CN112687986A - 一种电动汽车的电池系统 - Google Patents
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Abstract
一种电动汽车的电池系统，包括电池组、电池箱，电池组存放在电池箱内，所述电池组由动力电池组和温控电池组构成，所述电池箱为内外双层电池箱，内层电池箱与外层电池箱之间留有空隙，动力电池组设置在内层电池箱内，温控电池组设置在内层电池箱与外层电池箱的空隙间，所述温控电池组外设有电加热装置，温控电池组作为电加热装置的电源，电加热装置上连接多根散热管，多根散热管均匀环绕设在内层电池箱的侧面周围。有益效果在于：外层电池箱为动力电池组提供了一个独立的空间，方便了对动力电池组工作环境温度的调控，温控电池组与电加热装置组合调控动力电池组的工作环境温度，动力电池组为温控电池组补充电能，确保温控电池组持续工作。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车的电池领域，尤其涉及一种电动汽车的电池系统。
背景技术
尽管近几年新能源汽车越来越受到消费者的青睐，但是新能源汽车在电池关键问题上却并没有取得实质性的突破，电池的续航能力受外界环境温度影响较大。关于电池活性最佳温度的问题，受电池材料及制作工艺的影响，电池的活性受到多种因素的制约，其中温度对电池活性的作用最为明显，直观表现就是夏季要比冬季跑的更远，但是这种活性随温度的升高而增强的现象并不意味着温度越高电池活性越强性能就越好。根据有关资料显示，新能源汽车的电池最佳使用温度为25°C，如果温度过高，有可能破坏电池的结构，造成不可逆转的损失。
另外，电动汽车在行驶过程中（尤其是启动、加速、爬坡等高负荷运行时），或者在电池充电和放电时，都会产生大量的热量，从而导致电池温度的上升。当温度过高时，会对电池的性能以及电池状态估计有很大的影响，因此要保证动力电池能够正常工作，电池箱也要能够进行有效的散热，以保证电池的温度在正常的工作温度范围内。
要确保动力电池较稳定的输出电能，所以目前存在的问题，一是动力电池的工作环境温度不能太低也不能太高，需要控制在一定范围内；二是要避免动力电池工作过程中自身发热，同时叠加供暖设备热量，导致工作环境温度过高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种电动汽车的电池系统，可以解决上述背景技术中提出的问题，本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种电动汽车的电池系统，包括电池组、电池箱，电池组存放在电池箱内，所述电池组由动力电池组和温控电池组构成，所述电池箱为内外双层电池箱，内层电池箱与外层电池箱之间留有空隙，动力电池组设置在内层电池箱内，温控电池组设置在内层电池箱与外层电池箱的空隙间。
如上所述，所述温控电池组外设有电加热装置，温控电池组连接电加热装置作为电加热装置的电源，电加热装置上连接多根散热管，多根散热管均匀环绕设在内层电池箱的侧面周围，散热管架设在内层电池箱与外层电池箱的空隙间，所述电加热装置内设有温控开关，温控开关内的温度感应器用于感应内层电池箱与外层电池箱空隙间的环境温度，当环境温度低于设定的数值时，温控开关接通，电加热装置开始加热通过散热管散发热量，提升环境温度，当环境温度高于设置的数值时，温控开关断开，停止加热，控制环境温度在一定数值范围内。
如上所述，所述温控电池组与电加热装置之间设有手动开关，当外界环境温度低时，启动电加热装置，电加热装置开启自动调温模式，当外界环境温度高时，关闭电加热装置。
如上所述，所述温控电池组连接动力电池组，动力电池组作为温控电池组的充电电源，温控电池组与动力电池组之间设置两级开关，一级开关为汽车的启动开关，二级开关为独立充电开关，汽车启动后二级开关接通电源，此时，二级开关才能起到开与关的作用，汽车未启动的情况下，二级开关始终是处于断电状态。
如上所述，所述外层电池箱侧面设有电源线出口和动力电池组充电线接口，所述内层电池箱上设有与外层电池箱对应的电源线接口和充电线接口。
如上所述，所述温控开关启动电加热装置的最低感应温度设定为15摄氏度，所述温控开关断开电加热装置的最高感应温度设定为30摄氏度。
如上所述，所述散热管内设有电热丝，散热管材质为耐热绝缘材料。
