CN114335819A - 动力电池包加热装置、动力电池包及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动力电池包加热装置、动力电池包及电动汽车，动力电池包加热装置包括安装板和散热片，安装板设有接线端子，用以与外部电源电连接；散热片固定安装于安装板，散热片形成有容腔，容腔内设有电加热棒以及包裹于电加热棒的匀热介质，电加热棒与接线端子电性连接；其中，散热片用以与动力电池包热导接或者向动力电池包辐射热量。本发明提供的动力电池包加热装置，散热片将热量直接传导至动力电池包或通过空气向动力电池包辐射热量，以实现对动力电池包进行加热，可保证所述动力电池包受热均匀，减小其内部温差，有助于提高动力电池包的使用寿命。

Description

动力电池包加热装置、动力电池包及电动汽车

技术领域

本发明涉及动力电池包技术领域，具体涉及一种动力电池包加热装置、动力电池包及电动汽车。

背景技术

动力电池包作为电动汽车上装载有电池组的主要储能装置，是电动汽车的关键部件，直接影响电动汽车的性能。动力电池包性能受温度的影响较为显著，低温环境下，电池包内电池的内阻会明显升高、容量急剧下降，导致电池包功率不足，进而引起充不进电、车辆启动、续驶里程不足等问题，因此在低温环境下需对电池包进行加热，以保证其正常运行。目前，动力电池包一般采用加热膜进行加热，但加热膜对电池包进行加热时，由于其自身加热速率过快，易导致电池包内的电池模组局部温差较大，从而影响电池包的寿命。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种动力电池包加热装置、动力电池包及电动汽车，旨在解决现有加热装置加热速率过快，导致电池模组局部温差较大，影响电池包寿命的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种动力电池包加热装置，包括：

安装板，设有接线端子，用以与外部电源电连接；以及，

散热片，固定安装于所述安装板，所述散热片形成有容腔，所述容腔内设有电加热棒以及包裹于所述电加热棒的匀热介质，所述电加热棒与所述接线端子电性连接；

其中，所述散热片用以与动力电池包热导接或者向所述动力电池包辐射热量。

可选地，所述动力电池包加热装置还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设于所述散热片，用以监测所述散热片的第一实际温度；以及，

控制器，与所述第一温度传感器以及所述电加热棒电性连接，以在所述第一实际温度满足第一预设条件时，控制所述电加热棒启动制热，在所述第一实际温度满足第二预设条件时，控制所述电加热棒停止制热。

可选地，所述散热片包括相互扣合的第一散热分片和第二散热分片；

所述容腔形成在所述第一散热分片和所述第二散热分片之间。

可选地，所述第一散热分片在与所述第二散热分片相对的端面上设有第一容纳槽，所述第二散热分片在与所述第一散热分片相对的端面上设有与所述第一容纳槽对应的第二容纳槽；

所述容腔包括所述第一容纳槽和所述第二容纳槽。

可选地，所述散热片的材质为铝合金材料；和/或，

所述匀热介质为导热油。

可选地，所述安装板设有连接孔。

本发明还提出一种动力电池包，所述动力电池包包括动力电池包加热装置，所述动力电池包加热装置包括：

安装板，设有接线端子，用以与外部电源电连接；以及，

散热片，固定安装于所述安装板，所述散热片形成有容腔，所述容腔内设有电加热棒以及包裹于所述电加热棒的匀热介质，所述电加热棒与所述接线端子电性连接；

其中，所述散热片用以与动力电池包热导接或者向所述动力电池包辐射热量。

可选地，所述动力电池包加热装置设有多个，多个所述动力电池包加热装置串联和/或并联设置；

所述动力电池包还包括多个电池模组，多个所述电池模组并列排布，相邻两个所述电池模组之间设有一所述动力电池包加热装置。

可选地，所述动力电池包加热装置还包括第一温度传感器以及控制器，所述控制器与所述第一温度传感器以及所述电加热棒电性连接，所述第一温度传感器设于所述散热片，所述动力电池包还包括多个电池模组；

所述动力电池包还包括多个第二温度传感器，多个所述第二温度传感器分别对应设于多个所述电池模组，用以分别监测多个所述电池模组的多个第二实际温度；

多个所述第二温度传感器与所述控制器电连接，以在所述多个第二实际温度满足第三预设条件时，控制所述电加热棒启动制热，在所述多个第二实际温度满足第四预设条件时，控制所述电加热棒停止制热。

本发明还提出一种电动汽车，所述电动汽车包括动力电池包，所述动力电池包包括：

安装板，设有接线端子，用以与外部电源电连接；以及，

散热片，固定安装于所述安装板，所述散热片形成有容腔，所述容腔内设有电加热棒以及包裹于所述电加热棒的匀热介质，所述电加热棒与所述接线端子电性连接；

其中，所述散热片用以与动力电池包热导接或者向所述动力电池包辐射热量。

本发明的技术方案中，所述动力电池包加热装置，通过所述安装板进行安装固定，所述安装板上设有所述接线端子，用以与外部电源电连接，所述散热片固定安装于所述安装板，所述散热片形成有容腔，所述容腔内设有电加热棒以及包裹于所述电加热棒的匀热介质，所述电加热棒与所述接线端子电性连接，其中，所述散热片用以与动力电池包热导接或者向所述动力电池包辐射热量。在对动力电池包进行加热时，所述接线端子与外部电源连接通电后，所述电加热棒通电发热并加热所述匀热介质，所述匀热介质将热量传导至所述散热片，所述散热片将热量直接传导至所述动力电池包或通过空气向所述动力电池包辐射热量，以实现对所述动力电池包进行加热，可保证所述动力电池包受热均匀，减小其内部温差，有助于提高所述动力电池包的使用寿命。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的动力电池包加热装置的一实施例的结构示意图；

图2为图1中动力电池包加热装置的剖视图；

图3为图1中第一分散热片的结构示意图；

图4为图1中第二分散热片的结构示意图；

图5为图提供的发明提供的动力电池包的一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	动力电池包加热装置	221	第一容纳槽
1	安装板	23	第二散热分片
				11	接线端子	231	第二容纳槽
12	连接孔	3	电加热棒
				2	散热片	4	匀热介质
21	容腔	200	动力电池包
				22	第一散热分片	300	电池模组

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

动力电池包作为电动汽车上装载有电池组的主要储能装置，是电动汽车的关键部件，直接影响电动汽车的性能。动力电池包性能受温度的影响较为显著，低温环境下，电池包内电池的内阻会明显升高、容量急剧下降，导致电池包功率不足，进而引起充不进电、车辆启动、续驶里程不足等问题，因此在低温环境下需对电池包进行加热，以保证其正常运行。目前，动力电池包一般采用加热膜进行加热，但加热膜对电池包进行加热时，由于其自身加热速率过快，易导致电池包内的电池模组局部温差较大，从而影响电池包的寿命。

鉴于此，本发明提出一种动力电池包加热装置，所述散热片将热量直接传导至所述动力电池包或通过空气向所述动力电池包辐射热量，以实现对所述动力电池包进行加热，可保证所述动力电池包受热均匀，减小其内部温差，有助于提高所述动力电池包的使用寿命。图1至图4为本发明提供的动力电池包加热装置的一实施例。图5为本发明提供的动力电池包的一实施例的结构示意图。

如图1至图4所示，本发明提供的所述动力电池包加热装置100包括安装板1和散热片2，所述安装板1设有接线端子11，用以与外部电源电连接；所述散热片2固定安装于所述安装板1，所述散热片2形成有容腔21，所述容腔21内设有电加热棒3以及包裹于所述电加热棒3的匀热介质4，所述电加热棒3与所述接线端子11电性连接；其中，所述散热片2用以与动力电池包200热导接或者向所述动力电池包200辐射热量。

