CN215451553U - 电池热管理系统及车辆 - Google Patents
电池热管理系统及车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215451553U CN215451553U CN202120927105.7U CN202120927105U CN215451553U CN 215451553 U CN215451553 U CN 215451553U CN 202120927105 U CN202120927105 U CN 202120927105U CN 215451553 U CN215451553 U CN 215451553U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- magnetic field
- metal
- magnetizer
- management system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本实用新型公开了一种电池热管理系统及车辆,其包括:交变电流发生器,交变电流发生器通过加热支路与电池连接,交变电流发生器产生的交变电流流经加热支路,以使加热支路产生电感磁场;金属导磁体,金属导磁体与加热支路对应设置,电感磁场作用在金属导磁体上使得金属导磁体发热,以对电池加热;并且,交变电流发生器产生的交变电流流经电池,使电池进行充电和放电,以对电池加热。由此,一方面通过磁场发生体和金属导磁体配合对电池加热,另一方面利用交变电流使得电池进行充电和放电,使电池自身产生大量的热,致使电池升温,可以同时实现电池的双重加热,该系统结构简单,成本低,并且电池热管理系统安全性高,加热效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池热管理领域,尤其是涉及一种电池热管理系统及车辆。
背景技术
在相关电动汽车动力电池系统技术上,为改善电池系统低温性能,保证电池可以在寒冷季节的快速充电,减少充电等待时间等,一般都会在电池包内设有电池热管理系统。现有的电池热管理系统常见有两类,一类是利用冷媒加热,如常见的液冷液热结构或者直冷直热结构;另一类是加热器加热,如常见的加热PTC或加热膜等。
当采用冷媒加热时,液冷板和管路需要良好的密封性能,一方面是增加了成本,另一方面是占用大量空间,一旦冷媒泄露,还会造成安全隐患。
当采用加热器加热时,需要在电池包内布置加热PTC或加热膜等器件,增加了成本造价,并且能耗较高,传热效率较低。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出了一种电池热管理系统,无需占用大量的空间,而且安全性高,成本低,热传导效率好。
本实用新型还提出一种具有上述电池热管理系统的车辆。
根据本实用新型的电池热管理系统,包括:
交变电流发生器,所述交变电流发生器通过加热支路与电池连接,所述交变电流发生器产生的交变电流流经所述加热支路,以使所述加热支路产生电感磁场;
金属导磁体,所述金属导磁体与所述加热支路对应设置,所述加热支路产生的电感磁场作用在所述金属导磁体上使得所述金属导磁体发热,以对所述电池加热;
并且,所述交变电流发生器产生的交变电流流经所述电池,使所述电池进行充电和放电,以对所述电池加热。
根据本实用新型的电池热管理系统,利用交变电流发生器产生的交变电流通过加热支路,使加热支路产生电感磁场,再利用金属导磁体和加热支路配合,使得电感磁场作用在金属导磁体上,使得金属导磁体发热实现对电池加热,并且,同时交变电流发生器产生的交变电流通过电池在电池内部形成震荡,使电池进行充电和放电,由于电池中有内阻存在,会使电池自身产生大量的热,致使电池升温,实现电池的加热。本实用新型的电池热管理系统,可以同时实现电池的双重加热,该系统结构简单,成本低,并且电池热管理系统安全性高,加热效率高。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体设置在所述电池包上。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体包裹所述电池包。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体设置在所述电池包的中部。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体设置在所述电池包的正极接线端和负极接线端之间。
