一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及电动客车技术领域，尤其是一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统及其控制方法。

背景技术：

2.根据布置位置的不同，电动客车的动力电池大致可分为顶置电池、后置电池和底置电池，其中顶置电池是指将电池布置于客车顶盖上，现有技术通常将组装完成的电池包整体作为独立的部件，通过安装支架直接装配到客车顶盖。这种布置方式存在集成化度低，占位空间大等问题，无法充分利用顶盖空间，所承载的电池包数量也有限。
3.mtv技术（module to vehicle）是指在客车顶盖设置一个电池仓，并用顶盖作为电池包的箱体，直接将电池模组布置在电池仓内，由此克服现有技术的缺陷，实现电池包与顶盖的高度集成化。然而采用mtv技术集成后，电池仓内容易出现凝露现象，从而引起绝缘问题，这是因为：一方面，集成后顶盖的电池仓空间大大增加，仓内的气体也较多，因此在内外温差较大时，电池仓内容易出现凝露现象；另一方面，集成后各个电池模组的液冷板全部设置于电池仓内，因此会加大仓内外的温差程度，从而更容易出现凝露。
4.基于此，我们提供一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统及其控制方法。

技术实现要素：

5.本发明提供一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统及其控制方法，其主要目的在于解决现有技术存在的问题。
6.本发明采用如下技术方案：一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统，包括集成设置于客车顶盖的电池仓，所述电池仓内相互间隔地排列布置有若干电池模组；电池仓设有进气口和出气口，并在进气口和出气口处分别设有第一单向阀和第二单向阀；所述防凝露系统包括设置于所述电池仓外部的打气泵、干燥器和整车控制模块；所述整车控制模块控制连接于所述打气泵；所述打气泵通过换气回路依次连接于所述干燥器和第一单向阀。
7.进一步，所述防凝露系统还包括控制连接于所述整车控制模块的第一湿度传感器、第二湿度传感器和第三湿度传感器；所述第一湿度传感器设置于所述电池仓内的进气口旁侧；所述第二湿度传感器设置于所述电池仓内的出气口旁侧；所述第三湿度传感器设置于所述干燥器与第一单向阀之间。
8.更进一步，所述打气泵设置于客车底盘；所述防凝露系统还包括三通阀和整车用气部件；所述三通阀的三个接口分别连接于所述打气泵、干燥器和整车用气部件，并且该三通阀控制连接于所述整车控制模块。
9.再进一步，所述防凝露系统还包括控制连接于所述整车控制模块的第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀设置于整车用气部件和三通阀之间，所述第二电磁阀设置于三通阀与干燥器之间。
10.一种如上所述的集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统的控制方法，包括如下步骤：（1）整车上电后，若整车控制模块检测到电池仓内的实时湿度值x超过预设湿度值x1，则开启第二电磁阀和打气泵，从而开始对电池仓进行换气处理；（2）整车控制模块将本次换气累加到总换气次数z中，同时对打气泵的工作时间进行计时，并持续监测电池仓内的实时湿度值x；（3）在预设的时间y2内，若电池仓内的实时湿度值x不超过预设湿度值x1，则停止换气，并将记录的总换气次数z清零；（4）若超出预设的时间y2，电池仓内的实时湿度值x仍然超过预设湿度值x1，则整车控制模块判断所记录的总换气次数z是否超过预设次数z1，若超过预设次数z1则停止本次换气，并发出故障警报，提醒用户对电池仓的密封绝缘情况进行检测；若不超过预设次数z1，则停止本次换气，等待下一次上电后重复以上步骤，以此循环。
