CN113471574B - 一种温度控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及温度控制装置，包括电池组和防爆箱，电池组设置在防爆箱内，储液间隙内设置有阻燃的冷却液；电池组包括封装外壳和设置在其内呈矩阵排列的多个电池，封装外壳上贯穿设置有多个纵向的通孔，通孔的内壁设置有绝缘的导热件，导热件与电池的外侧表面直接接触；防爆箱上设置有对冷却液进行降温的冷却组件以及将冷却液的液面提升的提升组件；防爆箱的上端转动穿设有多个一一对应伸入通孔的螺旋杆、带动多个螺旋杆旋转的齿轮箱组件、多个一一对应检测螺旋杆带出气体温度的测温单元和控制主机；不仅能够快速的进行不同状态下电池温度检测，同时能够兼顾降温、防爆需求，结构合理且十分紧凑，成本低，同时大幅提升安全性能。

Description

一种温度控制装置及方法
技术领域
本发明涉及温度测量技术领域，更具体地说，涉及一种温度控制装置及方法。
背景技术
随着电池组技术的飞速发展，其应用的领域也越来越广泛；目前使用的电池组大都由较多数量的电池构成，在其使用时需要进行较好的温度测量保护，同时还要考虑防爆、降温需求，目前采用的温度检测装置很难满足该种要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种温度控制装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种温度控制装置，其中，包括电池组和防爆箱，所述电池组设置在所述防爆箱内，所述电池组的底面与所述防爆箱的内底面存在储液间隙，所述电池组的上端与所述防爆箱的内顶面存在溢流间隙，所述电池组的外侧表面与所述防爆箱的内壁存在回流间隙；所述储液间隙内设置有阻燃的冷却液；所述电池组包括封装外壳和设置在其内呈矩阵排列的多个电池，所述封装外壳上贯穿设置有多个纵向的通孔，所述通孔的内壁设置有绝缘的导热件，所述导热件与电池的外侧表面直接接触；所述防爆箱上设置有对所述冷却液进行降温的冷却组件以及将所述冷却液的液面提升至超过所述通孔的底端的提升组件；所述防爆箱的上端转动穿设有多个一一对应伸入所述通孔的螺旋杆、带动多个所述螺旋杆旋转的齿轮箱组件、多个一一对应检测所述螺旋杆带出气体温度的测温单元和控制主机。
本发明所述的温度控制装置，其中，所述齿轮箱组件包括齿轮组和为其提供动力的伺服电机；所述螺旋杆通过旋转轴承安装在所述防爆箱上且所述螺旋杆的上端套设有从动齿轮，多个所述从动齿轮由所述齿轮组带动同向转动。
本发明所述的温度控制装置，其中，所述测温单元包括支架和温度传感器，所述支架与所述防爆箱固定连接，所述温度传感器安装在所述支架上且位于所述螺旋杆的正上方。
本发明所述的温度控制装置，其中，所述提升组件包括活塞组件和驱动其的直线驱动器；所述活塞组件包括活塞缸体和与其配合的活塞杆，所述活塞缸体与所述防爆箱连通。
本发明所述的温度控制装置，其中，所述导热件由导热硅胶制成，且所述导热件设置在相邻的多个电池的围合区域处。
本发明所述的温度控制装置，其中，所述防爆箱上设置有提供进气的呼吸阀。
本发明所述的温度控制装置，其中，所述电池组通过防水接头与所述防爆箱的外部设备进行电连接。
一种温度控制方法，应用如上述的温度控制装置，其实现方法如下：
电池组工作时，齿轮箱组件带动多个螺旋杆转动将电池组上各通孔内气体带出至通孔外部，进行对电池组散热，同时与螺旋杆相对应的测温单元对螺旋杆带出的部分气体进行温度监测；
控制主机接收多个测温单元的监测数据，当数据存在超出设定的正常范围值时控制主机控制提升组件运行提升冷却液的液面，冷却液进入通孔内封堵通孔的底部并与螺旋杆接触，螺旋杆运行将通孔底部的冷却液部分带动上升，冷却液与导热件接触对电池散热；
若测温单元的温度下降至正常范围，则控制提升组件运行降低冷却液的液面至退出通孔，恢复电池组正常工作状态；若测温单元的温度继续上升，则控制提升组件运行提升冷却液的液面至完全淹没电池组，并维持螺旋杆的持续旋转动作。
