CN107732363A - 控温装置及电源系统 - Google Patents

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CN107732363A CN201710943731.3A CN201710943731A CN107732363A CN 107732363 A CN107732363 A CN 107732363A CN 201710943731 A CN201710943731 A CN 201710943731A CN 107732363 A CN107732363 A CN 107732363A
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李树民
韩雷
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王扬
周鹏
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Sinoev Hefei Technologies Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种控温装置及电源系统。所述控温装置包括螺纹接头及控温组件，所述控温组件包括用于容置储热材料的容置腔，所述螺纹接头包括堵头及中空连接头。所述中空连接头的一端与所述容置腔连通，所述储热材料经由所述中空连接头注入所述容置腔内。所述中空连接头的另一端与所述堵头可拆卸式螺纹连接，以通过所述中空连接头与所述堵头的配合调节所述容置腔内储热材料的状态。由此，所述螺纹接头可调节所述容置腔内储热材料的状态，从而对电池模组进行控温处理，改善现有技术中电池模组的使用寿命短的问题。并且，避免采用完全封闭的装置结构，可方便对储热材料进行更换。

Description

控温装置及电源系统
技术领域
本发明涉及新能源电池技术领域，具体而言，涉及一种控温装置及电源系统。
背景技术
随着新能源技术的不断发展，纯电动汽车或混合动力汽车的使用越来越普及，纯电动或混合动力汽车对电源系统的要求也不断地提高。电源系统中每个单体电池在进行充放电时会产生大量热量，相对密封的电池模组工作在温度较高的环境中，其使用寿命会受到影响。由此，通常会设置用于对单体电池进行散热的装置来降低电池模组工作环境的温度，这种装置通常采用封闭式结构存储吸热物质的方式来对电池模组进行散热。但这种完全封闭的装置使用寿命短，吸热物质更换难度大，无法有效地改善电池模组使用寿命短的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种控温装置及电源系统，所述控温装置包括螺纹接头及控温组件，螺纹接头与控温组件用于容置储热材料的容置腔连通，所述螺纹接头可调节所述容置腔内储热材料的状态，从而对电池模组进行控温处理，改善现有技术中电池模组的使用寿命短的问题。
本发明较佳实施例的第一目的在于提供一种控温装置，所述控温装置包括螺纹接头及控温组件，所述控温组件包括用于容置储热材料的容置腔，所述螺纹接头包括堵头及中空连接头；
所述中空连接头的一端与所述容置腔连通，所述储热材料经由所述中空连接头注入所述容置腔内；
所述中空连接头的另一端与所述堵头可拆卸式螺纹连接，以通过所述中空连接头与所述堵头的配合调节所述容置腔内储热材料的状态。
在本发明较佳实施例中，所述中空连接头包括第一连接部、第二连接部及凸部；
所述第一连接部设置于所述中空连接头与所述容置腔连通的一端；
所述第二连接部设置于所述中空连接头与所述堵头连接的一端；
所述凸部设置于第一连接部及第二连接部之间；
所述第一连接部、第二连接部及凸部一体成型。
在本发明较佳实施例中，所述第一连接部、第二连接部及凸部均设置为中空的圆柱状结构；
所述凸部的半径长度大于第二连接部的半径长度；
所述第二连接部的半径长度大于第一连接部的半径长度；
所述第一连接部、第二连接部及凸部之间相互连通。
