CN208226048U - 一种电池组温控箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池组温控箱，属于电池温度控制技术领域，该装置包括翻盖、箱体、底座以及安装箱体内部的温度检测模块，底座的内部安装有温控装置。本实用新型能够调节电池组的工作温度，保证电池组工作在理想的环境温度下，避免温度过高、或过低导致电池性能下降。同时，该装置的温控装置便于拆装和更换。

Description

一种电池组温控箱

技术领域

本实用新型涉及电池温度控制技术领域，尤其涉及一种电池组温控箱。

背景技术

传统的锂离子电池组的工作温度为0~40摄氏度，最理想的工作温度为10~35摄氏度，温度过高或过低都会影响锂离子电池组的蓄电、放电性能，特别是在温度较低的冬天，电池组的续航能力在低温环境下极差。由于锂离子电池作为蓄能设备通常应用于户外环境，因此，如何保证电池组工作在适宜环境温度下，充分发挥蓄电池能力，避免电池管理系统误测量和误报成为新的技术问题。

半导体制冷通俗的讲也叫热电制冷,主要利用了热电效应的原理。当直流电通过两种不同的材料组成的回路时,在两种材料的接触面会产生能量交换的现象。通过直流电的时候,由P型半导体材料和N型半导体材料组成的半导体,在PN结会产生电子由一种材料向另一种材料迁移的现象,在迁移的过程中,电子会把多余的能量释放出来,因此该接触面会产生热量;同时,在另一个接触面电子由一种材料进入到另一种材料的过程中,会吸收外界的能量,保证它完成这种迁移,因此在该接触面会产生吸收热量的现象。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池组温控箱，能够调节电池组的工作温度，保证电池组工作在理想的环境温度下，避免温度过高、或过低导致电池性能下降。同时，该装置的温控装置便于拆装和更换。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种电池组温控箱，包括翻盖、箱体、底座以及安装箱体内部的温度检测模块，其特征在于：

所述翻盖包括盖体、盖座、转轴、顶卡扣和正极触片，其中：所述盖体的一侧通过转轴与盖座可旋转连接，盖体的另一侧通过顶卡扣与盖座连接，所述盖体的内侧设置有多个用于连接电池正极的正极触片；

所述底座为两端开口的壳体，底座通过底卡扣与箱体连接，底座的顶部安装有顶滤网，底座的底部安装有底滤网，底座的内部设置有温控装置；

所述箱体的两侧设置有把手，箱体的正面设置有用于连接电池组正负极的电极接头、启动或关闭温控装置的温控开关、连接温度检测模块的指示LED灯、与指示LED灯对应的多组温度刻度，箱体的内部安装有固定电池位置的定位板，箱体的底部安装有底板，所述底板的上设置有多个用于连接电池负极的负极触片；

所述定位板和底板的四周开设有用于箱体内部气体循环的透气槽。

进一步的，所述温控装置由发泡保温层固定在底座内部、且包括制冷半导体芯片、导热硅胶、蓄冷块、散冷翅片、降温风扇、散热翅片、散温风扇、制热半导体芯片和蓄热块，其中：

所述制冷半导体芯片的冷面朝向箱体内部，制冷半导体的冷面通过导热硅胶连接有蓄冷块，所述蓄冷块通过导热硅胶连接有散冷翅片，所述散冷翅片的上侧设置有降温风扇，制冷半导体的热面通过导热硅胶连接有散热翅片，散热翅片的下侧设置有散热风扇；

所述制热半导体芯片的热面朝向箱体内部，制冷半导体的热面通过导热硅胶连接有蓄热块，所述蓄热块通过导热硅胶连接有散热翅片，所述散热翅片的上侧设置有散热风扇，制热半导体的冷面通过导热硅胶连接有散冷翅片，散冷翅片的下侧设置有降温风扇。

进一步的，所述多个正极触片相互串、并联后连通电极接头的正极。

进一步的，所述多个负极触片相互串、并联后连通电极接头的负极。

进一步的，所述制冷半导体芯片和制热半导体芯片均采用TEC1型芯片。

进一步的，所述温度检测模块包括MSP430F54芯片以及与MSP430F54芯片相连接的PT100温度传感器。

进一步的，还包括用于驱动制冷半导体芯片和制热半导体芯片的驱动电路，所述驱动电路的由MSP430F54芯片控制，驱动电路的启动或关闭由温控开关控制，所述MSP430F54芯片基于环境温度驱动温控装置加热或降温。

本实用新型的一种电池组温控箱具有以下有益效果：

1）电池组温控箱采用可拆装的结构，通过顶卡扣和底卡扣实现箱体与翻盖、底座之间的拆装，在电池组需要温控时，可以方便的将温控装置加装上。

2）该温控装置利用了半导体制冷、制热的原理，根据箱体内部电池的实际温度，可以灵活的采用加热或降温工作，当温度过低时，启动制热半导体芯片，当温度过高时，启动制冷半导体芯片。

