CN108428967A - 电池装置和电池装置的散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池装置和电池装置的散热方法，其中，电池装置包括：壳体，所述壳体内形成容置腔，所述壳体开设有与所述容置腔连通的入口和出口；风机，所述风机位于所述容置腔内；电池元器件，所述电池元器件位于所述容置腔内；制冷组件，所述制冷组件设于所述壳体，并位于所述入口处；温度传感器，所述温度传感器设于所述壳体，并位于所述出口处；以及，主控板，所述主控板与所述风机、电池元器件、制冷组件、温度传感器电性连接。本发明技术方案采用风机、制冷组件和温度传感器的设置，实现综合调控电池装置壳体内温度的问题，降低电池壳体内的温度。

Description

电池装置和电池装置的散热方法

技术领域

本发明涉及电池散热技术领域，特别涉及一种电池装置和电池装置的散热方法。

背景技术

电池装置的工作环境存在多方面的问题，目前电池装置内部的温度高是导致电池故障率高的主要原因。温度高不仅影响电池装置使用效率、加快电池装置老化速度、使电池装置维修更加频繁，还降低了电池装置的使用寿命。同时，温度高也是造成电池装置的内部电池元器件炸机的主要原因。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电池装置，旨在降低电池装置内的电池元器件的温度，从而提高电池装置的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提出的电池装置，包括：

壳体，所述壳体内形成容置腔，所述壳体开设有与所述容置腔连通的入口和出口；

风机，所述风机位于所述容置腔内；

电池元器件，所述电池元器件位于所述容置腔内；

制冷组件，所述制冷组件设于所述壳体，并位于所述入口处；

温度传感器，所述温度传感器设于所述壳体，并位于所述出口处；以及，

主控板，所述主控板与所述风机、电池元器件、制冷组件、温度传感器电性连接。

可选地，所述电池装置还包括散热组件，所述散热组件设于所述壳体，并位于所述出口处。

可选地，所述电池装置还包括防尘网和灰尘传感器，所述防尘网罩盖所述入口，所述灰尘传感器设于所述防尘网，并与所述主控板电性连接。

可选地，所述电池装置还包括散热翅片，所述散热翅片贴附于所述电池元器件。

可选地，所述电池装置还包括水冷装置，所述水冷装置包括水箱、水冷管以及控制阀，所述水箱安装于所述壳体，所述水箱内设有水泵，所述控制阀设于所述水冷管，并控制所述水冷管的开闭，所述水冷管贴附于所述电池元器件设置。

可选地，所述电池元器件位于所述壳体的中部，并于所述容置腔内形成两股气流通道。

本发明还提供一种电池装置的散热方法，包括：

温度传感器检测出口处的温度值，当所述温度值大于等于第一预设温度值时，启动风机；

在风机运行第一时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值仍大于等于第一预设温度值，启动制冷组件；

在制冷组件运行第二时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值小于第二预设温度值，关闭制冷组件，并控制风机仍运行第三时间后关闭。

可选地，所述第一预设温度值大于所述第二预设温度值，所述第一预设温度值与所述第二预设温度值的差值范围为5℃至10℃。

可选地，当所述电池装置还包括防尘网和灰尘传感器时，“在风机运行第一时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值仍大于等于第一预设阈值”的步骤后，

还包括：灰尘传感器检测防尘网的灰尘度，若该灰尘度大于预设阈值时，关闭风机，发送灰尘警报信号。

可选地，当所述电池装置还包括水冷装置时，在制冷组件运行第二时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值仍大于第二预设温度值，继续运行制冷组件，并控制风机继续运行，同时开启水泵和控制阀，使水箱内的水冷液流入至水冷管中对电池元器件散热。

本发明技术方案通过采用风机、制冷组件和温度传感器的设置，实现综合调控电池装置壳体内温度的问题，降低电池壳体内的温度。具体的，当温度传感器检测壳体内温度过高时，主控板启用风机，通过风机增加壳体内的空气的流通。外部的空气从入口处进入，进入到壳体内对电池元器件进行散热，然后从出口处流出，带走电池装置内的热量。当温度传感器检测壳体内的温度还是过高时，主控板可进一步启动制冷组件，该制冷组件对入口处的温度进行降温，经降温后的空气进入到壳体内对电池元器件进行散热，然后再由出口处流出。如此，经过多重散热控制的电池装置内的温度较低，符合使用需求，进而提高电池装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电池装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明电池装置的散热方法一实施例的流程步骤示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	电池装置	50	电池元器件
10	壳体	70	制冷组件
				11	容置腔	80	散热组件
111	入口	90	防尘网
				113	出口
30	风机

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电池装置100。

参照图1，在本发明实施例中，该电池装置100包括：

壳体10，所述壳体10内形成容置腔11，所述壳体10开设有与所述容置腔11连通的入口111和出口113；

该壳体10可为金属件，也可为塑料件，可以为分体结构，分为上壳和下壳，通过可拆卸连接组装在一起，可方便电池装置100的整体组装。具体可使用卡扣连接或螺栓连接进行二者的装配。