本发明的有益效果在于：电池组工作时，齿轮箱组件带动多个螺旋杆转动将电池组上各通孔内气体带出至通孔外部，进行对电池组散热，同时与螺旋杆相对应的测温单元对螺旋杆带出的部分气体进行温度监测；控制主机接收多个测温单元的监测数据，当数据存在超出设定的正常范围值时控制主机控制提升组件运行提升冷却液的液面，冷却液进入通孔内封堵通孔的底部并与螺旋杆接触，螺旋杆运行将通孔底部的冷却液部分带动上升，冷却液与导热件接触对电池散热；若测温单元的温度下降至正常范围，则控制提升组件运行降低冷却液的液面至退出通孔，恢复电池组正常工作状态；若测温单元的温度继续上升，则控制提升组件运行提升冷却液的液面至完全淹没电池组，并维持螺旋杆的持续旋转动作；不仅能够快速的进行不同状态下电池温度检测，同时能够兼顾降温、防爆需求，结构合理且十分紧凑，成本低，同时大幅提升安全性能。
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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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获得其他附图：
图1是本发明较佳实施例的温度控制装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的温度控制装置，如图1所示，包括电池组1和防爆箱2，电池组1设置在防爆箱2内，电池组1的底面与防爆箱2的内底面存在储液间隙20，电池组1的上端与防爆箱2的内顶面存在溢流间隙21，电池组1的外侧表面与防爆箱2的内壁存在回流间隙22；储液间隙20内设置有阻燃的冷却液；电池组1包括封装外壳10和设置在其内呈矩阵排列的多个电池11，封装外壳10上贯穿设置有多个纵向的通孔12，通孔12的内壁设置有绝缘的导热件120，导热件120与电池11的外侧表面直接接触；防爆箱2上设置有对冷却液进行降温的冷却组件23以及将冷却液的液面提升的提升组件24；防爆箱2的上端转动穿设有多个一一对应伸入通孔12的螺旋杆25、带动多个螺旋杆25旋转的齿轮箱组件、多个一一对应检测螺旋杆25带出气体温度的测温单元27和控制主机；
电池组工作时，齿轮箱组件带动多个螺旋杆25转动将电池组1上各通孔12内气体带出至通孔12外部，进行对电池组散热，同时与螺旋杆25相对应的测温单元27对螺旋杆25带出的部分气体进行温度监测；控制主机接收多个测温单元27的监测数据，当数据存在超出设定的正常范围值时控制主机控制提升组件24运行提升冷却液的液面，冷却液进入通孔12内封堵通孔12的底部并与螺旋杆25接触，螺旋杆25运行将通孔12底部的冷却液部分带动上升，冷却液与导热件120接触对电池11散热；若测温单元27的温度下降至正常范围，则控制提升组件24运行降低冷却液的液面至退出通孔12，恢复电池组1正常工作状态；若测温单元27的温度继续上升，则控制提升组件24运行提升冷却液的液面至完全淹没电池组1，并维持螺旋杆25的持续旋转动作；不仅能够快速的进行不同状态下电池温度检测，同时能够兼顾降温、防爆需求，结构合理且十分紧凑，成本低，同时大幅提升安全性能；其中，冷却组件可以采用现有的设备，例如半导体制冷设备等等；
优选的，齿轮箱组件包括齿轮组和为其提供动力的伺服电机；螺旋杆25通过旋转轴承28安装在防爆箱2上且螺旋杆25的上端套设有从动齿轮250，多个从动齿轮250由齿轮组带动同向转动；齿轮箱组件选用现有的多输出头的齿轮箱组件即可；整体性好，驱动稳定性好，结构合理且紧凑，占用空间小。
优选的，测温单元27包括支架270和温度传感器271，支架270与防爆箱2固定连接，温度传感器271安装在支架270上且位于螺旋杆25的正上方；依靠螺旋杆25上的螺旋型槽，在螺旋杆旋转时部分气体随螺旋型槽上升到达螺旋杆的上端并排出，温度传感器则对排出的这一部分气体的温度，进而判断通孔内的温度值范围；整体性好，检测效率高。
优选的，提升组件24包括活塞组件和驱动其的直线驱动器242；活塞组件包括活塞缸体240和与其配合的活塞杆241，活塞缸体240与防爆箱2连通；通过直线驱动器来带动活塞杆运动，使得活塞缸体内液体进入防爆箱来提升液面或者将防爆箱内液体抽进活塞缸体来降低液面，结构简洁，控制方便；其中，直线驱动器采用现有的气缸、丝杆等结构即可。
优选的，导热件120由导热硅胶制成，且导热件120设置在相邻的多个电池11的围合区域处；设置时需要注意保障防水，避免电池与水接触。