在本实用新型的一些实施例中,所述加热支路包括至少一个磁场发生体。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体包裹所述磁场发生体。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体为金属箔片,所述金属箔片弯曲以包裹所述磁场发生体。
在本实用新型的一些实施例中,所述磁场发生体为导线,所述金属导磁体为空心的金属管,所述金属管套设在所述磁场发生体上以包裹所述磁场发生体。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体包括第一金属板和覆盖板,所述第一金属板形成为平板状,所述磁场发生体放置在所述第一金属板上,所述覆盖板覆盖在所述磁场发生体上以包裹所述磁场发生体。
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体上设有放置槽,所述金属导磁体上设有朝向第一方向凸起的凸起部,所述凸起部中部朝向第二方向凹入形成所述放置槽,所述第一方向和所述第二方向相反;所述磁场发生体的至少一部分放置在所述金属导磁体的所述放置槽内
在本实用新型的一些实施例中,所述金属导磁体上设有多个穿过孔,每个所述穿过孔在所述金属导磁体的厚度方向贯穿所述金属导磁体;
所述磁场发生体穿过所述穿过孔使得一部分所述磁场发生体位于所述金属导磁体的第一侧且另一部分所述磁场发生体位于所述金属导磁体的第二侧。
在本实用新型的一些实施例中,所述磁场发生体为导线。
在本实用新型的一些实施例中,所述多个磁场发生体之间通过导线连接。
在本实用新型的一些实施例中,电池热管理系统还包括均温板,所述均温板设置于所述金属导磁体和所述电池包之间。
本实用新型第二方面公开一种车辆,根据本实用新型的车辆,包括上述的电池热管理系统。
根据本实用新型实施例的车辆,通过设置上述的电池热管理系统,利用交变电流发生器产生交变电流,当交变电流流经加热支路时,加热支路产生电感磁场,通过采用加热支路和金属导磁体配合,利用电磁感应定律,加热支路产生的变化的磁场会在金属导磁体上产生感应电流,并利用感应电流的焦耳热效应发热,发热的金属导磁体可以对电池进行加热。并且,交变电流同时流经电池,在电池内部形成震荡使电池进行循环充电和放电,由于电池中有内阻存在,会使电池自身产生大量的热,致使电池升温,实现电池的加热。可以利用交变电流发生器产生的交变电流对电池实现双重加热,可以提高电池热管理系统的加热效率,可以减少车辆电池在寒冷季节的充电等待时间,有利于快速充电。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的电池热管理系统的系统示意图;
图2是根据本实用新型实施例的电池热管理系统的结构示意图;
图3是根据本实用新型实施例的电池热管理系统的结构布置图;
图4是根据本实用新型实施例的电池热管理系统的金属导磁体和磁场发生体的装配示意图;
图5是根据本实用新型实施例的电池热管理系统的电感磁场示意图;
图6是根据本实用新型一种实施例的电池热管理系统的金属导磁体和磁场发生体一种装配方式的截面示意图;
图7是根据本实用新型一种实施例的电池热管理系统的金属导磁体和磁场发生体爆炸图;
图8是根据本实用新型一种实施例的电池热管理系统的金属导磁体和磁场发生体装配示意图;
图9是根据本实用新型另一种实施例的电池热管理系统的金属导磁体和磁场发生体结构示意图;
图10是根据本实用新型另一种实施例的电池热管理系统的金属导磁体和磁场发生体爆炸图;
图11是根据本实用新型另一种实施例的电池热管理系统的金属导磁体和磁场发生体装配示意图。
附图标记:
100、电池热管理系统;
1、电池;2、交变电流发生器;3、加热支路;4、金属导磁体;
5、均温板;11、磁场发生体;
12、第一金属板;13、覆盖板;
21、放置槽;22、凸起部
31、穿过孔。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1-图11描述根据本实用新型实施例的电池热管理系统100。其中电池热管理系统100可用于对车辆的电池进行加热,其中车辆可以为电动汽车或者油电混合电动汽车等新能源汽车。当然可以理解的是,本实用新型实施例的电池热管理系统100可以应用于加热任何需要加热的待加热物体。