风机30，所述风机30位于所述容置腔11内；

风机30设置在容置腔11内，提供空气流入和流出的动力，可采用离心风机、也可采用贯流风机。

电池元器件50，所述电池元器件50位于所述容置腔11内；

电池元器件50，一般指的是电池装置100中的一些必备元器件，也是发热产生的主要部件。

制冷组件70，所述制冷组件70设于所述壳体10，并位于所述入口111处；

可为为半导体制冷元器件，具有热-电效应功能，制冷组件70附近产生电子-空穴对，内能减小，温度降低，向外界吸热，称为冷端。

温度传感器(未图示)，所述温度传感器设于所述壳体10，并位于所述出口113处；以及，

主控板(未图示)，所述主控板与所述风机30、电池元器件50、制冷组件70、温度传感器电性连接。

本发明技术方案通过采用风机30、制冷组件70和温度传感器的设置，实现综合调控电池装置100的壳体10内温度的问题，降低电池壳体10内的温度。具体的，当温度传感器检测壳体10内温度过高时，主控板启用风机30，通过风机30增加壳体10内的空气的流通。外部的空气从入口111处进入，进入到壳体10内对电池元器件50进行散热，然后从出口113处流出，带走电池装置100内的热量。当温度传感器检测壳体10内的温度还是过高时，主控板可进一步启动制冷组件70，该制冷组件70对入口111处的温度进行降温，经降温后的空气进入到壳体10内对电池元器件50进行散热，然后再由出口113处流出。如此，经过多重散热控制的电池装置100内的温度较低，符合使用需求，进而提高电池装置100的使用寿命。

进一步地，所述电池装置100还包括散热组件80，所述散热组件80设于所述壳体10，并位于所述出口113处。

散热组件80的设置，可防止出口113处的温度过高，影响电池装置100的使用。散热组件80因也可为半导体散热装置，因电子-空穴对复合，内能增加，温度升高，并向环境放热，称为热端。

在本申请的一实施例中，所述电池装置100还包括防尘网90和灰尘传感器(未图示)，所述防尘网90罩盖所述入口111，所述灰尘传感器设于所述防尘网90，并与所述主控板电性连接。

通过防尘网90，可防止外部灰尘经由入口111进入到壳体10内，从而影响到壳体10内的电池元器件50的使用。而当防尘网90使用的时间过久后，其网格表面会形成堵塞，从而影响外部空气的进入，降低散热效果。而灰尘传感器可检测该防尘网90的堵塞程度。当防尘网90的堵塞程度较高时，对该防尘网90进行更换。该防尘网90一般采用可拆卸连接的方式安装在壳体10上。

进一步的，所述电池装置100还包括散热翅片(未图示)，所述散热翅片贴附于所述电池元器件50。散热翅片可进一步提升电池元器件50的散热效果，可采用铝材制成的散热翅片。一般该散热翅片为一体成型结构，并通过可拆卸安装的方式与电池元器件50组装在一起，从而对电池元器件50进行散热。

当然，为了最大化的实现电池装置100的散热效果，还可以进一步设置：所述电池装置100还包括水冷装置(未图示)，所述水冷装置包括水箱、水冷管以及控制阀，所述水箱安装于所述壳体10，所述水箱内设有水泵，所述控制阀设于所述水冷管，并控制所述水冷管的开闭，所述水冷管贴附于所述电池元器件50设置。

也即，可进一步设置水冷装置进行散热。当温度传感器检测温度极高时，主控板开启控制阀以及水泵，是的水箱内的制冷液(可以为水或其他液体)经由水冷管流经电池元器件50，从而使得电池元器件50的温度降低。

可以理解的是，上述的所有附加的制冷方式可以结合使用，也可以单独使用，根据实际情况而定。

进一步地，所述电池元器件50位于所述壳体10的中部，并于所述容置腔11内形成两股气流通道。

电池元器件50位于壳体10的中部，形成两股气流通道可进一步提升电池元器件50的散热效果。

结合参照图2，本发明还提供一种电池装置100的散热方法，包括：

步骤S10：温度传感器检测出口113处的温度值，当所述温度值大于等于第一预设温度值时，启动风机30；

步骤S20：在风机30运行第一时间后，温度传感器再次检测位于出口113处的温度值，若该温度值仍大于等于第一预设温度值，启动制冷组件70；

步骤S30：在制冷组件70运行第二时间后，温度传感器再次检测位于出口113处的温度值，若该温度值小于第二预设温度值，关闭制冷组件70，并控制风机30仍运行第三时间后关闭。

第一时间、第二时间、第三时间、第一预设温度值以及第二预设温度值的设置可根据电池装置100的规格和型号进行设置。第二时间优选设置为比第一和第三时间要长，如此，可使得电池装置100的散热效果要好。