11.进一步，整车控制模块在每次换气结束时均记录本次的换气时间；在步骤（4）中，若总换气次数z不超过预设次数z1，则判断上一次换气与本次换气的时间间隔是否超过预设时间间隔y3，若超过预设时间间隔y3，则对记录的总换气次数z进行清零；若未超过预设时间间隔y3，则不对记录的总换气次数z进行清零。
12.进一步，在步骤（2）内，当打气泵的工作时间超过预设时间y1时，整车控制模块首先判断第三湿度传感器的湿度值是否超过预设湿度值x2，若超过预设湿度值x2则通过整车仪表提醒干燥器异常，并停止换气；若不超过预设湿度值x2，则在y1-y2的时间段内，整车控制模块持续监测电池仓内的实时湿度值x。
13.进一步，在步骤（1）中，整车控制模块同时获取第一湿度传感器和第二湿度传感器的湿度值，并取两者的最大值作为电池仓内的实时湿度值x。
14.进一步，在步骤（1）中，整车用气部件与电池仓共用一个打气泵，整车上电后，整车控制模块首先判断整车用气部件是否需要使用打气泵，若需要则优先为整车用气部件进行打气，待打气工作完成后，再开启电池仓的换气工作。
15.和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：1、本发明为集成式顶盖的电池仓设有独立的防凝露系统，当电池仓内的空气湿度较高时，通过打气泵和干燥器定期为电池仓内注入干燥的空气，使得湿润的空气经第二单向阀从出气口处排出至车外，由此确保电池仓的空气保持干燥，防止仓内外温差较大时出现凝露现象，有效地克服了现有技术存在的问题。
16.2、本发明在防凝露系统的控制方法中引入了管路湿度值、仓内实时湿度值、打气泵工作时间、总换气次数以及前后两次换气的时间间隔等控制参数，由此使得控制方法更加合理化，安全化和智能化，有效地优化了控制流程，提高了控制方法的可靠性和稳定性。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构框图。
18.图2为本发明的控制流程示意图。
19.图中：1、电池仓；10、电池模组；11、第一单向阀；12、第二单向阀；20、整车用气部件；21、打气泵；22、干燥器；23、整车控制模块；24、第一湿度传感器；25、第二湿度传感器；
26、第三湿度传感器； 27、三通阀；28、第一电子阀；29、第二电子阀。
具体实施方式
20.下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
21.参照图1，本实施例公开了一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统，包括集成设置于客车顶盖的电池仓1，电池仓1内相互间隔地排列布置有若干电池模组10；电池仓1设有进气口和出气口，并在进气口和出气口处分别设有第一单向阀11和第二单向阀12。防凝露系统包括设置于电池仓1外部的打气泵21、干燥器22和整车控制模块23；整车控制模块23控制连接于打气泵21；打气泵21通过换气回路依次连接于干燥器22和第一单向阀11。本发明为集成式顶盖的电池仓设有独立的防凝露系统，当电池仓1内的空气湿度较高时，通过打气泵21和干燥器22定期为电池仓1内注入干燥的空气，使得湿润的空气经第二单向阀12从出气口处排出至车外，由此确保电池仓1的空气保持干燥，防止仓内外温差较大时出现凝露现象，由此克服现有技术存在的问题。
22.参照图1，防凝露系统还包括控制连接于整车控制模块23的第一湿度传感器24、第二湿度传感器25和第三湿度传感器26；第一湿度传感器设24置于电池仓1内的进气口旁侧；第二湿度传感器25设置于电池仓1内的出气口旁侧；第三湿度传感器26设置于干燥器22与第一单向阀11之间。本实施例中第一湿度传感器24和第二湿度传感器25用于同时检测电池仓1内的空气湿度，在判断仓内实时湿度值x时，以两者的最大值作为判断标准，由此确保电池仓1内各个区域的空气湿度符合安全要求。第三湿度传感器26用于检测管路湿度值，由此检测干燥器22的干燥性能是否正常，从而防止因干燥器22故障而导致电池仓1的换气效果异常。优选地，本实施中干燥器22包括容器以及装设于容器中的干燥剂，当检测到干燥性能异常时，可通过更换干燥剂来快速处理，由此提高工作效率。