如图1-图3所示,根据本实用新型实施例的电池热管理系统100包括:交变电流发生器2、加热支路3和金属导磁体4。交变电流发生器2用于产生交变电流,交变电流的方向随时间作周期性的变化。加热支路3为一导体,交变电流发生器2通过加热支路3与电池1连接形成一个完整的电流回路。金属导磁体4为磁导率较高的金属,与加热支路3对应设置。具体而言,交变电流发生器2的一端通过加热支路3与电池1的正极接线端相连和/或交变电流发生器2的另一端通过加热支路3与电池1的负极接线端相连,交变电流发生器2可以为车辆内任意可以提供交变电流的装置。
交变电流发生器2产生交变电流,当交变电流流经加热支路3时,基于电磁感应定律,加热支路3中交变电流的方向交替变化会产生变化的电感磁场,电感磁场作用在金属导磁体4时,金属导磁体4在变化的电感磁场中产生感应电流,金属导磁体4存在内阻,感应电流在金属导磁体4内产生电磁阻抗,使得金属导磁体4发热,金属导磁体4设置在电池1周围以对电池加热。同时,交变电流发生器2产生的交变电流还流经电池1,交变电流的方向交替变化,在电池内部形成震荡,使电池进行充电和放电,由于电池中有内阻存在,会使电池自身产生大量的热,致使电池升温,实现电池的加热。
在一种实施方式中,金属导磁体4设置在电池1上,可以是与电池接触设置,使得金属导磁体4的热量可以更直接的传递到电池上,也可以是不与电池直接接触设置,以进一步保证安全性,还可以是在金属导磁体4和电池包之间设置均温材料,使得金属导磁体4传导到电池的热量可以更均匀。进一步地,金属导磁体4设置在电池的中部,以从电池内部对电池进行加热更有效的利用金属导磁体4的热量。
可以理解的,电池1可以是单块的电芯,也可以是由多块电芯组成的模块化电池模组,也可以是电池包体。可以是设置在单块的电芯上,对电芯进行加热;可以是设置在电池模组的上下表面、侧面,以电池模组为整体进行加热,或者是设置在电池模组的电芯之间,从电池模组的内部进行加热;还可以是设置在电池包上,例如电池包的上下表面、侧面,以电池包为整体进行加热,更大范围的加热电池,或者是设置在电池包的内部,从电池包的内部进行加热。
可以理解地,交变电流发生器2产生的交变电流流经电池,使电池进行充电和放电,以对电池加热,电池可以是单块的电芯,也可以是由多块电芯组成的模块化电池模组,也可以是电池包体。不管是何种形式的电池,电池1连接在交变电流电路中时,交变电流均会从电芯的正负极流过,电芯的内阻会使其自身产生大量的热,致使电池升温,实现电池的加热。
在一种实施方式中,金属导磁体4包裹电池1,可以理解为金属导磁体4布置在电池1的多个表面,以对电池1形成包裹,以电池1为矩形体为例,金属导磁体4可以设置在电池1的多个外表面包裹电池1,从多方位对电池1加热,以提升电池1的加热速率,也能均衡电池1多面的加热效果。
在一种实施方式中,如图3所示,金属导磁体4设置在电池1的正极接线端和负极接线端之间。具体地,电池包括正极接线端子和负极接线端子,以刀片电池为例,电池的正负极接线端子一般都位于电池的两端。交变电流发生器2的一端通过加热支路3连接电池1的正极接线端子,和/或,交变电流发生器2的另一端通过加热支路3连接电池1的负极接线端子,交变电流电流流经电池1,使电池进行充电和放电对电池加热的过程中,电池1的正负接线端子附近的电流最大,故产生的热量最多,即电池1两端的加热速率更快,而电池1中部的加热速率相对较慢,造成电池1的加热不均衡,严重影响电池1的寿命。故在电池1的正极接线端和负极接线端之间设置金属导磁体4,可以增加电池1中部的加热效率,均衡电池1整体的加热效率,使得电池1升温更均匀。
本实用新型的电池热管理系统100一方面利用电磁感应定律和涡流生热效应使得加热支路3产生变化的电感磁场作用在金属导磁体4上,金属导磁体4在变化的磁场中产生变化的感应电流从而使金属导磁体4发热,另一方面,本实用新型的电池热管理系统100利用电池存在内阻,通过交变电流在电池内部形成震荡,会使电池自身产生大量的热,致使电池升温,实现电池的加热。
