CN107946681A - 一种电池调温装置及调温方法、调温电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池调温装置及调温方法、调温电池,属于调温系统,解决了现有技术中电池散热速率低、能耗高、易于爆炸、电池温度过低无法工作的问题。包括双向开关、内换热板、外换热板以及具有调温功能的半导体元件,外换热板与电池的外表面相接触,内换热板位于电池的内部,外换热板和内换热板均与半导体元件相接触;双向开关用于控制半导体元件处于加热模式、制冷模式或关闭模式对电池进行调温。上述电池调温装置可用于电池的调温。
Description
技术领域
本发明涉及一种调温系统,尤其涉及一种防爆调温装置及调温方法、防爆调温电池。
背景技术
电池温度是影响电池工作寿命和电池使用安全性的重要因素之一,当电池温度过高接近60度时,遇到意外碰撞就会爆炸,因此,必须采取有效的降温措施来保证电池温度符合要求。
现有技术中,通常采用基于电池外部降温的空气降温方法对电池进行降温,具体包括制冷冷凝降温法、固体动态吸附降温法、静态吸附降温法和溶液降温法。其中,制冷冷凝降温法采用氟利昂做为制冷剂,采用此种方法的降温设备结构复杂、耗电量大、降温速度慢,且氟利昂还会对大气臭氧层产生破坏;固体动态吸附降温的降温速度慢,设备体积和重量大,灵活性较差;静态吸附降温法利用液体吸热剂(如溴化锂、氯化锂)和固体吸热剂(如硅胶、金属)来吸收空气中的水分潜热或显热,但是两种吸热剂均无法保证电池在受到碰撞时不出问题。溶液降温法最关键的是降温剂的剂量和降温设备的密封性,由于降温剂的剂量受限,而密封材料必须依赖昂贵的进口原料,才能做到切口光滑平整,导致降温设备的制造成本高、应用范围小。
此外,上述降温方法仅能够对电池进行降温,而在极寒地区或极寒天气时,无法对电池进行加温,导致电池存在温度过低无法工作的问题。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种电池调温装置及调温方法、调温电池,解决了现有技术中电池散热速率低、能耗高、易于爆炸、电池温度过低无法工作的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
第一方面,本发明提供了一种电池调温装置包括双向开关、内换热板、外换热板以及具有调温功能的半导体元件,外换热板与电池的外表面相接触,内换热板位于电池的内部,外换热板和内换热板均与半导体元件相接触;双向开关用于控制半导体元件处于加热模式、制冷模式或关闭模式对电池进行调温。
进一步地,外换热板的外侧设有外换热板散热槽,内换热板的形状设计成波浪状或梳状;或者,外换热板的外侧设有外换热板散热槽,内换热板的表面设有多个换热翅片或多个换热凸起。
进一步地,电池调温装置还包括填充有智能散热材料的防爆箱,电池位于智能散热材料中;智能散热材料包括智能异丙基丙烯酰胺聚合物、智能芦荟胶、硅胶、石墨烯和烧结后的陶瓷粘土。
进一步地,智能散热材料的组成按质量百分比为智能异丙基丙烯酰胺聚合物5%~24%、智能芦荟胶5%~6%、纳米硅胶24%~75%、石墨烯5%~12%、烧结后的陶瓷粘土10%~35%。
进一步地,防爆箱的连接缝隙处设有加速度传感器;防爆箱的内表面和/或外表面设有散热槽。
进一步地,电池调温装置还包括处理器和内部温度传感器,内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,并传送至控制器;处理器根据内部温度数据向双向开关发送调温指令,并通过双向开关控制半导体元件对电池进行调温。
第二方面,本发明还提供了一种自动调温电池,包括上述电池调温装置。
第三方面,本发明还提供了一种电池调温方法,采用上述电池调温装置,包括如下步骤:双向开关控制半导体元件处于制冷模式、加热模式或关闭模式;当半导体元件处于制冷模式或加热模式时,半导体元件与电池之间进行热交换;当半导体元件处于关闭模式时,半导体元件与电池之间不进行热交换。
进一步地,当电池调温装置包括控制器和内部温度传感器时,包括如下步骤:
