CN210668622U - 一种具有温控功能的电动汽车蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，包括蓄电池箱，所述蓄电池箱内设置蓄电池模块，还包括进气主管道、出气主管道、三通气阀、制热部件和制冷部件，进气主管道一端连接蓄电池模块的进气口，进气主管道另一端分别连接制热部件和制冷部件的出气端，所述出气主管道一端连接蓄电池模块的出气口，出气主管道另一端分别连接制热部件和制冷部件的进气端；所述三通气阀的三个接头分别连通进气主管道以及制热部件和制冷部件的出气端，或者所述三通气阀的三个接头分别连通出气主管道以及制热部件和制冷部件的进气端。本实用新型既可向蓄电池模块输入热气体，也可向其输入冷气体，以便将蓄电池包内单体蓄电池温度控制在较佳温度范围。

Description

一种具有温控功能的电动汽车蓄电池
技术领域
本实用新型涉及电动汽车及储能蓄电池技术领域，具体的说是一种具有温控功能的电动汽车蓄电池。
背景技术
电动汽车与传统汽车相比，电动汽车除了能摆脱对石油依赖外，还具有在使用时无污染气体排出，保护城市环境的优点，电动汽车是新能源汽车重要组成部分。目前中国电动汽车电池以锂离子电池为主，燃料电池、金属锂电池和其它形式能源电池不断发展。蓄电池包是电动汽车的关键部件，其质量的好坏直接影响到电动汽车使用体验和整车寿命。但也面临一些发展难点，比如安全性不足，有不少着火燃烧事故，续航里程有待提高，蓄电池包能量衰减较快，寿命偏短等情况，从蓄电池包成组技术角度看，出现该情况的原因有：
1.目前常用的蓄电池包中，若没有液冷或风冷温控系统，蓄电池包在工作过程中，蓄电池的温度难以控制，安全性不足。
2.若采用传统的风冷或者液冷温控系统技术，往往会导致蓄电池包内温度分布不够均匀，单体蓄电池之间温差偏大，影响蓄电池包的放电深度和寿命。若采用液冷方式冷却，液冷管或液冷板往往含有金属材料，容易导电，对其作绝缘防护要求较高，且管道有破裂，冷却液外流的风险，都会影响蓄电池包安全。
因此需解决电动汽车蓄电池模块温度难以控制和蓄电池模块中单体蓄电池温差偏大的问题。
实用新型内容
本实用新型一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，要解决电动汽车蓄电池包温度难以控制，蓄电池包中单体蓄电池之间温差偏高的问题。通过管理好蓄电池包里面的每一个蓄电池模块温度，从而管理好蓄电池包温度难以控制和温差偏高的问题。
本实用新型提供的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池是通过以下技术方案实现的：
一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，包括蓄电池箱，所述蓄电池箱内设置蓄电池模块，还包括进气主管道、出气主管道、三通气阀、制热部件和制冷部件，进气主管道一端连接蓄电池模块的进气口，进气主管道另一端分别连接制热部件和制冷部件的出气端，所述出气主管道一端连接蓄电池模块的出气口，出气主管道另一端分别连接制热部件和制冷部件的进气端；所述三通气阀的三个接头分别连通进气主管道以及制热部件和制冷部件的出气端，或者所述三通气阀的三个接头分别连通出气主管道以及制热部件和制冷部件的进气端。
所述进气主管道或者出气主管道上设置气体驱动器。
当蓄电池模块为两个或多个时，进气主管道通过两根或多根进气支管道分别连接每个蓄电池模块的进气口，出气主管道通过两根或多根出气支管道分别连接每个蓄电池模块的出气口。
所述蓄电池箱上设置有气管转接头，用于联通蓄电池箱内部和外部对应的进气主管道、出气主管道。
所述制冷部件位于蓄电池箱外部，气体驱动器、三通气阀、制热部件位于蓄电池箱外部或者内部。
还包括控制器，所述控制器包含有蓄电池管理系统、气体驱动器控制器、三通气阀控制器、制热部件控制器和制冷部件控制器，所述蓄电池模块内设置温度传感器，所述三通气阀为三通电磁阀，所述控制器分别与温度传感器、气体驱动器、三通电磁阀、制热部件和制冷部件电连接。
每个蓄电池模块最少有3颗单体蓄电池，单体蓄电池是圆柱形蓄电池、方形蓄电池和软包蓄电池中任意一种蓄电池的单体蓄电池，每个蓄电池模块都有两个蓄电池托架，分别置于单体蓄电池两端用于固定单体蓄电池，每颗单体蓄电池周围至少存在两个通风孔的表面与该单体蓄电池表面之间的最小距离不大于10毫米，在单体蓄电池两端通风孔之间，单体蓄电池周围有通风间隙，蓄电池托架上所有通风孔通风横截面积总和不大于该蓄电池模块所有单体蓄电池之间通风间隙横截面积的四分之一。
本实用新型的有益效果是：
1.根据蓄电池包里单体蓄电池需要，风冷系统既可以向蓄电池模块输入热气体，也可以向其输入冷气体，以便将蓄电池包内单体蓄电池温度控制在较佳温度范围，而且，通过蓄电池包内蓄电池模块的设计配合，可以将蓄电池包内任意两颗单体蓄电池温差控制在非常小的范围，既可以有效防止电池包热失控，以提高蓄电池包安全性，又可以使蓄电池包能量能充分发挥，也可以延长蓄电池包乃至整台电池汽车的寿命。