本方法通过采用风机30、制冷组件70和温度传感器的设置，实现综合调控电池装置100的壳体10内温度的问题，降低电池壳体10内的温度。当温度传感器检测壳体10内温度过高时(大于等于第一预设温度)，主控板启用风机30，通过风机30增加壳体10内的空气的流通。外部的空气从入口111处进入，进入到壳体10内对电池元器件50进行散热，然后从出口113处流出，带走电池装置100内的热量，如此运行第一时间后，温度传感器再次检测壳体10内的温度，还是过高时(仍大于等于第一预设温度值)，主控板可进一步启动制冷组件70，该制冷组件70对入口111处的温度进行降温，经降温后的空气进入到壳体10内对电池元器件50进行散热，然后再由出口113处流出。如此运行第二时间后，温度传感器再次检测温度，若小于第二预设温度值，则证明电池装置100壳体10内的温度适中，可以进行正常工作，关闭制冷组件70后，继续运行风机30组件第三时间的目的是为了带走电池装置100周围环境的热空气。如此，经过多重散热控制的电池装置100内的温度较低，符合使用需求，进而提高电池装置100的使用寿命。

进一步地，所述第一预设温度值大于所述第二预设温度值，所述第一预设温度值与所述第二预设温度值的差值范围为5℃至10℃。第一预设温度值，指的是电池不能继续承受的工作温度。第二预设温度值，指的是电池最佳工作温度，因此，将二者的差值范围控制为5℃至10℃，可实现精细化的降温调控。

进一步地，当所述电池装置100还包括防尘网90和灰尘传感器时，“在风机30运行第一时间后，温度传感器再次检测位于出口113处的温度值，若该温度值仍大于等于第一预设阈值”的步骤后，

还包括：灰尘传感器检测防尘网90的灰尘度，若该灰尘度大于预设阈值时，关闭风机30，发送灰尘警报信号。

在风机30启动降温后，温度值仍大于等于第一预设阈值，有可能是防尘网90的灰尘度过高而导致的风力不足，由此，可先检测防尘网90的灰尘度，更换防尘网90后，在继续运行步骤S10，如果防尘网90的灰尘度小於预设阈值，则继续运行步骤S20。

进一步地，当所述电池装置100还包括水冷装置时，在制冷组件70运行第二时间后，温度传感器再次检测位于出口113处的温度值，若该温度值仍大于第二预设温度值，继续运行制冷组件70，并控制风机30继续运行，同时开启水泵和控制阀，使水箱内的水冷液流入至水冷管中对电池元器件50散热。

同时使用风机30和制冷组件70还是不能多壳体10内的温度进行充分散热时，启动水冷装置，对该壳体10内的温度进行散热，从而进一步提升电池装置100的散热效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内形成容置腔，所述壳体开设有与所述容置腔连通的入口和出口；

风机，所述风机位于所述容置腔内；

电池元器件，所述电池元器件位于所述容置腔内；

制冷组件，所述制冷组件设于所述壳体，并位于所述入口处；

温度传感器，所述温度传感器设于所述壳体，并位于所述出口处；以及，

主控板，所述主控板与所述风机、电池元器件、制冷组件、温度传感器电性连接。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括散热组件，所述散热组件设于所述壳体，并位于所述出口处。

3.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括防尘网和灰尘传感器，所述防尘网罩盖所述入口，所述灰尘传感器设于所述防尘网，并与所述主控板电性连接。

4.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括散热翅片，所述散热翅片贴附于所述电池元器件。

5.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括水冷装置，所述水冷装置包括水箱、水冷管以及控制阀，所述水箱安装于所述壳体，所述水箱内设有水泵，所述控制阀设于所述水冷管，并控制所述水冷管的开闭，所述水冷管贴附于所述电池元器件设置。

6.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池元器件位于所述壳体的中部，并于所述容置腔内形成两股气流通道。

7.一种如权利要求1至7中任意一项所述的电池装置的散热方法，其特征在于，包括：

温度传感器检测出口处的温度值，当所述温度值大于等于第一预设温度值时，启动风机；

在风机运行第一时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值仍大于等于第一预设温度值，启动制冷组件；

在制冷组件运行第二时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值小于第二预设温度值，关闭制冷组件，并控制风机仍运行第三时间后关闭。

8.一种利要求7所述的电池装置的散热方法，其特征在于，所述第一预设温度值大于所述第二预设温度值，所述第一预设温度值与所述第二预设温度值的差值范围为5℃至10℃。

9.一种利要求7所述的电池装置的散热方法，其特征在于，当所述电池装置还包括防尘网和灰尘传感器时，“在风机运行第一时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值仍大于等于第一预设阈值”的步骤后，

还包括：灰尘传感器检测防尘网的灰尘度，若该灰尘度大于预设阈值时，关闭风机，发送灰尘警报信号。

10.一种利要求7所述的电池装置的散热方法，其特征在于，当所述电池装置还包括水冷装置时，在制冷组件运行第二时间后，温度传感器再次检测位于出口处的温度值，若该温度值仍大于第二预设温度值，继续运行制冷组件，并控制风机继续运行，同时开启水泵和控制阀，使水箱内的水冷液流入至水冷管中对电池元器件散热。