CN206441840U - 一种电池组的温度控制装置及带有该装置的电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组的温度控制装置，包括导热器、均热板、循环管、外循环泵、内循环泵、温度传感器、加热模块、控制模块和供电机；所述外循环泵与冷凝器串联后再与内循环泵并联；所述导热器、均热板和加热模块通过循环管串联在一起后，分别与内循环泵、外循环泵串联；所述控制模块分别与加热模块、外循环泵、内循环泵和冷凝器电性连接；本实用新型在温度异常的情况下，可通过加热和散热让电池组处于适宜工作的温度区间，为电池组提供了快速、高效的温度控制保障。本实用新型开公开了一种带有上述温度控制装置的电池组，该电池组在温度异常时可自身调整至温度适宜的状态，并使得内部温度均匀，保证了电池组的利用效率和使用寿命。

Description

一种电池组的温度控制装置及带有该装置的电池组

技术领域

本实用新型属于电池组技术领域，具体涉及一种电池组的温度控制装置及带有该装置的电池组。

背景技术

现如今，市场上的电池组大多采用锂离子电池作为动力电池，锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、自放电率低及无记忆效应等显著优点。但是，在日常使用过程中，锂离子电池的适应温度能力较差的缺点常常给人们的使用带来不便，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能，温度过高或过低都将引起电池寿命的较快衰减，并且在温度异常中具有较低的使用效率，大大降低锂电池的容量和循环寿命，加快了电池的损耗，直接影响电池组的续航里程和使用成本，为人们带来了诸多不便。

为了保证电池的电容量和电池的使用周期，在现今大型装置中，如电动汽车等，将电池组的体积大大增加，并且其表面结构也是更加复杂，电池组在使用时容易发生电池组内部各个电池单体温度不一的问题，导致电池组内部各电池单体的效率不一，寿命不一，影响电池整体的效率，同时也使得电池内部热量不易散出，在加热与散热时造成电池内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池了衰减，缩短电池的使用寿命，加快了电池的损坏，严重时会造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁人员生命安全。所以说，在对电池组进行充电或者正常使用时，对电池组的内部温度控制尤为重要，应该尽量避免电池组在低温或者高温条件下使用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的一个目的在于提出一种电池组的温度控制装置，该温度控制装置结构简单，成本较低，当电池组处于温度异常的情况下充电或放电时，可通过加热和散热让电池组处于适宜工作的温度区间，为电池组提供了快速、高效的温度控制保障。

为了实现上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电池组的温度控制装置，该装置包括导热器、均热板、循环管、外循环泵、内循环泵、加热模块和控制模块；所述导热器、均热板、加热模块、外循环泵和内循环泵通过循环管相连；

所述外循环泵与冷凝器串联后再与内循环泵并联；

所述导热器、均热板和加热模块通过循环管串联在一起后，分别与内循环泵、外循环泵串联在一起；

所述循环管侧壁设有加热模块，所述加热模块包括加热元件，所述加热元件紧贴于循环管侧壁；

所述控制模块分别与加热模块、外循环泵、内循环泵和冷凝器电性连接。

进一步的是，所述加热模块还包括熔断器和加热继电器，所述加热继电器、熔断器和加热元件依次串联；熔断器对加热模块内部起保护作用，控制模块控制加热继电器的开闭，从而控制加热元件的工作。

进一步的是，该装置还包括供电机，所述加热模块两端分别与供电机的正负极连接，所述加热元件与供电机负极连接，加热继电器与供电机正极连接；所述加热元件需要加热时，通过供电机提供的高压电源进行加热。

进一步的是，所述控制模块还与供电机电性相连；控制模块控制供电机的开启与关闭。

进一步的是，所述内循环泵和外循环泵的进液口处均设有液体单向阀；循环液不会从内循环泵(外循环泵)发生逆流，保证了了循环管内循环液温度的均匀性。

进一步的是，所述导热器包括多个导热翅片，所述导热翅片呈均匀布置，且导热翅片之间留有供电池插入的间隙；电池插入导热翅片之间，电池侧壁与导热翅片紧密接触，加大了传热面积，保证电池温度的均匀性。

进一步的是，所述电池侧壁设有温度传感器，所述温度传感器与控制模块相连；温度传感器将数据信息传递给控制模块，控制模块通过采集到的温度信息对供电机、加热模块、内循环泵和外循环泵进行调控。

