CN106099251A - 自温控汽车电池箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自温控汽车电池箱，包括电池箱，电池箱上设有可控启闭的进风口与出风口，电池箱内设有进风均匀风场与出风均匀风场及由多个单电池组成的电池组，电池组中设有过风孔，所述过风孔的两端分别接通进风均匀风场与出风均匀风场，所述电池组上通过设置至少一个电池温度传感器，所述电池箱的外侧设有环境温度传感器，所述电池温度传感器与环境温度传感器均连接BMS控制主板。本发明在电池箱内形成贯穿电池组的均匀风场，并在该风道的进口端设有特有的高效横流风机和温控系统，温控系统可选择冷风、热风或自然风，横流风机调速可以产生变流量的均匀风场，从而给每个电池进行热交换，实现电池组的自动升温或降温。

Description

自温控汽车电池箱
技术领域
本发明涉及电动汽车电池箱领域，具体涉及一种可以自动控制电池箱内的温度高低的自温控汽车电池箱。
背景技术
电动汽车锂电池，作为电动汽车的动力源，其性能直接影响整车的运行效果，其电池组的容量及使用寿命，是评价电动汽车性能的重要指标。但现有的电动汽车中的电池组，由于其使用过程中，电池组的各个电池因发热及位置散热能力的差异造成各单体电池温度不一样，由于电池箱内无均匀风场设计，使其寿命直接受到伤害，在特定环境下，当电池组的负载发生巨大变化时，单体电池温度显现大偏差，如果不能及时调理电池温度，电池的长期使用寿命将会大幅度下降，甚至损坏。
电动汽车电池箱既是安装动力电池、又是保护动力电池安全的结构部件，同电池运行管理系统共同组成电动车的能源动力系统。而电池箱内温度的控制是保护动力电池非常重要的必须考虑的因素，电动汽车电池组的要求是保持电池组运行在一定温度区间内，如+10℃至45℃之间，其核心是保证各个单体电池温度的一致性，如全在±1℃范围内，而提供电池温度一致性，可有效延长电池的使用寿命，并实现电池组的应有最大的容量运行，同时有效降低运行成本等，获得性价比高、更加安全的新型电动车及更强的市场竞争力的有益效果，但是现有的电池箱内的温度采集点数不够及温度点的布局不合理，数据处理能力不强，一致性温控远达不到要求。本专利技术是电动车发展的核心技术之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种自温控汽车电池箱，实现自动控制电池箱内部空间均匀的升温与降温，从而使电池组中的每一个单体电池一致地升温或降温，最终达到时时刻刻温度保持一致效果的自温控汽车电池箱。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种自温控汽车电池箱，包括电池箱，所述电池箱上设有可控启闭的进风口与出风口，所述电池箱内从进风口到出风口之间设有进风均匀风场与出风均匀风场，所述进风均匀风场与出风均匀风场之间放置由多个单电池组成的电池组，所述电池组中位于相邻的两节单电池之间均设有过风孔，所述过风孔的两端分别接通进风均匀风场与出风均匀风场，所述电池组上设置至少一个电池温度传感器，所述电池箱的外侧设有环境温度传感器，所述电池温度传感器与环境温度传感器均连接BMS控制主板。
在优选的实施方案中，所述进风均匀风场的进口处设有转速可调的横流风机，所述横流风机通过导线连接所述BMS控制主板。
在优选的实施方案中，所述进风口与进风均匀风场之间设有温控腔，所述温控腔上还设有可控启闭的冷风口与热风口，所述冷风口外接冷气源，所述热风口外接热气源。
在优选的实施方案中，所述进风口处设有进风温度传感器，所述出风口处设有出风温度传感器，所述进风温度传感器与出风温度传感器均通过导线连接所述BMS控制主板。
在优选的实施方案中，所述电池箱的外侧设有报警显示装置，所述报警显示装置连接BMS控制主板。
本发明的有益效果为：
1、本发明在电池箱内形成贯穿电池组的均匀场风道，并在该风道的进口端设有安装给出均匀风场的调速横流风机温控系统，温控系统可选择冷风、热风及自然风，并将冷风、热风或者自然风通过上下均匀风道传送，从而实现为电池组一致升温或降温。
2、本发明通过设置多点温度传感器分别检测电池箱进出口与电池的温度，并实时监测电池组周围环境的温度，可根据温度的变化快速做出调温对策，使单个电池温度保持一致，自动化程度高。
3、本发明利用冷风、热风及自然风的获取，充分利用了电动汽车的已有资源的巧妙设计，结构合理，降低了电池箱的成本。
4、本发明通过电池多点温度测量及适应控温，实现电池单体温度的一致性和热交换的高效率。
5、下均匀风场机械设计，增加了电池组抗击车底撞击的安全性。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例1所述的自温控汽车电池箱的内部结构图，图中箭头方向为气流方向；
图2是本发明实施例2所述的自温控汽车电池箱的内部结构图，图中箭头方向为气流方向。
图中：