2.风冷系统内气体能跟每颗单体蓄电池大部分面积直接接触，能快速高效地对单体蓄电池加热或冷却。
3.风冷系统与蓄电池模块配合形成一个封闭的系统，气体没有流向蓄电池模块和风冷系统外，充分利用冷却和热气能量，减少能量浪费，提高能量利用率。
附图说明
图1是本实用新型制热部件在电池箱外方案结构示意图；
图2是本实用新型制热部件在电池箱内方案结构示意图；
图3是本实用新型蓄电池模块结构示意图；
图4是本实用新型温控系统示意图。
具体实施方式
下面将通过实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做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。
实施例1
如图1所示的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，包括蓄电池箱1，所述蓄电池箱1内设置蓄电池模块2，其特征在于：还包括进气主管道3、出气主管道4、制热部件5和制冷部件6，所述进气主管道3一端分别连接制热部件5和制冷部件6的出气端，进气主管道3另一端通过多根进气支管道31分别连接每个蓄电池模块2的进气口，所述出气主管道4一端通过多根出气支管道41分别连接每个蓄电池模块2的出气口，出气主管道另一端连接三通气阀7，三通气阀的两个出口分别连接制热部件5和制冷部件6的进气端，所述出气主管道4靠近三通气阀7的一段上设置气体驱动器8。
所述蓄电池模块为4个。
所述蓄电池箱上设置有气管转接头9，气管转接头9有4个接口，分别为外进气接口91、内进气接口92、内出气接口93，外出气接口94，外进气接口91、内进气接口92用于联通蓄电池箱内部和外部对应的进气主管道3。内出气接口93，外出气接口94用于联通蓄电池箱内部和外部对应的出气主管道4。
所述制冷部件6、气体驱动器8、三通气阀7、制热部件5位于蓄电池箱外。有利于降低蓄电池箱内物料重量，提高蓄电池包能量密度。
所述气体驱动器8为风扇。
实施例2
如图2所示，所述制冷部件6位于蓄电池箱外部，气体驱动器8、三通气阀7、制热部件5位于蓄电池箱内部。给蓄电池模块加热时，气体可以在蓄电池箱内完成循环，减少气体在蓄电池箱外与空气之间的热量交换，有利于提高气体加热时能量利用率。
实施例3
如图3所示，蓄电池模块2有8颗单体蓄电池24，单体蓄电池是方形蓄电池，单体蓄电池之间有通风间隙22。每颗单体蓄电池周围至少存在两个通风孔的表面与该单体蓄电池表面之间的最小距离都不大于10毫米。在单体蓄电池两端通孔之间，在单体蓄电池周围有通风间隙，单体蓄电池任意一端单体蓄电池周围所有通风孔道通风面积总和远小于单体蓄电池之间通风间隙横截面积，利用该横截面积差来实现通风孔风压明显大于通风间隙风压，使蓄电池模块各个通风孔风压比较接近，蓄电池包里每个蓄电池模块都如此，根据设计需要，进气支管道和出气支管道可以设置有局部缩小结构，以实现通向每个蓄电池模块的风量几乎相等，从而进一步降低每个蓄电池模块之间的温差，以实现蓄电池包内电芯处于较合适其工作的温度范围，且任意两颗单体蓄电池之间温差尽可能小，从而提高蓄电池包安全性和延长其寿命。
实施例4
如图4所示，还包括控制器，所述蓄电池模块内设置温度传感器23，所述三通气阀为三通电磁阀，所述控制器分别与温度传感器、气体驱动器、三通电磁阀、制热部件和制冷部件电连接。每个蓄电池模块都有温度传感器。温度传感器能将探测蓄电池包内单体蓄电池表面温度，并将探测到的温度信号传到控制器，控制器判断是否加热或冷却，并控制或协助控制加热或冷却的功率。
当单体蓄电池需要冷却时，气体驱动器驱动气体，三通气阀打开流向气体制冷部件通道，关闭流向气体制热部件通道，制冷部件6给气体制冷后，通过气管流到外进气接口91，然后分别经过内进气接口92，进气主管道3，进气支管道31，蓄电池模块2，出气支管道41，出气主管道4，连接到气管内出气接口93，流出蓄电池箱，最后气体通过管道从外出气接口94流到制冷部件，在这个过程中，冷却气体流到蓄电池包内单体蓄电池，给单体蓄电池冷却，温度升高后的气体再流回制冷部件给气体制冷。如此循环，给单体蓄电池制冷。
当单体蓄电池需要加热时，气阀打开流向气体制热部件通道，关闭流向气体制冷部件通道，制热部件5给气体加热后，经过进气主管道3、进气支管道31进入蓄电池模块，给蓄电池模块2加热，降温后的气体从蓄电池模块2流出，经过出气支管道41、出气主管道4、流回到制热部件，制热部件将气体加热往气体管道流出，如此循环，给单体蓄电池加热。
以上所述实施例仅表示本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。

