CN109360916B - 一种具有智能温控功能的电池装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有智能温控功能的电池装置，包括下箱体、上箱体、第一支座、第二支座、第三支座、第四支座、囊袋、进口管组件、进口汇总管件、进口接件、出口管组件、出口汇总管件、出口接件、空腔、电池组、储液箱、电动水泵、散热器、电加热器、电磁阀、控制器、温度传感器；本发明在低温时，利用电加热器能够对电池箱进行加热，避免电池在低温时电能储备量急剧下降；在温度高时，利用散热系统对电池进行有效散热，以保证电池在合适的温度区间工作，提高车辆续驶里程；通过电磁阀的开闭引起冷却液压力和速度波动，起到振动强化散热的作用；采用温度传感器构建闭环控制系统，实现智能化。

Description

一种具有智能温控功能的电池装置
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种具有智能温控功能的电池装置。
背景技术
近年来我国电动汽车得到了快速发展，然而电动汽车依然有很多技术问题尚未得到有效解决，其中车用电池技术是制约电动车发展的关键问题。电池的能量工作状态对温度比较敏感，温度过高或过低都会对电池造成不良影响。
当电动车进行加速行驶或者充电状态时，会导致电池发热，进而导致电池模组内部产生较高温度，如果这些产生的热量不能完全散失到环境中就会引起电池内部热量的积累。一旦热量的积累达到电池内部的高温点，有可能引发电池的热失控。在高温状态下，不仅影响电池的使用寿命，还会导致发生爆炸，引发事故。
电池的使用安全是目前制约电动车推广的一个重要因素，为了有效给电池进行降温，目前主要采用的是风冷和水冷方式。就现有技术而言，风冷模式主要是采用一个气泵给电池模组内部通风，由风将热量带出，然而这种模式存在有的区域风速快，有的区域风速慢的缺点，导致换热不均匀。采用水冷的模式也存在电池部件各区域换热不均的现象。
温度较低，对电池影响也很大。在美国汽车协会进行的测试中，一辆电动汽车在75华氏度(约合24℃)时的续航里程为105英里(约合169公里)，20华氏度(约合7℃)时候就会降至43英里(约合69公里)——下降幅度高达60％。电池在气候转冷后就不那么活跃，铅蓄电池、锂电池和燃料电池等都会受到低温的影响，只是程度不同而已。
综上所述，无论是电池充电状态还是在使用过程中，都需要对电池的工作温度进行有效控制，这样才能更好发挥电池的效能，以保证电池的充电能量和车辆的续驶里程，因此，另辟蹊径，研究一种具有智能温控功能的电池装置成为必要。
发明内容
本发明针对目前现有电池温控技术存在的不足，提供一种具有智能温控功能的电池装置，在低温时，能够对电池箱进行加热；在温度高时，能够对电池进行有效散热，以保证电池在合适的温度区间工作，提高车辆续驶里程。
本发明是通过如下技术措施实现的：
一种具有智能温控功能的电池装置，包括下箱体、上箱体、第一支座、第二支座、第三支座、第四支座、囊袋、进口管组件、进口汇总管件、进口接件、出口管组件、出口汇总管件、出口接件、空腔、电池组、储液箱、电动水泵、散热器、电加热器、电磁阀、控制器、温度传感器；所述的下箱体、上箱体通过螺栓固定，下箱体、上箱体接触面间安装有密封圈；所述的第一支座、第二支座固定安装在下箱体中；所述的第一支座、第二支座、第三支座、第四支座均为L型，横向的部分加工有圆形槽口，用于支撑电池组，竖向部分加工有半圆形槽口，用于电池接线端子穿过和布线；所述的电池组放置于第一支座、第二支座的横向槽口中，进行支撑定位，第三支座、第四支座分别配合放置在第一支座、第二支座上，并通过螺栓固定；
所述的电池组套装在囊袋的空腔中，囊袋的前后两侧分别安装有进口管组件、出口管组件；进口管组件穿过第一支座、第三支座上的槽口与进口汇总管件连接，出口管组件穿过第二支座、第四支座上的槽口与出口汇总管件连接，进口汇总管件上安装有进口接件，出口汇总管件上安装有出口接件；