由此可知,由于加热支路3内通入交变电流,因此加热支路3产生的变化的磁场会在金属导磁体4上产生感应电流,并利用感应电流的焦耳热效应发热,即金属导磁体4会发热,当将电池热管理系统100应用于电池中时,发热的金属导磁体4可以对电池进行加热;并且,交变电流流经电池,基于电池存在的内阻,会使电池自身产生大量的热,致使电池升温,从而可以从两个方面同时对电池加热,能量利用率高,加热效率更快。在本实用新型的一些示例中,金属导磁体4可以设置为金属件例如可以为铁质的金属导磁体4,由此金属导磁体4的磁导率高,可以更好的感应磁场,形成涡旋电流,可以具有更高的导热速率。
在一种实时方式中,加热支路3包括至少一个磁场发生体11。具体地,磁场发生体11是导体,有交变电流流过时,基于电磁感应定律,有电流流过的导线会产生电感磁场。由于交变电流的电流方向随时间,即磁场发生体11产生的电感磁场的方向也在不断的变化,变化的磁场作用在金属导磁体4上,金属导磁体4上的自由电子受磁场影响有序运动从而形成感应电流,基于电流的焦耳热效应,感应电流作用在金属导磁体4上使得金属导磁体4发热。
根据电流的磁效应,当交变电源往磁场发生体11内通入交变电流例如高频交变电流时,磁场发生体11的周围空间会产生变化的磁场,磁场发生体11中通过的电流越大,产生的磁场强度越强。根据右手螺旋定则(又称安培定则),磁场发生体11例如长直磁场发生体11产生的磁场,呈同心圆分布,磁场分布在磁场发生体11周围。根据电磁感应定律,随着磁场发生体11中电流的大小和方向的不停变换,磁场发生体11产生的磁场大小和方向也随之改变。根据电磁感应定律,变化的磁场将会在位于其中的金属导磁体4中产生感应电流,金属导磁体4利用感应电流的焦耳热效应发热。另一方面,电池中存在内阻,电流流过时,一部分电流克服电池1的内阻做功会产生热量,流过电池内阻的电流越大,电池的内阻做功产生的热量越多。
在本实用新型的一些实施例中,磁场发生体11弯折排布在同一平面内,也可以理解为,磁场发生体11在同一个平面内弯折排布,如此设置能够将磁场发生体11布置在同一个平面内,可以使磁场发生体11结构更加平整,从而可以便于金属导磁体4包裹磁场发生体11。
在本实用新型的一些实施例中,磁场发生体11呈蛇形排布、螺旋形排布或回字形排布,这样设置能够增加磁场发生体11的设置面积,可以使金属导磁体4位于磁场内的部分更多,从而可以进一步增加金属导磁体4的发热效率,进而可以进一步提升加热时金属导磁体4的温升速率,使换热效率大幅提升。
在一种实施方式中,如图4所示,金属导磁体4用于包裹磁场发生体11,金属导磁体4可以是包裹磁场发生体11的全部结构,金属导磁体4也可以包裹磁场发生体11的部分结构,电感磁场作用在金属导磁体4上使得金属导磁体4发热。可以理解的,金属导磁体4用于包裹磁场发生体11的容纳腔可以是圆形的,也可以是矩形的,具体可以根据磁场发生体11的形状以适配,在此不做过多限制。
需要进行说明的是,根据本实用新型实施例的电池热管理系统100,磁场发生体11被金属导磁体4包裹住,因此磁场发生体11产生的电感磁场包围金属导磁体4,金属导磁体4会位于磁场发生体11产生的磁场内,与将磁场发生体11直接放置在一块金属平板上相比,金属导磁体4位于磁场内的部分更多,从而可以增加金属导磁体4的发热效率,进而可以提升加热时金属导磁体4的温升速率,使换热效率大幅提升,并且,金属导磁体4在电感磁场作用下能均匀发热。
发明人将一个导线经过弯折后直接放置在金属板的表面以检测该金属板的发热率(为了便于描述,在下述简称为对比试验),发明人经过多次试验,发现同等长度的磁场发生体11,对比试验检测出的发热率低于根据本实用新型实施例的电池热管理系统100的金属导磁体4的发热率。
根据本实用新型实施例的电池热管理系统100,可以参照图5,通过采用磁场发生体11和金属导磁体4,利用电磁感应定律,磁场发生体11产生变化的磁场会在金属导磁体4上产生感应电流,并利用感应电流的焦耳热效应发热,发热的金属导磁体4可以对待加热物体进行加热,热传导效率较高。同时由于金属导磁体4包裹在磁场发生体11外侧,因此可以增加金属导磁体4位于磁场内的结构,进一步提高金属导磁体4的发热效率,并且,交变电流流经电池,电流的方向周期性变化,使得电池1循环的充电和放电,作用在电池的内阻上,使得电池发热,从电池的内部对电池进行加热,不需要消耗多余的能量,充分利用了电池内阻的废热,并且,利用流过加热支路3的交变电流产生电感磁场作用在金属导磁体4上时金属导磁体4发热从而加热电池,不损耗电池的能量,最大化的实现能量利用,极大地提高了电池热管理系统100的加热效率。
