CN114475359B - 一种动力电池组温度调节装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池组温度调节装置及控制系统，包括电池箱上下两端设有的电池箱下盖和电池箱上盖，电池箱内位于动力电池组外侧的两端对称固定设有多个网罩，网罩上开设有流通孔；所述电池箱位于对应网罩的位置处均转动连接有旋转筒，所述旋转筒的旋转筒侧壁上开设有开口结构；电池箱下盖设有油液流向调节装置及左通油孔和右通油孔，电池箱上盖设有油液导通装置及上盖通油孔，左通油孔、右通油孔和上盖通油孔均通过阀体与外部设有的油液循环泵连接，本发明具有动力电池组中各个区域的电池单体温度调节均衡一致，温度调节效率高，延长动力电池组的使用寿命，且具有多种温度调节模式等优点。

Description

一种动力电池组温度调节装置及控制系统

技术领域

本发明涉及动力电池组热管理技术领域，具体为一种动力电池组温度调节装置及控制系统。

背景技术

目前，动力电池的主要用途之一是作为车载电源为电动汽车提供电能。随着电动汽车产业的迅猛发展，动力电池技术也得到了广泛的重视。采用圆柱形电池单体进行串并联组装而形成动力电池组，是当前电动汽车用动力电池的一种主流结构形式；由于动力电池组经常需要大电流充放电，会伴有大量的热量产生而使动力电池组温度急剧上升，温度过高将影响动力电池的充放电性能，甚至造成燃烧、爆炸等危险；因此，动力电池组均具有散热装置，主要采用风冷和液冷两种散热方式，其中液冷的散热方式效果较好，现有的动力电池组液冷散热方装置虽然可以将温度控制在目标温度范围内，但是由于动力电池组内的电池单体较多，换热介质入口处的电池单体温度调节效果要优于换热介质出口处的电池单体温度调节效果，存在动力电池组中远离电池壳体区域的电池单体温度调节效果较差，动力电池组中各个电池单体温度调节不均衡，影响动力电池组的容量和使用寿命，从而影响动力电池组的使用性能和使用成本等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种动力电池组温度调节装置及控制系统，动力电池组中各个区域的电池单体温度均衡一致，温度调节效率高，防止动力电池组的容量受温度差异的影响，延长动力电池组的使用寿命，提高动力电池组的使用性能，降低使用成本；且具有多种温度调节模式，可适用于多种环境温度，使用灵活方便，经济效益好，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种动力电池组温度调节装置，包括电池箱、电池箱下盖和电池箱上盖，

电池箱：所述电池箱为两端开口的箱体结构，且电池箱的内壁之间水平设有电池箱隔板；所述电池箱隔板的上表面固定设有动力电池组，且动力电池组的电池单体呈矩形阵列排布；所述电池箱隔板上表面位于动力电池组的两侧对称固定设有多个网罩，所述网罩呈顶端为密封的筒状结构，网罩上开设有流通孔；网罩上开设有流通孔的区域为油液流通区域，网罩内均转动嵌套有油液流向调节筒；所述油液流向调节筒包括旋转筒，所述旋转筒的侧壁上设有开口；且电池箱隔板下表面设有驱动旋转筒转动的油液流向驱动装置；

电池箱下盖：所述电池箱下盖呈上端开口的箱体结构，电池箱下边缘的侧壁与电池箱下盖的内壁紧密贴合且相互固定；所述电池箱下盖的底板与电池箱隔板之间固定设有挡板，电池箱下盖的底板和电池箱隔板之间呈两个腔室，且旋转筒的末端均与其对应的两个腔室相连通，所述电池箱下盖侧壁上位于对应挡板的两侧分别设有左通油孔和右通油孔；

电池箱上盖：所述电池箱上盖呈底端开口的箱体结构，所述电池箱上边缘的侧壁与电池箱上盖的内壁紧密贴合且相互固定；所述电池箱上盖的一侧壁开设有上盖通油孔，电池箱上盖的内壁之间设有格栅板；格栅板的上表面设有油液导通装置；

所述油液导通装置包括横向旋转板和纵向旋转板，且横向旋转板和纵向旋转板均为闭环皮带状结构，所述横向旋转板嵌套在纵向旋转板内，且横向旋转板的外壁与纵向旋转板的内壁紧密贴合；所述横向旋转板和纵向旋转板上下两壁的中心位置均对称开设有矩形开口，且纵向旋转板和横向旋转板上的矩形开口相互垂直；所述格栅板的上表面沿其长度方向的两侧和沿其宽度方向的两侧均通过连接座分别转动连接有横向转轴和纵向转轴，且格栅板上表面位于横向转轴和纵向转轴的一端分别固定连接有横向驱动电机和纵向驱动电机，所述横向驱动电机和纵向驱动电机的转轴均通过联轴器分别与横向转轴和纵向转轴固定连接。

进一步的，所述电池箱隔板的下表面在位于对应网罩的位置处均固定设有旋转筒安装座，所述旋转筒的底端均设有转盘座；所述旋转筒安装座为环状结构，且旋转筒安装座内壁的下端开设有圆形阶梯孔，所述转盘座的顶端均嵌套在与其对应旋转筒安装座的圆形阶梯孔内；旋转筒的顶端与网罩的顶端紧密贴合，旋转筒的外径与网罩的内径相适配；所述转盘座的下端设有网状管，且网状管上固定设有转动齿轮；电池箱下盖的内壁之间水平设有缓冲板，缓冲板上均匀开设有连通孔；所述缓冲板的上表面位于对应网状管的位置处均设有旋转筒固定座，且网状管均可转动的嵌套在与其对应的旋转筒固定座上。