如上所述，所述耐热绝缘材料为热塑性聚酰亚胺。
如上所述，所述温控电池组设置在内层电池箱与外层电池箱的一端侧面空隙间，设置温控电池组的侧面空隙间大于内层电池箱与外层电池箱其余侧面的空隙间。
如上所述，所述内层电池箱为方形，内层电池箱四周外侧面的顶部设有多个凹口支座，内层电池箱的侧面和底面上设有散热孔，内层电池箱的底部四周向外凸出形成边角。
如上所述，所述外层电池箱为方形，外层电池箱四周内侧面的顶部设有与内层电池箱四周外侧面对应相同且数量相等的凹口支座，外层电池箱的内部底面上设有多个固定支架，所述固定支架为“Y”字形，固定支架顶部设有镶嵌口，镶嵌口内部设有橡胶垫，所述镶嵌口与内层电池箱底部凸出侧边对应，内层电池箱的底部四周侧边卡扣在外层电池箱底部的固定支架上，当内层电池箱卡扣在外层电池箱后，外层电池箱的各个凹口支座与内层电池箱的各个凹口支座水平对齐，形成多个完整的方形内凹口。
如上所述，所述外层电池箱的内壁上设有散热管支架，用于承托散热管。
如上所述，所述外层电池箱的顶部设有活动盖板，活动盖板的内侧面边缘上设有与上述方形内凹口对应且数量相同的凸出方形扣，当活动盖板盖上时，凸出方形扣将对应扣在方形内凹口内，对应上后可以防止内层电池箱的晃动。
如上所述，所述外层电池箱的侧面设有电动百叶窗，电动百叶窗的电源为动力电池组，电动百叶窗设有独立开关，当动力电池组的外界环境温度高时，可打开百叶窗散热，避免温度过高。
如上所述，所述镶嵌口为向外张开的扇形口。
如上所述，所述活动盖板的外侧面上设有活动拉环，便于起开活动盖板。
如上所述，所述外层电池箱的内壁上设有耐热保温棉，以更好的维持外层电池箱内部温度稳定。
本发明是通过以上技术方案实现的，本发明的有益效果在于：
一、电池箱设内外双层电池箱，内层电池箱与外层电池箱之间留有空隙，动力电池组设置在内层电池箱内，温控电池组设置在内层电池箱与外层电池箱的空隙间，外层电池箱为动力电池组提供了一个独立的空间，方便了对动力电池组工作环境温度的调控；温控电池组也设置在外层电池箱内，使温控电池组也享受了与电力电池组相等的工作环境；
二、通过设置温控电池组与电加热装置为动力电池组的工作环境调控温度，避免了动力电池组在寒冷季节受低温环境的影响，为动力电池组提供了适宜的温度环境；另外，动力电池组又可为温控电池组补充电能，便于温控电池组的持续供热；
三、在外层电池箱的侧面设置电动百叶窗，方便了在环境温度高的情况下动力电池组的散热；
四、内层电池箱悬空架设在外层电池箱内，规避了内层电池箱与外部结构的热传导。
附图说明
图1为本发明一种电动汽车的电池系统的结构示意图；
图2为本发明一种电动汽车的电池系统的外层电池箱内部结构示意图；
图3为本发明一种电动汽车的电池系统的外层电池箱结构示意图；
图4为本发明一种电动汽车的电池系统的固定支架结构示意图；
图5为本发明一种电动汽车的电池系统的内层电池箱部位结构示意图；
图6为本发明一种电动汽车的电池系统的内层电池箱底部视角结构示意图；
图7为本发明一种电动汽车的电池系统的活动盖板结构示意图。
图中1-外层电池箱；2-内层电池箱；3-动力电池组；4-温控电池组；5-电加热装置；6-电动百叶窗；7-方形内凹口；8-散热管；9-凹口支座；10-固定支架；11-橡胶垫；12-散热管支架；13-活动盖板；14-凸出方形扣。
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。
一种电动汽车的电池系统，包括电池组、电池箱，电池组存放在电池箱内，所述电池组由动力电池组3和温控电池组4构成，所述电池箱为内外双层电池箱，内层电池箱2与外层电池箱1之间留有空隙，动力电池组3设置在内层电池箱2内，温控电池组4设置在内层电池箱2与外层电池箱1的空隙间。
具体的，所述温控电池组4外设有电加热装置5，温控电池组4连接电加热装置5作为电加热装置5的电源，电加热装置5上连接多根散热管8，多根散热管8均匀环绕设在内层电池箱2的侧面周围，散热管8架设在内层电池箱2与外层电池箱1的空隙间，所述电加热装置5内设有温控开关，温控开关内的温度感应器用于感应内层电池箱2与外层电池箱1空隙间的环境温度，当环境温度低于十五摄氏度时，温控开关接通，电加热装置5开始加热通过散热管8散发热量，提升环境温度，当环境温度高于三十摄氏度时，温控开关断开，停止加热，控制环境温度在一定数值范围内。此处的环境温度是指内层电池箱2与外层电池箱1空隙间的环境温度。