23.参照图1，优选地，本实施例中的打气泵21为设置于客车底盘，为整车气囊和车门等整车用气部件20打气的现有打气泵，由此可充分利用整车的现有部件，充分节省整车空间和生产成本。基于此，防凝露系统还包括三通阀27和整车用气部件20，三通阀27的三个接口分别连接于打气泵21、干燥器22和整车用气部件20，并且该三通阀27控制连接于整车控制模块23。车辆运行时，打气泵21优先为整车气囊或车门等整车用气部件20打气，并在空闲时间通过换气回路为电池仓1换气。当然，在其他实施例中，若不考虑成本或布置空间需求，也可在客车顶盖的电池仓1外单独设置换气专用的打气泵，由此优化控制程序，确保电池仓换气与整车用气部件打气互不干扰。
24.参照图1，防凝露系统还包括控制连接于整车控制模块23的第一电磁阀28和第二电磁阀29，第一电磁阀28设置于整车用气部件20和三通阀27之间，第二电磁阀29设置于三通阀27与干燥器22之间。整车控制模块23通过控制第一电磁阀28和第二电磁阀29的启闭状态，从而控制换气回路和整车打气回路的导通或关闭状态，由此实现智能化控制。
25.参照图1和图2，为了更清楚地介绍上述防凝露系统，以下对本实施例的具体控制方法进行详细介绍，其包括如下控制步骤：（1）整车上电后，若整车控制模块23检测到电池仓1内的实时湿度值x超过预设湿度值x1，则开启第二电磁阀29和打气泵21，从而开始对电池仓1进行换气处理；
（2）整车控制模块23将本次换气累加到总换气次数z中，同时对打气泵21的工作时间进行计时，并持续监测电池仓1内的实时湿度值x；（3）在预设的时间y2内，若电池仓1内的实时湿度值x不超过预设湿度值x1，则停止换气，并将记录的总换气次数z清零；（4）若超出预设的时间y2，电池仓1内的实时湿度值x仍然超过预设湿度值x1，则整车控制模块23判断所记录的总换气次数z是否超过预设次数z1，若超过预设次数z1则停止本次换气，并发出故障警报，提醒用户对电池仓1的密封绝缘情况进行检测；若不超过预设次数z1，则停止本次换气，等待下一次上电后重复以上步骤，以此循环。
26.参照图1和图2，具体地，预设的时间y2的设置主要是考虑到电池仓1内空间较大，而打气泵21体积有限，不能一次将电池仓1内的湿润空气全部更换，因此为了避免打气泵21长时间工作而造成损坏，需要设定单次工作的时间y2，并分多次完成换气工作，由此充分保护打气泵21。为了清楚地记录电池仓1的换气情况，我们将每次换气都累计到总换气次数z中。多次换气后，当电池仓1内的实时湿度值x符合理想湿度需求，则将总换气次数z进行清零。但是当总换气次数z超过预设次数z1，电池仓1内的实时湿度值x仍然不符合理想湿度需求时，说明电池仓1的密封绝缘性能可能出现了问题，需要立即进行检测处理。预设次数z1的设定可根据打气泵21的打气量、电池仓1的容积以及可允许的换气时间等因素进行综合考虑。
27.参照图1和图2，具体地，整车控制模块23在每次换气结束时均记录本次的换气时间；在步骤（4）中，若总换气次数z不超过预设次数z1，则判断上一次换气与本次换气的时间间隔是否超过预设时间间隔y3，若超过预设时间间隔y3，则对记录的总换气次数z进行清零；若未超过预设时间间隔y3，则不对记录的总换气次数z进行清零。时间间隔y3的设置主要是考虑到车辆若停放较长时间未启动，电池仓1内的湿度会有所提高，此前累计的几次换气效果可能会因此受到影响，因此当前后两次换气的时间间隔超过y3，则将总换气次数z清零，以在下一次整车上电时，开启新一轮的换气累计。
28.参照图1和图2，具体地，在步骤（2）内，当打气泵21的工作时间超过预设时间y1时，整车控制模块23首先判断第三湿度传感器26的湿度值是否超过预设湿度值x2，若超过预设湿度值x2则通过整车仪表提醒干燥器异常，并停止换气；若不超过预设湿度值x2，则在y1-y2的时间段内，整车控制模块23持续监测电池仓1内的实时湿度值x。当管路湿度值超过预设湿度值x2，说明干燥器出现了异常，需要进行检修。本实施例的干燥器采用的是常规的干燥剂，因此只需要对干燥剂进行更换即可。预设时间y1是为了确保打气泵21已经持续工作了一段时间，判断管路湿度值x2时不会产生误判而设定的。本实施例中y1的取值优选为1-3min。
