CN210443638U - 一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，包括电池箱体，电池箱体内安装有锂电池组和散热装置，散热装置包括半导体制冷片，半导体制冷片嵌合安装在电池箱体上，半导体制冷片的制冷端位于电池箱体的内部，半导体制冷片的散热端位于电池箱体的外部。具有以下优点：采用一种全新的散热装置和结构，具有成本低廉，结构简单，便于养护和维修，高防护等级，安全可靠的特点，并能让动力电池的温度不受环境温度的影响，保持低于环境的温度。

Description

一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统

技术领域

本实用新型涉及一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，属于锂电池技术领域。

背景技术

现有的锂电池散热和加热大多分为两种形式，风冷和液冷。

风冷具有成本低廉，结构简单，便于养护和维修的优点，但是普通的风冷无法做到电池密封和防水，存在系统防护等级低的缺点。其次风冷受环境温度影响，系统温度不可能比环境温度更低；

液冷具有散热均匀，散热效果好的优点，但是液冷存在结构复杂，维护保养困难，由于液冷管路大多贯穿整个模组内部一旦出现冷却液泄漏，会严重影响整个电池系统的安全性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，采用一种全新的散热装置和结构，具有成本低廉，结构简单，便于养护和维修，高防护等级，安全可靠的特点，并能让动力电池的温度不受环境温度的影响，保持低于环境的温度。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，包括电池箱体，电池箱体内安装有锂电池组和散热装置，散热装置包括半导体制冷片，半导体制冷片嵌合安装在电池箱体上，半导体制冷片的制冷端位于电池箱体的内部，半导体制冷片的散热端位于电池箱体的外部。

进一步的，所述半导体制冷片的正极连接有制冷控制开关一端，制冷控制开关另一端连接有电源装置的正极，半导体制冷片的负极连接电源装置的负极，制冷控制开关还连接有温度控制器，温度控制器连接有温度检测单元。

进一步的，所述半导体制冷片的制冷端安装有制冷端散热片，半导体制冷片的散热端安装有散热端散热片。

进一步的，所述散热端散热片与电池箱体紧密贴合，依靠散热端散热片与电池箱体的重合部分来形成密封面确保整个电池箱体的防护等级不被降低。

进一步的，所述电源装置用于为半导体制冷片和温度控制器的工作提供电源，电源装置包括但不仅限于电池、电源转换装置。

进一步的，所述温度检测单元用于检测电池箱体内部的温度，并将数据传输给温度控制器。

进一步的，所述温度控制器用于结合温度检测单元的反馈数据通过逻辑运算来控制制冷开关的通断，从而达到控制动力电池箱体内部温度的效果。

进一步的，所述制冷控制开关用于接通或断开半导体制冷片的电源装置，从而达到控制整个散热装置工作过程的目的，制冷控制开关包括但不仅限于继电器、MOS开关管。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

结合了传统风冷和水冷的优势，在保证动力电池系统拥有高的防护等级的同时，还同时确保了整个电池系统结构简单，并能让动力电池的温度不受环境温度的影响，保持低于环境的温度。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1 为本实用新型实施例中电动车辆动力电池系统的结构示意图；

图2 为本实用新型实施例2中温度控制器和温度检测单元的电路图；

图中：1-半导体制冷片，2-电源装置，3-温度控制器，4-电池箱体，5-温度检测单元，6-制冷端散热片，7-散热端散热片。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，包括电池箱体4，电池箱体4内安装有锂电池组和散热装置，散热装置包括半导体制冷片1，半导体制冷片1嵌合安装在电池箱体4上，半导体制冷片1的制冷端位于电池箱体4的内部，半导体制冷片1的散热端位于电池箱体4的外部。

所述半导体制冷片1的正极连接有制冷控制开关一端，制冷控制开关另一端连接有电源装置2的正极，半导体制冷片1的负极连接电源装置2的负极，制冷控制开关还连接有温度控制器3，温度控制器3连接有温度检测单元5。

所述半导体制冷片1的制冷端安装有制冷端散热片6，半导体制冷片1的散热端安装有散热端散热片7，散热端散热片7与电池箱体4紧密贴合，依靠散热端散热片7与电池箱体4的重合部分来形成密封面确保整个电池箱体4的防护等级不被降低。