具体的，所述温控电池组4与电加热装置5之间设有手动开关，当外界环境温度低于十五摄氏度时，启动电加热装置5，电加热装置5开启自动调温模式，当外界环境温度高于25摄氏度时，关闭电加热装置5。此处的外界环境温度是指外界天气温度。
具体的，所述温控电池组4连接动力电池组3，动力电池组3作为温控电池组4的充电电源，温控电池组4与动力电池组3之间设置两级开关，一级开关为汽车的启动开关，二级开关为独立充电开关，汽车启动后二级开关接通电源，此时，二级开关才能起到开与关的作用，汽车未启动的情况下，二级开关始终是处于断电状态。
具体的，所述外层电池箱1侧面设有电源线出口和动力电池组充电线接口，所述内层电池箱2上设有与外层电池箱1对应的电源线接口和充电线接口。
具体的，所述温控开关启动电加热装置5的最低感应温度设定为15摄氏度，所述温控开关断开电加热装置5的最高感应温度设定为30摄氏度。新能源汽车的电池最佳使用温度为25摄氏度，启动电加热装置5的最低感应温度设定为15摄氏度，原因在于动力电池组3工作时自身也会发热，动力电池组3的自身发热量叠加电加热装置5的发热量可以使外层电池箱内的温度较快升高。
具体的，所述散热管8内设有电热丝，散热管8材质为耐热绝缘材料，耐热绝缘材料优选热塑性聚酰亚胺。
具体的，所述温控电池组4设置在内层电池箱2与外层电池箱1的一端侧面空隙间，设置温控电池组4的侧面空隙间大于内层电池箱2与外层电池箱1其余侧面的空隙间。
具体的，所述内层电池箱2为方形，内层电池箱2四周外侧面的顶部设有四个凹口支座9，内层电池箱2的侧面和底面上设有散热孔，内层电池箱2的底部四周向外凸出形成边角。
具体的，所述外层电池箱1为方形，外层电池箱1四周内侧面的顶部设有与内层电池箱2四周外侧面对应相同的四个凹口支座9，外层电池箱1的内部底面上设有多个固定支架10，所述固定支架10为“Y”字形，固定支架10顶部设有镶嵌口，镶嵌口内部设有橡胶垫11，所述镶嵌口与内层电池箱2底部凸出侧边对应，内层电池箱2的底部四周侧边卡扣在外层电池箱1底部的固定支架10上，当内层电池箱2卡扣在外层电池箱1后，外层电池箱1的四个凹口支座9与内层电池箱2的四个凹口支座9水平对齐，形成四个完整的方形内凹口7。
具体的，所述外层电池箱1的内壁上设有散热管支架12，用于承托散热管8。
具体的，所述外层电池箱1的顶部设有活动盖板13，活动盖板13的内侧面边缘上设有与上述方形内凹口7对应的四个凸出方形扣14，当活动盖板13盖上时，凸出方形扣14将对应扣在方形内凹口7内，对应上后可以防止内层电池箱2的晃动。
具体的，所述外层电池箱1的侧面设有电动百叶窗6，电动百叶窗6的电源为动力电池组3，电动百叶窗6设有独立开关，当动力电池组3的外界环境温度高时，可打开百叶窗6散热，避免温度过高。
具体的，所述活动盖板13的外侧面上设有活动拉环，便于起开活动盖板13。
具体的，所述外层电池箱1的内壁上设有耐热保温棉，以更好的维持外层电池箱1内部温度稳定。在所述电动百叶窗6处，耐热保温棉是分开贴在电动百叶窗6的窗叶上，当电动百叶窗6打开时不影响散热。
本发明的工作原理在于，寒冷季节，温控电池组4与电加热装置5组合，不论汽车启动还是未启动状态，全天候确保动力电池组3周边的环境温度在一定数值以上，避免低温环境影响动力电池组3的活性。温控电池组4连接动力电池组3，在汽车启动的情况下，动力电池组3可给温控电池组4充电，以维持温控电池组4的电能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动汽车的电池系统，包括电池组、电池箱，电池组存放在电池箱内，其特征在于：所述电池组由动力电池组（3）和温控电池组（4）构成，所述电池箱为内外双层电池箱，内层电池箱（2）与外层电池箱（1）之间留有空隙，动力电池组（3）设置在内层电池箱（2）内，温控电池组（4）设置在内层电池箱（2）与外层电池箱（1）的空隙间；
所述温控电池组（4）外设有电加热装置（5），温控电池组（4）连接电加热装置（5）作为电加热装置的电源，电加热装置（5）上连接多根散热管（8），多根散热管（8）均匀环绕设在内层电池箱（2）的侧面周围，散热管（8）架设在内层电池箱（2）与外层电池箱（1）的空隙间，所述电加热装置（5）内设有温控开关，温控开关内的温度感应器用于感应内层电池箱（2）与外层电池箱（1）空隙间的环境温度，当环境温度低于设定的数值时，温控开关接通，电热装置（5）开始加热通过散热管（8）散发热量，提升环境温度，当环境温度高于设置的数值时，温控开关断开，停止加热，控制环境温度在一定数值范围内；