29.参照图1和图2，具体地，在步骤（1）中，整车控制模块23同时获取第一湿度传感器24和第二湿度传感器25的湿度值，并取两者的最大值作为电池仓1内的实时湿度值x，由此确保电池仓1内各个区域的空气湿度符合安全要求。
30.参照图1和图2，具体地，在步骤（1）中，整车用气部件20与电池仓1共用一个打气泵，整车上电后，整车控制模块23首先判断整车用气部件20是否需要使用打气泵21，若需要则优先为整车用气部件20进行打气，待打气工作完成后，再开启电池仓1的换气工作。
31.参照图2，以下说明上述防凝露系统的具体工作流程：
步骤s1：开始，整车上电自检，判断整车气囊或车门等整车用气部件20是否需要打气，若需要打气则执行步骤s2，若不需要打气则执行步骤s4。
32.步骤s2：整车控制模块23开启第一电磁阀28，从而控制整车打气回路导通，并控制打气泵21开始工作。
33.步骤s3：打气完成后，整车控制模块23关闭打气泵21和第一电磁阀28，从而控制整车打气回路关闭。
34.步骤s4：整车控制模块23获取电池仓1内的实时湿度值x，判断实时湿度值x是否超过预设的湿度值x1，若不超过则执行步骤s10；若超过则执行步骤s5。
35.步骤s5：整车控制模块23开启第二电磁阀29，从而控制换气回路导通，并控制打气泵21工作；同时，整车控制模块23将本次换气记录到电池总换气次数z中，并对打气泵21的工作时间进行计时。
36.步骤s6：当打气泵21工作时间超过预设的时间y1时，整车控制模块23判断打气泵21工作时间是否超过预设的时间y2，若未超过y2，则执行步骤s7，若超过y2，则执行步骤s11。
37.步骤s7：整车控制模块23判断第三湿度传感器26的湿度值是否超过预设湿度值x2，若未超过x2则执行步骤s8，若超过x2，则通过整车仪表显示更换干燥剂，并执行步骤s9；步骤s8：整车控制模23块判断电池仓1内的实时湿度值x是否小于预设的湿度值x1，若未超过则重复执行步骤s6，若超过则执行步骤s9。
38.步骤s9：整车控制模块23控制打气泵21和第二电磁阀29关闭，从而控制换气回路关闭。
39.步骤s10：整车控制模块23对记录的换气总次数z清零，记录本次换气时间，并结束控制流程。
40.步骤s11：整车控制模块23判断所记录的电池换气总次数z是否超过预设次数z1，若未超过则执行步骤s12，若超过则执行步骤s13。
41.步骤s12：整车控制模块23判断上一次换气与本次换气的时间间隔是否超过预设时间间隔y3，若超过则执行步骤s9，若不超过则执行步骤s14。
42.步骤s13：整车控制模块23进行故障报警，提示需检测电池仓1的密封绝缘情况。
43.步骤s14：整车控制模块23关闭打气泵21和第二电磁阀29，从而控制换气回路关闭，同时记录本次换气时间，并结束控制流程。
44.上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

技术特征：

1.一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统，其特征在于：包括集成设置于客车顶盖的电池仓，所述电池仓内相互间隔地排列布置有若干电池模组；所述电池仓设有进气口和出气口，并在进气口和出气口处分别设有第一单向阀和第二单向阀；所述防凝露系统包括设置于所述电池仓外部的打气泵、干燥器和整车控制模块；所述整车控制模块控制连接于所述打气泵；所述打气泵通过换气回路依次连接于所述干燥器和第一单向阀。2.如权利要求1所述的一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统，其特征在于：还包括控制连接于所述整车控制模块的第一湿度传感器、第二湿度传感器和第三湿度传感器；所述第一湿度传感器设置于所述电池仓内的进气口旁侧；所述第二湿度传感器设置于所述电池仓内的出气口旁侧；所述第三湿度传感器设置于所述干燥器与第一单向阀之间。3.