Claims (7)

1.一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，包括蓄电池箱，所述蓄电池箱内设置蓄电池模块，其特征在于：还包括进气主管道、出气主管道、三通气阀、制热部件和制冷部件，进气主管道一端连接蓄电池模块的进气口，进气主管道另一端分别连接制热部件和制冷部件的出气端，所述出气主管道一端连接蓄电池模块的出气口，出气主管道另一端分别连接制热部件和制冷部件的进气端；所述三通气阀的三个接头分别连通进气主管道以及制热部件和制冷部件的出气端，或者所述三通气阀的三个接头分别连通出气主管道以及制热部件和制冷部件的进气端。
2.根据权利要求1所述的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，其特征在于:所述进气主管道或者出气主管道上设置气体驱动器。
3.根据权利要求1所述的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，其特征在于:当蓄电池模块为两个或多个时，进气主管道通过两根或多根进气支管道分别连接每个蓄电池模块的进气口，出气主管道通过两根或多根出气支管道分别连接每个蓄电池模块的出气口。
4.根据权利要求1所述的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，其特征在于:所述蓄电池箱上设置有气管转接头，用于联通蓄电池箱内部和外部对应的进气主管道、出气主管道。
5.根据权利要求1所述的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，其特征在于:所述制冷部件位于蓄电池箱外部，气体驱动器、三通气阀、制热部件位于蓄电池箱外部或者内部。
6.根据权利要求1所述的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，其特征在于:还包括控制器，所述蓄电池模块内设置温度传感器，所述三通气阀为三通电磁阀，所述控制器分别与温度传感器、气体驱动器、三通电磁阀、制热部件和制冷部件电连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有温控功能的电动汽车蓄电池，其特征在于:每个蓄电池模块最少有3颗单体蓄电池，单体蓄电池是圆柱形蓄电池、方形蓄电池和软包蓄电池中任意一种蓄电池的单体蓄电池，每个蓄电池模块都有两个蓄电池托架，分别置于单体蓄电池两端用于固定单体蓄电池，每颗单体蓄电池周围至少存在两个通风孔的表面与该单体蓄电池表面之间的最小距离不大于10毫米，在单体蓄电池两端通风孔之间，单体蓄电池周围有通风间隙，蓄电池托架上所有通风孔通风横截面积总和不大于该蓄电池模块所有单体蓄电池之间通风间隙横截面积的四分之一。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112271348A (zh) * 2020-12-25 2021-01-26 南京莉上网络科技有限公司 一种氢镍电池包
CN113224417A (zh) * 2021-03-18 2021-08-06 浙江安力能源有限公司 一种钠盐电池储能柜自动温控系统

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