进一步的，所述油液流向驱动装置包括电池箱隔板下表面以挡板为中心线对称固定设有的驱动电机，所述电池箱隔板下表面的两侧位于驱动电机和旋转筒安装座之间均设有移动板，且移动板均与挡板平行；所述电池箱隔板下表面位于挡板的两侧均固定连接有与挡板相垂直的直线滑轨，且移动板的上表面开设有与直线滑轨相适配的导向槽，移动板滑动嵌套在与其相对应的直线滑轨上；所述移动板位于朝向挡板和朝向油液流向调节筒的两侧壁上沿其长度方向分别开设有直线滑槽一和直线滑槽二；所述驱动电机的转轴均固定连接有拉杆，且拉杆的末端均铰接有滑块，该滑块均滑动嵌套在与其对应的直线滑槽一内；所述直线滑槽二内均滑动连接有滑动式电磁铁，所述移动板上沿其长度方向的两端均固定连接有牵引电机，牵引电机的转轴贯穿至直线滑槽二内且固定连接有绳索滚轮，该绳索滚轮之间设有绳索，所述滑动式电磁铁与绳索缠绕连接；所述电池箱隔板下表面上位于对应转动齿轮的一侧均设有齿条座，齿条座均开设有矩形通孔，且齿条座的矩形通孔内均滑动嵌套有齿条；所述齿条均和与其对应的转动齿轮相互啮合，且齿条均与挡板相垂直，所述齿条朝向滑动式电磁铁的一端均设有齿条吸板。

进一步的，所述滑动式电磁铁为“T”型结构，且滑动式电磁铁的末端为尾部滑块，尾部滑块滑动嵌套在直线滑槽二内；尾部滑块的上下两壁均设有导电弹簧片，所述直线滑槽二的上下内壁均设有导电铜片，且尾部滑块在直线滑槽二内滑动的过程中导电弹簧片始终与导电铜片接触；所述尾部滑块朝向齿条的一端均设有磁铁。

进一步的，所述网罩上油液流通区域的圆心角为180°，所述旋转筒侧壁上开口结构区域的圆心角为180°。

进一步的，所述流通孔规则排列分布在网罩的圆柱表面上，流通孔沿网罩轴向分布偶数排，且流通孔沿网罩圆周方向分布奇数列，每列流通孔的轴线相互平行且每排流通孔的轴线均与每排中间位置的流通孔轴线平行，所有流通孔轴线之间的间距一致，网罩上的油液流通区域均正面朝向动力电池组。

进一步的，所述横向旋转板和纵向旋转板内表面两侧的边缘处均设有啮合齿，所述横向转轴和纵向转轴的两端均设有齿轮，且横向转轴和纵向转轴上的齿轮分别与其对应横向旋转板和纵向旋转板上的啮合齿相互啮合。

进一步的，所述纵向旋转板和横向旋转板均为耐油耐热的橡胶材料。

为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：一种动力电池组温度调节系统，包括上述所述的动力电池组温度调节装置，还包括循环泵、储液罐、左进油阀、右进油阀、溢流阀、左回油阀、右回油阀、上盖回油阀、冷却阀、加热阀、散热器和加热管；

所述循环泵吸油端口通过输油管与储液罐相连通，循环泵出油端口通过两条相互并联的输油管分别与左进油阀和右进油阀的一端相连通，左进油阀和右进油阀的另一端均通过输油管分别与左通油孔和右通油孔相连通，循环泵出油端与溢流阀入口端通过输油管相连通，溢流阀入口端通过输油管与左进油阀和右进油阀相并联，溢流阀出口端通过输油管与储液罐相连通；左通油孔通过输油管与左回油阀的一端相连通，左进油阀、左回油阀相对左通油孔分别处于两条并联支路管路中；右通油孔通过输油管与右回油阀的一端相连通，右进油阀、右回油阀相对右通油孔分别处于两条并联支路输油管的管路中；上盖通油孔通过输油管与上盖回油阀的一端相连通；左回油阀、右回油阀、上盖回油阀的另一端通过输油管合并连通后分为两条支路，其中一条支路与冷却阀的一端相连通，另一条支路与加热阀的一端相连通；冷却阀的另一端与散热器进口相连通，散热器出口通过输油管与储液罐相连通，加热阀的另一端与加热管进口相连通，加热管出口通过输油管与储液罐相连通；

电池箱内充满绝缘的液态导热介质，电池箱内动力电池组所在矩形区域内位于垂直于电池单体的平面上平均划分为数个顺次排列且边长相同的矩形小型区域a，每个矩形小型区域a内包含数量相同的电池单体，在该区域内布置有一个温度传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本动力电池组温度调节装置及控制系统，通过油液流向调节装置调整旋转筒的开口区域与网罩油液流通区域的重叠角度，以及通过电池箱上盖上横向旋转板和纵向旋转板之间矩形开口交合处的位置，调节动力电池组整体或局部的油液流速，进而调整动力电池组整体或局部的温度，动力电池组中各个区域的电池单体温度调节均衡一致，温度调节效率高，避免电池单体的容量受温度差异的影响，延长动力电池组的使用寿命，提高动力电池组的使用性能，降低使用成本；且具有多种温度调节模式，可适用于多种环境温度，使用灵活方便，经济效益好。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电池箱内部装配结构示意图；

图3为本发明电池箱内部装配局部放大图；

图4为本发明电池箱内部装配正面剖视图；

图5为本发明旋转筒结构示意图；

图6为本发明网罩结构示意图；

图7为本发明电池箱下盖结构示意图；

图8为本发明电池箱隔板下表面结构装配示意图；

图9为本发明电池箱隔板下表面结构装配局部放大图；

图10本发明移动板侧面结构示意图；

图11为本发明滑动式电磁铁结构示意图；

图12为本发明移动板侧面局部剖视图；

图13为本发明电池箱上盖爆炸示意图；

图14为本发明横向旋转板和纵向旋转板组成的油液导通装置示意图；

图15为本发明横向旋转板结构示意图；

图16为本发明油液导通装置局部放大图；

图17为本发明动力电池组温度调节系统结构示意图；

图18为本发明动力电池组温度调节系统加热升温模式示意图；

图19为本发明动力电池组温度调节系统散热冷却模式示意图；

图20为本发明动力电池组温度调节系统控制原理图。

图中：1电池箱、101电池箱隔板、102旋转筒安装座、103齿条座、2油液流向驱动装置、21直线滑轨、22移动板、23导向槽、24 直线滑槽二、25牵引电机、26绳索、27驱动电机、28拉杆、29导电铜片、210齿条、211齿条吸板、212滑动式电磁铁、213尾部滑块、214磁铁、215导电弹簧片、3动力电池组、4网罩、401流通孔、5油液流向调节筒、501旋转筒、502转盘座、503转动齿轮、504网状管、6电池箱下盖、601缓冲板、602旋转筒固定座、603挡板、604左通油孔、605右通油孔、7电池箱上盖、701上盖通油孔、702格栅板、8油液导通装置、801纵向旋转板、802横向旋转板、803矩形开口、804齿轮、805横向驱动电机、806纵向驱动电机、11循环泵、12储液罐、13左进油阀、14右进油阀、15溢流阀、16左回油阀、17右回油阀、18上盖回油阀、19冷却阀、30加热阀、31散热器、32加热管、a矩形小型区域。

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。

实施例一

请参阅图1-16，本发明提供一种技术方案：一种动力电池组温度调节装置，包括电池箱1、电池箱下盖6和电池箱上盖7，

电池箱1：所述电池箱1为两端开口的箱体结构，且电池箱1的内壁之间水平设有电池箱隔板101；所述电池箱隔板101的上表面固定设有动力电池组3，且动力电池组3的电池单体呈矩形阵列排布；所述电池箱隔板101上表面位于动力电池组3的两侧对称固定设有多个网罩4，所述网罩4呈顶端为密封的筒状结构，网罩4上开设有流通孔401；网罩4上开设有流通孔401的区域为油液流通区域，网罩4内均转动嵌套有油液流向调节筒5；所述油液流向调节筒5包括旋转筒501，所述旋转筒501的侧壁上设有开口，且旋转筒501的末端贯穿至电池箱隔板101的下端；且电池箱隔板101下表面设有驱动旋转筒501转动的油液流向驱动装置2；

电池箱下盖6：所述电池箱下盖6呈上端开口的箱体结构，电池箱1下边缘的侧壁与电池箱下盖6的内壁紧密贴合且相互固定；所述电池箱下盖6的底板与电池箱隔板101之间固定设有挡板603，电池箱下盖6的底板和电池箱隔板101之间呈两个腔室，且旋转筒501的末端均与其对应的两个腔室相连通，所述电池箱下盖6侧壁上位于对应挡板603的两侧分别设有左通油孔604和右通油孔605；

电池箱上盖7：所述电池箱上盖7呈底端开口的箱体结构，所述电池箱1上边缘的侧壁与电池箱上盖7的内壁紧密贴合且相互固定；所述电池箱上盖7的一侧壁开设有上盖通油孔701，电池箱上盖7的内壁之间设有格栅板702；格栅板702的上表面设有油液导通装置8；

所述油液导通装置8包括横向旋转板802和纵向旋转板801，且横向旋转板802和纵向旋转板801均为闭环皮带状结构，所述横向旋转板802嵌套在纵向旋转板801内，且横向旋转板802的外壁与纵向旋转板801的内壁紧密贴合；所述横向旋转板802和纵向旋转板801上下两壁的中心位置均对称开设有矩形开口803，且纵向旋转板801和横向旋转板802上的矩形开口803相互垂直；所述格栅板702的上表面沿其长度方向的两侧和沿其宽度方向的两侧均通过连接座分别转动连接有横向转轴和纵向转轴，且格栅板702上表面位于横向转轴和纵向转轴的一端分别固定连接有横向驱动电机805和纵向驱动电机806，所述横向驱动电机805和纵向驱动电机806的转轴均通过联轴器分别与横向转轴和纵向转轴固定连接；

电池箱下盖6与电池箱隔板101被挡板603分割成的两个腔室均与其对应的旋转筒501相连通，且旋转筒501的开口结构与网罩4上的油液流通区域相对应，即电池箱下盖6与电池箱隔板101被挡板603分割成的两个腔室均通过旋转筒501与电池箱1内位于电池箱隔板101上端的腔室相连通；左通油孔604和右通油孔605与外部设有的油液循环输送装置连接，使电池箱下盖6与电池箱隔板101被挡板603分割成的两个腔室与电池箱1内动力电池组3处于的腔室形成循环调温油路，循环调温油路的液态导热介质对动力电池组3进行换热，从而对动力电池组3进行温度调节；通过油液流向驱动装置2驱动旋转筒501转动来调节其开口结构区域与网罩4上的油液流通区域重合程度，即可以调节旋转筒501油液的流向和流量；电池箱上盖7的上盖通油孔701与上述外部设有的油液循环输送装置连接，电池箱1内的液态导热介质经过油液导通装置8后通过上盖通油孔701回流到油液循环输送装置内，进一步加快需要调节温度区域液态导热介质的流速，增强其换热效果，增加对动力电池组3温度调节的效率。