步骤S1:内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,并传送至控制器;
步骤S2:控制器接收内部温度数据,并判断内部温度数据是否处于内部温度阈值范围内,内部温度数据高于内部温度阈值范围,控制器控制半导体元件处于制冷模式,对电池进行降温;内部温度数据低于内部温度阈值范围,控制器控制半导体处于加热模式,对电池进行升温;内部温度数据位于内部温度阈值范围内,控制器控制半导体处于关闭模式。
进一步地,当电池调温装置包括控制器、内部温度传感器和加速度传感器时,包括如下步骤:
步骤S1’:内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,加速度传感器采集防爆箱的缝隙处气体的加速度数据,并传送至控制器;
步骤S2’:控制器接收内部温度数据和加速度数据,并判断加速度数据是否高于加速度危险阈值,加速度数据高于加速度危险阈值范围,执行步骤S3’;加速度数据低于加速度危险阈值,电池正常工作;
步骤S3’:判断加速度数据是否高于加速度爆炸阈值范围,加速度数据高于加速度爆炸阈值范围,电池启动断电保护功能,电池关闭;加速度数据低于加速度爆炸阈值范围,执行步骤S4’;
步骤S4’:判断电池内部温度数据是否高于爆炸温度阈值,电池内部温度数据高于爆炸温度阈值,关闭电池中至少一半的电池单元,控制器控制半导体元件处于制冷模式,对电池进行降温;电池内部温度数据低于爆炸温度阈值,电池正常工作。
与现有技术相比,本发明有益效果如下:
a)本发明提供的电池调温装置采用具有加热模式、制冷模式和关闭模式的半导体元件代替蒸发器,从而更加节约能量,实现对电池的调温,确保电池的加温与冷却直接发生在电池内部和外表面,以进一步提高能量的使用效率,延长电池的使用寿命。
b)本发明提供的本发明提供的电池调温装置在极寒环境中,通过半导体元件对电池进行升温,能够保证电池不会因为温度过低停止工作。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为现有技术中电池和防爆箱的结构示意图;
图2为本发明实施例一的电池调温装置的结构示意图;
图3为本发明实施例二的电池调温装置与电池的位置关系示意图;
图4为本发明实施例三的电池调温方法的流程图。
附图标记:
1-内换热板;2-外换热板;3-半导体元件;4-盖板。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例一
本实施例提供了一种电池调温装置,如图2所示,包括双向开关、内换热板1、外换热板2以及具有加热模式、制冷模式和关闭模式的半导体元件3,外换热板2与电池的外表面相接触,内换热板1位于电池的内部,外换热板2和内换热板1均与半导体元件3相接触;双向开关用于控制半导体元件3处于加热模式、制冷模式或关闭模式。
当电池温度过高(电池温度为45℃以上)时,双向开关将半导体元件3切换至制冷模式,对电池进行降温;当电池温度过低(电池温度为5℃以下)时,双向开关将半导体元件3切换至加热模式,对电池进行升温;当电池温度处于安全的阈值范围内,则双向开关将半导体元件3切换至关闭模式,不会对电池进行降温或升温,从而实现对电池的调温。
与现有技术相比,本实施例提供的电池调温装置采用具有加热模式、制冷模式和关闭模式的半导体元件3代替蒸发器,从而更加节约能量,实现对电池的调温,确保电池的加温与冷却直接发生在电池内部和外表面,以进一步提高能量的使用效率,延长电池的使用寿命。尤其是在极寒环境中,通过半导体元件3对电池进行升温,能够保证电池不会因为温度过低停止工作。
为了提高内换热板1的换热效率,可以将内换热板1的形状设计成波浪状或梳状。在体积相同的情况下,相对于整体平面形状的内换热板1,波浪状或梳状的内换热板1与电池中电解液的接触面积更大,增大内换热板1与电池的换热面积,从而提高内换热板1的换热效率。
同样地,为了提高内换热板1的换热效率,也可以在内换热板1的表面设置多个换热翅片或者多个换热凸起,通过换热翅片或换热凸起来增大内换热板1与电池的换热面积,从而提高内换热板1的换热效率。
