一种电池箱体及设计方法和控制方法与流程

技术特征：
1.一种电池箱体，其特征在于，包括下箱体端板(1)、液冷板(2)、气压均衡器(3)、限位条(4)、电池模组(5)、下箱体侧板(6)、支撑圆柱(7)、泄压口(8)和上盖；所述下箱体端板(1)、下箱体侧板(6)和上盖构成了箱体本体；所述液冷板(2)集成在箱体本体内；所述电池模组(5)固定在液冷板(2)上；所述支撑圆柱(7)的下端固定在电池模组(5)上；所述气压均衡器(3)设置在支撑圆柱(7)的上部，并且能绕着支撑圆柱(7)的中心旋转；所述泄压口(8)设置在电池模组(5)上；所述液冷板(2)上设置有限位条(4)。2.根据权利要求1所述的一种电池箱体，其特征在于，所述气压均衡器(3)包括径向板(301)、中间板(302)、凸缘板(303)和切面板(304)；所述中间板(302)设置在支撑圆柱(7)并且能绕着支撑圆柱(7)旋转；所述中间板(302)的圆周分布多个旋转叶片；每个所述旋转叶片包括径向板(301)和凸缘板(303)；所述凸缘板(303)的上表面为切面板(304)。3.根据权利要求1所述的一种电池箱体，其特征在于，所述泄压口(8)与气压均衡器(3)的直线距离≤0.2m。4.根据权利要求1所述的一种电池箱体，其特征在于，所述气压均衡器(3)为永磁铁。5.根据权利要求1所述的一种电池箱体，其特征在于，所述支撑圆柱(7)内部包含电磁线圈，由电池总成低压线束供电，通电后形成电磁场；所述电磁线圈接收电池管理系统的信号，对设置在上端的气压均衡器(3)进行旋转控制。6.一种电池总成，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的一种电池箱体。7.一种电动车辆，其特征在于，包括车辆本体和如权利要求6所述的电池总成。8.一种电池箱体的设计方法，其特征在于，包括：根据电池热失控延缓安全系数hbs及电池气压均衡系数lhs确定气压平衡器(3)的极限旋转面积v：根据气压平衡器(3)的极限旋转面积v确定气压平衡器(3)整体的直径d和中间板(302)的厚度h。9.根据权利要求8所述的一种电池箱体的设计方法，其特征在于，所述气压平衡器(3)的极限旋转面积v＝hbs/cc*lhs/lna*tana(lna*expa)*lna*tana(sina*exp(a)*a*a*cot(a)*(2[lna*tana][9/5(a*sinc/a*c)][lna*tana][1/6(a/sinc c)],其中，cc为电池结构阈值系数，取0.53-0.62；a为气压旋转补偿参数，取9
°
＞a＞0
°
；c为气压平衡校正安全系数；所述直径d＝v/(bn*e)/(bn*e)*0.55*lna*tana(lna*tanaa*expa)*lna*tana(sina*exp(a)，其中，bn为设计高度安装尺寸；e为电池布置尺寸系数，取1.23-1.53；所述厚度h＝v*tan(a)*π[lna*tanaa*tana/lgc*expa*exp(a)]^2*lna*tana(a)*(3[lna*tana][1/5(a*sinc/cosa*c)][lna*tana][1/6(a/sinc/tanc)]*lna*sina*expa*lna*tana(sina*expa)。10.一种电池箱体的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、电池管理系统通过电池总成内部的传感器采集电池总成气压数值；步骤二、电池管理系统根据采集到的气压信号进行判断，判断电池箱体是否需要气压均衡，分为三种模式：无工作模式、普通模式、极限模式、热失控模式；步骤三、定义电池管理系统接收到的最高气压为sm，电池最低气压为sn，气压差sw＝sm-sn，安全气压阈值为sa，温差为每100毫秒的实施测试数据计算而来；
无工作模式：sm≤sa/(1.03-lgc*expc*lgc*exp(c*c)*lgc*expc)且sw的变化曲率≤9*(1-lgc*expc*cosc*cos(2*c)lgc*expc*lgc*exp(cosc))，其中，c为热失控气体补偿系数,取0.951＜c＜0.964；电池管理系统无动作，支撑圆柱(7)不工作，气压均衡器(3)不转动；普通模式：sa/(1-lgc*expc*cosc*cotc*lgc*expc)≥sm＞sa/(1.03-lgc*expc*lgc*exp(c*c)*lgc*expc)且sw的变化曲率≤9*(1-lgc*expc*cosc*cotc*lgc*expc*lgc*exp(cosc))，其中，c为热失控气体补偿系数；电池管理系统发出指令，支撑圆柱(7)进行工作，气压均衡器(3)按照30％最大转速转动，2min之后进行反馈动作；极限模式：sm＞sa/(1-lgc*expc*cosc*cotc*lgc*expc)或sw的变化曲率＞9*(1-lgc*expc*cosc*cotc*lgc*expc*lgc*exp(cosc))，其中，c为热失控气体补偿系数；电池管理系统发出指令，支撑圆柱(7)进行工作，气压均衡器(3)按照90％最大转速转动，3min之后进行反馈动作；热失控模式：电池管理系统接收到电池热失控报警，电池管理系统发出指令，支撑圆柱(7)进行工作，气压均衡器(3)按照100％最大转速转动，直至系统失效；步骤四、动作反馈：对采集的电池气压进行信号反馈，信号判断：sm≤sa/(1.03-lgc*expc*lgc*exp(c*c)*lgc*expc)且sw的变化曲率≤9*(1-lgc*expc*cosc*cotc*lgc*expc*lgc*exp(cosc))，其中，c为热失控气体补偿系数,取0.951＜c＜0.964；如果未达标，重复进行步骤三；否则，退出控制。

技术总结
本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种电池箱体及设计方法和控制方法。包括下箱体端板、液冷板、气压均衡器、限位条、电池模组、下箱体侧板、支撑圆柱、泄压口和上盖；下箱体端板、下箱体侧板和上盖构成了箱体本体；液冷板集成在箱体本体内；电池模组固定在液冷板上；支撑圆柱的下端固定在电池模组上；气压均衡器设置在支撑圆柱的上部，并且能绕着支撑圆柱的中心旋转；泄压口设置在电池模组上；液冷板上设置有限位条。本发明能够对动力电池内部的气压进行均衡，并且在热失控时带动有孩有害气压快速通过泄压口排除动力电池，有效延缓电池热失控，解决了现有技术中动力电池内部气压无法均衡，动力电池热失控时气压排泄速度较慢的问题。题。题。


技术研发人员：卢军 王德平 于长虹 孙焕丽 李黎黎 南海 王锦标 陈蓓娜 周琪
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/2/3