CN103376412A - 一种电池充放电测试用恒温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明申请提供了一种电池充放电测试过程中所需要的恒温装置，属于电池技术领域。本恒温装置，包括具有保温效果的箱体、温控器、热电半导体制冷组件、散热风扇、热电偶、除湿器、电池夹具和供电电源；其中箱体前侧设置可打开的前盖板，箱体内设有热电偶、散热风扇、热电半导体制冷组件、除湿器、电池夹具，箱体外侧顶部设有温控器，温控器同时与热电偶、热电半导体制冷组件和散热风扇通过箱体的孔洞相连，实现升温与降温的控制。本发明所述的恒温装置，具有操作简单易行、维护方便、成本低的优点，适合电池充放电测试使用。
Description
技术领域
本发明申请涉及一种恒温装置，尤其是电池充放电测试用的恒温装置，属于电池技术领域。
背景技术
当前对充电电池和正负极材料充放电性能的测试，主要是组装成扣式电池或者圆柱电池，通过充放电测试仪进行测试，电池的充放电性能受温度的影响较大，尤其是锂离子电池，为了准确测试电池及正负极材料的性能，需要在不同的温度条件下对电池进行充放电测试。尤其当昼夜温差较大时，如果不加以修正，很难准确判定测量结果。
目前的技术中存在着两种解决方案：一是将充放电测试仪置于恒温室中，通过空调调节恒温室的温度，此方案能耗大，尤其是需要超高温和超低温条件时测试成本较高，且难以保证测试仪局部的温度均匀性；二是采用高精度恒温箱，将测试系统控制在恒定温度，但此恒温箱价格较高，体积较大，难以适应实验室、测量室等场所。且以上两种解决方案在需要测试电池在高温和超低温的充放电性能时，需要将充放电测试仪置于高温或低温环境中，对充放电测试仪的电器元件的使用寿命和精度易造成影响。
中国专利CN200920096931.0所述的磷酸铁锂正极材料测试用恒温装置，采用电热丝作为热源，只具有加热功能，温度过高时需要空调给环境降温，控温范围窄，且将充放电测试模块整体置于恒温箱内，箱体体积大，为防止缩短电器元件寿命，无法在高温或低温下使用。
发明内容
本发明申请即是针对目前电池充放电测试在温度控制上存在的控温系统体积大、能耗大、成本高、控温不精确，控温范围小等难题，提供一种电池充放电测试用的恒温装置，所述的恒温装置具有结构简单、操作容易、体积小、能耗低、价格便宜、使用稳定性好、控温范围大、控温精确等优点。
本发明申请所述的电池充放电测试用的恒温装置，采用的技术方案如下：
所述的恒温装置，包括具有保温效果的箱体和在箱体外的供电电源，其中箱体前侧设置可打开的前盖板，箱体内设有热电偶、散热风扇、热电半导体制冷组件和电池夹具，箱体外侧顶部设有温控器，温控器同时与热电偶、热电半导体制冷组件、散热风扇和位于箱体外的供电电源相连，实现升温与降温的控制。
所述的热电半导体制冷组件，在通电的情况下，两端极板会产生一定的温差，可以利用它的冷凝面为物体提供一个低温环境、发热面提供热源能量；所述的热电偶，与温控器相连，用以探测箱体温度；所述的散热风扇，由温控器控制，当箱体温度在设定温度范围之外，散热风扇运转，将半导体制冷组件的热量或冷气传播至箱体。
进一步的，所述的恒温装置还包括温度探头，温度探头设在箱体的中心位置，通过箱体上的小孔与温控器相连。
进一步的，所述的恒温装置还包括设置在箱体内的除湿器，温控器与所述的除湿器连接，在箱体设置温度较低时用来控制湿度。
进一步的，所述的散热风扇为直流散热风扇。
更进一步的，所述的直流散热风扇为12V，0.32A的直流散热风扇。
进一步的，所述的热电半导体制冷组件上设有多个散热片。
进一步的，所述的箱体为带保温夹层的双层箱体或多层箱体。
进一步的，所述的箱体的前盖板通过铰链与箱体连接，箱体的顶壁开有供探头线与外侧温控显示仪相连的小孔，箱体的后壁开有用来连接外部的电池测试器和电池的通孔，从而避免把整个测试仪器放入其中，增大箱体的体积。
进一步的，所述的供电电源采用交流电源或直流恒压电源，为温控器、热电半导体制冷组件和散热风扇供电。
进一步的，通过改变热电半导体制冷组件的数量和功率、设置温控器的设定温度，可将箱体温度控制在-20～80℃。
本发明申请所述的电池充放电测试用的恒温装置，采用了热电半导体制冷组件，在技术应用上具有以下的优点和特点：
1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易；
2、半导体制冷组件具有两种功能，既能制冷，又能加热，因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统；
3、半导体制冷组件是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制；
4、半导体制冷组件热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差；
5、半导体制冷组件的温差范围，从-130℃到+90℃都可以实现。
本发明申请所述的电池充放电测试用的恒温装置，有益效果是：有效的保证了测试过程中的恒温问题，温度控制精确，装置体积小成本低，操作简单，同时具有降温和升温的功能，不受季节的影响。
附图说明
图1是本发明电池充放电测试用恒温装置的结构示意图；
其中，1.箱体，2.前盖板，3.温控器，4.热电半导体制冷组件，5.散热风扇，6.热电偶，7.电池夹具，8.除湿器，9.供电电源，10.测试机箱，11.电脑。
具体实施方式
