CN107689437A - 一种具有恒定温度功能的电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有恒定温度功能的电池组，其包括：电池模组、正极电路连接带以及负极电路连接带，所述电池模组包括若干并排设置的电池，每一节电池设有相反设置的正极和负极，所述正极电路连接带和负极电路连接带分别连接于电池模组的正极和负极，其中所述具有恒定温度功能的电池组还包括包裹电池模组的热学材料，所述热学材料以在设定的温度发生相变，可以在相变温度上吸收或者放出热量同时维持温度恒定；当外界温度发生变化，超过上限温度一时，热学材料发生相变，吸收热量，并保持恒温，进而确保电池不超过上限温度；当外界温度发生变化，超过下限温度二时，材料发生相变，放出热量，并保持恒温，进而确保电池不低于下限温度。

Description

一种具有恒定温度功能的电池组
技术领域
本发明有关在一种新能源汽车能量存储系统的动力电池，尤其涉及一种具有恒定温度功能的电池组。
背景技术
作为新能源汽车能量存储系统的动力电池存在在炎热环境和寒冷环境中性能不足甚至无法使用的问题。电池工作温度范围区间窄正是产生这些问题的关键因素。受到外界温度，车内热源及电池本身热效应的影响，电池温度经常无法有效地得到控制，从而发生过冷或者过热的问题。在这种情况下，新能源汽车的启动，行驶里程，动力性能，能量转化率及寿命都会快速衰减。解决上述问题对于新能源汽车的市场化，产业化具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种具有恒定温度功能的电池组。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种具有恒定温度功能的电池组，其包括：电池模组、正极电路连接带以及负极电路连接带，所述电池模组包括若干并排设置的电池，每一节电池设有相反设置的正极和负极，所述正极电路连接带和负极电路连接带分别连接于电池模组的正极和负极，其中所述具有恒定温度功能的电池组还包括包裹电池模组的热学材料，所述热学材料以在设定的温度发生相变，在相变温度上吸收或者放出热量同时维持温度恒定；当外界温度发生变化，超过上限温度一时，热学材料发生相变，吸收热量，并保持恒温，进而确保电池不超过上限温度；当外界温度发生变化，超过下限温度二时，热学材料发生相变，放出热量，并保持恒温，进而确保电池不低于下限温度。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：采用新型热学材料和设计阻断外部环境和热源对电池的热影响，并充分利用电池本身热效应，以达到自主控制电池温度保持在工作范围以内的目的。利用电池本身的热效应，用一种新型热学材料的包裹，可实现电池温度的自调控，把电池温度控制在其性能最佳的范围内，从而达到最大化转化效率，不受使用环境温度的限制。
本发明的进一步改进如下：
进一步地，所述具有恒定温度功能的电池组包括温度测量单元、温度监视系统以及温度控制模块，所述温度控制模块包括三个子系统，分别为逻辑计算器，输出单元和输入单元。
进一步地，所述温度测量单元负责测量电池本体，热学材料和环境的温度，并以模拟信号的方式给到温度监视系统和温度控制模块。
进一步地，温度控制模块中的输入单元将模拟信号转化为数字信号，并给到逻辑计算器；逻辑计算器中的控制软件和硬件通过计算给出指令和计算结果，通过输出单元发送给温度监视系统。
进一步地，温度监视系统予以显示，警告或给予其他主动控制系统命令等操作。
附图说明
图1为一种具有恒定温度功能的电池组的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明。
如图1所示，为符合本发明的一种具有恒定温度功能的电池组100，其包括：电池模组10、正极电路连接带20以及负极电路连接带30。
所述电池模组10包括若干并排设置的电池11，每一节电池11设有相反设置的正极12和负极13，所述正极电路连接带20和负极电路连接带30分别连接于电池模组10的正极12和负极13。
所述具有恒定温度功能的电池组100还包括包裹电池模组的热学材料40，所述热学材料40以在设定的温度发生相变，可以在相变温度上吸收或者放出热量同时维持温度恒定；当外界温度发生变化，超过上限温度一时，热学材料40发生相变，吸收热量，并保持恒温，进而确保电池不超过上限温度；当外界温度发生变化，超过下限温度二时，热学材料40发生相变，放出热量，并保持恒温，进而确保电池不低于下限温度。
