CN212934722U - 一种具备控温能力的锂电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具备控温能力的锂电池模组。包括外壳，外壳内部放置有锂电池组，外壳两侧的侧壁上设置有出风风扇与进风风扇，锂电池组由导温板、集温板与多个锂电池组成，锂电池之间紧贴有导温板，导温板两端都连接有集温板，集温板上设置有两组加热片和制冷片，制冷片背离集温板的一侧紧贴有散热片，散热片上安装有散热风扇，锂电池组与外壳之间设置有支撑座，支撑座与支撑座之间形成通气道。本实用新型通过利用导温板和集温板将锂电池上的热量传递出去，在温度低时通过加热片对集温板进行加热，使锂电池温度升高，在温度高时通过进风风扇、出风风扇对锂电池进行降温和利用制冷片对集温板进行降温，达到对锂电池模组控温的目的。

Description

一种具备控温能力的锂电池模组

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种具备控温能力的锂电池模组。

背景技术

锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表，广泛应用于各种领域，特别是航天航空、军事、汽车电子、移动数码产品等领域。

但是锂电池受制于材料的限制，导致它对工作环境的温度要求较高，目前锂电池最理想的工作环境温度在0℃～60℃之间，工作环境温度低于0°时充电和放电性能会极差，工作环境温度高于60℃，会加速老化，使用寿命大大降低，且过高的温度严重时还会导致锂电池发生爆炸。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，提出一种具备控温能力的锂电池模组，它利用导温板和集温板将锂电池上的热量传递出去，在温度低时通过加热片对集温板进行加热，使锂电池温度升高，在温度高时通过进风风扇、出风风扇对锂电池进行降温和利用制冷片对集温板进行降温，实现对锂电池模组的控温。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种具备控温能力的锂电池模组，包括外壳，所述外壳的侧壁上安装有控制器，所述外壳内部放置有锂电池组，所述锂电池组的内部设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器相连，所述锂电池组内有锂电池，所述锂电池组上设置有加热片与制冷片，所述加热片和制冷片与控制器连接，所述外壳两侧的侧壁上设置有出风风扇与进风风扇，所述出风风扇与进风风扇与控制器连接，所述锂电池之间紧贴有导温板，所述导温板也紧贴每个锂电池的两侧，所述导温板两端都连接有集温板，所述集温板与导温板为一个整体，所述锂电池组由导温板、集温板与多个锂电池组成，所述温度传感器布置在导温板内部，所述集温板上设置有加热片和制冷片，所述加热片和制冷片紧贴在集温板上，所述制冷片背离集温板的一侧穿过外壳，所述制冷片背离集温板的一侧紧贴有散热片，所述散热片上安装有散热风扇；所述锂电池组与外壳之间设置有支撑座，所述支撑座为长条状设置在锂电池组上下两侧，所述支撑座与支撑座之间形成通气道，所述通气道用于空气流通。

进一步的，所述加热片与制冷片在两侧的集温板上相对布置。

进一步的，所述导温板与锂电池之间涂抹散热硅脂，所述加热片和制冷片与集温板之间涂抹有散热硅脂。

进一步的，所述锂电池采用聚合物锂电池。

进一步的，所述导温板与集温板采用纯铜板。

进一步的，控制器8选用的型号为STM32F103C8T6，STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M内核STM32系列的32位的微控制器；首先它是使用用途非常广泛的arm内核，集成了非常丰富的接口，通信模块以及其他功能模块，开发工具，比较齐全，开发资料也比较丰富。

进一步的，温度传感器12选用的型号为PT100，PT100是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成，有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

通过导热板紧贴锂电池，使锂电池的与导热板之间可以互相传递热量，导温板两端都连接有集温板，加热片与制冷片紧贴集温板，锂电池温度高时，温度锂电池产生的热量可以通过导温板传递到集温板，控制器控制制冷片制冷来冷却集温板，并且控制器开启固定在外壳侧壁上的进风风扇与出风风扇，使外壳内部较高温度的空气被出风风扇抽出，气温较低的空气被进风风扇抽入，进而使锂电池组得到冷却；当锂电池温度较低时，控制器控制加热片开始加热，加热片产生的热量传递到集温板，集温板通过导温板传递给锂电池，使锂电池工作在合适的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为锂电池组的结构示意图；

图3为锂电池组内部的结构示意图；

图4为本实用新型的原理图。

以上各图中，1、外壳；2、加热片；3、制冷片；4、锂电池；5、导温板；6、集温板；7、支撑座；8、出风风扇；9、进风风扇；10、散热片；11、散热风扇；12、温度传感器；13、控制器；14、锂电池组；15、通气道。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

如图1-图4所示，一种具备控温能力的锂电池模组，包括外壳1,外壳1为长方体形的空腔，外壳1的侧壁上安装有控制器13，外壳1内部并列放置有多个锂电池4，本实施例中锂电池4采用聚合物锂电池，锂电池4之间紧贴有导温板5，导温板5也紧贴每个锂电池4的两侧，导温板5与锂电池4之间涂抹散热硅脂，有助于传递热量，本实施例中导温板5采用纯铜板，导温板5两端都连接有集温板6，集温板6与导温板5为一个整体，锂电池4产生的热量可以通过导温板5传递到集温板6上，多个锂电池4与导温板5与集温板6组成锂电池组14，锂电池组14的内部设置有温度传感器12，温度传感器12布置在导温板5内部，用于检测锂电池组14的温度，温度传感器12与控制器13连接，温度传感器12将检测到的锂电池组14的温度信号传递给控制器13。

