CN208955075U - 电池箱、电池系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池箱、电池系统和车辆，涉及车辆技术领域，主要目的是降低低温环境对电池的影响。本实用新型的主要技术方案为：一种电池箱，包括：箱体；隔热层，所述隔热层设于所述箱体的至少部分内表面；加热布，所述加热布铺设于所述隔热层的外表面上，所述加热布由加热丝编织而成。该电池箱主要用于盛装车辆的电池，并在低温环境下为电池加热。

Description

电池箱、电池系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池箱、电池系统和车辆。

背景技术

随着新能源车辆的日益发展，其节能环保等特点逐渐受到大众青睐，其中，新能源车辆的电池电量是否能满足新能源车辆的续航里程越来越受到重视。

目前，新能源车辆在低温环境下时，电池受到低温影响会出现充电慢、充不满电或无法充电等情况，并且电池的电量很快消耗完，使得车辆的续航里程严重缩减，限制了新能源车辆的推广应用范围。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电池箱、电池系统和车辆，主要目的是降低低温环境对电池的影响。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种电池箱，包括：

箱体；

隔热层，所述隔热层设于所述箱体的至少部分内表面；

加热布，所述加热布铺设于所述隔热层的外表面上，所述加热布由加热丝编织而成。

具体地，所述加热丝为石墨烯加热丝。

具体地，所述隔热层铺满所述箱体的内表面；所述加热布铺满所述隔热层的外表面；

和/或，

所述加热布包括多块，多块所述加热布至少分别铺设在所述箱体的内表面的边角和中间位置，多块所述加热布彼此以并联方式电连接。

具体地，位于所述箱体的内表面的边角的所述加热布包括多层所述加热丝。

具体地，所述箱体内设置有用于检测所述箱体内部空间温度的第一温度传感器；

和/或，

所述箱体外设置有用于检测外部环境温度的第二温度传感器。

具体地，所述第一温度传感器的数量为多个，分别设置在所述箱体的边角和中间位置；

所述加热布包括多块时，多个所述第一温度传感器分别与多块所述加热布对应设置，多块所述加热布依次拼接布满所述箱体的内表面。

另一方面，本实用新型实施例提供一种电池系统，包括：

控制系统以及上述的电池箱；

所述控制系统与所述电池箱的加热丝电连接，用于给所述加热丝通电加热。

具体地，所述箱体内设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统用于接收所述第一温度传感器检测的温度信号并控制对所述加热丝的通电；

或者，

所述箱体外设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统用于接收所述第二温度传感器检测的温度信号并控制对所述加热丝的通电；

或者，

所述箱体内设置有第一温度传感器，所述箱体外设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制系统电连接，所述控制系统用于分别接收所述第一温度传感器和第二温度传感器检测的温度信号并控制对所述加热丝的通电和所述加热丝的加热功率。

另一方面，本实用新型实施例提供一种车辆，包括：上述的电池系统。

具体地，所述车辆具有启动电源，所述电池系统具有电池，所述电池系统的控制系统通过控制开关组件与所述电池连接，所述启动电源与所述控制开关组件连接，所述控制开关组件用于当所述启动电源启动时截断所述控制系统与所述电池，以及用于当所述启动电源关闭时接通所述控制系统与所述电池。

本实用新型实施例提供的一种电池箱、电池系统和车辆，电池箱箱体的内表面铺设有隔热层和加热布，隔热层铺设在箱体的部分内表面或全部内表面，加热布铺设在隔热层远离箱体内表面的一侧，加热布由加热丝编织而成，则加热布各处加热充分，当电池箱用于新能源车辆中，处于低温环境下时，通过车辆内设置的控制系统给加热丝进行通电加热，在隔热层的阻滞热流传递作用下，电池箱内的热量不易传递出去，因此能够有效保证电池箱内的电池维持在可正常工作的温度中，避免电池出现充电慢、充不满电、无法充电或电量很快消耗完等情况，从而提升电池对新能源车辆的续航能力，推动新能源车辆的普及。另一方面，加热布和隔热层铺设在箱体的内表面上，可通过粘接、螺接、模压或焊接等方式将加热布和隔热层与箱体的内表面连接在一起，连接方式可靠易实现，加热布和隔热层不易从箱体的内表面上脱落，相比将加热布直接与电池连接易损坏电池，本实用新型实施例加热布与电池箱的内表面固定连接，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电池箱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电池系统的组成框图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电池箱的箱体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种车辆的组成框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种电池箱，包括：箱体1；隔热层13，隔热层13设于箱体1的至少部分内表面；加热布2，加热布2铺设于隔热层13的外表面上，加热布2由加热丝编织而成。