在本发明较佳实施例中，所述堵头设置为一端开口的圆柱状结构，所述堵头开口的一端设置有空腔，所述中空连接头的所述第二连接部插入所述空腔内与所述堵头连接。
在本发明较佳实施例中，所述堵头开口的一端的内壁上设置有内螺纹，所述第二连接部的外侧上设置有外螺纹，通过所述内螺纹与所述外螺纹的配合使所述中空连接头与所述堵头可拆卸式连接。
在本发明较佳实施例中，所述堵头的内壁及所述第二连接部的外侧上分别设置有相互配合的卡固件；
当所述第二连接部插入到堵头空腔内的设定位置处时，堵头内壁上设置的卡固件与第二连接部外侧上设置的卡固件自动卡固锁定。
在本发明较佳实施例中，所述第一连接部与所述容置腔连通位置处设置有用于检测所述容置腔内压力的压力传感器，所述堵头的内壁上设置有用于调节容置腔内压力的调压阀，所述压力传感器与所述调压阀电性连接。
在本发明较佳实施例中，所述堵头未开口的另一端上开设有通孔，所述通孔表面覆盖有用于调节容置腔内压力的弹性膜，所述弹性膜可相对于所述通孔发生形变运动，以使所述通孔开启或关闭。
在本发明较佳实施例中，所述控温组件还包括排架，所述排架相对的两侧面上设置有用于放置待控温物体的凹槽；
所述控温组件上设置有两个螺纹接头，所述两个螺纹接头分别设置在所述排架相对的两端。
本发明较佳实施例的第二目的在于提供一种电源系统，所述电源系统包括电池模组及上述任意一项所述的控温装置；
所述电池模组包括：多层子模组，每层子模组包括多个单体电池，所述控温装置设置于相邻的所述子模组之间；
所述控温装置包括控温组件及螺纹接头；
所述控温组件包括排架，所述排架相对的两侧面上设置有凹槽，所述单体电池位于所述凹槽内；
所述螺纹接头与所述控温组件用于容置储热材料的容置腔连通，所述螺纹接头可调节所述容置腔内储热材料的状态，从而对所述单体电池进行控温处理。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明较佳实施例提供一种控温装置及电源系统。所述控温装置包括螺纹接头及控温组件，所述控温组件包括用于容置储热材料的容置腔，所述螺纹接头包括堵头及中空连接头。所述中空连接头的一端与所述容置腔连通，所述储热材料经由所述中空连接头注入所述容置腔内。所述中空连接头的另一端与所述堵头可拆卸式螺纹连接，以通过所述中空连接头与所述堵头的配合调节所述容置腔内储热材料的状态。由此，所述螺纹接头可调节所述容置腔内储热材料的状态，从而对电池模组进行控温处理，改善现有技术中电池模组的使用寿命短的问题。并且，避免采用完全封闭的装置结构，可方便对储热材料进行更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的控温装置的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例提供的中空连接头的结构示意图。
图3为本发明较佳实施例提供的堵头的结构示意图之一。
图4为本发明较佳实施例提供的堵头的结构示意图之二。
图5为本发明较佳实施例提供的电源系统的结构示意图。
图标：10-电源系统；100-控温装置；105-螺纹接头；110-堵头；111-空腔；113-内螺纹；115-通孔；117-弹性膜；119-条纹槽；120-中空连接头；121-第一连接部；123-第二连接部；1230-外螺纹；125-凸部；130-控温组件；132-容置腔；134-排架；1340-第一排架；1342-第二排架；136-凹槽；138-进物口；200-电池模组；210-单体电池。
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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1为本发明较佳实施例提供的控温装置100的结构示意图。所述控温装置100包括螺纹接头105及控温组件130。
在本实施例中，所述控温组件130包括用于容置储热材料的容置腔132，所述螺纹接头105包括堵头110及中空连接头120。
在本实施例中，所述中空连接头120的一端与所述容置腔132连通，所述储热材料经由所述中空连接头120注入所述容置腔132内。所述中空连接头120的另一端与所述堵头110可拆卸式螺纹连接。
