CN111463518B - 车载锂电池温度调控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载锂电池温度调控系统，其包括：箱体，包括上箱体和下箱体，所述上箱体设置有箱盖；散热结构，其包括铜网、第一气流通道、第二气流通道、热交换装置、储热放热装置和散热装置，所述铜网间隔设置在所述上箱体内以使相邻两块铜网形成电池夹持空间，第一气流通道、第二气流通道使气流在通道内循环以使上箱体中温度过高时，热量转移至储热放热装置或者释放至外界；上箱体中的热量较低时，储热放热装置中的热量转移至上箱体；控制器，其分别与所述第一温度传感器、能量传感器、第一电控阀门、第二电控阀门、第三电控阀门和气流加速器电性连接。本发明具有增强电池使用的安全性以及维持电池良好充放电特性等特点。

Description

车载锂电池温度调控系统
技术领域
本发明涉及电池领域。更具体地说，本发明涉及一种车载锂电池温度调控系统。
背景技术
新能源电车的核心部件之一为锂电池，其需要适宜的工作温度才能维持良好的充放电特性，以使新能源汽车的续航里程不会减少。然而，新能源汽车处于低温地区或者由于长时间、大电流放电造成的温度过高时，将会使锂电池的工作温度偏离其最适工作温度。因此，将释放出来的热量进行存储以维持电池工作环境温度的相对稳定，将提高电池的工作效率，保证新能源汽车的续航能力不会减少。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种车载锂电池温度调控系统，其能够维持电池周围环境温度的相对稳定，使电池具有良好的充放电特性。
为了根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种车载锂电池温度调控系统，包括：
箱体，其的横截面为矩形，所述箱体的中设置有隔板以将箱体分隔为上箱体和下箱体，所述上箱体的侧壁设置有输出接口，所述上箱体设置有箱盖；
散热结构，其包括铜网、第一气流通道、第二气流通道、热交换装置、储热放热装置和散热装置，所述铜网间隔设置在所述上箱体内以使相邻两块铜网形成电池夹持空间，第一气流通道对称的设置在所述下箱体的前后两侧，所述第二气流通道对称的设置在所述下箱体的左右两侧，所述第一气流通道和第二气流通道相互连通，下箱体左侧的第一气流通道和第二气流通道的连接处设置有第一电控阀门，所述第一气流通道中设置有气流加速器，下箱体右侧的第一气流通道和第二气流通道的连接处设置有第二电控阀门，所述热交换装置设置在所述第一气流通道中，所述散热装置对称设置在所述下箱体的左右两侧，所述散热装置与第一气流通道连接处设置有第三电控阀门，所述储热放热装置设置在所述下箱体的中，且储热放热装置与第二气流通道连通，所述铜网通过导热件与所述热交换装置连接，所述上箱体中设置有第一温度传感器，所述储热放热装置中设置有能量传感器，所述储热放热装置用于将气流中的热量进行收集并存储，也不可以对气流中的热量进行收集并转换为电能，使用时再与热能形式释放；
控制器，其分别与所述第一温度传感器、能量传感器、第一电控阀门、第二电控阀门、第三电控阀门和气流加速器电性连接；
其中，当第一温度传感器检测到上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到储热放热装置的能量值低于预设值f1时，所述控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，气流加速器启动以通过气流将热量带到储热放热装置；
当第一温度传感器检测到的上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值高于预设值f2时，所述控制器控制第一电控阀门关闭，所述第二电控阀门关闭，第三电控阀门打开，气流加速器启动以通过气流将热量带到热交换装置进行释放；
当第一温度传感器检测到上箱体中的温度低于预设值h2，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值高于预设值f3时，所述控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，气流加速器启动以通过气流将储热放热装置中的热量带出，热量经热交换装置传递给铜网以提高上箱体的温度；
当第一温度传感器检测到上箱体中的温度低于预设值h2，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值低于预设值f3时，所述控制器控制所述气流加速器停止工作。
优选的是，所述箱盖的底部设置有密封圈以使箱盖与上箱体密闭连接，所述上箱体中充有氮气。箱盖与上箱体密闭连接，并在上箱体中充入氮气，使锂电池发生破裂时外漏的氮气阻挡了锂原子与氧气的接触，避免产生爆炸。