本实用新型实施例的电池箱可用于新能源车辆中，作为新能源车辆的动力来源，在低温环境下，电池箱的箱体1内的加热布2能够给箱体1内加热，隔热层13阻滞热流传递，使得加热布2加热后，热量不易传递出电池箱，从而使箱体1内的电池处于可保持正常工作状态的温度环境中。

其中，加热布2由加热丝编织而成，则加热丝布满加热布2，以使加热布2各处加热充分，从而保证电池箱的箱体1内加热布2所在位置被充分加热，提高加热效率；相比现有技术中通常采用在薄膜上粘贴布置加热丝或者将加热丝封装在两层薄膜中而制成的加热膜，本实施例的加热布2采用加热丝编织而成，能够实现加热布2的加热更加充分均匀。

隔热层13采用隔热材料，隔热材料又称热绝缘材料，如玻璃纤维、气凝胶毡等，隔热层13设置在箱体1的部分内表面或全部内表面，阻隔箱体1内的热量快速散出的同时，隔热层13在箱体1内不易受损，从而保证隔热效果，相比将隔热层设置在箱体的外壁上，可靠性更高。隔热层13可粘接或通过螺栓连接在箱体1的内表面，或者隔热层13也可通过模压或摩擦焊等方式与箱体1的内表面固定连接在一起。

对于加热布2与隔热层13的连接，可采用下述方式：加热布2粘接在隔热层13的外表面上，隔热层13的外表面即为隔热层13远离箱体1内表面的一侧表面，或者加热布2通过螺栓与隔热层13一同连接在箱体1内，或者加热布2与隔热层13一同通过模压或摩擦焊等方式与箱体1的内表面固定连接在一起。

下面通过电池箱的工作原理来具体说明本实用新型实施例。如图2所示，电池箱用于新能源车辆中，可设置控制系统3，将电池箱的加热布2的加热丝21与控制系统3相连，控制系统3可以是在车内额外设置的处理器，或者可利用车内的ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)作为控制系统3，当新能源车辆在低温环境下时，控制系统3可给加热丝21通电，以使加热布2发热，给电池箱箱体1内的电池加热，使电池处于可正常工作的温度下，降低低温环境对电池的影响，从而提升新能源车辆的续航能力，推动新能源车辆的普及。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的电池箱，其箱体1的内表面铺设有隔热层13和加热布2，隔热层13铺设在箱体1的部分内表面或全部内表面，加热布2铺设在隔热层13远离箱体1内表面的一侧，加热布2由加热丝21编织而成，则加热布2各处加热充分，当电池箱用于新能源车辆中，处于低温环境下时，通过车辆内设置的控制系统3给加热丝21进行通电加热，在隔热层13的阻滞热流传递作用下，电池箱内的热量不易传递出去，因此能够有效保证电池箱内的电池维持在可正常工作的温度中，避免电池出现充电慢、充不满电、无法充电或电量很快消耗完等情况，从而提升电池对新能源车辆的续航能力，推动新能源车辆的普及。另一方面，加热布2和隔热层13铺设在箱体1的内表面上，可通过粘接、螺接、模压或焊接等方式将加热布2和隔热层13与箱体1的内表面连接在一起，连接方式可靠易实现，加热布2和隔热层13不易从箱体1的内表面上脱落，相比将加热布直接与电池连接易损坏电池，本实用新型实施例的加热布2与电池箱箱体1的内表面固定连接，安全可靠。

具体地，加热丝为石墨烯加热丝；其中，石墨烯加热丝加热速度快，电热辐射转换效率高，加热温度均匀。

具体地，隔热层13铺满箱体1的内表面，使得箱体1的内表面各处均阻滞热流传递出去，有利于保持箱体1内的温度。

具体地，加热布2铺满隔热层13的外表面，当隔热层13铺满箱体1的内表面时，则加热布2布满箱体1的内表面，使箱体1内各处加热充分均匀，从而保证对箱体1内的电池充分加热。

