CN205944335U - 电池包的温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包的温度控制系统。该系统包括：制冷片，设置在电池包内部，用于通过加热和制冷来对电池包进行升温和降温；温度传感器，设置在电池包内部，用于监测电池包内部的温度；控制器，分别与温度传感器和制冷片连接，用于当电池包内部温度高于第一温度阈值时控制制冷片对电池包进行制冷，以及当电池包内部温度低于第二温度阈值时控制制冷片对电池包进行加热，其中，第一温度阈值大于第二温度阈值；人工控制组件，与控制器相连，用于显示电池包内部温度，以及接收用户输入的温度值并发送到控制器以控制制冷片进行制冷或加热。本实用新型实现了对电池包内部的温度进行智能化加热和降温。

Description

电池包的温度控制系统

技术领域

本实用新型实施例涉及温度智能控制领域，尤其涉及电池包的温度控制系统。

背景技术

随着科学技术的发展，电池技术被逐渐运用在汽车、船舶等交通工具上。我国目前正处在交通工具的能源转换时期，越来越多的交通工具的动力系统采用电池提供动力。然而现有技术中，电池包在工作期间，电池包内部的温度会随着外界环境和内部模组工作时产生的热量而发生变化，不适宜的温度会影响电池模组的工作状态和工作寿命。

目前市场上，大多数的电池包中采用加热片和保温棉，只能对电池包进行加热升温和保温，当电池包内部的温度较低时，通过加热片对电池包进行加热，或采用保温棉防止电池包温度过低。

现有技术存在对电池包内的温度不能智能化控制的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池包的温度控制系统，以实现对电池包内部的温度进行智能化加热和降温。

本实用新型提供了一种电池包的温度控制系统，包括：

制冷片，设置在电池包内部，用于通过加热和制冷来对所述电池包进行升温和降温；

温度传感器，设置在所述电池包内部，用于监测所述电池包内部的温度；

控制器，分别与所述温度传感器和所述制冷片连接，用于当所述电池包内部温度高于第一温度阈值时控制所述制冷片对所述电池包进行制冷，以及当所述电池包内部温度低于第二温度阈值时控制所述制冷片对所述电池包进行加热，其中，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值；

人工控制组件，与所述控制器相连，用于显示所述电池包内部温度，以及接收用户输入的温度值并发送到所述控制器以控制所述制冷片进行制冷或加热。

上述控制系统中，可选的是，所述控制器还用于：当所述电池包内部温度大于等于第二温度阈值且小于等于第一温度阈值时，控制所述制冷片停止加热或停止制冷。

上述控制系统中，可选的是，所述控制器还用于：当所述电池包内部温度小于第二温度阈值或大于第一温度阈值时，根据所述用户输入的温度值，控制所述制冷片加热或制冷以使所述电池包内部的温度变为所述用户输入的温度值。

上述控制系统中，可选的是，所述制冷片具体用于：当所述制冷片中流通第一方向的电流时实现加热，以及当所述制冷片中流通第二方向的电流时实现制冷。

上述控制系统中，可选的是，所述温度传感器的数量为多个，分散设置在所述电池包中。

上述控制系统中，可选的是，所述控制器还用于获取多个所述温度传感器检测到的温度值的平均值，作为所述电池包内部的温度值。

上述控制系统中，可选的是，所述控制器位于所述电池包的内壁上。

上述控制系统中，可选的是，所述制冷片的数量为多片，多片所述制冷片对称的分布于所述电池包的内壁上。

上述控制系统中，可选的是，所述制冷片通过导热胶固定在电池包的内壁上。

上述控制系统中，可选的是，所述人工控制组件位于所述电池包的外部，与所述控制器以有线或无线方式通信交互。

本实用新型提供的一种电池包的温度控制系统，能够根据电池包内部的温度传感器获知电池包内部温度，利用控制器和人工控制组件智能的控制制冷片的工作状态，实现了对电池包内部的温度进行智能化加热和降温。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种电池包的温度控制系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例二中的一种电池包的温度控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本实用新型实施例一中的一种电池包的温度控制系统结构示意图。该系统包括：制冷片10、温度传感器11、控制器12和人工控制组件13。

其中，制冷片10，设置在电池包内部，用于通过加热和制冷来对电池包进行升温和降温；温度传感器11，设置在电池包内部，用于监测电池包内部的温度；控制器12，分别与温度传感器11和制冷片10连接，用于当电池包内部温度高于第一温度阈值时控制制冷片对电池包进行制冷，以及当电池包内部温度低于第二温度阈值时控制制冷片对电池包进行加热，其中，第一温度阈值大于第二温度阈值；人工控制组件13，与控制器12相连，用于显示电池包内部温度，以及接收用户输入的温度值并发送到控制器以控制制冷片进行制冷或加热。