为了提高外换热板2的换热效率,在电池温度过高时能够提高电池的散热效率,可以在外换热板2的外侧设置外换热板散热槽,通过外换热板散热槽来提高外换热板2的散热效率,进而提高电池的散热效率。
需要说明的是,在极端寒冷的地区,为了能够实现池调温装置对电池的快速加热,也可以在外换热板2的外侧设置保温层,这样,当电池温度过低时,半导体元件3处于加热模式,半导体元件3的热量通过外换热板2的内侧壁传递至电池,外换热板2外侧的保温层能够避免外换热板2的热量散发至外部环境中,从而提高了外换热板2与电池之间的热交换,实现池调温装置对电池的快速加热。
但是,考虑到保温层的覆盖面积过大会影响电池自身的散热,因此,外换热板2的内表面面积与电池的表面积之比应该小于或等于1:10,也就是说,外换热板2的覆盖率应该小于或等于10%。
为了便于安装,半导体元件3可以位于电池的盖板4中,将半导体元件3置于电池的盖板4中,利用电池的原有空间放置半导体元件3,可以节省空间,提高上述电池调温装置的结构紧凑性。
为了实现电池的防爆,上述电池调温装置还可以包括填充有智能散热材料的防爆箱,电池位于智能散热材料中。智能散热材料能够根据电池的温度智能调节自身的散热速率,当环境温度过高时,智能散热材料的分子活性高,散热速度加快;当环境温度过低时,智能散热材料的分子活性变低,散热速率降低,从而能够智能散热;同时,由于智能散热材料为胶体状,缓冲效果好,在电池受到碰撞的时候,能够起到缓冲作用,从而能够防止电池由于碰撞而产生爆炸的问题。
具体来说,上述智能散热材料包括智能纳米材料和无机材料,智能纳米材料的质量百分比为7%~50%,无机材料的质量百分比为50%~93%。其中,智能纳米材料包括智能异丙基丙烯酰胺聚合物和智能芦荟胶,无机材料包括硅胶(例如,纳米硅胶)、石墨烯(例如,鳞片石墨烯粉末)和烧结后的陶瓷粘土,其组成按质量百分比为智能异丙基丙烯酰胺聚合物5%~24%、智能芦荟胶5%~6%、纳米硅胶24%~75%、石墨烯5%~12%、烧结后的陶瓷粘土10%~35%。当电池温度过高时,智能异丙基丙烯酰胺聚合物和智能芦荟胶的分子活性高,散热速度加快;当电池温度过低时,智能异丙基丙烯酰胺聚合物和智能芦荟胶的分子活性变低,散热速率降低,从而能够智能散热。此外,将智能异丙基丙烯酰胺聚合物和智能芦荟胶的含量限定在上述范围内,使得散热速率能够达到一个平衡点,保证在电池温度过高和过低的情况下,智能散热材料的散热速率与电池所需散热速率始终相匹配。
此外,上述智能散热材料为纳米导热胶体材料,具有较好的缓冲性能,从而能够降低电池在温度过高的情况下产生爆炸的危险。
需要说明的是,上述智能异丙基丙烯酰胺聚合物的分子式为[C6H11NO]n,智能芦荟胶的分子式为C15H10O5,所谓智能是指智能异丙基丙烯酰胺聚合物和智能芦荟胶的分子活性能够随温度的变化而变化,举例来说,当环境温度高时,智能异丙基丙烯酰胺聚合物和智能芦荟胶的分子活性高,散热速度快,当环境温度低时,智能异丙基丙烯酰胺聚合物和智能芦荟胶的分子活性地,散热速度慢。此外,还需要说明的是,之所以采用烧结后的陶瓷粘土,是因为陶瓷粘土通过烧结能够烧掉有机物,形成纳米效应,从而能够更好地与纳米硅胶相混合,提高智能散热材料的均匀性。
为了扩大上述智能散热材料的使用温度范围,可以在上述智能材料中可以添加TiO2和/或Al2O3,TiO2的质量百分比为5%~12%、Al2O3的质量百分比为5%~24%。两者的具体含量需要根据对不同地区电池工作的环境温度下降温效率的要求和降温成本的平衡选择适合的比例。具体来说,当电池工作的环境温度为17℃~34℃时,上述智能散热材料中,TiO2的质量百分比为9%~12%、Al2O3的质量百分比为5%~14%;当电池工作的环境温度为-2℃~16℃时,上述智能散热材料中,TiO2的质量百分比为5%~9%、Al2O3的质量百分比为14%~24%。在环境温度较高的南方地区,智能散热材料中TiO2比例高,这是因为,TiO2具有良好的亲水性,对紫外线带来的热量的分散作用较为均匀,热分散性好,抗紫外线能力强;在温度较低的北方地区,智能散热材料中Al2O3比例高,这是因为,Al2O3的耐低温性能好,可以重复利用,在低温下仍能具有良好的活性,从而提高智能散热材料的散热稳定性。