进一步的是，所述均热板上设有与循环管匹配的循环管管槽。

进一步的是，所述加热元件呈片状；保证了加热元件与循环管的接触面积，提高了加热效率。

本实用新型的另一个目的在于提出一种带有上述温度控制装置的电池组，该电池组在使用时能通过该温度控制装置适应异常温度环境，保证电池组的正常使用。

该电池组中的电池紧贴在导热器侧壁；电池紧贴在导热翅片上进行加热和散热，加热散热时温度均匀，且具有较高的效率。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的温度控制装置结构简单，成本较低；该装置可保证电池组在温度较低(低于0℃)或者温度较高(高度60℃)时正常工作，当电池组在温度异常的情况下充电或放电时，可通过控制模块控制加热模块和冷凝器进行加热和散热，从而让电池组处于适宜工作的温度区间，保证了电池组的正常工作，为电池组提供了快速、高效的温度控制保障；同时带有该温度控制装置的电池组，在加热散热时的热量均匀，保证了电池组内部温度的一致性，延长了电池组的使用寿命，杜绝电池组内部局部温度过高造成的安全威胁；并且本实用新型在充电放电的安全温度范围内时，其电池组内部均能保持稳定均匀。

附图说明

图1是本实用新型的温度控制装置的完整结构示意图；

图2是本实用新型的工作流程图；

图3是本实用新型中加热模块和供电机的连接线路图。

图中：1、导热器；2、均热板；3、加热模块；3-1、加热元件；3-2、熔断器；3-3、加热继电器；4、循环管；5、外循环泵；6、冷凝器；7、内循环泵；8、控制模块；9、供电机。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，一种电池组的温度控制装置，该装置包括导热器1、均热板 2、循环管4、外循环泵5、内循环泵7、加热模块3和控制模块8；所述导热器 1、均热板2、加热模块3、外循环泵5和内循环泵7通过循环管4相连；所述外循环泵5与冷凝器6串联后再与内循环泵7并联；所述导热器1、均热板2和加热模块3通过循环管4串联在一起后，分别与内循环泵7、外循环泵5串联在一起；所述循环管4侧壁设有加热模块3，所述加热模块3包括加热元件3-1，所述加热元件3-1紧贴于循环管4侧壁；所述控制模块8分别与加热模块3、外循环泵5、内循环泵7和冷凝器6电性连接；电池组需要加热时，通过高压电源对加热元件3-1进行加热，然后通过循环液的循环和均热板2的均热作用，使得电池组内部形成一个均匀的热场，最后通过固定电池的导热器1将热量导入电池内部；当电池组需要降温时，通过冷凝器6的冷凝、循环液的循环和均热板2的均温作用，可以将热量散失到外部环境中的同时使得电池组内部形成稳定均匀地热场。

作为本实用新型的一种优化方案，所述加热模块3还包括熔断器3-2和加热继电器3-3，所述加热继电器3-3、熔断器3-2和加热元件3-1依次串联在一起；熔断器3-2对加热模块3内部起保护作用，控制模块8控制加热继电器3-3的开闭，从而控制加热元件3-1的工作。

作为本实用新型的一种优化方案，该装置还包括供电机9，所述加热模块3 两端分别与供电机9的正负极连接，所述加热元件3-1与供电机9负极连接，加热继电器3-3与供电机9正极连接；所述加热元件3-1需要加热时，通过供电机 9提供的高压电源进行加热。

作为本实用新型的一种优化方案，所述控制模块8还与供电机9电性相连；控制模块8控制供电机9的开启与关闭。

作为本实用新型的一种优化方案，所述内循环泵7和外循环泵5的进液口处均设有液体单向阀；循环液不会从内循环泵7(外循环泵5)发生逆流，保证了了循环管4内循环液温度的均匀性。

作为本实用新型的一种优化方案，所述导热器1包括多个导热翅片，所述导热翅片呈均匀布置，且导热翅片之间留有供电池插入的间隙；电池插入导热翅片之间，电池侧壁与导热翅片紧密接触，加大了传热面积，保证电池温度的均匀性。

作为本实用新型的一种优化方案，所述电池侧壁设有温度传感器，所述温度传感器与控制模块8相连；温度传感器将数据信息传递给控制模块8，控制模块 8通过采集到的温度信息对供电机9、加热模块3、冷凝器6、内循环泵7和外循环泵5进行调控。