优选的，防爆箱2上设置有提供进气的呼吸阀26；便于进行防爆箱内部的气压自平衡调节。
优选的，电池组1通过防水接头13与防爆箱2的外部设备进行电连接；便于对外部设备进行供电。
一种温度控制方法，应用如上述的温度控制装置，其实现方法如下：
电池组工作时，齿轮箱组件带动多个螺旋杆转动将电池组上各通孔内气体带出至通孔外部，进行对电池组散热，同时与螺旋杆相对应的测温单元对螺旋杆带出的部分气体进行温度监测；
控制主机接收多个测温单元的监测数据，当数据存在超出设定的正常范围值时控制主机控制提升组件运行提升冷却液的液面，冷却液进入通孔内封堵通孔的底部并与螺旋杆接触，螺旋杆运行将通孔底部的冷却液部分带动上升，冷却液与导热件接触对电池散热；
若测温单元的温度下降至正常范围，则控制提升组件运行降低冷却液的液面至退出通孔，恢复电池组正常工作状态；若测温单元的温度继续上升，则控制提升组件运行提升冷却液的液面至完全淹没电池组，并维持螺旋杆的持续旋转动作；
不仅能够快速的进行不同状态下电池温度检测，同时能够兼顾降温、防爆需求，结构合理且十分紧凑，成本低，同时大幅提升安全性能。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种温度控制装置，其特征在于，包括电池组和防爆箱，所述电池组设置在所述防爆箱内，所述电池组的底面与所述防爆箱的内底面存在储液间隙，所述电池组的上端与所述防爆箱的内顶面存在溢流间隙，所述电池组的外侧表面与所述防爆箱的内壁存在回流间隙；所述储液间隙内设置有阻燃的冷却液；所述电池组包括封装外壳和设置在其内呈矩阵排列的多个电池，所述封装外壳上贯穿设置有多个纵向的通孔，所述通孔的内壁设置有绝缘的导热件，所述导热件与电池的外侧表面直接接触；所述防爆箱上设置有对所述冷却液进行降温的冷却组件以及将所述冷却液的液面提升的提升组件；所述防爆箱的上端转动穿设有多个一一对应伸入所述通孔的螺旋杆、带动多个所述螺旋杆旋转的齿轮箱组件、多个一一对应检测所述螺旋杆带出气体温度的测温单元和控制主机。
2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述齿轮箱组件包括齿轮组和为其提供动力的伺服电机；所述螺旋杆通过旋转轴承安装在所述防爆箱上且所述螺旋杆的上端套设有从动齿轮，多个所述从动齿轮由所述齿轮组带动同向转动。
3.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述测温单元包括支架和温度传感器，所述支架与所述防爆箱固定连接，所述温度传感器安装在所述支架上且位于所述螺旋杆的正上方。
4.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述提升组件包括活塞组件和驱动其的直线驱动器；所述活塞组件包括活塞缸体和与其配合的活塞杆，所述活塞缸体与所述防爆箱连通。
5.根据权利要求1-4任一所述的温度控制装置，其特征在于，所述导热件由导热硅胶制成，且所述导热件设置在相邻的多个电池的围合区域处。
6.根据权利要求1-4任一所述的温度控制装置，其特征在于，所述防爆箱上设置有提供进气的呼吸阀。
7.根据权利要求1-4任一所述的温度控制装置，其特征在于，所述电池组通过防水接头与所述防爆箱的外部设备进行电连接。
8.一种温度控制方法，应用于 如权利要求1-7任一所述的温度控制装置，其特征在于，实现方法如下：
电池组工作时，齿轮箱组件带动多个螺旋杆转动将电池组上各通孔内气体带出至通孔外部，进行对电池组散热，同时与螺旋杆相对应的测温单元对螺旋杆带出的部分气体进行温度监测；
控制主机接收多个测温单元的监测数据，当数据存在超出设定的正常范围值时控制主机控制提升组件运行提升冷却液的液面，冷却液进入通孔内封堵通孔的底部并与螺旋杆接触，螺旋杆运行将通孔底部的冷却液部分带动上升，冷却液与导热件接触对电池散热；
若测温单元的温度下降至正常范围，则控制提升组件运行降低冷却液的液面至退出通孔，恢复电池组正常工作状态；若测温单元的温度继续上升，则控制提升组件运行提升冷却液的液面至完全淹没电池组，并维持螺旋杆的持续旋转动作。
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