3）该控温装置具有多组正极触片和负极触片能够将安装箱体内的电池迅速串、并联成组，减少了繁琐的接线环节，减少电池组中电池的更换工作量。

附图说明

图1为本实用新型的一种电池组温控箱的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种电池组温控箱的分拆结构示意图；

图3为本实用新型的一种电池组温控箱的内部结构示意图；

图4为本实用新型的一种电池组温控箱的温控装置结构示意图；

图5为本实用新型的一种电池组温控箱的盖体结构示意图；

图6为本实用新型的一种电池组温控箱的定位板结构示意图；

图7为本实用新型的一种电池组温控箱的底板结构示意图。

图中，1-翻盖、101-盖体、102-盖座、103-转轴、104-顶卡扣、105-正极触片、2-箱体、201-把手、202-电极接头、203-温控开关、204-指示LED灯、205-温度刻度、206-定位板、207-底板、208-定位孔、209-透气槽、210-负极触片、3-底座、301-底卡扣、302-顶滤网、303-底滤网、4-温控装置、401-制冷半导体芯片、402-导热硅胶、403-蓄冷块、404-散冷翅片、405-降温风扇、406-散热翅片、407-散温风扇、408-制热半导体芯片、409-蓄热块、410-发泡保温层。

具体实施方式

根据附图所示，对本实用新型进行进一步说明：

如图1和图2所示，一种电池组温控箱，包括翻盖1、箱体2、底座3安装箱体2内部的温度检测模块、安装在底座3内部的温控装置4。

具体的，电池组温控箱采用可拆装的结构，通过顶卡扣104和底卡扣301实现箱体2与翻盖1、底座3之间的拆装，在电池组需要温控时，可以方便的将温控装置4加装上。在电池组处于理想环境下，例如春秋气候时，则可以将将温控装置4拆掉。为了方便拆装，温控装置4中的风扇和半导体制冷芯片的电线成组，设置有整体电插头（视图未给出），在箱体2的内壁设置有与电插头对应的电插座（视图未给出），能够实现温控装置4与温度检测模块、驱动电路等的可拆卸电连接。

图1中，翻盖1包括盖体101、盖座102、转轴103、顶卡扣104和正极触片105，其中：盖体101的一侧通过转轴103与盖座102可旋转连接，盖体101的另一侧通过顶卡扣104与盖座102连接，盖体101的内侧设置有多个用于连接电池正极的正极触片105。安装电池单体时，可以将盖体101旋转打开，然后将单体电池直接放入定位板206的定位孔208中，此时，电池单体的正极与正极触片105连接。

图3中，底座3为两端开口的壳体，底座3通过底卡扣301与箱体2连接，底座3的顶部安装有顶滤网302，底座3的底部安装有底滤网303，底座3的内部设置有温控装置4；设置底滤网303和顶滤网302一方面可以防止杂物进入箱体2内，同时也是为了防止低温引起的冷凝水进入箱体2。底滤网303和顶滤网302可以采用直径为1-2mm 的不锈钢滤网。

图1和图2中，箱体2的两侧设置有把手201，箱体2的正面设置有用于连接电池组正负极的电极接头202、启动或关闭温控装置4的温控开关203、连接温度检测模块的指示LED灯204、与指示LED灯204对应的多组温度刻度205，箱体2的内部安装有固定电池位置的定位板206，箱体2的底部安装有底板208，底板208的上设置有多个用于连接电池负极的负极触片210，将单体电池直接放入定位板206的定位孔208中，此时，电池单体的负极与负极触片210连接。

具体的，温度检测模块采用现有装置，包括MSP430F54芯片以及与MSP430F54芯片相连接的PT100温度传感器。MSP430F54芯片基于现实温度，驱动对应的指示LED灯204闪亮，告知用户当前的箱体2内部温度，以判断何时开启温控装置4，以及温控装置4是否工作。

如图3和图4所示，温控装置4由发泡保温层410固定在底座3内部、且包括制冷半导体芯片401、导热硅胶402、蓄冷块403、散冷翅片404、降温风扇405、散热翅片406、散温风扇407、制热半导体芯片408和蓄热块409，其中：制冷半导体芯片401的冷面朝向箱体2内部，制冷半导体的冷面通过导热硅胶402连接有蓄冷块403，蓄冷块403通过导热硅胶402连接有散冷翅片404，散冷翅片404的上侧设置有降温风扇405，制冷半导体的热面通过导热硅胶402连接有散热翅片406，散热翅片406的下侧设置有散热风扇；制热半导体芯片408的热面朝向箱体2内部，制冷半导体的热面通过导热硅胶402连接有蓄热块409，蓄热块409通过导热硅胶402连接有散热翅片406，散热翅片406的上侧设置有散热风扇，制热半导体的冷面通过导热硅胶402连接有散冷翅片404，散冷翅片404的下侧设置有降温风扇405。