在本实施例中，通过所述中空连接头120与所述堵头110的配合可调节所述容置腔132内储热材料的状态，提高所述控温装置100的使用寿命，使所述控温装置100能够长时间地对待控温物体进行控温处理，从而使所述待控温物体能够在合适的温度下正常运行。其中，所述储热材料的状态包括所述储热材料的种类状态、运动状态及物理性质状态等，所述控温装置100可通过所述中空连接头120更换不同种类的储热材料、封闭存储所述储热材料、形成储热材料循环或更换物理性质不同的储热材料，以确保所述控温装置100中的储热材料能够长时间地对所述待控温物体进行散热控温处理。
在本实施例中，所述控温组件130还包括排架134，所述排架134相对的两侧面上设置有用于放置待控温物体的凹槽136。
在本实施例中，所述排架134包括：相互固定连接的第一排架1340及第二排架1342。所述第一排架1340与所述第二排架1342上对应设置有槽体，所述第一排架1340与所述第二排架1342上的槽体相互配合形成所述容置腔132。其中，所述第一排架1340与所述第二排架1342设置结构相同。
在本实施例中，所述第一排架1340与所述第二排架1342固定连接的方式包括：所述第一排架1340与所述第二排架1342一体成型；或者，所述第一排架1340与所述第二排架1342焊接固定。
在本实施例中，所述控温组件130上设置有两个螺纹接头105，所述两个螺纹接头105分别设置在所述排架134相对的两端。
在本实施例中，所述排架134的两端开设有进物口138，所述中空连接头120的一端通过插入所述进物口138与所述容置腔132连通，以便于将储热材料通入所述容置腔132内。
在本实施例的一种实施方式中，所述控温装置100可在所述容置腔132内形成储热材料循环，使所述控温组件130通过所述储热材料循环对待控温物体进行散热控温处理。具体地，所述控温组件130上的两个螺纹接头105中的一个可将外部获取的储热材料注入到所述容置腔132内，所述两个螺纹接头105中的另一个可将注满所述容置腔132的储热材料从所述容置腔132内取出，从而在所述容置腔132内形成所述储热材料的循环。
在本实施例中，所述储热材料可以是，但不限于，石蜡、灌封胶体及相变材料(PCM-Phase Change Material)等。
在本实施例中，所述相变材料是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程即为相变过程，此时相变材料将吸收或释放大量的潜热。其中，相变材料可分为无机PCM、有机PCM和复合PCM三类。无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等。有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物。而复合相变储热材料既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又能改善相变材料的应用效果。由此，所述控温装置100的储热材料优选采用相变材料，以通过所述相变材料对所述待控温物体进行热管理。
请参阅图2，图2为本发明较佳实施例提供的中空连接头120的结构示意图。所述中空连接头120包括第一连接部121、第二连接部123及凸部125。
在本实施例中，所述第一连接部121设置于所述中空连接头120与所述容置腔132连通的一端。所述第二连接部123设置于所述中空连接头120与所述堵头110连接的一端。所述凸部125设置于第一连接部121及第二连接部123之间。
在本实施例中，所述第一连接部121、第二连接部123及凸部125可以采用，但不限于：一体成型制造而成，或者，相互焊接连接成型。
在本实施例中，所述第一连接部121插入所述进物口138与所述容置腔132连通，所述第一连接部121可与所述进物口138焊接固定。