具体来说,上述智能散热材料的制备方法,可以包括如下步骤:
步骤a:将硅胶与智能异丙基丙烯酰胺聚合物复合得到智能异丙基丙烯酰胺聚合物复合物,通常为粉末;将智能异丙基丙烯酰胺聚合物复合物与智能芦荟胶混合得到胶状物;
将石墨烯与烧结后的陶瓷粘土复合得到石墨烯复合物;
步骤b:将胶状物与石墨烯复合物、TiO2和Al2O3混合均匀,得到智能散热材料。
为了提高防爆箱的换热效率,防爆箱的内表面和/或外表面均可以设置散热槽,将散热槽作为调温再生器,散热槽能够加速防爆箱内部与工作环境的热交换,避免热交换效率低而造成的电池爆炸事故的发生。可以理解的是,当防爆箱的内表面设有散热槽时,智能散热材料也填充在散热槽中,从而能够提高智能散热材料与防爆箱的接触面积,不仅能够提高散热效率,而且能够防止智能散热材料从防爆相关中脱出。
通常情况下,防爆箱会包括箱体以及盖设于箱体的开口端的端盖,为了防止电池在碰撞过程中发生爆炸,箱体与端盖的连接缝隙处设有加速度传感器(例如,型号为MAG3110的加速度传感器),加速度传感器采集箱体与端盖的连接缝隙处的加速度数据。当加速度数据超过加速度阈值时,说明有意外碰撞发生,启动断电保护功能,电池关闭,防止爆炸的发生。
为了实现上述电池调温装置的自动控制,其还可以包括处理器,处理器向双向开关发送调温指令,并通过双向开关控制半导体元件3处于加热模式或制冷模式。
为了能够实时监测电池内部和环境温度,上述电池调温装置还包括内部温度传感器,内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,并传送至控制器。当内部温度数据高于内部温度阈值时,控制器向双向开关发送制冷指令,双向开关根据制冷指令控制半导体元件3处于制冷模式,对电池进行降温;当内部温度数据低于内部温度阈值时,控制器向双向开关发送加热指令,双向开关根据加热指令控制半导体元件3处于加热模式,对电池进行升温。
为了能够提前预知电池的内部温度,可以在上述电池调温装置中设置环境温度传感器,环境温度传感器采集电池工作环境中的环境温度数据,并传送至控制器。需要说明的是,上述环境温度是指空气干球温度。当电池的工作环境温度过高,很可能导致电池内部温度过高,工作环境温度过低,很可能导致电池内部温度过低,并且工作环境温度可以在一定程度上预测电池内部温度。当环境温度数据高于环境温度阈值时,此时,即使内部温度数据没有超过内部温度阈值,控制器也会向双向开关发送制冷指令,双向开关根据制冷指令控制半导体元件3处于制冷模式,对电池进行降温;当环境温度数据低于环境温度阈值时,控制器向双向开关发送加热指令,双向开关根据加热指令控制半导体元件3处于加热模式,对电池进行升温。通过测定工作环境温度,在电池内部温度过高或过低之前,提前对电池进行相应地降温或升温措施,从而从根本上避免电池内部温度过高或过低的问题。
考虑到电池在充电过程中存在温度过高的问题,因此,在电池充电过程中,半导体元件3需要处于制冷模式,持续对电池进行降温。此外,在充电过程中对电池进行持续降温,可以减少电池的停充散热时间,提高电池的充电速度。需要说明的是,在电池充电过程中,半导体元件3制冷所需电量占电池充电电量的的1%以下。
从节能的角度考虑,上述电池调温装置还包括用于为半导体元件3供电的太阳能电池板,太阳能电池板能够将太阳能转换为电能,从而实现对半导体元件3的供电,进一步节约能源。
为了能够有效地进行加热和制冷,上述半导体单元的制冷功率和加热功率应该在10W~100W范围内,与电池大小有关。
上述半导体元件3可以选择使用普通半导体制成,或者也可以选择使用发电半导体制成。当采用发电半导体作为材料时,半导体元件3自身可以将电池废热转换为电能用于为自身供电,从而能够实现电池废热的有效利用,节约能源。需要说明的是,所谓电池废热是指电池散发的无用的热量,在物理学中,在能量转换过程中,比如电能转换为车辆动能的过程中,如果电能没有完全转换成动能,有部分电能转换成了热能,则此热能就是没有用的废热,也就是电池电量转换中的损耗。这是由于绝大多数金属都有电阻,有电阻的金属在其中通过电流的时候就一定会产生能量损耗,绝大多数情况下此损耗的表现形式就是产生废热。