所述的储液箱中装有冷却液，储液箱与电动水泵管路连接，电动水泵与进口接件的连接管路中串联有电磁阀；散热器并联在出口接件、储液箱的连接管路中；
所述的电动水泵、散热器、电加热器、电磁阀、温度传感器分别与控制器电连接，温度传感器实时将采集的温度信号传输给控制器，控制器根据控制策略控制电动水泵、电加热器、电磁阀工作；低温时，电加热器对冷却液进行加热，电加热器的工作电压是电池电压或者是充电电源，此时散热器不工作；控制器控制电磁阀的开闭引起冷却液压力和速度波动，起到振动强化散热的作用；
在行驶过程中，控制器根据温度传感器的实时信号，如果电池温度过高，控制器控制电动水泵、电加热器、电磁阀、散热器工作，给电池组进行散热。
本发明的有益效果是：
一种具有智能温控功能的电池装置，在低温时，利用电加热器能够对电池箱进行加热，避免电池在低温时电能储备量急剧下降；在温度高时，利用散热系统对电池进行有效散热，以保证电池在合适的温度区间工作，提高车辆续驶里程；采用电磁阀的开闭引起冷却液压力和速度波动，起到振动强化散热的作用；采用温度传感器构建闭环控制系统，实现智能化。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明部分结构示意图。
图3为本发明部分结构示意图。
图4为本发明部分结构示意图。
图5为本发明部分结构示意图。
图6为本发明部分结构示意图。
图7为本发明第一支座3结构示意图。
图8为本发明部分结构示意图。
图9为本发明部分结构示意图。
图10为本发明部分结构示意图。
图11为本发明部分结构示意图。
图12为本发明冷却液流向及控制系统原理示意图。
图中，1-下箱体，2-上箱体，3-第一支座，4-第二支座，5-第三支座，6-第四支座，7-囊袋，8-进口管组件，9-进口汇总管件，10-进口接件，11-出口管组件，12-出口汇总管件，13-出口接件，14-空腔，15-电池组，16-储液箱，17-电动水泵，18-散热器，19-电加热器，20-电磁阀，21-控制器，22-温度传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，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申请中的具体含义。
一种具有智能温控功能的电池装置，包括下箱体1、上箱体2、第一支座3、第二支座4、第三支座5、第四支座6、囊袋7、进口管组件8、进口汇总管件9、进口接件10、出口管组件11、出口汇总管件12、出口接件13、空腔14、电池组15、储液箱16、电动水泵17、散热器18、电加热器19、电磁阀20、控制器21、温度传感器22；所述的下箱体1、上箱体2通过螺栓固定，下箱体1、上箱体2接触面间安装有密封圈；所述的第一支座3、第二支座4固定安装在下箱体1中；所述的第一支座3、第二支座4、第三支座5、第四支座6均为L型，横向的部分加工有圆形槽口，用于支撑电池组，竖向部分加工有半圆形槽口，用于电池接线端子穿过和布线；所述的电池组15放置于第一支座3、第二支座4的横向槽口中，进行支撑定位，第三支座5、第四支座6分别配合放置在第一支座3、第二支座4上，并通过螺栓固定；
所述的电池组15套装在囊袋7的空腔14中，囊袋7的前后两侧分别安装有进口管组件8、出口管组件11；进口管组件8穿过第一支座3、第三支座5上的槽口与进口汇总管件9连接，出口管组件11穿过第二支座4、第四支座6上的槽口与出口汇总管件12连接，进口汇总管件9上安装有进口接件10，出口汇总管件12上安装有出口接件13；
所述的储液箱16中装有冷却液，储液箱16与电动水泵17管路连接，电动水泵17与进口接件10的连接管路中串联有电磁阀20；散热器18并联在出口接件13、储液箱16的连接管路中；