本发明的技术方案中，所述动力电池包加热装置100，通过所述安装板1进行安装固定，所述安装板1上设有所述接线端子11，用以与外部电源电连接，所述散热片2固定安装于所述安装板1，所述散热片2形成有容腔21，所述容腔21内设有电加热棒3以及包裹于所述电加热棒3的匀热介质4，所述电加热棒3与所述接线端子11电性连接，其中，所述散热片2用以与动力电池包200热导接或者向所述动力电池包200辐射热量。在对电池包进行加热时，所述接线端子11与外部电源连接通电后，所述电加热棒3通电发热并加热所述匀热介质4，所述匀热介质4将热量传导至所述散热片2，所述散热片2将热量直接传导至所述动力电池包200或通过空气向所述动力电池包200辐射热量，以实现对所述动力电池包200进行加热，可保证所述动力电池包200受热均匀，减小其内部温差，有助于提高所述动力电池包200的使用寿命。

所述动力电池包加热装置100的开启关闭的具体控制方式不作限定，可以是手动控制，也可以是通过控制程序智能化自动控制。在本实施例中，所述动力电池包加热装置100还包括第一温度传感器和控制器，所述第一温度传感器设于所述散热片2，用以监测所述散热片2的第一实际温度；所述控制器与所述第一温度传感器以及所述电加热棒3电性连接，以在所述第一实际温度满足第一预设条件时，控制所述电加热棒3启动制热，在所述第一实际温度满足第二预设条件时，控制所述电加热棒3停止制热。所述第一预设条件为当所述散热片2温度小于等于10℃时，所述电加热棒3启动制热；所述第二预设条件为当所述散热片2温度大于等于60℃时，所述电加热棒3停止制热。当所述散热片2的所述第一实际温度小于等于10℃时，所述控制器控制所述电加热棒3启动制热，对所述匀热介质4进行加热，提高所述散热片2的温度，以对所述动力电池包200进行加热；当所述散热片2的所述第一实际温度大于等于60℃时，所述控制器控制所述电加热棒3停止制热。通过设置所述第一温度传感器和所述控制器，实现所述动力电池包加热装置100的自动开启和关闭，使所述动力电池包加热装置100的使用更加方便，同时通过对所述散热片2进行监测，并在所述散热片2温度大于等于60℃时，自动关闭所述动力电池包加热装置100，解决所述散热片2温度过高时，所述动力电池包200使用存在安全隐患的问题。

所述电加热棒3设于所述散热片2的容腔21内。具体地，在本实施例中，如图3和图4所示，所述散热片2包括相互扣合的第一散热分片22和第二散热分片23；所述容腔21形成在所述第一散热分片22和所述第二散热分片23之间。通过所述第一散热分片22和所述第二散热分的扣合，以在所述第一散热分片22和所述第二散热分片23之间形成所述容腔21。所述散热片2采用分体式结构设计，加工制造简单，有助于降低所述动力电池包加热装置100的生产成本，提高所述散热片2的生产效率。

更具体地，在本实施例中，如图3和图4所示，所述第一散热分片22在与所述第二散热分片23相对的端面上设有第一容纳槽221，所述第二散热分片23在与所述第一散热分片22相对的端面上设有与所述第一容纳槽221对应的第二容纳槽231；所述容腔21包括所述第一容纳槽221和所述第二容纳槽231。所述第一散热分片22上设置有所述第一容纳槽221，所述第二散热分片23上设置有所述第二容纳槽231，当所述第一散热分片22与所述第二散热分片23扣合后，所述第一容纳槽221和所述第二容纳槽231共同形成所述容纳腔，以容纳所述导电加热棒3和所述匀热介质4。

所述散热片2的具体材质不作限制，可以是铜，也可以是铝合金。在一实施例中，所述散热片2的材质为铝合金材料。所述铝合金材料价格低廉，重量轻，有助于降低所述动力电池包加热装置100的生产成本，同时使所述动力电池包加热装置100的质量更轻。