1、电池箱；2、进风口；3、出风口；4、出风温度传感器；5、电池温度传感器；6、进口腔温度传感器；7、进风均匀风场；8、出风均匀风场；9、横流风机；10、温控腔；11、单电池；12、热风口；13、冷风口；14、BMS控制主板；15、过风孔；16、报警显示装置；17、环境温度传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本发明的一种自温控汽车电池箱，包括电池箱1，所述电池箱1上设有进风口2与出风口3，进风口2与出风口3上均设有可控的风门，该风门连接BMS控制主板14，可控制风门的启闭，所述电池箱1内从进风口2到出风口3依次设有进风均匀风场7与出风均匀风场8。
所述进风均匀风场7与出风均匀风场8之间设有由多个单电池11组成的电池组，所述电池组位于相邻的两节单电池11之间均设有过风孔15，所述过风孔15的两端分别连接进风均匀风场7与出风均匀风场8，可将由进风口2进入的热风或冷风通过过风孔15传递，并对单电池11进行升温或降温，过风孔15位于单电池11的侧面，特别设计增加单电池11的换热面积，从而提高换热效率。
所述电池组上设有一个或多个电池温度传感器5进行温测，用于检测电池组的温度，最优的方案为在电池组的两端与中间的单电池11上均设有电池温度传感器5，可进行多点温控，检测电池组的温度更加精准，电池温度传感器5均连接BMS控制主板14。
所述进风口2处设有进风温度传感器6，所述出风口3处设有出风温度传感器4，所述进风温度传感器6与出风温度传感器4均通过导线连接所述BMS控制主板，通过进风温度传感器6与出风温度传感器4检测出电池箱的进风温度与出风温度，可检测出电池箱1的换热效率，从而判断电池箱1是否出现换热故障，同时进风温度传感器6还可检测冷热风源的温度是否正常。
所述电池箱的外侧设有报警显示装置16，所述报警显示装置16连接BMS控制主板14，用于显示电池箱1内的温度状态、温度值、是否正常工作等，当温度超出设定温度后，报警显示装置16进行声音报警。
实施例2
如图2所示，在实施例1的基础之上进行改进，进风口2与进风均匀风场7之间设有温控腔10，温控腔10上还设有可控启闭的冷风口13与热风口12，冷风口13外接冷气源，所述热风口12外接热气源，冷风口13与热风口12上均设有可控的风门，该风门连接BMS控制主板14，实现控制其启闭，本实施例2相对于实施例1而言，可实现将电池箱的热风源与冷风源通过的风道分开，降低了冷热风在通过风道而造成流失的情况。
本实施例的工作原理，先设置电池正常工作的温度范围(T1，T2)，电池温度传感器5测定电池组的温度为T，环境温度传感器17测定电池箱外部环境的温度为T0，包括以下工作模式：
工作模式1：
若T0在(T1，T2)范围中，即大于T1或小于T2，且T不在(T1，T2)范围中，即T0小于T1或大于T2时；
BMS控制主板14控制进风口2与出风口3的风门打开，横流风扇工作，箱体外的空气通过风道，对电池组进行自然调节，并从出风口3流出，使单体电池的温度与箱体外的温度一致。
工作模式2：
若T0不在(T1，T2)范围中，即小于T1或大于T2，当T小于T1时；
BMS控制主板14控制热风口12的风门打开，进风口3的风门关闭，横流风机9工作，横流风机9将温控腔10内的热风引入到电池组，为电池组加热；
待检测到T在(T1，T2)范围中，即大于T1或小于T2时，关闭热风口12的风门及横流风机9。
工作模式3：
若T0不在(T1，T2)范围中，即小于T1或大于T2，当T大于T2时；
BMS控制主板14控制冷风口13的风门打开，进风口3的风门关闭，横流风机9工作，横流风机9将温控腔10内的冷风引入到电池组，为电池组降温；
待检测到T在(T1，T2)范围中，即大于T1或小于T2时，关闭冷风口13及横流风机9。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种自温控汽车电池箱，包括电池箱，所述电池箱上设有可控启闭的进风口与出风口，其特征在于：所述电池箱内从进风口到出风口之间设有进风均匀风场与出风均匀风场，所述进风均匀风场与出风均匀风场之间放置由多个单电池组成的电池组，所述电池组中位于相邻的两节单电池之间均设有过风孔，所述过风孔的两端分别接通进风均匀风场与出风均匀风场，所述电池组上设置至少一个电池温度传感器，所述电池箱的外侧设有环境温度传感器，所述电池温度传感器与环境温度传感器均连接BMS控制主板。
2.根据权利要求1所述的自温控汽车电池箱，其特征在于：所述进风均匀风场的进口处设有转速可调的横流风机，所述横流风机通过导线连接所述BMS控制主板。
3.根据权利要求1所述的自温控汽车电池箱，其特征在于：所述进风口与进风均匀风场之间设有温控腔，所述温控腔上还设有可控启闭的冷风口与热风口，所述冷风口外接冷气源，所述热风口外接热气源。
4.根据权利要求1所述的自温控汽车电池箱，其特征在于：所述进风口处设有进风温度传感器，所述出风口处设有出风温度传感器，所述进风温度传感器与出风温度传感器均通过导线连接所述BMS控制主板。
5.根据权利要求1所述的自温控汽车电池箱，其特征在于：所述电池箱的外侧设有报警显示装置，所述报警显示装置连接BMS控制主板。
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