参见图3，通常箱体1包括箱壳11和盖接于箱壳11的盖体12，电池置于箱壳11内，盖上盖体12，使电池置于箱体1内；隔热层13和加热布2铺满箱壳11和盖体12的内表面，其中，箱壳11的内表面包括箱壳11的内部底面和侧壁，盖体12的内表面包括盖体12的内部顶面和侧壁。

具体地，加热布2包括多块，多块加热布2至少分别铺设在箱体1的内表面的边角和中间位置，多块加热布2彼此以并联方式电连接。其中，设置多块加热布2，每块加热布2可分别与控制系统3连接，控制系统3对每块加热布2分别进行加热控制；多块加热布2分别铺设在箱体1内的边角和中间位置，由于在低温环境下，箱体1内边角处相比中间位置的温度更易降低，因此可通过控制系统3对箱体1内不同位置的加热布2加热不同温度，可以给不同位置的加热布2的加热丝21提供不同功率，以使不同位置的加热布2的加热丝21的加热温度不同，其中，铺设于箱体1内边角处的加热布2的加热温度较高，铺设于箱体1内中间位置的加热布2的加热温度较低，从而使得箱体1内各处加热更加均匀。需要说明的是，多块加热布2之间可无缝拼接布满箱体1的内表面，或者，多块加热布2之间可具有间隙，当然本实施例中采用多块加热布2之间无缝拼接布满箱体1的内表面，以保证箱体1内的加热均匀充分。

具体地，位于箱体1的内表面的边角的加热布2包括多层加热丝。可叠加地编织多层加热丝，以提高加热效率，使箱体1内快速加热；由于在低温环境下，箱体1内边角处相比中间位置的温度更易降低，编织多层加热丝的加热布2铺设在箱体1内的边角处，可实现箱体1内的边角处快速达到所需温度，有助于箱体1内的边角和中间位置同时达到所需温度，实现均匀加热。

具体地，箱体1内设置有用于检测箱体1内部空间温度的第一温度传感器41；第一温度传感器41检测箱体1内的温度并将检测到的温度信号传输给控制系统3，控制系统3根据第一温度传感器41检测到的温度来控制是否对加热丝21进行通电加热；例如，当箱体1内的温度低于0℃时，给加热布2的加热丝21通电，对箱体1内进行加热，使箱体1内的温度达到0℃以上，可设定为使箱体1内维持在5℃，当箱体1内的温度高于0℃时，控制系统3断开对加热丝21的通电；其中，具体温度的设定可根据电池箱内的电池性能来设定，此处不作限定。需要说明的是，控制系统3给加热丝21通断电以及保持加热丝21在一定的加热温度，是本领域技术人员很容易实现的，因此，此处不作赘述。

具体地，箱体1外设置有用于检测外部环境温度的第二温度传感器42；第二温度传感器42检测箱体1外的环境温度并将检测到的温度信号传输给控制系统3，通常箱体1内的温度要高于箱体1外的环境温度，可根据箱体1外的环境温度对箱体1内的温度的影响，来设定当第二温度传感器42检测到的温度低于预设值时，控制系统3对加热丝21进行通电加热；例如，当箱体1外的环境温度低于-20℃时，给加热布2的加热丝21通电，对箱体1内进行加热，当箱体1外的环境温度高于-20℃时，控制系统3断开对加热丝21的通电。

电池箱可仅设置有第一温度传感器41或仅设置有第二温度传感器42，或者同时设置有第一温度传感器41和第二温度传感器42。当同时设置有第一温度传感器41和第二温度传感器42时，控制系统3分别接收第一温度传感器41和第二温度传感器42的温度信号，控制系统3优先根据第一温度传感器41检测到的温度控制对加热丝21的通电，控制系统3还计算第一温度传感器41检测到的温度与第二温度传感器42检测到的温度之间的温度差，根据该温度差得知外部环境温度对箱体1内温度的影响程度，通过该温度差计算出保证加热丝21达到一定温度所需要提供的合理的加热功率，其中，通过温度计算加热功率的计算方法是本领域技术人员很容易实现的，因此，此处不作赘述。