在本实用新型的一些实施例中,金属导磁体4可以设置为金属箔片,金属导磁体4弯曲以包裹磁场发生体11。其中,金属箔片的磁导率高,这样设置可以使金属导磁体4更好的感应磁场,形成涡旋电流,可以使金属导磁体4具有更高的导热速率,并且,金属箔片在生产过程中,厚度比较好控制,便于将金属箔片加工至适宜厚度,从而可以保证金属导磁体4的发热效率。
根据本实用新型的另一个具体实施例,如图4所示,金属导磁体4可以设置为空心的金属管,进一步地,金属管可以限定出容纳腔,金属管套设在磁场发生体11上以包裹磁场发生体11。其中,由于空气的磁导率较低(真空的相对磁导率为),磁场发生体11周围的磁力线在空气中的损耗较大,在现有技术中,金属导磁体4是平行置于磁场发生体11的上方或者下方,可见,磁力线中包含的大部分能量将会损耗在空气中,只有较少部分的能量会聚集在金属导磁体4中用于产生焦耳热。而在本申请中,金属导磁体4设置为空心的金属管,金属导磁体4包裹在磁场发生体11外侧,即金属管绕磁场发生体11一周设置,磁场发生体11穿过金属导磁体4,这样磁场发生体11一周产生磁场的磁力线均能被金属导磁体4切割到,辐射至金属导磁体4的磁力线将大部分从金属导磁体4中穿过,因此,金属导磁体4可以吸收绝大部分磁力线中辐射的能量,即起到屏蔽磁场发生体11辐射能量的作用,并将其辐射的能量转化为焦耳热,可以进一步提高金属导磁体4的发热效率,从而可以进一步提高电池热管理系统100的加热效率。
在本实用新型的进一步实施例中,金属管的纵截面可以设置为圆形或者方形或者椭圆形或者扁平形,具体地,金属管可以包裹住磁场发生体11即可。金属导磁体4也可以设置为铁箔,铁箔包裹住磁场发生体11,铁箔制造成本更低,且使用方便,可以适应磁场发生体11的长度大小进行包裹磁场发生体11。
根据本实用新型的一个具体实施例,如图6所示,金属导磁体4可以包括第一金属板12和覆盖板13,第一金属板12形成为平板状结构,磁场发生体11放置在第一金属板12上,覆盖板13覆盖在磁场发生体11上以包裹磁场发生体11,覆盖板13与第一金属板12相连,覆盖板13的延伸方向与磁场发生体11的延伸方向相同,其中,覆盖板13的纵截面可以设置为半圆弧形或四边形或者三角形,如此设置能够使金属导磁体4结构简单,便于金属导磁体4和磁场发生体11进行装配,可以使金属导磁体4结构适宜。
在本实用新型的一个具体实施例中,如图7-图8所示,金属导磁体4上设有放置槽21,具体地,金属导磁体4上设有朝向第一方向凸起的凸起部22,凸起部22中部朝向第二方向凹入形成放置槽21,第一方向和第二方向相反。例如如图7所示,凸起部22在Z轴方向上凸起,放置槽21在Z轴方向上凹入。从而通过设置凸起部22,并在凸起部22上设置放置槽21,从而不仅可以提高金属导磁体4的结构强度,还保证了凸起部22的至少一部分位于磁场内,提高了金属导磁体4的发热率。
需要进行说明的是,由于将磁场发生体11的至少一部分放置在放置槽21内,因此金属导磁体4的围绕放置槽21的部分会位于磁场发生体11产生的磁场内,与将磁场发生体11直接放置在一块平板上相比,根据本实用新型实施例的加热装置的金属导磁体4的位于磁场内的部分更多,从而可以增加金属导磁体4的发热效率。
在本实用新型的一个具体实施例中,如图9-图11所示,金属导磁体4上设置有多个穿过孔31,每个穿过孔31在金属导磁体4的厚度方向贯穿金属导磁体4,金属导磁体4的厚度方向是指图中的Z向方向。磁场发生体11穿过多个穿过孔31使得一部分磁场发生体11位于金属导磁体4的第一侧且另一部分磁场发生体11位于金属导磁体4的第二侧,需要说明的是,金属导磁体4的第一侧是指图中金属导磁体4的上侧,金属导磁体4的第二侧是指图中金属导磁体4的下侧。具体地,磁场发生体11可以为母排,其中当加热装置对车辆的电芯进行加热时,母排为高压系统(比如电池包、充配电)等通电流的一种结构。
在本实用新型的一些实施例中,磁场发生体11可以呈矩形波状以适配依次穿过金属导磁体4的多个穿过孔31,如此设置便于磁场发生体11穿过金属导磁体4上的多个穿过孔31,可以降低加热装置的装配难度,也可以简化加热装置结构。
需要进行说明的是,由于将磁场发生体11依次穿过多个穿过孔31使得一部分磁场发生体11位于金属导磁体4的第一侧且另一部分磁场发生体11位于金属导磁体4的第二侧,因此金属导磁体4的部分结构会位于磁场发生体11产生的磁场内,与将磁场发生体11直接放置在一块平板上相比,根据本实用新型实施例的加热装置的金属导磁体4的位于磁场内的部分更多,从而可以增加金属导磁体4的发热效率。