作为本实用新型的一种优化方案，所述均热板2上设有与循环管4匹配的循环管管槽。

作为本实用新型的一种优化方案，所述加热元件3-1呈片状，包裹在循环管 4侧壁；保证了加热元件3-1与循环管4的接触面积，提高了加热效率。

一种带有上述温度控制装置的电池组，该电池组在使用时能通过该温度控制装置适应异常温度环境，保证电池组的正常使用。

该电池组中的电池紧贴在导热器1侧壁；电池紧贴在导热翅片上进行加热和散热，加热散热时温度均匀，且具有较高的效率。

本实用新型在实施时，具体如下：

本实用新型在充电时，通过电池组内部的温度传感器检测电池组内部的温度，将所测到的温度信号传递给控制模块8，控制模块8根据预先设定的充电温度阀值进行综合分析，判定电池组所处温度是否在充电温度范围内；若所测温度低于所设的充电温度阀值下限，则控制模块8控制充电停止，供电机9开启，加热继电器3-3闭合使得加热元件3-1开始加热，同时启动内循环泵7，让循环管 4内的循环液温度均匀上升，通过循环液的均匀加热和均热板2之后，温度由导热器1传递给电池，让电池温度上升至安全充电温度阀值范围内，控制模块8 再关闭供电机9、断开加热继电器3-3，让电池组进行充电；若所测温度高于充电温度阀值上限，则控制模块8控制充电停止，冷凝器6开启，同时启动外循环泵5，让循环管4内的循环液温度均匀下降，使得电池组温度降至安全充电温度阀值范围内，再控制进行充电；若所测的温度位于安全充电温度阀值的范围内，则直接进行充电，同时启动内循环泵7，让电池组内部温度保持均匀一致。

本实用新型在放电时，通过电池组内部的温度传感器检测电池组内部的温度，将所测到的温度信号传递给控制模块8，控制模块8根据预先设定的放电温度阀值进行综合分析，判定电池组所处温度是否在放电温度范围内；若所测温度低于所设定的放电温度阀值下限，则控制模块8控制放电停止，供电机9开启，加热继电器3-3闭合使得加热元件3-1开始加热，同时启动内循环泵7，让循环管4内的循环液温度均匀上升，待电池组内部温度上升至安全放电范围内时，则断开加热继电器3-3，使得电池组处于待机状态；若所测温度高于放电温度阀值上限，则控制模块8控制放电停止，冷凝器6开启，同时启动外循环泵5，让循环管4内的循环液温度均匀下降，使得电池组温度降至安全放电温度阀值内，再使得电池组处于待机状态；若所测的温度位于安全放电温度阀值内，则可直接使电池组处于待机状态，同时启动内循环泵7，使得电池组在待机状态时其内部温度保持均匀一致。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电池组的温度控制装置，其特征在于：该装置包括导热器(1)、均热板(2)、循环管(4)、外循环泵(5)、内循环泵(7)、加热模块(3)和控制模块(8)；所述导热器(1)、均热板(2)、加热模块(3)、外循环泵(5)和内循环泵(7)通过循环管(4)相连；

所述外循环泵(5)与冷凝器(6)串联后再与内循环泵(7)并联；

所述导热器(1)、均热板(2)和加热模块(3)通过循环管(4)串联在一起后，分别与内循环泵(7)、外循环泵(5)串联在一起；

所述循环管(4)侧壁设有加热模块(3)，所述加热模块(3)包括加热元件(3-1)，所述加热元件(3-1)紧贴于循环管(4)侧壁；

所述控制模块(8)分别与加热模块(3)、外循环泵(5)、内循环泵(7)和冷凝器(6)电性连接。

2.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述加热模块(3)还包括熔断器(3-2)和加热继电器(3-3)，所述加热继电器(3-3)、熔断器(3-2)和加热元件(3-1)依次串联。

3.如权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于：该装置还包括供电机(9)，所述加热模块(3)两端分别与供电机(9)的正负极连接，所述加热元件(3-1)与供电机(9)负极连接，加热继电器(3-3)与供电机(9)正极连接。

4.如权利要求3所述的温度控制装置，其特征在于：所述控制模块(8)还与供电机(9)电性相连。

5.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述内循环泵(7)和外循环泵(5)的进液口处均设有液体单向阀。

6.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述导热器(1)包括多个导热翅片，所述导热翅片呈均匀布置，且导热翅片之间留有供电池插入的间隙。

7.如权利要求6所述的温度控制装置，其特征在于：所述电池侧壁上设有检测电池温度的温度传感器。

8.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述均热板(2)上设有与循环管(4)匹配的循环管管槽。

9.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述加热元件(3-1)呈片状。

10.一种带有权利要求1-9任一项所述的温度控制装置的电池组，其特征在于：该电池组中的电池紧贴在导热器(1)侧壁。