在本实施例中，所述第一连接部121、第二连接部123及凸部125均设置为中空的圆柱状结构。所述凸部125的半径长度大于第二连接部123的半径长度。所述第二连接部123的半径长度大于第一连接部121的半径长度。所述第一连接部121、第二连接部123及凸部125之间相互连通。
请参阅图3，图3为本发明较佳实施例提供的堵头110的结构示意图之一。所述堵头110设置为一端开口的圆柱状结构，所述堵头110开口的一端设置有空腔111，所述中空连接头120的所述第二连接部123插入所述空腔111内与所述堵头110连接。
在本实施例中，所述堵头110的外表面上可设置多条相互平行的条纹槽119。当用户需要拆卸所述堵头110时，所述条纹槽119可增大摩擦，便于对所述堵头110进行拆卸更换。
请再次参阅图2及图3，所述堵头110开口的一端的内壁上设置有内螺纹113，所述第二连接部123的外侧上设置有外螺纹1230，通过所述内螺纹113与所述外螺纹1230的配合，可使所述中空连接头120与所述堵头110可拆卸式螺纹连接。
在本实施例中，所述堵头110及所述第二连接部123上可设置相互配合的自锁结构，以防止所述堵头110脱落。例如，所述堵头110的内壁及所述第二连接部123的外侧上还可设置有相互配合的卡固件。当所述第二连接部123插入到堵头110空腔111内的设定位置处时，堵头110内壁上设置的卡固件与第二连接部123外侧上设置的卡固件自动卡固锁定。由此，可防止堵头110脱落，避免容置腔132中存储的储热材料泄漏。
在本实施例中，所述螺纹接头105上可设置有用于调节容置腔132内压力的调压结构。
在本实施例的一种实施方式中，所述第一连接部121与所述容置腔132连通位置处可设置用于检测所述容置腔132内压力的压力传感器，所述堵头110的内壁上设置有用于调节容置腔132内压力的调压阀，所述压力传感器与所述调压阀电性连接。当所述压力传感器检测到所述容置腔132内的压力高于预设压力阈值时，所述压力传感器可向所述调压阀发送警报信号，所述调压阀进行卸压处理，以降低所述容置腔132内的压力，避免压力过高导致控温组件130爆裂引发安全事故。
在本实施例的另一种实施方式中，请参阅图4，图4为本发明较佳实施例提供的堵头110的结构示意图之二。所述堵头110未开口的另一端上开设有通孔115，所述通孔115表面覆盖有用于调节容置腔132内压力的弹性膜117，所述弹性膜117可相对于所述通孔115发生形变运动，以使所述通孔115开启或关闭。
在本实施例的另一种实施方式中，所述弹性膜117可以是，但不限于，具有易变形、韧性好等特点的弹性结构，例如，橡胶膜、硅胶膜等。当所述容置腔132内压力较大时，容置腔132内产生的高压气体可将所述弹性膜117顶开，所述通孔115与所述弹性膜117之间产生间隙，以开启所述通孔115，释放出高压气体，进而避免压力过高导致控温组件130爆裂引发安全事故。
请参阅图5，图5为本发明较佳实施例提供的电源系统10的结构示意图。所述电源系统10包括电池模组200及上述所述的控温装置100。
在本实施例中，所述电池模组200包括：多层子模组，每层子模组包括多个单体电池210，所述控温装置100设置于相邻的所述子模组之间，用于对所述控温装置100两侧的子模组中的单体电池210进行散热处理。
在本实施例中，所述控温装置100可在极短的时间内完成对所述电池模组200中的单体电池210进行散热处理，从而使所述电池模组200中的各单体电池210能够正常工作，改善现有技术中电池模组200的使用寿命短的问题。
在本实施例中，所述单体电池210设置于所述控温组件130的所述排架134相对的两侧面上设置的凹槽136内。所述螺纹接头105与所述控温组件130用于容置储热材料的容置腔132连通，所述螺纹接头105可调节所述容置腔132内储热材料的状态，从而对所述单体电池210进行控温处理。
在本实施例中，每个排架134侧面上的凹槽136的数目与所述子模组中单体电池210的数目相同，其中所述凹槽136的长度小于所述单体电池210的长度，以使所述单体电池210在放置于所述控温组件130上时所述单体电池210的正负极可处于在所述控温组件130外。