在上述方案中，制冷片10，也叫热电制冷片，其结构通常是由两种不同半导体材料串联成电偶，利用半导体材料的珀尔帖效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端会分别吸收热量和放出热量，所以使用制冷片10可以实现制冷或加热。其特点是可靠性和工作效率比较高，能很快的实现制冷和加热，通常应用在一些空间受到限制，不能有制冷剂污染的场合。

制冷片10还有一个特点是，改变其供电电压的正负极性，其制冷面和吸热面会发生变化，在本实施例中，当制冷片10中流通第一方向的电流时实现加热，以及当制冷片10中流通第二方向的电流时实现制冷。

例如，在制冷片10的正负极加上正电压，此时制冷片10内部流通第一方向的电流，当制冷片10中的正负电极加上负电压时，制冷片10的制冷面和加热面会发生交换，所以在实际工作过程中，可以通过改变制冷片10正负电极的电压的极性，来控制由制冷片10的哪一面进行制冷或加热。这样只使用制冷片10就可以实现对电池包的制冷和加热，节省了电池包内部的空间。

电池包内部的温度会随着外部的环境、其自身工作时产生的热量以及其他因素的影响而发生变化。通过使用温度传感器11来监测电池包内部的温度，可以获取电池包内部环境的实时温度，便于对电池包内部的温度进行控制。

需要说明的是，第一温度阈值和第二温度阈值指的是，使得电池包正常工作的温度临界点，通过这两个温度阈值，确定了保证电池包正常工作的温度范围。控制器12接收温度传感器11检测的温度值，并判断当前电池包内部的温度是否在电池包正常工作的温度范围内。如果不在电池包正常工作的温度范围内，控制器12则改变制冷片10正负电极端的电压的极性，从而改变制冷片10内部电流的流通方向，使得制冷片10实现加热或者制冷的功能。

可选的，控制器12还可以用于：当电池包内部温度大于等于第二温度阈值且小于等于第一温度阈值时，控制制冷片10停止加热或停止制冷。

示例性的，当电池包内部的温度超过电池正常工作的第二温度阈值时，控制器12控制制冷片10对电池包进行加热，当加热到第二温度阈值时，停止加热，或者当加热到当电池包内部温度大于第二温度阈值且小于等于第一温度阈值时停止加热。

可选的，控制器12还可以用于：当电池包内部温度小于第二温度阈值或大于第一温度阈值时，根据用户输入的温度值，控制制冷片10加热或制冷以使电池包内部的温度变为用户输入的温度值。

在本实施例中，当电池包内部的温度超过其正常工作温度范围时，在人工控制组件13的显示器上会实时显示出电池包内部的当前温度值，根据当前电池包内部的温度值与第一温度阈值和第二温度阈值的比较，控制器12会自动控制制冷片10进行加热或制冷。如果由于某些原因控制器12不能自动控制制冷片10进行加热或制冷，此时，用户可以在人工控制组件13的中输入一个温度值，该温度一般是在第一温度阈值和第二温度阈值之间，发送给控制器12，使得控制器12控制制冷片10进行加热或者散热。需要说明的是，通过人工控制组件13，用户也可以主动的输入温度值并发送到控制器12，以实现对电池包内部的温度进行调节。

人工控制组件13位于电池包的外部，与控制器12以有线或无线方式通信交互。人工控制组件13可以集成在交通工具的智能终端中，这样就不会占用额外的空间，例如集成在汽车的车载显示屏中，可以在菜单栏中添加电池包温度控制选项，通过触发该选项，就会跳转到电池包温度控制界面。

本实用新型提供的一种电池包的温度控制系统，能够根据电池包内部的温度传感器获知电池包内部温度，利用控制器和人工控制组件智能的控制制冷片的工作状态，实现了对电池包内部的温度进行智能化加热和降温。

实施例二

图2是本实用新型实施例二中的一种电池包的温度控制系统结构示意图。本实施例以上述实施例为基础，该系统包括：电池包20和人工控制组件21，其中，电池包20包括多片制冷片201、多个温度传感器202和控制器203。

在本实施例中，多片制冷片201可以对称的分布在电池包20的内壁上。这样做可以使得电池包20内部的温度变化的更均匀。例如，参考图2，电池包20的箱体结构是长方体，则可以在任意两个相对的内壁上分别对称的设置一片或多片制冷片201，当然也可以在所有的内壁上都安装一片或者多片制冷片201，制冷片201的数量根据实际情况来进行选择。由于制冷片201体积小，制冷和加热效果好，所以通过合理的选择可以节省电池包20内部的空间和制造成本。整个系统的电量供应可以由电池包20来提供，不需要额外的电源设备，这样使得整个系统结构更加简化，提高空间利用率。