如权利要求2所述的一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统，其特征在于：所述打气泵设置于客车底盘；所述防凝露系统还包括三通阀和整车用气部件；所述三通阀的三个接口分别连接于所述打气泵、干燥器和整车用气部件，并且该三通阀控制连接于所述整车控制模块。4.如权利要求3所述的一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统，其特征在于：还包括控制连接于所述整车控制模块的第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀设置于整车用气部件和三通阀之间，所述第二电磁阀设置于三通阀与干燥器之间。5.一种如权利要求4所述的集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）整车上电后，若整车控制模块检测到电池仓内的实时湿度值x超过预设湿度值x1，则开启第二电磁阀和打气泵，从而开始对电池仓进行换气处理；（2）整车控制模块将本次换气累加到总换气次数z中，同时对打气泵的工作时间进行计时，并持续监测电池仓内的实时湿度值x；（3）在预设的时间y2内，若电池仓内的实时湿度值x不超过预设湿度值x1，则停止换气，并将记录的总换气次数z清零；（4）若超出预设的时间y2，电池仓内的实时湿度值x仍然超过预设湿度值x1，则整车控制模块判断所记录的总换气次数z是否超过预设次数z1，若超过预设次数z1则停止本次换气，并发出故障警报，提醒用户对电池仓的密封绝缘情况进行检测；若不超过预设次数z1，则停止本次换气，等待下一次上电后重复以上步骤，以此循环。6.如权利要求5所述的一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统的控制方法，其特征在于：整车控制模块在每次换气结束时均记录本次的换气时间；在步骤（4）中，若总换气次数z不超过预设次数z1，则判断上一次换气与本次换气的时间间隔是否超过预设时间间隔y3，若超过预设时间间隔y3，则对记录的总换气次数z进行清零；若未超过预设时间间隔y3，则不对记录的总换气次数z进行清零。7.如权利要求5所述的一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统的控制方法，其特征在于：在步骤（2）内，当打气泵的工作时间超过预设时间y1时，整车控制模块首先判断第三湿度传感器的湿度值是否超过预设湿度值x2，若超过预设湿度值x2则通过整车仪表提醒干燥器异常，并停止换气；若不超过预设湿度值x2，则在y1-y2的时间段内，整车控制模块持续监测电池仓内的实时湿度值x。8.如权利要求5所述的一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统的控制方法，其特征
在于：在步骤（1）中，整车控制模块同时获取第一湿度传感器和第二湿度传感器的湿度值，并取两者的最大值作为电池仓内的实时湿度值x。9.如权利要求5所述的一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统的控制方法，其特征在于：在步骤（1）中，整车用气部件与电池仓共用一个打气泵，整车上电后，整车控制模块首先判断整车用气部件是否需要使用打气泵，若需要则优先为整车用气部件进行打气，待打气工作完成后，再开启电池仓的换气工作。

技术总结

本发明公开了一种集成式客车顶盖的电池仓防凝露系统及其控制方法，涉电动客车技术领域，包括集成设置于客车顶盖的电池仓，电池仓内相互间隔地排列布置有若干电池模组；电池仓设有进气口和出气口，并在进气口和出气口处分别设有第一单向阀和第二单向阀；防凝露系统包括设置于电池仓外部的打气泵、干燥器和整车控制模块；整车控制模块控制连接于打气泵；打气泵通过换气回路依次连接于干燥器和第一单向阀。工作时，若电池仓内的空气湿度较高，可通过打气泵和干燥器定期为电池仓内注入干燥的空气，使得湿润的空气经第二单向阀从出气口处排出至车外，由此确保电池仓的空气保持干燥，防止仓内外温差较大时出现凝露现象，有效地克服了现有技术存在的问题。了现有技术存在的问题。了现有技术存在的问题。