具体地，第一温度传感器41的数量为多个，分别设置在箱体1的边角和中间位置。由于在箱体1内各处的温度可能不同，例如在低温环境下，通常边角处的温度比中间位置的温度低，因此分别在边角处和中间位置设置第一温度传感器41，来检测不同位置的温度。每个第一温度传感器41分别与控制系统3连接，控制系统3同时接收到每个第一温度传感器41检测到的温度，根据检测到的最低温度值作为是否对加热丝21进行通电加热的依据，只要任何一个第一温度传感器41检测到的温度低于预先设定的值时，便对加热丝21进行通电加热。

具体地，加热布2包括多块时，多个第一温度传感器41分别与多块加热布2对应设置，多块加热布2依次拼接布满箱体1的内表面。当控制系统3接收到各第一温度传感器41检测到的温度时，则根据各第一温度传感器41对应控制各块加热布2的加热温度，以使每块加热布2最终的加热温度一致。

如图2所示，本实用新型实施例提供一种电池系统，包括：控制系统3以及上述的电池箱；控制系统3与电池箱的加热丝21电连接，用于给加热丝21通电加热。

其中，如图1和图2所示，电池箱的结构以及与控制系统3相连实现对电池箱内加热的工作原理均与上述实施例相同，此处不再赘述。

具体地，箱体1内设置有第一温度传感器41，第一温度传感器41与控制系统3电连接，控制系统3用于接收第一温度传感器41检测的温度信号并控制对加热丝21的通电。其中，控制系统3根据第一温度传感器41检测到的温度值对加热丝21进行通断电以及维持箱体1内加热温度的相应描述已在上述实施例中进行说明，此处不再赘述。

具体地，箱体1外设置有第二温度传感器42，第二温度传感器42与控制系统3电连接，控制系统3用于接收第二温度传感器42检测的温度信号并控制对加热丝21的通电。其中，控制系统3根据第二温度传感器42检测到的温度值对加热丝21进行通断电以及维持箱体1内加热温度的相应描述已在上述实施例中进行说明，此处不再赘述。

其中，可仅设置有第一温度传感器41或仅设置有第二温度传感器42，或者同时设置有第一温度传感器41和第二温度传感器42。当同时设置有第一温度传感器41和第二温度传感器42时，控制系统3用于分别接收第一温度传感器41和第二温度传感器42检测的温度信号并控制对加热丝21的通电和加热丝21的加热功率，其相应描述已在上述实施例中进行说明，此处不再赘述。

本实用新型实施例提供的电池系统，包括电池箱和控制系统3，电池箱的箱体1的内表面铺设有隔热层13和加热布2，隔热层13铺设在箱体1的部分内表面或全部内表面，加热布2铺设在隔热层13远离箱体1内表面的一侧，加热布2由加热丝21编织而成，则加热布2各处加热充分，当电池箱用于新能源车辆中，处于低温环境下时，通过车辆内设置的控制系统3给加热丝21进行通电加热，在隔热层13的阻滞热流传递作用下，电池箱内的热量不易传递出去，因此能够有效保证电池箱内的电池维持在可正常工作的温度中，避免电池出现充电慢、充不满电、无法充电或电量很快消耗完等情况，从而提升电池对新能源车辆的续航能力，推动新能源车辆的普及。另一方面，加热布2和隔热层13铺设在箱体1的内表面上，可通过粘接、螺接、模压或焊接等方式将加热布2和隔热层13与箱体1的内表面连接在一起，连接方式可靠易实现，加热布2和隔热层13不易从箱体1的内表面上脱落，相比将加热布直接与电池连接易损坏电池，本实用新型实施例的加热布2与电池箱箱体1的内表面固定连接，安全可靠。