所述的电动水泵17、散热器18、电加热器19、电磁阀20、温度传感器22分别与控制器21电连接，温度传感器22实时将采集的温度信号传输给控制器21，控制器21根据控制策略控制电动水泵17、电加热器19、电磁阀20工作；低温时，电加热器19对冷却液进行加热，电加热器19的工作电压是电池电压或者是充电电源，此时散热器18不工作；控制器21控制电磁阀20的开闭引起冷却液压力和速度波动，起到振动强化散热的作用。
在给电池充电时，如果环境温度过低，控制器21根据温度传感器22的实时信号，控制电动水泵17、电加热器19、电磁阀20工作，给电池组15进行加热，此时电加热器采用的电源是充电电源，而且此时散热器18不工作；控制器21控制电磁阀20的开闭引起冷却液压力和速度波动，起到振动强化散热的作用。
在行驶过程中，控制器21根据温度传感器22的实时信号，如果电池温度过高，控制器21控制电动水泵17、电加热器19、电磁阀20、散热器18工作，给电池组15进行散热。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管上面接合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种具有智能温控功能的电池装置，包括下箱体(1)、上箱体(2)、第一支座(3)、第二支座(4)、第三支座(5)、第四支座(6)、囊袋(7)、进口管组件(8)、进口汇总管件(9)、进口接件(10)、出口管组件(11)、出口汇总管件(12)、出口接件(13)、空腔(14)、电池组(15)、储液箱(16)、电动水泵(17)、散热器(18)、电加热器(19)、电磁阀(20)、控制器(21)、温度传感器(22)；所述的下箱体(1)、上箱体(2)通过螺栓固定，下箱体(1)、上箱体(2)接触面间安装有密封圈；所述的第一支座(3)、第二支座(4)固定安装在下箱体(1)中；所述的第一支座(3)、第二支座(4)、第三支座(5)、第四支座(6)均为L型，横向的部分加工有圆形槽口，用于支撑电池组，竖向部分加工有半圆形槽口，用于电池接线端子穿过和布线；所述的电池组(15)放置于第一支座(3)、第二支座(4)的横向槽口中，进行支撑定位，第三支座(5)、第四支座(6)分别配合放置在第一支座(3)、第二支座(4)上，并通过螺栓固定；
所述的电池组(15)套装在囊袋(7)的空腔(14)中，囊袋(7)的前后两侧分别安装有进口管组件(8)、出口管组件(11)；进口管组件(8)穿过第一支座(3)、第三支座(5)上的槽口与进口汇总管件(9)连接，出口管组件(11)穿过第二支座(4)、第四支座(6)上的槽口与出口汇总管件(12)连接，进口汇总管件(9)上安装有进口接件(10)，出口汇总管件(12)上安装有出口接件(13)；
所述的储液箱(16)中装有冷却液，储液箱(16)与电动水泵(17)管路连接，电动水泵(17)与进口接件(10)的连接管路中串联有电磁阀(20)；散热器(18)并联在出口接件(13)、储液箱(16)的连接管路中；
所述的电动水泵(17)、散热器(18)、电加热器(19)、电磁阀(20)、温度传感器(22)分别与控制器(21)电连接，温度传感器(22)实时将采集的温度信号传输给控制器(21)，控制器(21)根据控制策略控制电动水泵(17)、电加热器(19)、电磁阀(20)工作；低温时，电加热器(19)对冷却液进行加热，电加热器(19)的工作电压是电池电压或者是充电电源，此时散热器(18)不工作；控制器(21)控制电磁阀(20)的开闭引起冷却液压力和速度波动，起到振动强化散热的作用；
在行驶过程中，控制器(21)根据温度传感器(22)的实时信号，如果电池温度过高，控制器(21)控制电动水泵(17)、电加热器(19)、电磁阀(20)、散热器(18)工作，给电池组(15)进行散热。
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