CN111048869B - 一种锂电池散热保温系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了锂电池散热保温技术领域的一种锂电池散热保温系统，两组所述固定架的相对一侧侧壁上均固定设置有电子制冷芯片，两组所述电子制冷芯片之间均匀固定装配有冷凝片，所述箱体的内腔顶部右侧固定设置有单片机控制器，所述散热器的右侧壁上开设有和散热通孔相适配的导热通孔，两组所述安装板之间固定装配有导热板，所述散热通道内侧固定装配有散热风扇，所述散热通道内外侧固定装配有过滤棉网，所述箱体的内腔左侧壁底部固定装配有和散热通孔相适配的保温器，能够通过多种方式实现对箱体内部热量的吸收，提高热量的外散效率，同时可以对电池本体起到保温作用，便于实现对电池本体的保护，提高电池本体的使用寿命。

Description

一种锂电池散热保温系统
技术领域
本发明涉及锂电池散热保温技术领域，具体为一种锂电池散热保温系统。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质，随着锂电池的容量越来越大，其散热问题日益成为难题，同时锂电池在气温低的条件下，电池的可用容量减小，放电量减小，导致电动汽车的续航里程减少，锂电池在气温高的条件下，锂电池输出功率增大，自放电率变大，损害电池的性能，温度过高会导致电池内部化学平衡遭到破坏，降低电池的循环寿命，为此，我们提出一种锂电池散热保温系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池散热保温系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池散热保温系统，包括箱体，所述箱体的内腔均匀固定装配有电池本体，相邻两组所述电池本体之间固定装配有保温板，所述保温板内固定装配有热交换管，所述箱体的内腔右侧壁上固定设置有水箱，所述水箱的顶部左后侧固定装配有水泵，所述水泵的输出端固定装配有进水管，所述进水管上均匀固定连接有和热交换管固定连接的分支管，所述热交换管的另一端通过分支管固定连接有回流管，所述回流管的另一端和水箱固定装配，且所述水箱和回流管的装配处固定设置有单向阀，所述箱体的内腔顶部左侧固定设置有固定架，两组所述固定架的相对一侧侧壁上均固定设置有电子制冷芯片，两组所述电子制冷芯片之间均匀固定装配有冷凝片，所述箱体的左侧壁底部开设有散热通孔，所述箱体的内腔顶部右侧固定设置有单片机控制器，所述箱体的左侧壁底部固定装配有散热器，所述散热器的右侧壁上开设有和散热通孔相适配的导热通孔，所述散热器内开设有和导热通孔连通的导热空腔，所述散热器的左侧壁上开设有和导热空腔连通的散热通道，所述导热通孔的内壁上固定粘结有导热片，所述导热空腔内壁顶部和底部均固定设置有安装板，两组所述安装板之间固定装配有导热板，所述散热通道内侧固定装配有散热风扇，所述散热通道内外侧固定装配有过滤棉网，所述箱体的内腔左侧壁底部固定装配有和散热通孔相适配的保温器；
所述箱体包括外护板，所述外护板的内侧壁上固定装配有导热硅脂层，所述导热硅脂层的内侧壁上固定装配有半导体散热板，所述半导体散热板的内侧壁上固定粘结装配有铜散热片，所述铜散热片的内侧壁上固定装配有保温棉；
所述保温器的右侧壁上开设有导风孔，所述保温器的内腔开设有和导风孔连通的容纳槽，所述容纳槽内顶部和底部均开设有向左贯通的导风通道，所述容纳槽内活动装配有挡板，所述容纳槽的内壁上固定设置有和挡板相适配的密封毡圈，所述挡板的左侧壁上固定连接有支撑杆，所述支撑杆的另一端固定装配有衔铁，所述衔铁的左侧壁上固定连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的左端固定在容纳槽内左侧壁上，所述保温器内固定装配有和衔铁相适配的电磁线圈，且所述导风通道和散热通孔连通。
优选的，所述单片机控制器内固定装配有温度传感器，且温度传感器电性输出连接单片机控制器，且所述单片机控制器分别电性输出连接水泵、电子制冷芯片、散热风扇和电磁线圈。
优选的，所述热交换管弯曲回绕装配在保温板内腔，且所述进水管和热交换管的顶端固定连接，所述回流管和热交换管的底端固定连接，且所述保温板宽度和电池本体的宽度相同。