考虑到内换热板1长期处于电池的电解液中,内换热板1需要由防腐金属材料制成。
为了实现电池调温系统的远程控制,其还可以包括与控制器连接的终端控制器,例如,手机、电脑等,终端控制器可以通过控制器向双向开关发送制冷指令或加热指令,使得半导体元件3处于制冷模式或加热模式,从而能够实现对电池降温或升温的远程控制;同时终端控制器还可以通过控制器控制电池的打开和关闭,避免长时间不用电时不必要的浪费。
具体来说,终端控制器与控制器之间的连接方式可以采用对等网络模式(P2P),终端控制器直接控制控制器,不经过任何服务器,从而能够确保经过网络云上的安全性,终端控制器与控制器之间的数据传输需要进行加密处理,示例性地,可以采用对称加密的方式,对称加密的对称密码用于加密和解密终端控制器与控制器之间传输的数据。
为了保证数据传输的安全性,终端控制器发出的控制指令以及用户的个人信息数据需要通过加密才能够发送至服务器,服务器需要对申述控制指令和个人信息数据进行解密,才能够接收。具体来说,通常用数学计算的方式对终端控制器发出的控制指令以及用户的个人信息数据进行计算生成,数学计算的方式由人为指定,不同的计算方式生成的密码安全性也不同。白噪音是一种不带任何信息特征的信息流,没有信息特征的信息流是无法被破解的,因为破解需要通过信息特征去分析才能破解,具体原理太复杂不作讨论,为了保证信息不被破解,采用人工将传输数据进行加密,将其伪装成白噪音,称其为伪白噪音,如果拥有密码的话还是能够解密伪白噪音的,但是黑客是很难获取到密码的。加密在手机上用APP的方式遵循M2M协议进行,解密在控制器按嵌入式方法进行,这里对称密码生成方式不用常规的异或加减运算,而是采用专门的32字节256位换位算法,以节约运算过程中消耗的能量;将控制指令换位成伪白噪音,防止黑客攻击。
实施例二
本实施例提供了一种自动调温电池,如图3所示,包括实施例一中的电池调温装置。
与现有技术相比,本实施例提供的自动调温电池的有益效果与实施例一中的电池调温装置的有益效果基本相同,在此不一一赘述。
实施例三
本实施例提供了一种电池调温方法,如图4所示,包括如下步骤:双向开关控制半导体元件处于制冷模式或加热模式,半导体元件通过内换热板与电池的内部进行热交换,通过外换热板与电池的外表面进行热交换,对电池进行调温。
与现有技术相比,本实施例提供的电池调温方法的有益效果与实施例一中的电池调温装置的有益效果基本相同,在此不一一赘述。
具体来说,当电池调温装置包括控制器、内部温度传感器、防爆箱和加速度传感器时,上述电池调温方法包括如下步骤:
步骤S1:内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,并传送至控制器;加速度传感器采集防爆箱的缝隙处气体的加速度数据,并传送至控制器;
步骤S2:控制器接收内部温度数据,并判断内部温度数据是否处于内部温度阈值范围内,内部温度数据高于内部温度阈值范围,控制器通过双向开关控制半导体元件处于制冷模式,半导体元件通过内换热板将冷量传递至电池内部,通过外换热板将冷量传递至电池的外表面,对电池进行降温;内部温度数据低于内部温度阈值范围,控制器通过双向开关控制半导体处于加热模式,半导体元件通过内换热板将热量传递至电池内部,通过外换热板将热量传递至电池的外表面,对电池进行升温;内部温度数据位于内部温度阈值范围内,控制器通过双向开关控制半导体处于关闭模式;
控制器接收加速度数据,并判断加速度数据是否高于加速度危险阈值,加速度数据高于加速度危险阈值范围,执行步骤S3;加速度数据低于加速度危险阈值,电池正常工作;
步骤S3:判断加速度数据是否高于加速度爆炸阈值范围,加速度数据高于加速度爆炸阈值范围,电池启动断电保护功能,电池关闭;加速度数据低于加速度爆炸阈值范围,执行步骤S4;
步骤S4:判断电池内部温度数据是否高于爆炸温度阈值,电池内部温度数据高于爆炸温度阈值,关闭电池中至少一半的电池单元,例如,至少一半的电池单元可以是温度较高的电池电源,控制器通过双向开关控制半导体元件处于制冷模式,半导体元件通过内换热板将冷量传递至电池内部,通过外换热板将冷量传递至电池的外表面,对电池进行降温;电池内部温度数据低于爆炸温度阈值,电池正常工作。