进一步地,金属导磁体4应当尽量靠近磁场发生体11设置,即尽量减小金属导磁体4与磁场发生体11之间的间隔距离,这样能够减少金属导磁体4与磁场发生体11之间的漏磁,可以减少磁能在空气中的损耗。
进一步地,金属导磁体4可以设置为铁质或磁导率高的金属薄板,如此能够使金属导磁体4更好地感应磁场,形成涡旋电流,可以使金属导磁体4具有较高的导热速率。
在一些实施例中,磁场发生体11可以设置为导线,交变电流流经导线时,导线上会产生电感磁场,金属导磁体4可以设置为可变形的金属件,金属导磁体4包裹在磁场发生体11上,即金属导磁体4包裹在磁场发生体11外侧。这样设置能够使磁场发生体11结构简单,可以降低磁场发生体11的生产成本。
可以理解的,金属导磁体4包裹导线,被金属导磁体4包裹的导线可以是弯折排布在同一平面内,形成平整的平面便于设置在电池1上,也可以是直接缠绕在电池1上以包裹电池1。
在一些实施例中,磁场发生体11可以设置为一体加工成型的导体器件,例如,磁场发生体11可以设置为母排。具体地,磁场发生体11通过导线分别与交变电流发生器2和电池1连接,磁场发生体11可以是设置在电池1的正极接线端子和交变电流发生器2之间,也可以是设置在电池1的负极接线端子和交变电流发生器2之间,或者电池1的正极接线端子和交变电流发生器2之间以及电池1的负极接线端子和交变电流发生器2之间均有设置。
进一步地,多个磁场发生体11之间通过导线连接。多个磁场发生体11通过导线并联或串联连接。
进一步地,母排外部包裹有绝缘层,金属导磁体4包裹磁场发生体11设置时,金属导磁体4包裹在绝缘层外侧。其中,绝缘层可以设置为薄云母片,绝缘层也可以设置为与薄云母片起到相同作用的材料,通过设置绝缘层可以防止磁场发生体11漏电。
在本实用新型的进一步实施例中,如图所示,电池热管理系统100还可以包括均温板5,均温板设置于金属导磁体4和电池之间,均温板5还可以用于固定金属导磁体4。均温板5也可以是设置在电池1上。
均温板5可以设置为平板结构,均温板5的一个表面与金属导磁体4接触,均温板5的另一个表面与被加热物体接触。其中当电池热管理系统100用于加热物体例如电池时,均温板5与被加热物体接触,从而可以将金属导磁体4产生的热量均匀分散到待加热物体上。具体地,均温板5可以采用粘贴等方式安装至金属导磁体4上。具体地,均温板5可以为导热性能好的金属板,优选地,均温板5设置为导热性和轻量化较好的铝制薄板。
进一步地,磁场发生体11内通入高压交变电流时,围绕电流一周产生电磁场,电磁场会在金属导磁体4内产生电磁阻抗,从而产生涡旋电流a,以无数微小的涡旋电流a为中心发热。
在本实用新型的另一些实施例中,电池模组采用自加热方式进行加热,并以电池热管理系统100的涡旋加热为辅助加热,由于电池模组自加热的方式中加热效率集中在电池1端口,即发热效率集中在电池模组的两端,电池模组的中部的自加热效率低,则在此种情况下,可以使得电池模组中部的磁场发生体11的密度大于电池模组的四周的密度,以均衡衡电池模组整体的加热温度。
在本实用新型的一些实施例中,电池采用电池热管理系统100实现对电芯的涡流加热,并且同时通过交变电流流经电池,使电池充电和放电形成震荡,使得电池的内阻做功发热,实现了对电池的双重加热。由于电池内阻发热的效率在电池两端正负极接线端子附近的效果最好,将金属导磁体4布置在电池中部,可以对电池中部的进行进一步的加热。具体地,为了均衡电池整体的加热温度,可以调节金属导磁体4在电池上设置的密度。
在本实用新型的另一些实施例中,均温固定板可以通过导热结构胶粘接在电池上,箱体承载电芯及电池热管理系统100,由于电池热管理系统100接近平板结构,可以布置在电芯的下方,或者电池热管理系统100可以与箱体集成,变成箱体的底板,从而增加电池模组的体积利用率。
根据本实用新型实施例的车辆,通过设置上述的电池热管理系统100,通过采用磁场发生体11和金属导磁体4,利用电磁感应定律,磁场发生体11产生的变化的磁场会在金属导磁体4中上产生感应电流,并利用感应电流的焦耳热效应发热,发热的金属导磁体4可以对电芯进行加热,并且同时通过交变电流流经电池,使电池充电和放电形成震荡,使得电池的内阻做功发热,实现了对电池的双重加热。与相关技术的冷媒加热和电阻加热相比,不仅结构简单,无需占用大量的空间,而且安全性高,热传导效率较高。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (16)