优选的，所述导热空腔的截面宽度大于散热通道的截面宽度，且所述导热通孔、散热通道和散热通孔相对应。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明结构设计合理，电池本体在工作时产生的热量能够通过保温板实现传导，并且单片机控制器中的温度传感器能够时刻检测箱体内部的温度，并将检测值传输给单片机控制器，在单片机控制器检测温度较高时，一方面，能够控制电子制冷芯片工作，实现制冷，冷气通过冷凝片散出，实现对热量的中和，能够降低箱体内的温度，铜散热片能够加速热量的传导，半导体散热板可以提高热量的散失效果，导热硅脂层可以实现热量的传递，能够加速箱体内部的热量的外散，提高散热效果，外护板起到保护作用，另外，单片机控制器能够控制水泵工作，能够将水箱中的冷水通过进水管、分支管导入到热交换管中，保温板对部分热量进行传导后能够和热交换管实现热交换，便于实现对热量的吸收，同时热交换完成的水通过回流管重新流入水箱中，并且单向阀能够保证水不会发生回流，这样能够通过水冷的方式实现散热，提高对箱体内部热量的外散效率；
2.在箱体内温度较高时，单片机控制器能够促控制电磁线圈得电，这样能够对衔铁产生磁吸力，实现对衔铁的吸附，这样能够促使支撑弹簧压缩，同时在衔铁移动时，能够带动挡板越过导风通道收纳在容纳槽中，这样能够实现导风通道和导风孔的连通，这样就可以实现保温器内空气通道的打通，便于实现空气的流通，这样在单片机控制器控制散热风扇工作时，能够带动空气流动，从而能够将箱体内的空气先后通过导风孔、容纳槽、导风通道、散热通孔、导热通孔、导热空腔和散热通道，这样可以实现热量的外散，同时过滤棉网能够实现对外界的灰尘和雨水实现阻隔，起到防护作用，在此过程中，导热板能够加速热量的传导，起到快速散热的效果；
3.在箱体内温度较低时，单片机控制器控制水箱内的电加热棒工作，这样能够对水箱内的水进行加热，这样水泵能够将热水通过进水管导入到热交换管中，从而实现对电池本体的保温，同时保温棉能够起到保温作用，同时单片机控制器控制电磁线圈失电，这样电磁线圈无法实现对衔铁吸引，这样在支撑弹簧的支撑作用下对衔铁实现支撑，能够将挡板装配在容纳槽和导风孔装配处，且挡板和密封毡圈能够实现对导风通道的密封，能够阻止空气的流通，这样能够防止箱体内部的热量外散，可以对电池本体起到保温作用，便于实现对电池本体的保护，提高电池本体的使用寿命。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明A-A截面结构示意图；
图3为本发明保温板剖视结构示意图；
图4为本发明B部放大结构示意图；
图5为本发明保温器结构示意图。
图中：1箱体、101保温棉、102铜散热片、103半导体散热板、104导热硅脂层、105外护板、2电池本体、3保温板、4热交换管、5水箱、6水泵、7进水管、8分支管、9回流管、10单向阀、11固定架、12电子制冷芯片、13冷凝片、14散热通孔、15单片机控制器、16散热器、17导热通孔、18导热空腔、19散热通道、20导热片、21安装板、22导热板、23散热风扇、24过滤棉网、25保温器、251导风孔、252容纳槽、253导风通道、254挡板、255密封毡圈、256支撑杆、257衔铁、258支撑弹簧、259电磁线圈。
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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种锂电池散热保温系统，包括箱体1，箱体1的内腔均匀固定装配有电池本体2，相邻两组电池本体2之间固定装配有保温板3，保温板3内固定装配有热交换管4，箱体1的内腔右侧壁上固定设置有水箱5，水箱5的顶部左后侧固定装配有水泵6，水泵6的输出端固定装配有进水管7，进水管7上均匀固定连接有和热交换管4固定连接的分支管8，热交换管4的另一端通过分支管8固定连接有回流管9，回流管9的另一端和水箱5固定装配，且水箱5和回流管9的装配处固定设置有单向阀10，箱体1的内腔顶部左侧固定设置有固定架11，两组固定架11的相对一侧侧壁上均固定设置有电子制冷芯片12，两组电子制冷芯片12之间均匀固定装配有冷凝片13，箱体1的左侧壁底部开设有散热通孔14，箱体1的内腔顶部右侧固定设置有单片机控制器15，箱体1的左侧壁底部固定装配有散热器16，散热器16的右侧壁上开设有和散热通孔14相适配的导热通孔17，散热器16内开设有和导热通孔17连通的导热空腔18，散热器16的左侧壁上开设有和导热空腔18连通的散热通道19，导热通孔17的内壁上固定粘结有导热片20，导热空腔18内壁顶部和底部均固定设置有安装板21，两组安装板21之间固定装配有导热板22，散热通道19内侧固定装配有散热风扇23，散热通道19内外侧固定装配有过滤棉网24，箱体1的内腔左侧壁底部固定装配有和散热通孔14相适配的保温器25，水箱5内腔固定装配有电加热棒，且电加热棒和单片机控制器15电性连接；