综上所述，本发明较佳实施例提供一种控温装置及电源系统。所述控温装置包括螺纹接头及控温组件，所述控温组件包括用于容置储热材料的容置腔，所述螺纹接头包括堵头及中空连接头。所述中空连接头的一端与所述容置腔连通，所述储热材料经由所述中空连接头注入所述容置腔内。所述中空连接头的另一端与所述堵头可拆卸式螺纹连接，以通过所述中空连接头与所述堵头的配合调节所述容置腔内储热材料的状态。
由此，所述螺纹接头可调节所述容置腔内储热材料的状态，从而对电池模组进行控温处理，改善现有技术中电池模组的使用寿命短的问题。
并且，避免采用完全封闭的装置结构，可方便对储热材料进行更换。
除此之外，所述螺纹接头上设置有用于调节容置腔内压力的调压结构。所述调压结构在容置腔内压力过大时可进行卸压处理，以降低所述容置腔内的压力，避免压力过高导致控温组件爆裂引发安全事故。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控温装置，其特征在于，所述控温装置包括螺纹接头及控温组件，所述控温组件包括用于容置储热材料的容置腔，所述螺纹接头包括堵头及中空连接头；
所述中空连接头的一端与所述容置腔连通，所述储热材料经由所述中空连接头注入所述容置腔内；
所述中空连接头的另一端与所述堵头可拆卸式螺纹连接，以通过所述中空连接头与所述堵头的配合调节所述容置腔内储热材料的状态。
2.根据权利要求1所述的控温装置，其特征在于，所述中空连接头包括第一连接部、第二连接部及凸部；
所述第一连接部设置于所述中空连接头与所述容置腔连通的一端；
所述第二连接部设置于所述中空连接头与所述堵头连接的一端；
所述凸部设置于第一连接部及第二连接部之间；
所述第一连接部、第二连接部及凸部一体成型。
3.根据权利要求2所述的控温装置，其特征在于，所述第一连接部、第二连接部及凸部均设置为中空的圆柱状结构；
所述凸部的半径长度大于第二连接部的半径长度；
所述第二连接部的半径长度大于第一连接部的半径长度；
所述第一连接部、第二连接部及凸部之间相互连通。
4.根据权利要求2或3所述的控温装置，其特征在于，所述堵头设置为一端开口的圆柱状结构，所述堵头开口的一端设置有空腔，所述中空连接头的所述第二连接部插入所述空腔内与所述堵头连接。
5.根据权利要求4所述的控温装置，其特征在于，所述堵头开口的一端的内壁上设置有内螺纹，所述第二连接部的外侧上设置有外螺纹，通过所述内螺纹与所述外螺纹的配合使所述中空连接头与所述堵头可拆卸式连接。
6.根据权利要求4所述的控温装置，其特征在于，所述堵头的内壁及所述第二连接部的外侧上分别设置有相互配合的卡固件；
当所述第二连接部插入到堵头空腔内的设定位置处时，堵头内壁上设置的卡固件与第二连接部外侧上设置的卡固件自动卡固锁定。
7.根据权利要求2或3所述的控温装置，其特征在于，所述第一连接部与所述容置腔连通位置处设置有用于检测所述容置腔内压力的压力传感器，所述堵头的内壁上设置有用于调节容置腔内压力的调压阀，所述压力传感器与所述调压阀电性连接。
8.根据权利要求4所述的控温装置，其特征在于，所述堵头未开口的另一端上开设有通孔，所述通孔表面覆盖有用于调节容置腔内压力的弹性膜，所述弹性膜可相对于所述通孔发生形变运动，以使所述通孔开启或关闭。
9.根据权利要求1所述的控温装置，其特征在于，所述控温组件还包括排架，所述排架相对的两侧面上设置有用于放置待控温物体的凹槽；
所述控温组件上设置有两个螺纹接头，所述两个螺纹接头分别设置在所述排架相对的两端。
10.一种电源系统，其特征在于，所述电源系统包括电池模组及权利要求1-9中任意一项所述的控温装置；
所述电池模组包括：多层子模组，每层子模组包括多个单体电池，所述控温装置设置于相邻的所述子模组之间；
所述控温装置包括控温组件及螺纹接头；
所述控温组件包括排架，所述排架相对的两侧面上设置有凹槽，所述单体电池位于所述凹槽内；
所述螺纹接头与所述控温组件用于容置储热材料的容置腔连通，所述螺纹接头可调节所述容置腔内储热材料的状态，从而对所述单体电池进行控温处理。
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