所使用热学材料40可以在设定的温度发生相变，可以在相变温度上吸收或者放出热量同时维持温度恒定。人为设定一个温度上限为相变温度一，一个温度下限为相变温度二。利用这一热学性能，使用这种热学材料40包裹电池外表面，将电池与环境隔离。上限相变温度一和下限相变温度二可根据电池性能需求通过调节热学材料40的配比人为设定。热学材料40的使用量可以根据电池和环境储热需求人为设定。热学材料40相变中的储热能力可以根据成本和电池及环境储热需求人为设定。
所述具有恒定温度功能的电池组100包括温度测量单元51、温度监视系统52以及温度控制模块54；所述温度控制模块54包括三个子系统，分别为逻辑计算器55，输出单元56和输入单元57。
所述温度测量单元51负责测量电池本体。热学材料40和环境的温度，并以模拟信号的方式给到温度监视系统52和温度控制模块54。温度控制模块54中的输入单元56将模拟信号转化为数字信号，并给到逻辑计算器55；逻辑计算器55中的控制软件和硬件通过计算给出指令和计算结果，通过输出单元57发送给温度监视系统52。温度监视系统52予以显示，警告或给予其他主动控制系统命令等操作。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：采用新型热学材料和设计阻断外部环境和热源对电池的热影响，并充分利用电池本身热效应，以达到自主控制电池温度保持在工作范围以内的目的。
锂离子电池这可以在合理温度范围内工作。本发明涉及一种电池温度调节技术。通过本设计方案可有效阻断电池受外界温度或热源的不利影响，并利用电池本身工作中产生的热效应调节电池温度到合理区间，从而提高电池的充放电性能，消除电池使用对外界温度的限制并且延长使用和存储寿命。本发明的主要优点为，利用电池本身的热效应，用一种新型热学材料的包裹，可实现电池温度的自调控，把电池温度控制在其性能最佳的范围内，从而达到最大化转化效率，不受使用环境温度的限制。这一技术在新能源汽车的使用可以解决车辆在寒冷的冬季和炎热的夏季性能下降或不能使用的问题，并且提高的行驶里程和动力性能。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有恒定温度功能的电池组，其包括：电池模组、正极电路连接带以及负极电路连接带，所述电池模组包括若干并排设置的电池，每一节电池设有相反设置的正极和负极，所述正极电路连接带和负极电路连接带分别连接于电池模组的正极和负极，其特征在于：所述具有恒定温度功能的电池组还包括包裹电池模组的热学材料，所述热学材料以在设定的温度发生相变，在相变温度上吸收或者放出热量同时维持温度恒定；当外界温度发生变化，超过上限温度一时，热学材料发生相变，吸收热量，并保持恒温，进而确保电池不超过上限温度；当外界温度发生变化，超过下限温度二时，热学材料发生相变，放出热量，并保持恒温，进而确保电池不低于下限温度。
2.如权利要求1项所述的具有恒定温度功能的电池组，其特征在于：所述具有恒定温度功能的电池组包括温度测量单元、温度监视系统以及温度控制模块，所述温度控制模块包括三个子系统，分别为逻辑计算器，输出单元和输入单元。
3.如权利要求2项所述的具有恒定温度功能的电池组，其特征在于：所述温度测量单元负责测量电池本体，热学材料和环境的温度，并以模拟信号的方式给到温度监视系统和温度控制模块。
4.如权利要求3项所述的具有恒定温度功能的电池组，其特征在于：温度控制模块中的输入单元将模拟信号转化为数字信号，并给到逻辑计算器；逻辑计算器中的控制软件和硬件通过计算给出指令和计算结果，通过输出单元发送给温度监视系统。
5.如权利要求4项所述的具有恒定温度功能的电池组，其特征在于：温度监视系统予以显示，警告或给予其他主动控制系统命令等操作。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1870347A (zh) * 2005-05-27 2006-11-29 比亚迪股份有限公司 具有温度调节功能的电池包
CN201758163U (zh) * 2010-06-30 2011-03-09 中国电力科学研究院 一种自冷型电池组
CN102544622A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 广东工业大学 一种基于泡沫金属/复合相变材料的动力电池冷却系统

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