1.一种电池热管理系统,其特征在于,包括:
交变电流发生器,所述交变电流发生器通过加热支路与电池连接,所述交变电流发生器产生的交变电流流经所述加热支路,以使所述加热支路产生电感磁场;
金属导磁体,所述金属导磁体与所述加热支路对应设置,所述加热支路产生的电感磁场作用在所述金属导磁体上使得所述金属导磁体发热,以对所述电池加热;
并且,所述交变电流发生器产生的交变电流流经所述电池,使所述电池进行充电和放电,以对所述电池加热。
2.根据权利要求1所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体设置在所述电池上。
3.根据权利要求2所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体设置在所述电池的中部。
4.根据权利要求1所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体包裹所述电池。
5.根据权利要求2所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体设置在所述电池的正极接线端和负极接线端之间。
6.根据权利要求1所述的电池热管理系统,其特征在于,所述加热支路包括至少一个磁场发生体。
7.根据权利要求6所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体包裹所述磁场发生体。
8.根据权利要求7中所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体为金属箔片,所述金属箔片弯曲以包裹所述磁场发生体。
9.根据权利要求7中所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体为空心的金属管,所述金属管套设在所述磁场发生体上以包裹所述磁场发生体。
10.根据权利要求7所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体包括第一金属板和覆盖板,所述第一金属板形成为平板状,所述磁场发生体放置在所述第一金属板上,所述覆盖板覆盖在所述磁场发生体上以包裹所述磁场发生体。
11.根据权利要求6所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体上设有放置槽,所述金属导磁体上设有朝向第一方向凸起的凸起部,所述凸起部中部朝向第二方向凹入以形成所述放置槽,所述第一方向和所述第二方向相反;所述磁场发生体的至少一部分放置在所述金属导磁体的所述放置槽内。
12.根据权利要求6所述的电池热管理系统,其特征在于,所述金属导磁体上设有多个穿过孔,每个所述穿过孔在所述金属导磁体的厚度方向贯穿所述金属导磁体;
所述磁场发生体穿过所述穿过孔使得一部分所述磁场发生体位于所述金属导磁体的第一侧且另一部分所述磁场发生体位于所述金属导磁体的第二侧。
13.根据权利要求6所述的电池热管理系统,其特征在于,所述磁场发生体为导线。
14.根据权利要求6所述的电池热管理系统,其特征在于,所述多个磁场发生体之间通过导线连接。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的电池热管理系统,其特征在于,还包括均温板,所述均温板设置于所述金属导磁体和所述电池之间。
16.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-15中任一项所述的电池热管理系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202120927105.7U CN215451553U (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 电池热管理系统及车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202120927105.7U CN215451553U (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 电池热管理系统及车辆 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN215451553U true CN215451553U (zh) | 2022-01-07 |