进一步的，所述电池箱隔板101的下表面在位于对应网罩4的位置处均固定设有旋转筒安装座102，所述旋转筒501的底端均设有转盘座502；所述旋转筒安装座102为环状结构，且旋转筒安装座102内壁的下端开设有圆形阶梯孔，所述转盘座502的顶端均嵌套在与其对应旋转筒安装座102的圆形阶梯孔内；旋转筒501的顶端与网罩4的顶端紧密贴合，旋转筒501的外径与网罩4的内径相适配；所述转盘座502的下端设有网状管504，且网状管504上固定设有转动齿轮503；电池箱下盖6的内壁之间水平设有缓冲板601，缓冲板601上均匀开设有连通孔；所述缓冲板601的上表面位于对应网状管504的位置处均设有旋转筒固定座602，且网状管504均可转动的嵌套在与其对应的旋转筒固定座602上。

进一步的，所述油液流向驱动装置2包括电池箱隔板101下表面以挡板603为中心线对称固定设有的驱动电机27，所述电池箱隔板101下表面的两侧位于驱动电机27和旋转筒安装座102之间均设有移动板22，且移动板22均与挡板603平行；所述电池箱隔板101下表面位于挡板603的两侧均固定连接有与挡板603相垂直的直线滑轨21，且移动板22的上表面开设有与直线滑轨21相适配的导向槽23，移动板22滑动嵌套在与其相对应的直线滑轨21上；所述移动板22位于朝向挡板603和朝向油液流向调节筒5的两侧壁上沿其长度方向分别开设有直线滑槽一和直线滑槽二24；所述驱动电机27的转轴均固定连接有拉杆28，且拉杆28的末端均铰接有滑块，该滑块均滑动嵌套在与其对应的直线滑槽一内；所述直线滑槽二24内均滑动连接有滑动式电磁铁212，所述移动板22上沿其长度方向的两端均固定连接有牵引电机25，牵引电机25的转轴贯穿至直线滑槽二24内且固定连接有绳索滚轮，该绳索滚轮之间设有绳索26，所述滑动式电磁铁212与绳索26缠绕连接；所述电池箱隔板101下表面上位于对应转动齿轮503的一侧均设有齿条座103，齿条座103均开设有矩形通孔，且齿条座103的矩形通孔内均滑动嵌套有齿条210；所述齿条210均和与其对应的转动齿轮503相互啮合，且齿条210均与挡板603相垂直，所述齿条210朝向滑动式电磁铁212的一端均设有齿条吸板211。

进一步的，所述滑动式电磁铁212为“T”型结构，且滑动式电磁铁212的末端为尾部滑块213，尾部滑块213滑动嵌套在直线滑槽二24内；尾部滑块213的上下两壁均设有导电弹簧片215，所述直线滑槽二24的上下内壁均设有导电铜片29，且尾部滑块213在直线滑槽二24内滑动的过程中导电弹簧片215始终与导电铜片29接触；所述尾部滑块213朝向齿条210的一端均设有磁铁214。

进一步的，所述网罩4上油液流通区域的圆心角为180°，所述旋转筒501侧壁上开口结构区域的圆心角为180°。

进一步的，所述流通孔401规则排列分布在网罩4的圆柱表面上，流通孔401沿网罩4轴向分布偶数排，且流通孔401沿网罩4圆周方向分布奇数列，每列流通孔401的轴线相互平行且每排流通孔401的轴线均与每排中间位置的流通孔401轴线平行，所有流通孔401轴线之间的间距一致，网罩4上的油液流通区域均正面朝向动力电池组3。

进一步的，所述横向旋转板802和纵向旋转板801内表面两侧的边缘处均设有啮合齿，所述横向转轴和纵向转轴的两端均设有齿轮804，且横向转轴和纵向转轴上的齿轮804分别与其对应横向旋转板802和纵向旋转板801上的啮合齿相互啮合。

进一步的所述纵向旋转板801和横向旋转板802均为耐油耐热的橡胶材料。

动力电池温度调节装置工作原理：向电池箱1内充满绝缘的液态导热介质，优选变压器油，左通油孔604和右通油孔605与外部设有的油液循环输送装置连接，且上盖通油孔701与油液循环输送装置的回油口端连接；当需要对整个动力电池组3进行温度调节时，旋转筒501上的开口区域与网罩4上的油液流通区域完全重合，通过油液循环输送装置向左通油孔604或右通油孔605输送液态导热介质，电池箱下盖6的底板与电池箱隔板101之间两个腔室与电池箱1内形成循环油路，对电池箱1内的动力电池组3进行温度调节，当运行一定时间后，更换油液循环输送装置的进油和回油方向，从而均衡因与进油处和回油处的距离而产生的温度差异；当动力电池组3中的某一个或多个电池单体需要进行差异化温度均衡调节时，牵引电机25转动后通过绳索26拉动滑动式电磁铁212滑动到需要差异化调节温度区域对应的齿条210处，滑动式电磁铁212的尾部滑块213在直线滑槽二24滑动的过程中，导电弹簧片215始终与直线滑槽二24上的导电铜片29相接触，即磁铁214可以通电产生磁力，通过驱动电机27转动使拉杆28推动移动板22朝向齿条210移动，磁铁214与其对应的齿条吸板211接触后再通过驱动电机27转动使拉杆28拉动移动板22带动齿条210移动，齿条210与其对应的转动齿轮503相互啮合使旋转筒501上的开口区域与网罩4上的油液流通区域相重合的圆心角进行相应改变；且通过上述方法将可将部分温度调节区域的旋转筒501由原始位置旋转指定角度，直至使其开口区域闭合，从而限制该调节温度区域液态导热介质的流速，与其他调节温度区域形成不同的换热效果；必要时上盖通油孔701打开，纵向驱动电机806带动纵向旋转板801转动，横向驱动电机805带动横向旋转板802转动，使纵向旋转板801和横向旋转板802上矩形开口803的交合处移动至需要温度调节的区域，且该区域的液态导热介质通过矩形开口803后经上盖通油孔701回流油液循环输送装置，进一步加快需要调节温度区域液态导热介质的流速，增强其换热效果，本发明具有动力电池组3中的电池单体温度调节均衡一致，温度调节效率高，避免电池单体的容量受温度差异的影响，延长动力电池组3的使用寿命。

实施例二

请参阅图1-20，本发明提供一种技术方案：一种动力电池组温度调节装置，包括上述所述的动力电池组温度调节装置，还包括循环泵11、储液罐12、左进油阀13、右进油阀14、溢流阀15、左回油阀16、右回油阀17、上盖回油阀18、冷却阀19、加热阀30、散热器31和加热管32；

所述循环泵11吸油端口通过输油管与储液罐12相连通，循环泵11出油端口通过两条相互并联的输油管分别与左进油阀13和右进油阀14的一端相连通，左进油阀13和右进油阀14的另一端均通过输油管分别与左通油孔604和右通油孔605相连通，循环泵11出油端与溢流阀15入口端通过输油管相连通，溢流阀15入口端通过输油管与左进油阀13和右进油阀14相并联，溢流阀15出口端通过输油管与储液罐12相连通；左通油孔604通过输油管与左回油阀16的一端相连通，左进油阀13、左回油阀16相对左通油孔604分别处于两条并联支路管路中；右通油孔605通过输油管与右回油阀17的一端相连通，右进油阀14、右回油阀17相对右通油孔605分别处于两条并联支路输油管的管路中；上盖通油孔701通过输油管与上盖回油阀18的一端相连通；左回油阀16、右回油阀17、上盖回油阀18的另一端通过输油管合并连通后分为两条支路，其中一条支路与冷却阀19的一端相连通，另一条支路与加热阀30的一端相连通；冷却阀19的另一端与散热器31进口相连通，散热器31出口通过输油管与储液罐12相连通，加热阀30的另一端与加热管32进口相连通，加热管32出口通过输油管与储液罐12相连通；

电池箱1内充满绝缘的液态导热介质，电池箱1内动力电池组3所在矩形区域内位于垂直于电池单体的平面上平均划分为数个顺次排列且边长相同的矩形小型区域a，每个矩形小型区域a内包含数量相同的电池单体，在该区域内布置有一个温度传感器。

温度调节控制系统的工作原理：

当动力电池组3进行充放电时，根据分布在动力电池组3中温度传感器的温度测量值，对循环泵11和各个阀体的开关进行控制。

为电池单体允许的最低工作温度；

为电池单体允许的最高工作温度；

为电 池单体最佳工作温度；

为最佳温度变化允许范围值，该值为一正值；

为动力电池组3整 体区域的平均温度；

为动力电池组3两侧旋转筒501相对的各单列的矩形小型区域a 平均温度的最高值；

为动力电池组3两侧旋转筒501相对的各单列矩形小型区域a平 均温度的最低值；

为动力电池组3整体区域温度测量值中的最高值；

为动力电 池组3整体区域温度测量值中的最低值；

动力电池组3温度调节装置共分为三种工作模式：散热冷却模式、加热升温模式和均衡保持模式。

当动力电池组3开始进行充放电时，循环泵11同步启动运行。

散热冷却模式：当

且

时（当动力电池组3整体区域温度 测量值中的最低值高于电池单体允许的最低工作温度，而且动力电池组3整体区域平均温 度超过电池单体最佳工作温度的允许范围上限值时），启动散热冷却模式。

冷却阀19开启、加热阀30保持关闭，散热器31接通电源进行散热冷却，加热管32与电源保持断开。

当各温度传感器测量值彼此差值在0.1℃以内时，牵引电机25带动滑动式电磁铁212移动，同时驱动电机27转动，通过拉杆28带动移动板22移动，滑动式电磁铁212通电后吸引旋转筒501所对应的齿条210尾端的齿条吸板211，进而调整动力电池组3两端相对设置的旋转筒501开口，使其开口彼此相对，即旋转筒501开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401的油液流通区域重合，保持液态导热介质通道开口最大，从而使液态导热介质保持最大流量并流向旋转筒501正面朝向的电池单体，且动力电池组3各区域内旋转筒501正面朝向电池单体流动方向的流量保持一致，此过程保持上盖回油阀18关闭。

当各温度传感器测量值彼此差值超过0.1℃时，调整

所在位置两侧旋转筒 501的开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401油液流通区域重合，保持液态导热介质 通道开口最大。调整其他区域旋转筒501的开口朝向相邻相对高温的区域方向旋转一定角 度，旋转筒501的旋转角度控制式如下所示：

为散热冷却模式下相对旋转筒501开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401 的油液流通区域完全重叠位置的旋转筒501旋转角度，

变化范围为0

180°；

为散热冷却模式下动力电池组3两侧旋转筒501相对的各单列矩形小型区域a 平均温度的最高值与所测量两侧旋转筒501相对的某一单列矩形小型区域a平均温度的差 值。

同时，开启上盖回油阀18，调整电池箱上盖7内的横向旋转板802上矩形开口803位 置和纵向旋转板801上矩形开口803位置，使矩形开口803重叠位置在

区域循环，从而 加快该位置区域的液态传热介质的流速，加速该区域的换热效果，使该区域的电池单体降 温速度加快且温度保持均衡。

加热升温模式：当

且

时（当动力电池组3整体区域温度 测量值中的最高值小于电池单体允许的最高工作温度，而且动力电池组3整体区域平均温 度小于电池单体最佳工作温度的允许范围下限值时），启动加热升温模式。

冷却阀19保持关闭、加热阀30开启，加热管32接通电源进行加热升温，散热器31与电源保持断开。

当各温度传感器测量值彼此差值在0.1℃以内时，牵引电机25带动滑动式电磁铁212移动，同时驱动电机27转动，通过拉杆28带动移动板22移动，滑动式电磁铁212通电后吸引旋转筒501所对应的齿条210尾端的齿条吸板211，进而调整动力电池组3两端相对设置的旋转筒501开口，使其开口彼此相对，即旋转筒501开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401的油液流通区域重合，保持液态导热介质通道开口最大，从而使液态导热介质保持最大流量并流向旋转筒501正面朝向的电池单体，且动力电池组3各区域内旋转筒501正面朝向电池单体流动方向的流量保持一致，此过程保持上盖回油阀18关闭。

当各温度传感器测量值彼此差值超过0.1℃时，调整

所在位置两侧的旋转 筒501开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401油液流通区域重合，保持液态导热介质 通道开口最大。调整其他区域的旋转筒501开口朝向相邻相对低温的区域方向旋转一定角 度。旋转筒501的旋转角度控制式如下所示：

为加热升温模式下相对旋转筒501开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401 的油液流通区域完全重叠位置的旋转筒501旋转角度，

变化范围为0

180°；

为加热升温模式下动力电池组3中所测量两侧旋转筒501相对的某一单列矩 形小型区域a平均温度与所测量两侧旋转筒501相对的各单列矩形小型区域a平均温度最低 值的差值。

同时，开启上盖回油阀18，调整电池箱上盖7的横向旋转板802上矩形开口803位置 和纵向旋转板801上矩形开口803位置，使矩形开口803重叠位置在

区域循环，从而加 快该位置区域的液态传热介质的流速，加速该区域的换热效果，使该区域的电池单体升温 速度加快且温度保持均衡。

均衡保持模式：当

且

且

时 （当动力电池组3整体区域温度的最低值大于电池单体允许的最低工作温度，并且动力电池 组3整体区域温度的最高值小于电池单体允许的最高工作温度，且动力电池组3整体区域平 均温度处于电池单体最佳工作温度的允许范围内时），启动均衡保持模式。

冷却阀19保持关闭、加热阀30开启，散热器31和加热管32均与电源保持断开，此时液态传热介质既不升温也不冷却，只起到均衡动力电池组3中各电池单体温度的作用。

当各温度传感器测量值彼此差值在0.1℃以内时，牵引电机25带动滑动式电磁铁212移动，同时驱动电机27转动，通过拉杆28带动移动板22朝向齿条210移动，滑动式电磁铁212通电后吸引旋转筒501所对应的齿条210尾端的齿条吸板211，进而调整动力电池组3两端相对设置的旋转筒501开口，使其开口彼此相对，即旋转筒501开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401的油液流通区域重合，保持液态导热介质通道开口最大，从而使液态导热介质保持最大流量并流向旋转筒501正面朝向的电池单体，且动力电池组3各区域内旋转筒501正面朝向电池单体流动方向的流量保持一致，此过程保持上盖回油阀18关闭。

当各温度传感器测量值彼此差值超过0.1℃时，调整

和

所在位置两 侧的旋转筒501开口区域与其同轴安装的网罩4具有通孔401油液流通区域重合，保持液态 导热介质通道开口最大。调整其他区域的旋转筒501开口向相邻相对高温的区域方向旋转 一定角度，旋转筒501的旋转角度控制式如下所示：

为均衡保持模式下相对旋转筒501开口与其同轴安装的网罩4具有通孔401的油 液流通区域完全重叠位置的旋转筒501旋转角度，

变化范围为0

180°；

为均衡保持模式下动力电池组3中所测量两侧旋转筒501相对的某一单列矩 形小型区域a平均温度与动力电池组3整体区域平均温度的绝对差值。

同时，开启上盖回油阀18，调整电池箱上盖7内横向旋转板802矩形开口803位置和 纵向旋转板801上矩形开口803位置，使矩形开口803重叠位置在

和

区域循环， 从而加快该位置区域的液态传热介质的流速，加速该区域的换热效果，使该区域的电池单 体与其他区域的电池单体温度均衡速度加快。

如若动力电池组3中的温度传感器温度测量值不在散热冷却模式、加热升温模式和均衡保持模式的温度范围内，则表明动力电池组3中出现温度异常的电池单体，外部连接有的警报装置提示，并且电池单体停止充放电，以保证电池单体使用安全。