优选的是，所述箱盖处设置有气阀。通过设置气阀，便于对上箱体进行抽气及充氮气的操作。
优选的是，所述第一气流通道和第二气流通道中的气体为氮气。
优选的是，所述隔板的上表面设置有印制电路板，电池的电极接口与印制电路板电性连接。
优选的是，所述储热放热装置设置有多个，储热放热装置并联设置在所述下箱体中，所述储热放热装置设置有相应的编号，所述储热放热装置上设置有第四电控阀门，当第一温度传感器检测到上箱体中的温度高于预设值h1，且所述储热放热装置中的能量传感器检测到其内部的能量值低于预设值f1时，控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，所述储热放热装置对应的第四电控阀门打开，气流加速器启动以通过气流将热量带到储热放热装置，存在多个储热放热装置的能量值低于预设值f1时，控制器根据其检测到的储热放热装置中的能量值低于预设值f1时的次序，依次对储热放热装置进行储热操作。
优选的是，所述散热装置为螺旋状的铜管，所述铜管的一端与下箱体前侧的第一气流通道连通，另一端与下箱体后侧的第二气流通道连通。
优选的是，所述箱体的内侧壁上设置有隔热保温层。
优选的是，当第一温度传感器检测到的上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值高于预设值f2时，所述控制器控制下箱体后侧的第一电控阀门关闭，下箱体后侧的第二电控阀门打开，下箱体前侧的第一电控打开，下箱体前侧的第二电控阀门关闭，下箱体左侧散热装置与第一气流通道连接处的第三电控阀门打开，控制器启动下箱体后侧第一气流通道中的气流加速器启动，使气体依次通过第一气流通道，第二气流通道，储热放热装置，第二气流通道，散热装置后回到第一气流通道中，。通过使气流通过储热放热装置再通过散热装置，即充分维持储热放热装置热量的不丢失，又及时散去多余的热量，使上箱体中的电池处于较适宜的工作温度。
本发明至少包括以下有益效果：通过设置铜网，当上箱体中电池产生的热量较多导致温度上升时，铜网及时的将热量传输至热交换装置，以便及时的将热量进行存储或者疏散，当上箱体中的电池温度较低时，储热放热装置放出热量，从而通过热交换装置将热量传递给铜网，以维持上箱体中的温度相对稳定，从而维持电池良好的充放电特性；间隔设置铜网有效的屏蔽电磁波辐射信号，防止电磁干扰锂电池的正常工作；箱盖与上箱体密闭连接，并在上箱体中充入氮气，使锂电池发生破裂时外漏的氮气阻挡了锂原子与氧气的接触，避免产生爆炸。本发明具有增强电池使用的安全性以及维持电池良好充放电特性等特点。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明一个实施例中下箱体内部的结构示意图。
1、下箱体；2、气流加速器；3、热交换装置；4、第一气流通道；5、第二气流通道；6、散热装置；7、储热放热装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例
如图1所示，一种车载锂电池温度调控系统，包括：
箱体，其的横截面为矩形，所述箱体的中设置有隔板以将箱体分隔为上箱体和下箱体1，所述上箱体的侧壁设置有输出接口以便于与外界用电设备连接，所述上箱体设置有箱盖；
散热结构，其包括铜网、第一气流通道4、第二气流通道5、热交换装置3、储热放热装置7和散热装置6，所述铜网间隔设置在所述上箱体内以使相邻两块铜网形成电池夹持空间，第一气流通道4对称的设置在所述下箱体1的前后两侧，所述第二气流通道5对称的设置在所述下箱体1的左右两侧，所述第一气流通道4和第二气流通道5相互连通，下箱体1左侧的第一气流通道4和第二气流通道5的连接处设置有第一电控阀门，所述第一气流通道4中设置有气流加速器2，下箱体1右侧的第一气流通道4和第二气流通道5的连接处设置有第二电控阀门，所述热交换装置3设置在所述第一气流通道4中，所述散热装置6对称设置在所述下箱体1的左右两侧，所述散热装置6与第一气流通道4连接处设置有第三电控阀门，所述储热放热装置7设置在所述下箱体1的中，且储热放热装置7与第二气流通道5连通，所述铜网通过导热件与所述热交换装置3连接，所述上箱体中设置有第一温度传感器，所述储热放热装置7中设置有能量传感器；
控制器，其分别与所述第一温度传感器、能量传感器、第一电控阀门、第二电控阀门、第三电控阀门和气流加速器2电性连接；
其中，当第一温度传感器检测到上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到储热放热装置7的能量值低于预设值f1时，所述控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，气流加速器2启动以通过气流将热量带到储热放热装置7，使气流中携带的热量转移并在储热放热装置中进行累积；