所述匀热介质4的具体类型不作限定，可以是水，也可以是导热油。在一实施例中，所述匀热介质4为导热油。所述导热油传热效率好，散热快，在所述电加热棒3启动制热时，可快速将热量传递至所述散热片2，提高所述动力电池包加热装置100的反应速度。

需要说明的是，上述两个技术特征可以择一设置，也可以同时设置，具体地，在本实施例中，上述两个技术特征可以同时设置。具体地，所述散热片2的材质为铝合金材料，且所述匀热介质4为导热油。所述散热片2采用铝合金材料制成，价格低廉、重量轻，有助于降低所述动力电池包加热装置100的生产成本，同时减轻所述动力电池包加热装置100的整体质量，所述匀热介质4为所述导热油，具有传热效率好，散热快等优点，可将热量快速传递至所述散热片2，提高所述动力电池包加热装置100的反应速度。

所述动力电池包加热装置100，通过所述安装板1进行安装固定。所述安装板1的具体固定方式不做限制，可以是通过卡扣结构实现固定，也可以是通过连接件实现固定。具体地，在本实施例中，如图1和图2所示，所述安装板1设有连接孔12。通过在所述安装板1上设置所述连接孔12，以通过螺钉与所述连接孔12的配合，实现所述动力电池包加热装置100的可拆卸安装，以便于当所述动力电池包200装热装置异常时，拆下维修或者更换。

本发明还提出一种动力电池包200，所述动力电池包200包括动力电池包加热装置100，所述动力电池包加热装置100的具体结构参照上述实施例，所述动力电池包加热装置100的具体结构如图1至图4所示。可以理解的是，由于本发明所述动力电池包200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

所述动力电池包加热装置100，安装在所述动力电池包200的电池模组300上，所述动力电池包200具有多个所述电池模组300，所述动力电池包200中，多个所述动力电池包加热装置100之间的具连接方式不做限制，在一实施例中，所述动力电池包加热装置100设有多个，多个所述动力电池包加热装置100串联设置；在另一实施例中，所述动力电池包加热装置100设有多个，多个所述动力电池包加热装置100并联设置；在又一实施例中，所述动力电池包加热装置100设有多个，多个所述动力电池包加热装置100串联之后并联。具体地，在本实施例中，如图5所示，所述动力电池包加热装置100设有多个，多个所述动力电池包加热装置100串联设置，且所述动力电池包200还包括多个电池模组300，多个所述电池模组300并列排布，相邻两个所述电池模组300之间设有一所述动力电池包加热装置100。通过在相邻两个所述电池模组300之间设置一所述动力电池包加热装置100，以使一个所述动力电池包加热装置100可同时对相邻两个所述电池模组300进行加热，提高所述动力电池包加热装置100的利用率，同时减少所述动力电池包200中所述动力电池包加热装置100的设置数量，有助于减轻所述电池包的整体重量，降低所述动力电池包200的生产成本。