如图4所示，本实用新型实施例提供一种车辆，包括上述的电池系统。

其中，电池系统的结构以及工作原理均与上述实施例相同，此处不再赘述。

具体地，车辆具有启动电源5，电池系统具有电池6，电池系统的控制系统3通过控制开关组件7与电池连接，启动电源5与控制开关组件7连接，控制开关组件用于当启动电源5启动时截断控制系统3与电池6，以及用于当启动电源5关闭时接通控制系统3与电池6。其中，控制开关组件7可以是继电器或接触器等；以控制开关组件7为继电器为例进行说明：启动电源5与继电器的线圈连接，继电器包括常闭触点，常闭触点连接在电池与控制系统3之间，当车辆启动时，启动电源5启动，此时继电器的线圈通电，使继电器的常闭触点断开，截断控制系统3与电池6，电池6无法给控制系统3供电，则控制系统3处于关闭状态，由于车辆启动使得车内的电池热管理系统进行工作，可保证电池处于正常工作状态，因此此时无需启动本实施例的控制系统3对电池箱进行加热，可实现省电效果；当车辆处于锁止状态时，启动电源5关闭，此时继电器的线圈断电，使继电器的常闭触点闭合，接通控制系统3与电池，电池6给控制系统3供电，使控制系统3开启，控制系统3实现在低温环境下对电池箱内进行加热。

本实用新型实施例提供的车辆，其电池系统包括电池箱和控制系统3，电池箱的箱体1的内表面铺设有隔热层13和加热布2，隔热层13铺设在箱体1的部分内表面或全部内表面，加热布2铺设在隔热层13远离箱体1内表面的一侧，加热布2由加热丝21编织而成，则加热布2各处加热充分，当电池箱用于新能源车辆中，处于低温环境下时，通过车辆内设置的控制系统3给加热丝21进行通电加热，在隔热层13的阻滞热流传递作用下，电池箱内的热量不易传递出去，因此能够有效保证电池箱内的电池维持在可正常工作的温度中，避免电池出现充电慢、充不满电、无法充电或电量很快消耗完等情况，从而提升电池对新能源车辆的续航能力，推动新能源车辆的普及。另一方面，加热布2和隔热层13铺设在箱体1的内表面上，可通过粘接、螺接、模压或焊接等方式将加热布2和隔热层13与箱体1的内表面连接在一起，连接方式可靠易实现，加热布2和隔热层13不易从箱体1的内表面上脱落，相比将加热布直接与电池连接易损坏电池，本实用新型实施例的加热布2与电池箱箱体1的内表面固定连接，安全可靠。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电池箱，其特征在于，包括：

箱体；

隔热层，所述隔热层设于所述箱体的至少部分内表面；

加热布，所述加热布铺设于所述隔热层的外表面上，所述加热布由加热丝编织而成。

2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，

所述加热丝为石墨烯加热丝。

3.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，

所述隔热层铺满所述箱体的内表面；所述加热布铺满所述隔热层的外表面；

和/或，

所述加热布包括多块，多块所述加热布至少分别铺设在所述箱体的内表面的边角和中间位置，多块所述加热布彼此以并联方式电连接。

4.根据权利要求3所述的电池箱，其特征在于，

位于所述箱体的内表面的边角的所述加热布包括多层所述加热丝。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池箱，其特征在于，

所述箱体内设置有用于检测所述箱体内部空间温度的第一温度传感器；

和/或，

所述箱体外设置有用于检测外部环境温度的第二温度传感器。

6.根据权利要求5所述的电池箱，其特征在于，

所述第一温度传感器的数量为多个，分别设置在所述箱体的边角和中间位置；

所述加热布包括多块时，多个所述第一温度传感器分别与多块所述加热布对应设置，多块所述加热布依次拼接布满所述箱体的内表面。

7.一种电池系统，其特征在于，包括：

控制系统以及如权利要求1至6中任一项所述的电池箱；

所述控制系统与所述电池箱的加热丝电连接，用于给所述加热丝通电加热。

8.根据权利要求7所述的电池系统，其特征在于，

所述箱体内设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统用于接收所述第一温度传感器检测的温度信号并控制对所述加热丝的通电；

或者，

所述箱体外设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统用于接收所述第二温度传感器检测的温度信号并控制对所述加热丝的通电；

或者，

所述箱体内设置有第一温度传感器，所述箱体外设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制系统电连接，所述控制系统用于分别接收所述第一温度传感器和第二温度传感器检测的温度信号并控制对所述加热丝的通电和所述加热丝的加热功率。

9.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求7或8所述的电池系统。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，

所述车辆具有启动电源，所述电池系统具有电池，所述电池系统的控制系统通过控制开关组件与所述电池连接，所述启动电源与所述控制开关组件连接，所述控制开关组件用于当所述启动电源启动时截断所述控制系统与所述电池，以及用于当所述启动电源关闭时接通所述控制系统与所述电池。