在散热冷却模式、加热升温模式和均衡保持模式的正常运行条件下，首先左进油阀13和右回油阀17开启，右进油阀14和左回油阀16关闭，并保持60秒状态不变；然后，切换为左进油阀13和右回油阀17关闭，右进油阀14和左回油阀16开启，并保持60秒状态不变。上述状态交替进行，从而改变进回油方向，加强均衡调温的效果。直至动力电池组3充放电结束后，温度调节装置断电停止运行。

本发明的动力电池组温度调节控制系统不仅电池单体温度调节均衡一致，温度调节效率高，避免电池单体的容量受温度差异的影响，延长动力电池组3的使用寿命，而且具有多种温度调节模式，使用灵活方便，经济效益好。

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 (9)

1.一种动力电池组温度调节装置，包括电池箱（1）、电池箱下盖（6）和电池箱上盖（7），其特征在于：

电池箱（1）：所述电池箱（1）为两端开口的箱体结构，且电池箱（1）的内壁之间水平设有电池箱隔板（101）；所述电池箱隔板（101）的上表面固定设有动力电池组（3），且动力电池组（3）的电池单体呈矩形阵列排布；所述电池箱隔板（101）上表面位于动力电池组（3）的两侧对称固定设有多个网罩（4），所述网罩（4）呈顶端为密封的筒状结构，网罩（4）上开设有流通孔（401）；网罩（4）上开设有流通孔（401）的区域为油液流通区域，网罩（4）内均转动嵌套有油液流向调节筒（5）；所述油液流向调节筒（5）包括旋转筒（501），所述旋转筒（501）的侧壁上设有开口；且电池箱隔板（101）下表面设有驱动旋转筒（501）转动的油液流向驱动装置（2）；

电池箱下盖（6）：所述电池箱下盖（6）呈上端开口的箱体结构，电池箱（1）下边缘的侧壁与电池箱下盖（6）的内壁紧密贴合且相互固定；所述电池箱下盖（6）的底板与电池箱隔板（101）之间固定设有挡板（603），电池箱下盖（6）的底板和电池箱隔板（101）之间呈两个腔室，且旋转筒（501）的末端均与其对应的两个腔室相连通，所述电池箱下盖（6）侧壁上位于对应挡板（603）的两侧分别设有左通油孔（604）和右通油孔（605）；

电池箱上盖（7）：所述电池箱上盖（7）呈底端开口的箱体结构，所述电池箱（1）上边缘的侧壁与电池箱上盖（7）的内壁紧密贴合且相互固定；所述电池箱上盖（7）的一侧壁开设有上盖通油孔（701），电池箱上盖（7）的内壁之间设有格栅板（702）；格栅板（702）的上表面设有油液导通装置（8）；所述油液导通装置（8）包括横向旋转板（802）和纵向旋转板（801），且横向旋转板（802）和纵向旋转板（801）均为闭环皮带状结构，所述横向旋转板（802）嵌套在纵向旋转板（801）内，且横向旋转板（802）的外壁与纵向旋转板（801）的内壁紧密贴合；所述横向旋转板（802）和纵向旋转板（801）上下两壁的中心位置均对称开设有矩形开口（803），且纵向旋转板（801）和横向旋转板（802）上的矩形开口（803）相互垂直；所述格栅板（702）的上表面沿其长度方向的两侧和沿其宽度方向的两侧均通过连接座分别转动连接有横向转轴和纵向转轴，且格栅板（702）上表面位于横向转轴和纵向转轴的一端分别固定连接有横向驱动电机（805）和纵向驱动电机（806），所述横向驱动电机（805）和纵向驱动电机（806）的转轴均通过联轴器分别与横向转轴和纵向转轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池组温度调节装置，其特征在于：所述电池箱隔板（101）的下表面在位于对应网罩（4）的位置处均固定设有旋转筒安装座（102），所述旋转筒（501）的底端均设有转盘座（502）；所述旋转筒安装座（102）为环状结构，且旋转筒安装座（102）内壁的下端开设有圆形阶梯孔，所述转盘座（502）的顶端均嵌套在与其对应旋转筒安装座（102）的圆形阶梯孔内；旋转筒（501）的顶端与网罩（4）的顶端紧密贴合，旋转筒（501）的外径与网罩（4）的内径相适配；所述转盘座（502）的下端设有网状管（504），且网状管（504）上固定设有转动齿轮（503）；电池箱下盖（6）的内壁之间水平设有缓冲板（601），缓冲板（601）上均匀开设有连通孔；所述缓冲板（601）的上表面位于对应网状管（504）的位置处均设有旋转筒固定座（602），且网状管（504）均可转动的嵌套在与其对应的旋转筒固定座（602）上。