所述动力电池包加热装置100可根据所述电池模组300的温度开启或关闭。在本实施例中，所述动力电池包加热装置100还包括第一温度传感器以及控制器，所述控制器与所述第一温度传感器以及所述电加热棒3电性连接，所述第一温度传感器设于所述散热片2，所述动力电池包200还包括多个电池模组300；所述动力电池包200还包括多个第二温度传感器，多个所述第二温度传感器分别对应设于多个所述电池模组300，用以分别监测多个所述电池模组300的多个第二实际温度；多个所述第二温度传感器与所述控制器电连接，以在所述多个第二实际温度满足第三预设条件时，控制所述电加热棒3启动制热，在所述多个第二实际温度满足第四预设条件时，控制所述电加热棒3停止制热。所述第三预设条件为当所述电池模组300的温度小于等于10℃时，所述电加热棒3启动制热；所述第四预设条件为当所述电池模组300的温度大于等于30℃时，所述电加热棒3停止制热。当所述电池模组300的温度到达所述第三预设条件，即所述电池模组300的温度小于等于10℃时，所述第二温度传感器检测到的温度数据反馈至所述控制器后，所述控制器控制所述电加热棒3启动制热，所述散热片2对所述电池模组300进行加热，以使所述动力电池包200正常工作；当所述电池模组300的温度到达所述第四预设条件，即所述电池模组300温度大于等于30℃时，所述第二温度传感器检测到的温度数据反馈至所述控制器后，所述控制器控制所述电加热棒3停止制热。根据所述电池模组300的温度，控制所述动力电池包加热装置100的开启和关闭，使所述动力电池包加热装置100的使用更加方便。通过设置所述第一温度传感器，以监测所述散热片2的温度，当所述电池模组300的温度小于等于30℃，而所述散热片2的温度大于等于60℃时，所述电动加热棒停止制热，避免因所述散热片2温度过高，使所述动力电池包200使用存在安全隐患的问题。

本发明还提出一种电动汽车，所述电动汽车包括动力电池包200，所述动力电池包200的具体结构参照上述实施例，所述动力电池包200的具体结构如图5所示。可以理解的是，由于本发明所述电动汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池包加热装置，其特征在于，包括：

安装板，设有接线端子，用以与外部电源电连接；以及，

散热片，固定安装于所述安装板，所述散热片形成有容腔，所述容腔内设有电加热棒以及包裹于所述电加热棒的匀热介质，所述电加热棒与所述接线端子电性连接；

其中，所述散热片用以与动力电池包热导接或者向所述动力电池包辐射热量。

2.如权利要求1所述的动力电池包加热装置，其特征在于，所述动力电池包加热装置还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设于所述散热片，用以监测所述散热片的第一实际温度；以及，

控制器，与所述第一温度传感器以及所述电加热棒电性连接，以在所述第一实际温度满足第一预设条件时，控制所述电加热棒启动制热，在所述第一实际温度满足第二预设条件时，控制所述电加热棒停止制热。

3.如权利要求1所述的动力电池包加热装置，其特征在于，所述散热片包括相互扣合的第一散热分片和第二散热分片；

所述容腔形成在所述第一散热分片和所述第二散热分片之间。

4.如权利要求3所述的动力电池包加热装置，其特征在于，所述第一散热分片在与所述第二散热分片相对的端面上设有第一容纳槽，所述第二散热分片在与所述第一散热分片相对的端面上设有与所述第一容纳槽对应的第二容纳槽；

所述容腔包括所述第一容纳槽和所述第二容纳槽。

5.如权利要求1所述的动力电池包加热装置，其特征在于，所述散热片的材质为铝合金材料；和/或，

所述匀热介质为导热油。

6.如权利要求1所述的动力电池包加热装置，其特征在于，所述安装板设有连接孔。

7.一种动力电池包，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的动力电池包加热装置。

8.如权利要求7所述的动力电池包，其特征在于，所述动力电池包加热装置设有多个，多个所述动力电池包加热装置串联和/或并联设置；

所述动力电池包还包括多个电池模组，多个所述电池模组并列排布，相邻两个所述电池模组之间设有一所述动力电池包加热装置。

9.如权利要求7所述的动力电池包，其特征在于，所述动力电池包加热装置还包括第一温度传感器以及控制器，所述控制器与所述第一温度传感器以及所述电加热棒电性连接，所述第一温度传感器设于所述散热片，所述动力电池包还包括多个电池模组；

所述动力电池包还包括多个第二温度传感器，多个所述第二温度传感器分别对应设于多个所述电池模组，用以分别监测多个所述电池模组的多个第二实际温度；

多个所述第二温度传感器与所述控制器电连接，以在所述多个第二实际温度满足第三预设条件时，控制所述电加热棒启动制热，在所述多个第二实际温度满足第四预设条件时，控制所述电加热棒停止制热。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的动力电池包。

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