当第一温度传感器检测到的上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到的储热放热装置7的能量值高于预设值f2时，所述控制器控制第一电控阀门关闭，所述第二电控阀门关闭，第三电控阀门打开，气流加速器2启动以通过气流将热量带到热交换装置3进行释放到外界环境中；
当第一温度传感器检测到上箱体中的温度低于预设值h2，且能量传感器检测到的储热放热装置7的能量值高于预设值f3时，所述控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，气流加速器2启动以通过气流将储热放热装置7中的热量带出，热量经热交换装置3传递给铜网以提高上箱体的温度；
当第一温度传感器检测到上箱体中的温度低于预设值h2，且能量传感器检测到的储热放热装置7的能量值低于预设值f3时，所述控制器控制所述气流加速器2停止工作。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述箱盖的底部设置有密封圈以使箱盖与上箱体密闭连接，所述上箱体中充有氮气。箱盖与上箱体密闭连接，并在上箱体中充入氮气，使锂电池发生破裂时外漏的氮气阻挡了锂原子与氧气的接触，避免产生爆炸。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述箱盖处设置有气阀。通过设置气阀，便于对上箱体进行抽气后的充氮气的操作。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述第一气流通道4和第二气流通道5中的气体为氮气。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述隔板的上表面设置有印制电路板，电池的电极接口与印制电路板电性连接。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述储热放热装置7设置有多个，储热放热装置7并联设置在所述下箱体1中，所述储热放热装置7设置有相应的编号，所述储热放热装置7上设置有第四电控阀门，当第一温度传感器检测到上箱体中的温度高于预设值h1，且所述储热放热装置7中的能量传感器检测到其内部的能量值低于预设值f1时，控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，所述储热放热装置7对应的第四电控阀门打开，气流加速器2启动以通过气流将热量带到储热放热装置7，存在多个储热放热装置7的能量值低于预设值f1时，控制器根据其检测到的储热放热装置7中的温度低于预设值f1时的次序，依次对储热放热装置7进行储热操作。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述散热装置6为螺旋状的铜管，所述铜管的一端与下箱体1前侧的第一气流通道4连通，另一端与下箱体1后侧的第二气流通道5连通。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述箱体的内侧壁上设置有隔热保温层。
在上述实施例的基础上，在一个实施例中，当第一温度传感器检测到的上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到的储热放热装置7的能量值高于预设值f2时，所述控制器控制下箱体1后侧的第一电控阀门关闭，下箱体1后侧的第二电控阀门打开，下箱体1前侧的第一电控打开，下箱体1前侧的第二电控阀门关闭，下箱体1左侧散热装置6与第一气流通道4连接处的第三电控阀门打开，控制器启动下箱体1后侧第一气流通道4中的气流加速器2启动，使气体依次通过第一气流通道4，第二气流通道5，储热放热装置7，第二气流通道5，散热装置6后回到第一气流通道4中。通过使气流通过储热放热装置7再通过散热装置6，即充分维持储热放热装置7热量的不丢失，又及时散去多余的热量，使上箱体中的电池处于较适宜的工作温度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种车载锂电池温度调控系统，其特征在于，包括：
箱体，其的横截面为矩形，所述箱体的中设置有隔板以将箱体分隔为上箱体和下箱体，所述上箱体的侧壁设置有输出接口，所述上箱体设置有箱盖；
散热结构，其包括铜网、第一气流通道、第二气流通道、热交换装置、储热放热装置和散热装置，所述铜网间隔设置在所述上箱体内以使相邻两块铜网形成电池夹持空间，第一气流通道对称的设置在所述下箱体的前后两侧，所述第二气流通道对称的设置在所述下箱体的左右两侧，所述第一气流通道和第二气流通道相互连通，下箱体左侧的第一气流通道和第二气流通道的连接处设置有第一电控阀门，所述第一气流通道中设置有气流加速器，下箱体右侧的第一气流通道和第二气流通道的连接处设置有第二电控阀门，所述热交换装置设置在所述第一气流通道中，所述散热装置对称设置在所述下箱体的左右两侧，所述散热装置与第一气流通道连接处设置有第三电控阀门，所述储热放热装置设置在所述下箱体的中，且储热放热装置与第二气流通道连通，所述铜网通过导热件与所述热交换装置连接，所述上箱体中设置有第一温度传感器，所述储热放热装置中设置有能量传感器；
控制器，其分别与所述第一温度传感器、能量传感器、第一电控阀门、第二电控阀门、第三电控阀门和气流加速器电性连接；
其中，当第一温度传感器检测到上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到储热放热装置的能量值低于预设值f1时，所述控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，气流加速器启动以通过气流将热量带到储热放热装置；
当第一温度传感器检测到的上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值高于预设值f2时，所述控制器控制第一电控阀门关闭，所述第二电控阀门关闭，第三电控阀门打开，气流加速器启动以通过气流将热量带到热交换装置进行释放；
当第一温度传感器检测到上箱体中的温度低于预设值h2，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值高于预设值f3时，所述控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，气流加速器启动以通过气流将储热放热装置中的热量带出，热量经热交换装置传递给铜网以提高上箱体的温度；
当第一温度传感器检测到上箱体中的温度低于预设值h2，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值低于预设值f3时，所述控制器控制所述气流加速器停止工作。
2.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，所述箱盖的底部设置有密封圈以使箱盖与上箱体密闭连接，所述上箱体中充有氮气。
3.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，所述箱盖处设置有气阀。
4.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，所述第一气流通道和第二气流通道中的气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，所述隔板的上表面设置有印制电路板，电池的电极接口与印制电路板电性连接。
6.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，所述储热放热装置设置有多个，储热放热装置并联设置在所述下箱体中，所述储热放热装置设置有相应的编号，所述储热放热装置上设置有第四电控阀门，当第一温度传感器检测到上箱体中的温度高于预设值h1，且所述储热放热装置中的能量传感器检测到其内部的能量值低于预设值f1时，控制器控制第一电控阀门打开，第二电控阀门打开，第三电控阀门关闭，所述储热放热装置对应的第四电控阀门打开，气流加速器启动以通过气流将热量带到储热放热装置，存在多个储热放热装置的能量值低于预设值f1时，控制器根据其检测到的储热放热装置中的能量值低于预设值f1时的次序，依次对储热放热装置进行储热操作。
7.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，所述散热装置为螺旋状的铜管，所述铜管的一端与下箱体前侧的第一气流通道连通，另一端与下箱体后侧的第二气流通道连通。
8.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，所述箱体的内侧壁上设置有隔热保温层。
9.根据权利要求1所述的车载锂电池温度调控系统，其特征在于，当第一温度传感器检测到的上箱体中的温度高于预设值h1，且能量传感器检测到的储热放热装置的能量值高于预设值f2时，所述控制器控制下箱体后侧的第一电控阀门关闭，下箱体后侧的第二电控阀门打开，下箱体前侧的第一电控打开，下箱体前侧的第二电控阀门关闭，下箱体左侧散热装置与第一气流通道连接处的第三电控阀门打开，控制器启动下箱体后侧第一气流通道中的气流加速器启动，使气体依次通过第一气流通道，第二气流通道，储热放热装置，第二气流通道，散热装置后回到第一气流通道中。
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