具体的，该温控箱还包括用于驱动制冷半导体芯片401和制热半导体芯片408的驱动电路，驱动电路的由MSP430F54芯片控制，驱动电路的启动或关闭由温控开关203控制，MSP430F54芯片基于环境温度驱动温控装置4加热或降温。制冷半导体芯片401和制热半导体芯片408均采用TEC1型芯片。

如图5、图6和图7所示，本实施例中，一共有可以安放40个电池单体，负极触片210和正极触片105通过对应的串、并联，可以将40个电池单体分为并联的5组，每组中有8个单体电池串联。多个正极触片105相互串、并联后连通电极接头202的正极，多个负极触片210相互串、并联后连通电极接头202的负极。外部直接通过连接电极接头202就可以连接整个电池组，这种设计能够将安装箱体2内的电池单体迅速串、并联成组，减少了繁琐的接线环节，减少电池组中电池的更换工作量。具体的，正极触片105和负极触片210走线为暗线且位于板材内部，定位板206和底板208为两层板且与箱体2接触的地方留走线通孔。

同时，定位板206和底板208的四周开设有用于箱体2内部气体循环的透气槽。

工作原理：该温控装置4利用了半导体制冷、制热的原理，温度检测模块实时监测箱体2内的温度，然后基于温度传感器的信息，点亮对应的LED指示灯，用于指明当前的温度。当用户观测到温度过低或过高时，按下温控开关203，此时，MSP430F54芯片根据当前温度，对温控装置4进行控制，以实现加热或降温工作。

当箱体2内部电池的实际温度过低时，启动制热半导体芯片408，制热半导体芯片408热面发出的热量通过蓄热块409、散热翅片406、散温风扇407进入箱体2内为电池组加热，当加热至合适温度时，关闭温控装置4；当箱体2内部电池的实际温度过高时，启动制冷半导体芯片401，制冷半导体芯片401冷面通过蓄热块409、散冷翅片404、降温风扇405吸收箱体2的热量，为电池组降温，当降温至合适温度时，关闭温控装置4。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电池组温控箱，包括翻盖、箱体、底座以及安装箱体内部的温度检测模块，其特征在于：

所述翻盖包括盖体、盖座、转轴、顶卡扣和正极触片，其中：所述盖体的一侧通过转轴与盖座可旋转连接，盖体的另一侧通过顶卡扣与盖座连接，所述盖体的内侧设置有多个用于连接电池正极的正极触片；

所述底座为两端开口的壳体，底座通过底卡扣与箱体连接，底座的顶部安装有顶滤网，底座的底部安装有底滤网，底座的内部设置有温控装置；

所述箱体的两侧设置有把手，箱体的正面设置有用于连接电池组正负极的电极接头、启动或关闭温控装置的温控开关、连接温度检测模块的指示LED灯、与指示LED灯对应的多组温度刻度，箱体的内部安装有固定电池位置的定位板，箱体的底部安装有底板，所述底板的上设置有多个用于连接电池负极的负极触片；

所述定位板和底板的四周开设有用于箱体内部气体循环的透气槽。

2.根据权利要求1所述的电池组温控箱，其特征在于，所述温控装置由发泡保温层固定在底座内部、且包括制冷半导体芯片、导热硅胶、蓄冷块、散冷翅片、降温风扇、散热翅片、散温风扇、制热半导体芯片和蓄热块，其中：

所述制冷半导体芯片的冷面朝向箱体内部，制冷半导体的冷面通过导热硅胶连接有蓄冷块，所述蓄冷块通过导热硅胶连接有散冷翅片，所述散冷翅片的上侧设置有降温风扇，制冷半导体的热面通过导热硅胶连接有散热翅片，散热翅片的下侧设置有散热风扇；

所述制热半导体芯片的热面朝向箱体内部，制冷半导体的热面通过导热硅胶连接有蓄热块，所述蓄热块通过导热硅胶连接有散热翅片，所述散热翅片的上侧设置有散热风扇，制热半导体的冷面通过导热硅胶连接有散冷翅片，散冷翅片的下侧设置有降温风扇。

3.根据权利要求2所述的电池组温控箱，其特征在于，所述多个正极触片相互串、并联后连通电极接头的正极。

4.根据权利要求3所述的电池组温控箱，其特征在于，所述多个负极触片相互串、并联后连通电极接头的负极。

5.根据权利要求4所述的电池组温控箱，其特征在于，所述制冷半导体芯片和制热半导体芯片均采用TEC1型芯片。

6.根据权利要求5所述的电池组温控箱，其特征在于，所述温度检测模块包括MSP430F54芯片以及与MSP430F54芯片相连接的PT100温度传感器。

7.根据权利要求5所述的电池组温控箱，其特征在于，还包括用于驱动制冷半导体芯片和制热半导体芯片的驱动电路，所述驱动电路的由MSP430F54芯片控制，驱动电路的启动或关闭由温控开关控制，所述MSP430F54芯片基于环境温度驱动温控装置加热或降温。