所述温控电池组（4）与电加热装置（5）之间设有手动开关，当外界环境温度低时，启动电加热装置（5），电加热装置（5）开启自动调温模式，当外界环境温度高时，关闭电加热装置（5）；
所述温控电池组（4）连接动力电池组（3），动力电池组（3）作为温控电池组（4）的充电电源，温控电池组（4）与动力电池组（3）之间设置两级开关，一级开关为汽车的启动开关，二级开关为独立充电开关，汽车启动后二级开关接通电源，此时，二级开关才能起到开与关的作用，汽车未启动的情况下，二级开关始终是处于断电状态；
所述外层电池箱（1）侧面侧面设有电源线出口和动力电池组充电线接口，所述内层电池箱（2）上设有与外层电池箱（1）对应的电源线接口和充电线接口。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述温控开关启动电加热装置的最低感应温度设定为15摄氏度，所述温控开关断开电加热装置（5）的最高感应温度设定为30摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述散热管（8）内设有电热丝，散热管（8）材质为耐热绝缘材料。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述耐热绝缘材料为热塑性聚酰亚胺。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述温控电池组（4）设置在内层电池箱（2）与外层电池箱（1）的一端侧面空隙间，设置温控电池组（4）的侧面空隙间大于内层电池箱（2）与外层电池箱（1）其余侧面的空隙间。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述内层电池箱（2）为方形，内层电池箱（2）四周外侧面的顶部设有多个凹口支座（9），内层电池箱（2）的侧面和底面上设有散热孔，内层电池箱（2）的底部四周向外凸出形成边角；
所述外层电池箱（1）为方形，外层电池箱（1）四周内侧面的顶部设有与内层电池箱（2）四周外侧面对应相同且数量相等的凹口支座（9），外层电池箱（1）的内部底面上设有多个固定支架（10），所述固定支架（10）为“Y”字形，固定支架（10）顶部设有镶嵌口，镶嵌口内部设有橡胶垫（11），所述镶嵌口与内层电池箱（2）底部凸出侧边对应，内层电池箱（2）的底部四周侧边卡扣在外层电池箱（1）底部的固定支架（10）上，当内层电池箱（2）卡扣在外层电池箱（1）后，外层电池箱（1）的各个凹口支座（9）与内层电池箱（2）的各个凹口支座（9）水平对齐，形成多个完整的方形内凹口（7）；
所述外层电池箱（1）的内壁上设有散热管支架（12），用于承托散热管（8）；
所述外层电池箱（1）的顶部设有活动盖板（13），活动盖板（13）的内侧面边缘上设有与上述方形内凹口（7）对应且数量相同的凸出方形扣（14），当活动盖板（13）盖上时，凸出方形扣（14）将对应扣在方形内凹口（7）内。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述镶嵌口为向外张开的扇形口。
8.根据权利要求6所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述活动盖板（13）的外侧面上设有活动拉环。
9.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述外层电池箱（1）的侧面设有电动百叶窗（6），电动百叶窗（6）的电源为动力电池组（3），电动百叶窗（6）设有独立开关。
10.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池系统，其特征在于：所述外层电池箱（1）的内壁上设有耐热保温棉，在所述电动百叶窗（6）处，耐热保温棉分开贴在电动百叶窗（6）的窗叶上。
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