对于制冷片201的固定，可以采用导热胶把制冷片201固定在电池包20的内壁上，也可以采用螺丝加导热胶的固定方式，这样固定的效果会更加稳定，利于对抗电池包20受到的外界震动。其中，导热胶可以选用导热硅胶，通过使用导热硅胶可以使得制冷片201更容易与电池包20内壁进行热量交换，这样制冷片的制冷或加热效果会更明显。需要说明的是，控制器203与制冷片201可以以有线或无线的方式进行通信，在图2中并没有示出其通信方式。

在本实施例中，温度传感器202的数量可以为多个，分散设置在电池包20中。因为如果仅使用一个温度传感器202对电池包20内部的温度进行监测，由于温度传感器202自身的质量因素和/或其在电池包20内部的设置位置，该温度传感器202检测到的温度值可能会出现偏差，并不能真实反映电池包20内部的温度，所获得温度值可能与实际上电池包20内部的温度误差较大。在本实用新型实施例中，通过采用多个温度传感器202，分散设置在电池包20内部的方式，可以减小这种误差。多个温度传感器202可以均匀的安装在电池包20的内部。示例性的，参考图2，电池包20的箱体是长方体结构，则可以布置4个温度传感器202在长方体的4个竖直的边棱上。通过这种在多个位置检测的方式，来更合理的检测电池包20内部的温度。需要说明的是，温度传感器202可以通过有线或无线的方式与控制器203进行通信，在图2中并没有示出通信方式。

控制器203还可以用于获取多个温度传感器202检测到的温度值的平均值，作为电池包20内部的温度值。

在获取到多个温度传感器202检测到的温度值后，控制器203通过把多个检测到的温度值的平均值，作为最终检测到的电池包20内部温度值的方式，使得检测到的温度值更接近于电池包20内部的真实温度。对于一些温度传感器202检测到的温度值，如果其与其他温度值相差很大，则可以去除这些温度值，用剩下的温度值来求取平均值，作为电池包20内部的温度值。

在本实施例中，控制器203可以通过多个接口获取多个温度传感器202检测到的温度值，例如，利用多通道的模数转换器，对多个温度值进行采集和转换，然后形成相对应的电压，来控制多片制冷片201进行制冷或者加热。

控制器203可以安装在电池包20的内壁上。在实际的电池包20结构设计中，根据需要，可以选择把控制器12固定在电池包20的内壁上，例如，使用螺丝进行固定。控制器203可以通过有线或者无线的方式与电池包20外部的人工控制组件21进行数据传输。需要说明的是，控制器203也可以安装在电池包20的外部，通过无线或的方式和电池包20内部的温度传感器202和制冷片201进行通信。

本实用新型提供的一种电池包的温度控制系统，能够根据电池包内部分布设置的多个温度传感器来更准确地获知电池包内部温度，智能的控制多片制冷片进行快速的调温，实现了对电池包内部的温度进行智能化加热和降温，且对电池包内部温度值的检测更加准确，调温效率更高。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池包的温度控制系统，其特征在于，包括：

制冷片，设置在电池包内部，用于通过加热和制冷来对所述电池包进行升温和降温；

温度传感器，设置在所述电池包内部，用于监测所述电池包内部的温度；

控制器，分别与所述温度传感器和所述制冷片连接，用于当所述电池包内部温度高于第一温度阈值时控制所述制冷片对所述电池包进行制冷，以及当所述电池包内部温度低于第二温度阈值时控制所述制冷片对所述电池包进行加热，其中，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值；

人工控制组件，与所述控制器相连，用于显示所述电池包内部温度，以及接收用户输入的温度值并发送到所述控制器以控制所述制冷片进行制冷或加热。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还用于：当所述电池包内部温度大于等于第二温度阈值且小于等于第一温度阈值时，控制所述制冷片停止加热或停止制冷。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还用于：当所述电池包内部温度小于第二温度阈值或大于第一温度阈值时，根据所述用户输入的温度值，控制所述制冷片加热或制冷以使所述电池包内部的温度变为所述用户输入的温度值。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述制冷片具体用于：当所述制冷片中流通第一方向的电流时实现加热，以及当所述制冷片中流通第二方向的电流时实现制冷。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述温度传感器的数量为多个，分散设置在所述电池包中。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还用于获取多个所述温度传感器检测到的温度值的平均值，作为所述电池包内部的温度值。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器位于电池包的内壁上。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述制冷片的数量为多片，多片所述制冷片对称的分布于所述电池包的内壁上。

9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述制冷片通过导热胶固定在所述电池包的内壁上。

10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述人工控制组件位于所述电池包的外部，与所述控制器以有线或无线方式通信交互。