所述半导体制冷片1是本实用新型所述散热装置的核心部件，半导体制冷片1在通电工作时半导体制冷片1的制冷端温度会降低，半导体制冷片1的散热端温度会升高，这样就能将半导体制冷片1制冷端的热量传递到散热端。

当半导体制冷片1通电工作时，制冷端散热片6的温度降低，电池箱体4内部空气不断与制冷端散热片6发生热交换，将电池箱体4内部的空气温度降低，散热端散热片7的温度升高，散热端散热片7不断与电池箱体4外部空气发生热交换，将热量传递到空气中，从而达到通过半导体制冷片1的工作将电池箱体内部的热量散发到电池箱体外部的空气中的效果，而且这个传递为主动式热量传递，因此可以达到让电池箱体内部的温度低于箱体外部环境温度的效果，这是传统的风冷和液冷所不具备的功能。

所述电源装置2用于为半导体制冷片1和温度控制器3的工作提供电源，电源装置2包括但不仅限于电池、电源转换装置等。

所述温度检测单元5用于检测电池箱体内部的温度，并将数据传输给温度控制器3。

所述温度控制器3用于结合温度检测单元5的反馈数据通过逻辑运算来控制制冷开关的通断，从而达到控制动力电池箱体内部温度的效果。

所述制冷控制开关用于接通或断开半导体制冷片1的电源装置2，从而达到控制整个散热装置工作过程的目的，制冷控制开关可以是各种形式的机械或者电子开关，包括但不仅限于继电器，MOS开关管等，是本实用新型所述散热装置的散热功能的执行控制装置。

所述制冷端散热片6和散热端散热片7是进行热交换的辅助装置，提升冷热交换的接触面积，提高热传导效率，从而使该散热装置可以更高效率的将电池箱体内部的热量传递到箱体外部。为了提高热传导效率，我们可以在散热片上安装风扇，用以加速空气循环，最终使整个散热过程更加高效。

实施例2，如图1所示，一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，包括电池箱体4，电池箱体4内安装有锂电池组和散热装置，散热装置包括半导体制冷片1，半导体制冷片1嵌合安装在电池箱体4上，半导体制冷片1的制冷端位于电池箱体4的内部，半导体制冷片1的散热端位于电池箱体4的外部。

所述半导体制冷片1的正极连接有制冷控制开关一端，制冷控制开关另一端连接有电源装置2的正极，半导体制冷片1的负极连接电源装置2的负极，制冷控制开关还连接有温度控制器3，温度控制器3连接有温度检测单元5。

所述半导体制冷片1的制冷端安装有制冷端散热片6，半导体制冷片1的散热端安装有散热端散热片7，散热端散热片7与电池箱体4紧密贴合，依靠散热端散热片7与电池箱体4的重合部分来形成密封面确保整个电池箱体4的防护等级不被降低。

所述半导体制冷片1是散热装置的核心部件，半导体制冷片1在通电工作时半导体制冷片1的制冷端温度会降低，半导体制冷片1的散热端温度会升高，这样就能将半导体制冷片1制冷端的热量传递到散热端。

当半导体制冷片1通电工作时，制冷端散热片6的温度降低，电池箱体4内部空气不断与制冷端散热片6发生热交换，将电池箱体4内部的空气温度降低，散热端散热,7的温度升高，散热端散热片7不断与电池箱体4外部空气发生热交换，将热量传递到空气中，从而达到通过半导体制冷片1的工作将电池箱体内部的热量散发到电池箱体外部的空气中的效果，而且这个传递为主动式热量传递，因此可以达到让电池箱体内部的温度低于箱体外部环境温度的效果，这是传统的风冷和液冷所不具备的功能。