3.根据权利要求2所述的一种动力电池组温度调节装置，其特征在于：所述油液流向驱动装置（2）包括电池箱隔板（101）下表面以挡板（603）为中心线对称固定设有的驱动电机（27），所述电池箱隔板（101）下表面的两侧位于驱动电机（27）和旋转筒安装座（102）之间均设有移动板（22），且移动板（22）均与挡板（603）平行；所述电池箱隔板（101）下表面位于挡板（603）的两侧均固定连接有与挡板（603）相垂直的直线滑轨（21），且移动板（22）的上表面开设有与直线滑轨（21）相适配的导向槽（23），移动板（22）滑动嵌套在与其相对应的直线滑轨（21）上；所述移动板（22）位于朝向挡板（603）和朝向油液流向调节筒（5）的两侧壁上沿其长度方向分别开设有直线滑槽一和直线滑槽二（24）；所述驱动电机（27）的转轴均固定连接有拉杆（28），且拉杆（28）的末端均铰接有滑块，该滑块均滑动嵌套在与其对应的直线滑槽一内；所述直线滑槽二（24）内均滑动连接有滑动式电磁铁（212），所述移动板（22）上沿其长度方向的两端均固定连接有牵引电机（25），牵引电机（25）的转轴贯穿至直线滑槽二（24）内且固定连接有绳索滚轮，该绳索滚轮之间设有绳索（26），所述滑动式电磁铁（212）与绳索（26）缠绕连接；所述电池箱隔板（101）下表面上位于对应转动齿轮（503）的一侧均设有齿条座（103），齿条座（103）均开设有矩形通孔，且齿条座（103）的矩形通孔内均滑动嵌套有齿条（210）；所述齿条（210）均和与其对应的转动齿轮（503）相互啮合，且齿条（210）均与挡板（603）相垂直，所述齿条（210）朝向滑动式电磁铁（212）的一端均设有齿条吸板（211）。

4.根据权利要求3所述的一种动力电池组温度调节装置，其特征在于：所述滑动式电磁铁（212）为“T”型结构，且滑动式电磁铁（212）的末端为尾部滑块（213），尾部滑块（213）滑动嵌套在直线滑槽二（24）内；尾部滑块（213）的上下两壁均设有导电弹簧片（215），所述直线滑槽二（24）的上下内壁均设有导电铜片（29），且尾部滑块（213）在直线滑槽二（24）内滑动的过程中导电弹簧片（215）始终与导电铜片（29）接触；所述尾部滑块（213）朝向齿条（210）的一端均设有磁铁（214）。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池组温度调节装置，其特征在于：所述网罩（4）上油液流通区域的圆心角为180°，所述旋转筒（501）侧壁上开口结构区域的圆心角为180°。

6.根据权利要求1所述的一种动力电池组温度调节装置，其特征在于：所述流通孔（401）规则排列分布在网罩（4）的圆柱表面上，流通孔（401）沿网罩（4）轴向分布偶数排，且流通孔（401）沿网罩（4）圆周方向分布奇数列，每列流通孔（401）的轴线相互平行且每排流通孔（401）的轴线均与每排中间位置的流通孔（401）轴线平行，所有流通孔（401）轴线之间的间距一致，网罩（4）上的油液流通区域均正面朝向动力电池组（3）。

7.根据权利要求1所述的一种动力电池组温度调节装置，其特征在于：所述横向旋转板（802）和纵向旋转板（801）内表面两侧的边缘处均设有啮合齿，所述横向转轴和纵向转轴的两端均设有齿轮（804），且横向转轴和纵向转轴上的齿轮（804）分别与其对应横向旋转板（802）和纵向旋转板（801）上的啮合齿相互啮合。

8.根据权利要求1所述的一种动力电池组温度调节装置，其特征在于：所述纵向旋转板（801）和横向旋转板（802）均为耐油耐热的橡胶材料。

9.一种动力电池组温度调节系统，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的动力电池组温度调节装置，还包括循环泵（11）、储液罐（12）、左进油阀（13）、右进油阀（14）、溢流阀（15）、左回油阀（16）、右回油阀（17）、上盖回油阀（18）、冷却阀（19）、加热阀（30）、散热器（31）和加热管（32）；

所述循环泵（11）吸油端口通过输油管与储液罐（12）相连通，循环泵（11）出油端口通过两条相互并联的输油管分别与左进油阀（13）和右进油阀（14）的一端相连通，左进油阀（13）和右进油阀（14）的另一端均通过输油管分别与左通油孔（604）和右通油孔（605）相连通，循环泵（11）出油端与溢流阀（15）入口端通过输油管相连通，溢流阀（15）入口端通过输油管与左进油阀（13）和右进油阀（14）相并联，溢流阀（15）出口端通过输油管与储液罐（12）相连通；左通油孔（604）通过输油管与左回油阀（16）的一端相连通，左进油阀（13）、左回油阀（16）相对左通油孔（604）分别处于两条并联支路管路中；右通油孔（605）通过输油管与右回油阀（17）的一端相连通，右进油阀（14）、右回油阀（17）相对右通油孔（605）分别处于两条并联支路输油管的管路中；上盖通油孔（701）通过输油管与上盖回油阀（18）的一端相连通；左回油阀（16）、右回油阀（17）、上盖回油阀（18）的另一端通过输油管合并连通后分为两条支路，其中一条支路与冷却阀（19）的一端相连通，另一条支路与加热阀（30）的一端相连通；冷却阀（19）的另一端与散热器（31）进口相连通，散热器（31）出口通过输油管与储液罐（12）相连通，加热阀（30）的另一端与加热管（32）进口相连通，加热管（32）出口通过输油管与储液罐（12）相连通；

电池箱（1）内充满绝缘的液态导热介质，电池箱（1）内动力电池组（3）所在矩形区域内位于垂直于电池单体的平面上平均划分为数个顺次排列且边长相同的矩形小型区域（a），每个矩形小型区域（a）内包含数量相同的电池单体，在该区域内布置有一个温度传感器。

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