通过对电池内部温度和和防爆箱的缝隙处气体的加速度数据的多线监测,能够从根本上避免电池内部温度过高以及碰撞造成的爆炸。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池调温装置,其特征在于,包括双向开关、内换热板、外换热板以及具有调温功能的半导体元件,外换热板与电池的外表面相接触,内换热板位于电池的内部,外换热板和内换热板均与半导体元件相接触;双向开关用于控制半导体元件处于加热模式、制冷模式或关闭模式对电池进行调温。
2.根据权利要求1所述的电池调温装置,其特征在于,所述外换热板的外侧设有外换热板散热槽,所述内换热板的形状设计成波浪状或梳状;
或者,所述外换热板的外侧设有外换热板散热槽,所述内换热板的表面设有多个换热翅片或多个换热凸起。
3.根据权利要求1所述的电池调温装置,其特征在于,所述电池调温装置还包括填充有智能散热材料的防爆箱,电池位于智能散热材料中;
所述智能散热材料包括智能异丙基丙烯酰胺聚合物、智能芦荟胶、硅胶、石墨烯和烧结后的陶瓷粘土。
4.根据权利要求3所述的电池调温装置,其特征在于,所述智能散热材料的组成按质量百分比为智能异丙基丙烯酰胺聚合物5%~24%、智能芦荟胶5%~6%、纳米硅胶24%~75%、石墨烯5%~12%、烧结后的陶瓷粘土10%~35%。
5.根据权利要求3所述的电池调温装置,其特征在于,所述防爆箱的连接缝隙处设有加速度传感器;
所述防爆箱的内表面和/或外表面设有散热槽。
6.根据权利要求1所述的电池调温装置,其特征在于,所述电池调温装置还包括处理器和内部温度传感器,内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,并传送至控制器;处理器根据内部温度数据向双向开关发送调温指令,并通过双向开关控制半导体元件对电池进行调温。
7.一种调温电池,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的电池调温装置。
8.一种电池调温方法,采用如权利要求1至6任一项所述的电池调温装置,其特征在于,包括如下步骤:双向开关控制半导体元件处于制冷模式、加热模式或关闭模式;
当半导体元件处于制冷模式或加热模式时,半导体元件与电池之间进行热交换;当半导体元件处于关闭模式时,半导体元件与电池之间不进行热交换。
9.根据权利要求8所述的电池调温方法,其特征在于,当电池调温装置包括控制器和内部温度传感器时,包括如下步骤:
步骤S1:所述内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,并传送至控制器;
步骤S2:所述控制器接收内部温度数据,并判断内部温度数据是否处于内部温度阈值范围内,所述内部温度数据高于内部温度阈值范围,所述控制器控制半导体元件处于制冷模式,对电池进行降温;所述内部温度数据低于内部温度阈值范围,所述控制器控制半导体处于加热模式,对电池进行升温;所述内部温度数据位于内部温度阈值范围内,所述控制器控制半导体处于关闭模式。
10.根据权利要求8所述的电池调温方法,其特征在于,当电池调温装置包括控制器、内部温度传感器和加速度传感器时,包括如下步骤:
步骤S1’:所述内部温度传感器采集电池内部的内部温度数据,所述加速度传感器采集防爆箱的缝隙处气体的加速度数据,并传送至控制器;
步骤S2’:所述控制器接收内部温度数据和加速度数据,并判断加速度数据是否高于加速度危险阈值,加速度数据高于加速度危险阈值范围,执行步骤S3’;加速度数据低于加速度危险阈值,电池正常工作;
步骤S3’:判断加速度数据是否高于加速度爆炸阈值范围,加速度数据高于加速度爆炸阈值范围,电池启动断电保护功能,电池关闭;加速度数据低于加速度爆炸阈值范围,执行步骤S4’;
步骤S4’:判断电池内部温度数据是否高于爆炸温度阈值,电池内部温度数据高于爆炸温度阈值,关闭电池中至少一半的电池单元,控制器控制半导体元件处于制冷模式,对电池进行降温;电池内部温度数据低于爆炸温度阈值,电池正常工作。
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