CN106941201A - 一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置及方法，其中，所述装置可通过电池管理系统开启或关闭，其包括：至少一电池调温板，设置于电池包外侧；所述电池调温板上端面贴合连接有一加热板。本发明所提供的装置，使得动力电池在低温下，可经过与电池调温板进行热交换而预热后平稳过渡到工作状态，减小了动力电池在启动前后的瞬间温差，从而降低了启动对动力电池本身造成的冲击，提高了其使用寿命。同时，动力电池经过与电池调温板进行热交换预热后达到动力电池合理工作温度，解决了其低温环境不能工作的问题，且动力电池预热装置可通过电池管理系统（BMS）启停，简单方便。

Description

一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置及方法

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及的是一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置及方法。

背景技术

新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等，其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车。

对于纯电动汽车及混合动力汽车等，动力电池是其不可或缺的部分。

在温度较低的情况下，动力电池由静止状态瞬间进入工作状态，由于启动前后瞬间温差大，将对动力电池本身造成极大的冲击，从而降低其使用寿命。而且当环境温度过低时，极可能造成动力电池无法工作。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置及方法，旨在解决现有技术中低温情况下，动力电池由静止状态瞬间进入工作状态，从而对动力电池本身造成极大冲击，降低其使用寿命；以及环境温度过低时，动力电池无法工作的问题。

本发明的技术方案如下：

一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述应用于新能源汽车的动力电池预热装置可通过电池管理系统开启或关闭，其包括：

至少一电池调温板，设置于电池包外侧，可通过流动于电池调温板内的温度调节液对电池包进行预热；

所述电池调温板上端面贴合连接有一加热板，所述加热板用于通电后发热，以对电池调温板内的温度调节液进行加热。

优选方案中，所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述加热板上侧设置有一与温度调温板扣合的上盖。

优选方案中，所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述加热板采用钎焊工艺焊接于电池调温板。

优选方案中，所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述上盖与加热板之间填充有灌封胶。

优选方案中，所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述电池调温板包括：

开设有液流通道且下端开口的调温板本体，所述调温板本体下端通过搅拌摩擦焊的方式连接有一用于封闭调温板本体的底板；

所述调温板本体包括：顶板及与所述顶板一体成型的四个侧板，所述顶板与加热板相贴合。

优选方案中，所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述液流通道包括：进液通道及出液通道，所述进液通道及出液通道之间设置有一挡板，所述挡板形成于调温板本体内侧一端中部。

优选方案中，所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述进液通道及出液通道之间设置有一连接通道，所述连接通道将进液通道及出液通道连通，并将温度调节液由进液通道导流至出液通道。

优选方案中，所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其中，所述电池调温板设置有一进液口及一出液口，并分别通过所述进液口及出液口连接有一进液接头及一出液接头，所述进液接头及出液接头与电池调温板之间皆设置有一O型圈。

一种通过如上任意一项所述应用于新能源汽车的动力电池预热装置实现的应用于新能源汽车的动力电池预热方法，其中，所述应用于新能源汽车的动力电池预热方法包括步骤如下：

加热板通电加热；

已加热或加热中的加热板通过热交换，对电池调温板及流动于电池调温板内的温度调节液进行加热；

被加热后的电池调温板将热量传递至电池包，以对电池包进行预热。

本发明所提供的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，可通过电池管理系统开启或关闭，其由于采用了至少一电池调温板，设置于电池包外侧，可通过流动于电池调温板内的温度调节液对电池包进行预热；所述电池调温板上端面贴合连接有一加热板，所述加热板用于通电后发热，并对电池调温板内的温度调节液进行加热。使得动力电池在低温下，可经过与电池调温板进行热交换而预热后平稳过渡到工作状态，减小了动力电池在启动前后的瞬间温差，从而降低了启动对动力电池本身造成的冲击，提高了其使用寿命。同时，动力电池经过与电池调温板进行热交换预热后达到动力电池合理工作温度，解决了其低温环境不能工作的问题，且动力电池预热装置可通过电池管理系统（BMS）启停，简单方便。

附图说明

图1是本发明中应用于新能源汽车的动力电池预热装置较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明中应用于新能源汽车的动力电池预热装置较佳实施例的调节板本体结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置及方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明所提供的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其包括：至少一电池调温板100，以及与所述电池调温板100上端面贴合的加热板200。

所述电池调温板100设置于电池组外侧，可通过流动于其内的温度调节液对电池包进行预热，而具体则是，加热板200通电加热，首先对电池调温板100的顶板即与加热板200贴合一侧的壳体、进行加热，再通过顶板对温度调节液进行加热，被加热后的温度调节液在电池调温板100内流动，并与电池调温板100进行热交换，使得整个电池调温板100皆被加热，而后电池调温板100将热量传递至电池包及电池包附近空气中，电池包在电池调温板100及四周热空气的带动下，温度不断提升，完成预热。

电池调温板100可采用现有技术中液冷板，而温度调节液则可采用常用的冷却液，如水，水与乙二醇配方液，硅油等。

当电池调温板100及温度调节液分别选用为液冷板及冷却液的情况下，在加热板200通电加热时，电池调温板100可对电池包进行预热升温，而在加热板200不通电时，电池调温板100则可配合流动于其内的温度调节液对电池包进行降温。前者即加热板200通电是为了防止动力电池启动前后瞬间温差过大，对动力电池本身造成冲击，降低其使用寿命；而后者加热板200不通电，则是为了防止动力电池在长时间运行过程中，过热受损。

