[发明专利]基于热化学储能的动力电池低温启动应急加热装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于热化学储能的动力电池低温启动应急加热装置的控制方法，其特征在于：动力电池低温启动应急加热装置包括电池组（8）、吸附床（9）、储液器（10）、温度传感器（19）、液位传感器（20）、电源状态传感器（21）、车辆状态传感器（22）和控制器（23）；

所述电池组（8）内部设有电池换热盘管（11），所述吸附床（9）内部设有电加热器一（15）、吸附床换热盘管（13）和填充部，所述填充部填充热化学吸附储能材料；所述电池换热盘管（11）与所述吸附床换热盘管（13）通过热能传递管路（12）连接形成热循环管路，所述热循环管路中通有传热流体，所述储液器（10）内部设有电加热器二（16）和储液器换热盘管（14），所述储液器换热盘管（14）的输入端连接空气入口（17），所述储液器换热盘管（14）的输出端连接空气出口（18），储热器（10）内储存有液氨工质，所述吸附床（9）与储液器（10）通过管路连通，管路上设置有吸附反应控制阀（7），所述温度传感器（19）安装在电池组（8）上，所述液位传感器（20）安装在储液器（10）上，所述温度传感器（19）、液位传感器（20）、电源状态传感器（21）、车辆状态传感器（22）分别与所述控制器（23）电连接，所述控制器（23）还分别与吸附反应控制阀（7）、电加热器一（15）、电加热器二（16）电连接；所述热能传递管路（12）上设置有第一调节阀（5）、第二调节阀（6）和循环泵（2）；所述吸附床换热盘管（13）的一端通过循环泵（2）、第一调节阀（5）与电池换热盘管（11）的一端连接，所述吸附床换热盘管（13）的另一端通过第二调节阀（6）与电池换热盘管（11）的另一端连接，所述循环泵（2）、第一调节阀（5）、第二调节阀（6）分别与所述控制器（23）电连接；空气输入管路上依次设有风机（1）和第一空气阀门（3），空气输出管路上设有第二空气阀门（4），所述风机（1）、第一空气阀门（3）、第二空气阀门（4）分别与所述控制器（23）电连接；

所述动力电池低温启动应急加热装置的控制方法包括以下步骤：

S1.温度传感器（19）监测电池组（8）温度，液位传感器（20）监测储液器（10）液位，车辆状态传感器（22）监测车辆启动状态，电源状态传感器（21）监测电池组（8）外接电源状态，以上各传感器将实时测得的数据转换成信号发送给控制器（23），控制器（23）根据电池组（8）实时温度与最低温度预设值、储液器（10）实时液位与最低液位预设值作比较，并根据车辆启动状态、外接电源状态作分析；

S2.当控制器（23）判断储液器（10）液位高于最低液位预设值时，则进一步判断装置是否需要启用制热模式；若控制器（23）进一步判断车辆处于启动状态且电池组（8）温度低于最低温度预设值，则启用制热模式；否则，不启用制热模式；

S3.当控制器（23）判断储液器（10）液位低于最低液位预设值时，则进一步判断装置是否需要启用储热模式；若控制器（23）进一步判断车辆接通外接电源，或未接通外接电源且电池组（8）温度高于最低温度预设值，则启用储热模式；否则，不启用储热模式；

在制热模式中，控制器（23）执行以下操作：打开电加热器二（16），其中电加热器二（16）接入电池电源，电加热二（16）加热储液器（10）中液氨工质使其汽化从而使得储液器（10）内压力升高；随后打开吸附反应控制阀（7）、循环泵（2）、第一调节阀（5）、第二调节阀（6），使高压气体进入吸附床（9）内发生吸附反应，反应产生的热量通过传热流体经吸附床换热盘管（13）、热能传递管路（12）、电池换热盘管（11）传递到电池组（8），从而使电池组（8）升温；该过程中风机（1）、第一空气阀门（3）、第二空气阀门（4）、电加热器一（15）保持关闭；

在储热模式中，控制器（23）执行以下操作：打开电加热器一（15）、吸附反应控制阀（7）、风机（1）、第一空气阀门（3）、第二空气阀门（4），其中电加热器一（15）接入电池组电源或外接电源，电加热器一（15）加热吸附床（9）使其升温从而发生解析反应；解吸产生的氨气进入储液器（10）后液化储存；环境中的空气从空气入口（17）进入，从空气出口（18）排出；液化过程中的释放的热量被储液器换热盘管（14）中的流动空气带走；该过程中循环泵（2）、第一调节阀（5）、第二调节阀（6）、电加热器二（16）保持关闭；

不启用储热模式且不启用制热模式时，控制器（23）执行以下操作：使风机（1）、循环泵（2）、第一空气阀门（3）、第二空气阀门（4）、第一调节阀（5）、第二调节阀（6）、吸附反应控制阀（7）、电加热器一（15）、电加热器二（16）保持关闭。