请参阅图4，箱体1包括外护板105，外护板105的内侧壁上固定装配有导热硅脂层104，导热硅脂层104的内侧壁上固定装配有半导体散热板103，半导体散热板103的内侧壁上固定粘结装配有铜散热片102，铜散热片102的内侧壁上固定装配有保温棉101，铜散热片102能够加速热量的传导，半导体散热板103可以提高热量的散失效果，导热硅脂层104可以实现热量的传递，能够加速箱体1内部的热量的外散，提高散热效果，外护板105起到保护作用；
请参阅图5，保温器25的右侧壁上开设有导风孔251，保温器25的内腔开设有和导风孔251连通的容纳槽252，容纳槽252内顶部和底部均开设有向左贯通的导风通道253，容纳槽252内活动装配有挡板254，容纳槽252的内壁上固定设置有和挡板254相适配的密封毡圈255，挡板254的左侧壁上固定连接有支撑杆256，支撑杆256的另一端固定装配有衔铁257，衔铁257的左侧壁上固定连接有支撑弹簧258，支撑弹簧258的左端固定在容纳槽252内左侧壁上，保温器25内固定装配有和衔铁257相适配的电磁线圈259，且导风通道253和散热通孔14连通，在箱体1内温度较高时，单片机控制器15能够促控制电磁线圈259得电，这样能够对衔铁257产生磁吸力，实现对衔铁257的吸附，这样能够促使支撑弹簧258压缩，同时在衔铁257移动时，能够带动挡板254越过导风通道253收纳在容纳槽252中，这样能够实现导风通道253和导风孔251的连通，这样就可以实现保温器25内空气通道的打通，便于实现空气的流通，这样在单片机控制器15控制散热风扇23工作时，能够带动空气流动，同时在箱体1内温度较低时，单片机控制器15控制电磁线圈259失电，这样电磁线圈259无法实现对衔铁257吸引，这样在支撑弹簧258的支撑作用下对衔铁257实现支撑，能够将挡板254装配在容纳槽252和导风孔251装配处，且挡板254和密封毡圈255能够实现对导风通道253的密封，能够阻止空气的流通，这样能够防止箱体1内部的热量外散，可以对电池本体2起到保温作用；
单片机控制器15内固定装配有温度传感器，且温度传感器电性输出连接单片机控制器15，且单片机控制器15分别电性输出连接水泵6、电子制冷芯片12、散热风扇23和电磁线圈259；
热交换管4弯曲回绕装配在保温板3内腔，且进水管7和热交换管4的顶端固定连接，回流管9和热交换管4的底端固定连接，且保温板3宽度和电池本体2的宽度相同；
导热空腔18的截面宽度大于散热通道19的截面宽度，且导热通孔17、散热通道19和散热通孔14相对应。
工作原理：
S1：电池本体2在工作时产生的热量能够通过保温板3实现传导，并且单片机控制器15中的温度传感器能够时刻检测箱体1内部的温度，并将检测值传输给单片机控制器15，在单片机控制器15检测温度较高时，一方面，能够控制电子制冷芯片12工作，实现制冷，冷气通过冷凝片13散出，实现对热量的中和，能够降低箱体1内的温度，铜散热片102能够加速热量的传导，半导体散热板103可以提高热量的散失效果，导热硅脂层104可以实现热量的传递，能够加速箱体1内部的热量的外散，提高散热效果，外护板105起到保护作用，另外，单片机控制器15能够控制水泵6工作，能够将水箱5中的冷水通过进水管7、分支管8导入到热交换管4中，保温板3对部分热量进行传导后能够和热交换管4实现热交换，便于实现对热量的吸收，同时热交换完成的水通过回流管9重新流入水箱5中，并且单向阀10能够保证水不会发生回流，这样能够通过水冷的方式实现散热；
S2：在箱体1内温度较高时，单片机控制器15能够促控制电磁线圈259得电，这样能够对衔铁257产生磁吸力，实现对衔铁257的吸附，这样能够促使支撑弹簧258压缩，同时在衔铁257移动时，能够带动挡板254越过导风通道253收纳在容纳槽252中，这样能够实现导风通道253和导风孔251的连通，这样就可以实现保温器25内空气通道的打通，便于实现空气的流通，这样在单片机控制器15控制散热风扇23工作时，能够带动空气流动，从而能够将箱体1内的空气先后通过导风孔251、容纳槽252、导风通道253、散热通孔14、导热通孔17、导热空腔18和散热通道19，这样可以实现热量的外散，同时过滤棉网24能够实现对外界的灰尘和雨水实现阻隔，起到防护作用，在此过程中，导热板22能够加速热量的传导，起到快速散热的效果；