如图2所示，在本发明较佳实施例中，所述电池调温板100采用与现有技术中液冷板不同的结构，其包括：开设有液流通道且下端开口的调温板本体110，所述调温板本体110下端连接有一用于封闭调温板本体110的底板。

所述液流通道包括：进液通道111及出液通道112，所述进液通道111及出液通道112之间设置有一挡板113，所述挡板113形成于调温板本体110内侧一端中部。

在所述进液通道111及出液通道112内设置有多组交错分布的分流板114，所述分流板114呈椭圆状，通过设置分流板114，使得温度调节液与底板的接触及热交换更为均匀，而将分流板114设置为椭圆状，则是为了使温度调节液在经过分流板114时流动更顺畅，以防其流动速度被降低。

而在所述进液通道111及出液通道112之间设置有一连接通道115，所述连接通道115将进液通道111及出液通道112连通，并将温度调节液由进液通道111导流至出液通道112。

具体实施时，可在连接通道115内设置多组交错分布的分流柱116，所述分流柱116呈圆柱型，而其作用与分流板114相同。在此处之所以设置分流柱116，而非分流板114是因为由分流板114分流后的温度调节液最终是要由进液通道111流向出液通道112的，此处正是二者之间的转折处，若继续设置分流板114，则会影响温度调节液的液流速度，因此，此处设置分流柱116的目的除使温度调节液与底板的接触及热交换更为均匀之外，还有保持温度调节液的液流速度。

而在本发明进一步的较佳实施例中，所述连接通道115也可以分设为前通道与后通道，并在二者之间设置若干个纵向设置的分流板114（与进液通道111及出液通道112内的分流板114形状、尺寸相同，设置方向相垂直）。分流板114的设置位置应与挡板113相适配。

电池调温板采用锻压方式成型，而底板与调温板本体110之间通过搅拌摩擦焊的方式形成为一整体。

所述电池调温板100还设置有一进液口及一出液口，并分别通过所述进液口及出液口连接有一进液接头410及一出液接头420，所述进液接头及出液接头与电池调温板100之间皆设置有一O型圈500。

所述加热板200将电能转换成热能以加热物体，而根据电能转换方式的不同，电加热通常分为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热和介质加热等。根据不同情况可进行选择，都已存在较为成熟的现有技术，因此，加热板200可使用现有技术。具体地，其包括：加热板200本体，以及焊接于加热板200本体上端面的多个电子元件及电路，具体加热方式及电子元件的选择、电路的排布为现有技术，有多种实现形式，在此不再一一赘述。

所述加热板200本体的材料可选用不锈钢，电子元件及电路焊接于加热板200本体后，应在其表面涂覆绝缘层。

在本发明进一步地较佳实施例中，所述加热板200上侧设置有一与电池调温板相互扣合的上盖300，上盖300的设置是为了保护加热板200上端面的电子元件及电路，而为了进一步提高对电子元件及电路的保护能力，所述上盖300与加热板200之间填充有灌封胶。

在具体实施时，所述加热板200采用钎焊工艺焊接于电池调温板100；而后上盖300扣合于电池调温板100，最后在上盖300与加热板200之间填充灌封胶。

一种通过如上任意一项所述应用于新能源汽车的动力电池预热装置实现的应用于新能源汽车的动力电池预热方法，其包括步骤如下：

加热板通电加热，具体如上述装置实施例所述；

已加热或加热中的加热板通过热交换，对电池调温板及流动于电池调温板内的温度调节液进行加热，具体如上述装置实施例所述；

被加热后的电池调温板将热量传递至电池包，以对电池包进行预热，具体如上述装置实施例所述。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述应用于新能源汽车的动力电池预热装置可通过电池管理系统开启或关闭，其包括：

至少一电池调温板，设置于电池包外侧，可通过流动于电池调温板内的温度调节液对电池包进行预热；

所述电池调温板上端面贴合连接有一加热板，所述加热板用于通电后发热，以对电池调温板内的温度调节液进行加热。

2.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述加热板上侧设置有一与温度调温板扣合的上盖。

3.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述加热板采用钎焊工艺焊接于电池调温板。

4.根据权利要求2所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述上盖与加热板之间填充有灌封胶。

5.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述电池调温板包括：

开设有液流通道且下端开口的调温板本体，所述调温板本体下端通过搅拌摩擦焊的方式连接有一用于封闭调温板本体的底板；

所述调温板本体包括：顶板及与所述顶板一体成型的四个侧板，所述顶板与加热板相贴合。

6.根据权利要求5所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述液流通道包括：进液通道及出液通道，所述进液通道及出液通道之间设置有一挡板，所述挡板形成于调温板本体内侧一端中部。

7.根据权利要求6所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述进液通道及出液通道之间设置有一连接通道，所述连接通道将进液通道及出液通道连通，并将温度调节液由进液通道导流至出液通道。

8.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车的动力电池预热装置，其特征在于，所述电池调温板设置有一进液口及一出液口，并分别通过所述进液口及出液口连接有一进液接头及一出液接头，所述进液接头及出液接头与电池调温板之间皆设置有一O型圈。

9.一种通过如权利要求1至8中任意一项所述应用于新能源汽车的动力电池预热装置实现的应用于新能源汽车的动力电池预热方法，其特征在于，所述应用于新能源汽车的动力电池预热方法包括步骤如下：

加热板通电加热；

已加热或加热中的加热板通过热交换，对电池调温板及流动于电池调温板内的温度调节液进行加热；

被加热后的电池调温板将热量传递至电池包，以对电池包进行预热。