Family
ID=79706158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202120927105.7U Active CN215451553U (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 电池热管理系统及车辆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN215451553U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024066577A1 (zh) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 比亚迪股份有限公司 | 电池热管理系统、电池包和车辆 |
-
2021
- 2021-04-30 CN CN202120927105.7U patent/CN215451553U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024066577A1 (zh) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 比亚迪股份有限公司 | 电池热管理系统、电池包和车辆 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202067875U (zh) | 一种软包装电池及其电池组 | |
CN210468034U (zh) | 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆 | |
CN103972610B (zh) | 具有电池电芯和用于调节电池电芯温度的装置的电池系统 | |
CN107275559B (zh) | 电池组装置 | |
CN211507828U (zh) | 一种电池包散热和温度平衡装置 | |
CN206849962U (zh) | 一种高安全性自加热聚合物锂离子二次电池 | |
CN109075283A (zh) | 用于储能装置的冷却布置 | |
CN106711547A (zh) | 一种热管理装置及动力电源装置 | |
CN215451553U (zh) | 电池热管理系统及车辆 | |
CN111900511A (zh) | 一种通过极片散热的锂离子电池 | |
CN214706054U (zh) | 加热装置、电池模组以及车辆 | |
CN205882128U (zh) | 一种电芯加热模块 | |
CN206163590U (zh) | 一种导电片、电池模组及纯电动汽车 | |
CN106784582A (zh) | 适用于大倍率放电的锂离子电池以及极片 | |
CN207909939U (zh) | 一种新型结构的铝壳电芯 | |
CN108183281A (zh) | 一种内设散热结构的锂离子电池 | |
CN206819882U (zh) | 一种高效电解电容器及变频器 | |
CN214706053U (zh) | 加热装置、电池模组以及车辆 | |
CN108550750B (zh) | 加热温度可控的电池包及电池包系统 | |
CN215451551U (zh) | 加热装置、电池模组以及车辆 | |
CN214505609U (zh) | 一种电池组件及电池模组 | |
CN210866417U (zh) | 一种快速散热电池模组 | |
CN215451552U (zh) | 加热装置及具有其的电池模组、车辆 | |
CN208127375U (zh) | 充电电池及其电芯 | |
CN113140831A (zh) | 一种电池组件及电池模组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |