9)上，所述散热器(7)上设有顶底贯穿的导流槽(702)，所述排水组件一端与散热器(7)底部连通，另一端延伸至所述mtb电池柜(6)外部，所述表冷器(4)和所述散热器(7)均设置于所述风道(3)内，所述表冷器(4)位于所述散热器(7)上方，所述风机(1)设置于所述风道(3)入口。

2.根据权利要求1所述的mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：所述风道(3)包括第一水平段(301)、第二水平段(302)和用于连接所述第一水平段(301)与所述第二水平段(302)的竖直段(303)，所述第一水平段(301)位于所述第二水平段(302)上方。

3.根据权利要求2所述的mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：所述风机(1)设置于所述第一水平段(301)的入口处，所述表冷器(4)设置于所述竖直段(303)与所述第一水平段(301)连接处，所述散热器(7)设置于所述竖直段(303)与所述第二水平段(302)连接处。

4.根据权利要求1所述的mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：所述排水组件包括集水盘(10)和虹吸式排水管(11)，所述集水盘(10)固设于所述散热器(7)底部并位于所述mtb电池柜(6)内，所述虹吸式排水管(11)设置于所述mtb电池柜(6)外，所述虹吸式排水管(11)的进水端与所述集水盘(10)底部连接。

5.根据权利要求1所述的mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：所述表冷器(4)为翅片式表冷器(4)，所述表冷器(4)设有贯穿各个翅片(401)的冷却盘管(402)，所述冷却盘管(402)的进水端和出水端分别连接温控机组的冷却水出、进水管，所述表冷器(4)的翅片(401)采用亲水铝箔制成。

6.根据权利要求1所述的mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：所述散热器(7)为插片散热器，所述插片散热器的各个散热片(701)之间形成导流槽(702)。

7.根据权利要求6所述的mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：所述散热片(701)材质为铝或铜，且散热片表面涂覆有亲水涂层。

8.根据权利要求1所述的mtb电池柜除湿散热装置，其特征在于：还包括设置于mtb电池柜(6)内的湿度传感器(2)与温度传感器(8)，所述温度传感器(8)设置于所述充电座(9)内，所述湿度传感器(2)和温度传感器(8)的输出端均与电池管理单元bms的数据输入端信号连接，所述电池管理单元bms的控制信号输出端与风机(1)、表冷器冷却水流量调节阀(5)的控制端信号连接。

9.一种如权利要求1～8中任意一项所述的mtb电池柜除湿散热装置的控制方法，其特征在于：包括

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种MTB电池柜除湿散热装置及其控制方法。包括设置于MTB电池柜内的风机、风道、表冷器、散热器、充电座和排水组件，散热器通过导热胶粘接设置于充电座上，散热器上设有顶底贯穿的导流槽，排水组件一端与散热器底部连通，另一端延伸至MTB电池柜外部，表冷器和散热器均设置于风道内，表冷器位于散热器上方，风机设置于风道入口。实现了除湿功能与充电座散热功能的耦合，集成度高，成本低廉，且达到高效解决MTB电池柜结露导致电气故障影响动力电池系统可靠性和安全性的问题，同时使电池柜充电座良好散热从而满足新能源中重卡对快充的需求。

技术研发人员：刘佳伟,宋宏贵,田浩
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19