S3：在箱体1内温度较低时，单片机控制器15控制水箱5内的电加热棒工作，这样能够对水箱5内的水进行加热，这样水泵6能够将热水通过进水管7导入到热交换管4中，从而实现对电池本体2的保温，同时保温棉101能够起到保温作用，同时单片机控制器15控制电磁线圈259失电，这样电磁线圈259无法实现对衔铁257吸引，这样在支撑弹簧258的支撑作用下对衔铁257实现支撑，能够将挡板254装配在容纳槽252和导风孔251装配处，且挡板254和密封毡圈255能够实现对导风通道253的密封，能够阻止空气的流通，这样能够防止箱体1内部的热量外散，可以对电池本体2起到保温作用，便于实现对电池本体2的保护，提高电池本体2的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种锂电池散热保温系统，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的内腔均匀固定装配有电池本体(2)，相邻两组所述电池本体(2)之间固定装配有保温板(3)，所述保温板(3)内固定装配有热交换管(4)，所述箱体(1)的内腔右侧壁上固定设置有水箱(5)，所述水箱(5)的顶部左后侧固定装配有水泵(6)，所述水泵(6)的输出端固定装配有进水管(7)，所述进水管(7)上均匀固定连接有和热交换管(4)固定连接的分支管(8)，所述热交换管(4)的另一端通过分支管(8)固定连接有回流管(9)，所述回流管(9)的另一端和水箱(5)固定装配，且所述水箱(5)和回流管(9)的装配处固定设置有单向阀(10)，所述箱体(1)的内腔顶部左侧固定设置有固定架(11)，两组所述固定架(11)的相对一侧侧壁上均固定设置有电子制冷芯片(12)，两组所述电子制冷芯片(12)之间均匀固定装配有冷凝片(13)，所述箱体(1)的左侧壁底部开设有散热通孔(14)，所述箱体(1)的内腔顶部右侧固定设置有单片机控制器(15)，所述箱体(1)的左侧壁底部固定装配有散热器(16)，所述散热器(16)的右侧壁上开设有和散热通孔(14)相适配的导热通孔(17)，所述散热器(16)内开设有和导热通孔(17)连通的导热空腔(18)，所述散热器(16)的左侧壁上开设有和导热空腔(18)连通的散热通道(19)，所述导热通孔(17)的内壁上固定粘结有导热片(20)，所述导热空腔(18)内壁顶部和底部均固定设置有安装板(21)，两组所述安装板(21)之间固定装配有导热板(22)，所述散热通道(19)内侧固定装配有散热风扇(23)，所述散热通道(19)内外侧固定装配有过滤棉网(24)，所述箱体(1)的内腔左侧壁底部固定装配有和散热通孔(14)相适配的保温器(25)；
所述箱体(1)包括外护板(105)，所述外护板(105)的内侧壁上固定装配有导热硅脂层(104)，所述导热硅脂层(104)的内侧壁上固定装配有半导体散热板(103)，所述半导体散热板(103)的内侧壁上固定粘结装配有铜散热片(102)，所述铜散热片(102)的内侧壁上固定装配有保温棉(101)；
所述保温器(25)的右侧壁上开设有导风孔(251)，所述保温器(25)的内腔开设有和导风孔(251)连通的容纳槽(252)，所述容纳槽(252)内顶部和底部均开设有向左贯通的导风通道(253)，所述容纳槽(252)内活动装配有挡板(254)，所述容纳槽(252)的内壁上固定设置有和挡板(254)相适配的密封毡圈(255)，所述挡板(254)的左侧壁上固定连接有支撑杆(256)，所述支撑杆(256)的另一端固定装配有衔铁(257)，所述衔铁(257)的左侧壁上固定连接有支撑弹簧(258)，所述支撑弹簧(258)的左端固定在容纳槽(252)内左侧壁上，所述保温器(25)内固定装配有和衔铁(257)相适配的电磁线圈(259)，且所述导风通道(253)和散热通孔(14)连通。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池散热保温系统，其特征在于：所述单片机控制器(15)内固定装配有温度传感器，且温度传感器电性输出连接单片机控制器(15)，且所述单片机控制器(15)分别电性输出连接水泵(6)、电子制冷芯片(12)、散热风扇(23)和电磁线圈(259)。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池散热保温系统，其特征在于：所述热交换管(4)弯曲回绕装配在保温板(3)内腔，且所述进水管(7)和热交换管(4)的顶端固定连接，所述回流管(9)和热交换管(4)的底端固定连接，且所述保温板(3)宽度和电池本体(2)的宽度相同。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池散热保温系统，其特征在于：所述导热空腔(18)的截面宽度大于散热通道(19)的截面宽度，且所述导热通孔(17)、散热通道(19)和散热通孔(14)相对应。
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