所述电源装置2用于为半导体制冷片1和温度控制器3的工作提供电源，电源装置2包括但不仅限于电池、电源转换装置等。

所述温度检测单元5用于检测电池箱体内部的温度，并将数据传输给温度控制器3。

所述温度控制器3用于结合温度检测单元5的反馈数据通过逻辑运算来控制制冷开关的通断，从而达到控制动力电池箱体内部温度的效果。

如图2所示，所述温度检测单元5包括热敏电阻RT，温度控制器3包括芯片IC，芯片IC的型号为NE555，芯片IC的2脚和6脚连接有电阻R1一端，电阻R1另一端连接有热敏电阻RT的一端和滑动变阻器RP的一端，热敏电阻RT的另一端接12V电源正极，滑动电阻RP另一端连接12电源的负极，芯片IC的4脚和8脚连接有12V电源的正极，芯片IC的1脚连接12V电源的负极，芯片IC的5脚连接有电容C的一端，电容C另一端连接12V电源的负极，芯片IC的3脚连接有三极管VQ的基极，三极管VQ的集电极连接12V电源的负极，三极管VQ的发射极连接有继电器K的线圈一端和二极管VD的一端，二极管VD的另一端和继电器K的线圈另一端接12V电源正极，12V电源的正极还连接有继电器K的开关一端，继电器K的开关作为制冷控制开关，继电器K的开关另一端连接有电阻R2一端和半导体制冷片1的一端，电阻R2另一端连接发光二极管LED一端，发光二极管LED另一端连接12V电源的负极，半导体制冷片1的另一端连接12V电源的负极。

NE555集成电路接成自激多谐振荡器，RT为热敏电阻，与滑动变阻器RP 串联后，将它们的分压点连接在芯片IC的信号输入端，芯片IC的输出端与电源之间连接控制继电器K，当环境温度变高时，芯片IC的输出端输出低电平，使得继电器K导通，继电器开关吸合，从而控制设备的通、断。

所述制冷控制开关用于接通或断开半导体制冷片1的电源装置2，从而达到控制整个散热装置工作过程的目的，制冷控制开关可以是各种形式的机械或者电子开关，包括但不仅限于继电器，MOS开关管等，是本实用新型所述散热装置的散热功能的执行控制装置。

所述制冷端散热片6和散热端散热片7是进行热交换的辅助装置，提升冷热交换的接触面积，提高热传导效率，从而使该散热装置可以更高效率的将电池箱体内部的热量传递到箱体外部。为了提高热传导效率，我们可以在散热片上安装风扇，用以加速空气循环，最终使整个散热过程更加高效。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：包括电池箱体（4），电池箱体（4）内安装有锂电池组和散热装置，散热装置包括半导体制冷片（1），半导体制冷片（1）嵌合安装在电池箱体（4）上，半导体制冷片（1）的制冷端位于电池箱体（4）的内部，半导体制冷片（1）的散热端位于电池箱体（4）的外部。

2.如权利要求1所述的一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：所述半导体制冷片（1）的正极连接有制冷控制开关一端，制冷控制开关另一端连接有电源装置（2）的正极，半导体制冷片（1）的负极连接电源装置（2）的负极，制冷控制开关还连接有温度控制器（3），温度控制器（3）连接有温度检测单元（5）。

3.如权利要求1所述的一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：所述半导体制冷片（1）的制冷端安装有制冷端散热片（6），半导体制冷片（1）的散热端安装有散热端散热片（7）。

4.如权利要求3所述的一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：所述散热端散热片（7）与电池箱体（4）紧密贴合，依靠散热端散热片（7）与电池箱体（4）的重合部分来形成密封面确保整个电池箱体（4）的防护等级不被降低。

5.如权利要求2所述的一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：所述电源装置（2）用于为半导体制冷片（1）和温度控制器（3）的工作提供电源，电源装置（2）包括但不仅限于电池、电源转换装置。

6.如权利要求2所述的一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：所述温度检测单元（5）用于检测电池箱体内部的温度，并将数据传输给温度控制器（3）。

7.如权利要求2所述的一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：所述温度控制器（3）用于结合温度检测单元（5）的反馈数据通过逻辑运算来控制制冷开关的通断，从而达到控制动力电池箱体内部温度的效果。

8.如权利要求2所述的一种带有主动散热装置的电动车辆动力电池系统，其特征在于：所述制冷控制开关用于接通或断开半导体制冷片（1）的电源装置（2），从而达到控制整个散热装置工作过程的目的，制冷控制开关包括但不仅限于继电器、MOS开关管。

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