下面结合附图对本发明申请所述的电池充放电测试用的恒温装置进行说明，非对该装置进行限制，凡以相同或近似的原理对所述装置进行的改进，包括其形状、尺寸、所用材质，以及相应元件的增减或等同替换，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。
如图1所示，本发明申请所述的电池充放电测试用的恒温装置，包括箱体1、前盖板2、温控器3、热电半导体制冷组件4、散热风扇5、热电偶6、电池夹具7、除湿器8、供电电源9和测试机箱10，电脑11主机与测试机箱10连接，其中，温控器3放置在箱体1的顶部，通过箱体1顶部的小孔与箱体1内的热电偶6相连，热电半导体制冷组件4粘贴散热片镶嵌在箱体1的顶部两侧，散热风扇5固定在箱体1后侧靠近热电半导体制冷组件4的位置，便于温度的分布均匀，所述的恒温装置还包括设置在箱体内的除湿器8，温控器3与所述的除湿器8连接，在箱体设置温度较低时用来控制湿度，所有电器通过总开关与供电电源9相连。
进一步的，所述的恒温装置还包括温度探头(图中未示出)，温度探头设在箱体的中心位置，通过箱体上的小孔与温控器相连；所述的散热风扇为直流散热风扇，所述的直流散热风扇为12V，0.32A的直流散热风扇，所述的箱体为带保温夹层的双层箱体或多层箱体。
进一步的，所述的箱体1的前盖板2通过铰链与箱体1连接，箱体1的顶壁开有供探头线与外侧温控显示仪相连的小孔，箱体1的后壁开有用来连接外部的测试机箱10和电池的通孔，从而避免把整个测试仪器放入其中，增大箱体的体积，所述的供电电源采用交流电源或直流恒压电源，为温控器、热电半导体制冷组件和散热风扇供电，通过改变热电半导体制冷组件的数量和功率、设置温控器的设定温度，可将箱体温度控制在-20～80℃。
在使用的过程中，先打开前盖板2，将电池夹在电池夹具7上，然后盖上前盖板2，预热10min，待温控器3显示的温度达到设定的温度后，启动测试机箱10和电脑11进行电池测试，在测试过程中，温度达到预定温度后，可自动控制散热风扇与热电半导体制冷组件停止工作，在温差超过0.5℃时，重新开始工作。
本发明在箱体内设有热电半导体制冷组件和热电偶，可通过温控器的设定进行加热或者制冷，能在较宽的温度范围(-20～80℃)内进行调节，箱体内固定的散热风扇可使温度分布均匀，箱体后盖板通过导线与电池测试装置相连，箱体内只有测试的电池，从而减小了箱体的体积，使的温度控制的更快速，相应的成本也更低廉。因此本发明申请简单有效的解决了现有存在的电池材料测试过程中温度的难题。
Claims (10)
1.一种电池充放电测试用的恒温装置，包括具有保温效果的箱体和在箱体外的供电电源，其特征在于：箱体前侧设置可打开的前盖板，箱体内设有热电偶、散热风扇、热电半导体制冷组件和电池夹具，箱体外侧顶部设有温控器，温控器同时与热电偶、热电半导体制冷组件、散热风扇和位于箱体外的供电电源相连，实现升温与降温的控制，所述的热电半导体制冷组件，在通电的情况下，两端极板会产生一定的温差，可以利用它的冷凝面为物体提供一个低温环境、发热面提供热源能量；所述的热电偶与温控器相连，用以探测箱体温度；所述的散热风扇由温控器控制，当箱体温度在设定温度范围之外，散热风扇运转，将半导体制冷组件的热量或冷气传播至箱体。
2.根据权利要求1所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的恒温装置还包括温度探头，温度探头设在箱体的中心位置，通过箱体上的小孔与温控器相连。
3.根据权利要求1所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的恒温装置还包括设置在箱体内的除湿器，温控器与所述的除湿器连接，在箱体设置温度较低时用来控制湿度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的散热风扇为直流散热风扇。
5.根据权利要求4所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的直流散热风扇为12V，0.32A的直流散热风扇。
6.根据权利要求1-3任一项所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的热电半导体制冷组件上设有多个散热片。
7.根据权利要求1-3任一项所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的箱体为带保温夹层的双层箱体或多层箱体。
8.根据权利要求1-3任一项所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的箱体的前盖板通过铰链与箱体连接，箱体的顶壁开有供探头线与外侧温控显示仪相连的小孔，箱体的后壁开有用来连接外部的电池测试器和电池的通孔。
9.根据权利要求1-3任一项所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：所述的供电电源采用交流电源或直流恒压电源，为温控器、热电半导体制冷组件和散热风扇供电。
10.根据权利要求1-3任一项所述的电池充放电测试用的恒温装置，其特征在于：通过改变热电半导体制冷组件的数量和功率、设置温控器的设定温度，可将箱体温度控制在-20～80℃。
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