集温板6上设置有两组加热片2和制冷片3，每组加热片2与制冷片3在两侧的集温板6上相对布置，加热片2和制冷片3紧贴在集温板6上，加热片2和制冷片3与集温板6之间涂抹有散热硅脂，加热片2和制冷片3与控制器13连接，温度传感器12检测到锂电池组14工作时气温较低，控制器13控制加热片2开始加热，本实施例中锂电池组14温度低于0℃时加热片2开始加热，加热片2产生的热量传递到集温板6，集温板6通过导温板5传递给锂电池4，使锂电池组14工作在合适的温度；温度传感器12检测到锂电池组14产生的热量非常多时，锂电池4产生的热量可以通过导温板5传递到集温板6上，控制器13控制制冷片3通过制冷来冷却集温板6，本实施例中锂电池组14温度高于60℃时制冷片3开始制冷。

制冷片3背离集温板6的一侧穿过外壳1，制冷片3背离集温板6的一侧紧贴有散热片10，散热片10上安装有散热风扇11,制冷片3在制冷时背部会产生大量的热量，产生的热量会传递到散热片10上，然后经过散热风扇11将热量散发到外壳1外部，在控制器13控制制冷片3工作时散热风扇11同时开启工作。

锂电池组14与外壳1之间设置有支撑座7，支撑座7为长条状设置在锂电池组14上下两侧，用于支撑锂电池组14，本实施例中在锂电池组14上下两侧每侧设置有三根支撑座14,支撑座14与支撑座14之间形成通气道15，通气道15用于空气流通，外壳1两侧的侧壁上设置有出风风扇8与进风风扇9，出风风扇8与进风风扇9与控制器13连接，温度传感器12检测到锂电池组14的温度过高时，温度会从锂电池4散发到空气中，控制器13会控制进风风扇9与出风风扇8打开，使外壳1内部较高温度的空气被出风风扇8抽出，气温较低的空气被进风风扇9抽入，进而使锂电池组14得到冷却，本实施例中锂电池组14温度高于50℃时出风风扇8与进风风扇9开启；利用温度传感器12获取锂电池组14内的温度信号，然后传递给控制器13，利用控制器13控制加热片2、制冷片3以及出风风扇8与进风风扇9工作属于现有技术，故不重点介绍。

优选的，控制器8选用的型号为STM32F103C8T6，STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M内核STM32系列的32位的微控制器；首先它是使用用途非常广泛的arm内核，集成了非常丰富的接口，通信模块以及其他功能模块，开发工具，比较齐全，开发资料也比较丰富。

优选的，温度传感器12选用的型号为PT100，PT100是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成，有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。

工作原理：当温度传感器12检测到锂电池组14工作时气温较低，控制器13控制加热片2开始加热，本实施例中锂电池组14温度低于0℃时加热片2开始加热，加热片2产生的热量传递到集温板6，集温板6通过导温板5传递给锂电池4，使锂电池组14工作在合适的温度。

当温度传感器12检测到锂电池组14的温度过高时，温度会从锂电池4散发到空气中，控制器13会控制进风风扇9与出风风扇8打开，使外壳1内部较高温度的空气被出风风扇8抽出，气温较低的空气被进风风扇9抽入，进而使锂电池组14得到冷却，本实施例中锂电池组14温度高于50℃时出风风扇8与进风风扇9开启。

当温度传感器12检测到锂电池组14产生的热量非常多时，出风风扇8、进风风扇9与制冷片3同时工作，锂电池4产生的热量可以通过导温板5传递到集温板6上，控制器13控制制冷片3通过制冷来冷却集温板6，控制器13会控制进风风扇9与出风风扇8打开，使外壳1内部较高温度的空气被出风风扇8抽出，气温较低的空气被进风风扇9抽入，进而使锂电池组14得到冷却，本实施例中锂电池组14温度高于60℃时制冷片3开始制冷、出风风扇8、进风风扇9开始工作，制冷片3制冷的同时散热风扇11开启工作，制冷片3在制冷时背部产生大量的热量，产生的热量会传递到散热片10上，然后经过散热风扇11将热量散发到外壳1外部。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种具备控温能力的锂电池模组，包括外壳，所述外壳的侧壁上安装有控制器，所述外壳内部放置有锂电池组，所述锂电池组的内部设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器相连，所述锂电池组内有锂电池，所述锂电池组上设置有加热片与制冷片，所述加热片和制冷片与控制器连接，所述外壳两侧的侧壁上设置有出风风扇与进风风扇，所述出风风扇与进风风扇与控制器连接，其特征在于，所述锂电池之间紧贴有导温板，所述导温板也紧贴每个锂电池的两侧，所述导温板两端都连接有集温板，所述集温板与导温板为一个整体，所述锂电池组由导温板、集温板与多个锂电池组成，所述温度传感器布置在导温板内部，所述集温板上设置有加热片和制冷片，所述加热片和制冷片紧贴在集温板上，所述制冷片背离集温板的一侧穿过外壳，所述制冷片背离集温板的一侧紧贴有散热片，所述散热片上安装有散热风扇；所述锂电池组与外壳之间设置有支撑座，所述支撑座为长条状设置在锂电池组上下两侧，所述支撑座与支撑座之间形成通气道，所述通气道用于空气流通。

2.根据权利要求1所述一种具备控温能力的锂电池模组，其特征在于，所述加热片与制冷片在两侧的集温板上相对布置。

3.根据权利要求1所述一种具备控温能力的锂电池模组，其特征在于，所述导温板与锂电池之间涂抹散热硅脂，所述加热片和制冷片与集温板之间涂抹有散热硅脂。

4.根据权利要求1所述一种具备控温能力的锂电池模组，其特征在于，所述锂电池采用聚合物锂电池。

5.根据权利要求1所述一种具备控温能力的锂电池模组，其特征在于，所述导温板与集温板采用纯铜板。

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