CN218123536U - 一种锂电池充电控温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池充电控温系统，包括散热箱体、风扇组件及控制总成，散热箱体上端设放置口，散热箱体围成一具有开放式前端面和后端面的散热腔，锂电池组放置于散热腔内并位于散热腔中部，锂电池组与散热腔两侧腔壁之间具有气流通道，散热箱体的两侧面对称且为曲面侧壁，在锂电池组两侧形成中间流通面积最小且均匀变截面的气流通道，风扇组件位于散热腔的前端面开放口上，锂电池组前后侧面与散热腔前后端面间具有前端散热区和后端散热区；该控温系统的风扇组件产生的气流经气流通道加速，可进一步提高气流速度以加快锂电池组的散热，且整体结构简单，易于生产，制作成本低，并可对充电过程的锂电池组进行保护，提高锂电池组的使用寿命。

Description

一种锂电池充电控温系统

技术领域

本实用新型涉及电池散热技术领域，具体为一种锂电池充电控温系统。

背景技术

锂电池由于具有工作电压高，重量轻、体积小和寿命长等优点，广泛被无人机作为电池动力源，由于锂电池充放电流较大，工作过程中会产生较多的热量，锂电池自身通常设置有温度保护逻辑，温度过高则会限制充电电流，导致充电时间过长，降低工作的效率，锂电池充电时需要散热箱体或辅助装置进行主动散热，加快电池热量的消散，现有技术的散热箱体或散热结构一般采用风扇或散热翅片的设计实现加快散热功能，而利用气流的流动特性原理来提高散热效果的相关技术少之又少，对于可进行主动散热的风扇，其在散热箱体内会产生气流，而如何加速气流在电池表面的流动，是有效提高锂电池散热效果的关键所在。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池充电控温系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种锂电池充电控温系统，包括套设在锂电池组上的散热箱体、固定在散热箱体前端面的风扇组件以及与电源连接的控制总成，风扇组件与控制总成电性连接，散热箱体上端设有用于插放锂电池组的放置口，放置口与锂电池组的封装壳相适配，散热箱体围成一具有开放式前端面和后端面的散热腔，放置口连通散热腔，锂电池组放置于散热腔内并位于散热腔中部，且锂电池组的封装壳与散热腔两侧腔壁之间具有气流通道，散热箱体的两侧面对称且为曲面侧壁，形成前端面和后端面为最大截面、中部为最小截面的散热腔，在锂电池组的封装壳两侧形成中间流通面积最小且均匀变截面的气流通道，风扇组件位于散热腔的前端面开放口上，另外，封装壳前侧面与散热腔前端面间具有前端散热区，封装壳后侧面与散热腔后端面间具有后端散热区。

优选地，控制总成固定于散热腔侧腔壁上，并位于锂电池组前端。

更为优选地，还包括电池插接座，锂电池组封装盖位于放置口外上方，电池插接座设置于散热箱体上端面并位于放置口一侧，与锂电池组封装盖下端的电池插槽插接，电池插接座与控制总成内的充电电路连接。

进一步优选地，还包括设于散热腔侧腔壁上的红外温度传感器，红外温度传感器位于气流通道的中部后侧，红外温度传感器与控制总成电性连接，控制总成接收红外温度传感器的温度信号，并发送控制信号至风扇组件。

进一步优选地，还包括设于散热腔侧腔壁上的超声波探测器，超声波探测器位于放置口的正下方，超声波探测器与控制总成电性连接，超声波探测器将锂电池组插入信号反馈至控制总成，控制总成切通充电电路。

进一步优选地，散热箱体上端面设有电源开关。

进一步优选地，散热箱体的后端面开放口上封盖有防尘格栅。

与现有技术相比，本实用新型的锂电池充电控温系统的有益效果是：

(1)控温系统的散热箱体通过其上设置的风扇组件可对充电中的锂电池组进行主动散热，且由于散热箱体的曲面侧壁可与锂电池组两侧形成中间小两端大的均匀变截面的气流通道，与现有技术的散热结构相比，因风扇组件产生的气流可经气流通道加速，可进一步提高气流速度以加快散热；

(2)该系统通过简单结构改进，显著提高风扇散热的效果，且整体结构简单，易于生产，制作成本低，并可对充电过程的锂电池组进行保护和降温，提高锂电池组的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的控温系统整体结构示意图；

图2为控温系统装配爆炸图

图3为锂电池组结构示意图。

图中：1、锂电池组；11、封装壳；12、提手；13、电池插槽；2、防尘格栅；3、散热箱体；31、曲面侧壁；32、放置口；33、散热腔；4、红外温度传感器；5、超声波探测器；6、风扇组件；7、控制总成；8、电源开关；9、电池插接座。

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最佳实施例，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。

如图1-2所示的一种锂电池充电控温系统，用于对如图3所示的锂电池组1充电时进行降温，锂电池组1包括密封连接的封装壳11和封装盖、位于封装壳11内的电池、封装盖上端的提手12以及封装盖下端的电池插槽13，锂电池充电控温系统包括套设在锂电池组1上的散热箱体3、固定在散热箱体 3前端面的风扇组件6以及与电源连接的控制总成7，控制总成7内集成有电源开关电路、温控控制电路和充电电路，其中，电源开关电路连接通过散热箱体3上端面的电源开关8接入市电，温控控制电路与风扇组件6连接，控制风扇组件6的启闭，温控控制电路内的温度检测电路通过红外温度传感器4 采集温度信号，经电压比较放大电路进行处理后，反馈至控制执行电路控制风扇组件6的开启，因此，风扇组件6可自动根据预设温度值开启进行主动散热；

散热箱体3上端设有用于插放锂电池组1的放置口32，放置时，锂电池组1的短边侧面平行于散热箱体3前后端面，长边侧面沿散热箱体3两侧面设置，放置口32与锂电池组1的封装壳11的放置方位相适配，散热箱体3 围成一具有开放式前端面和后端面的散热腔33，其中风扇组件6位于散热腔 33的前端面开放口上，以产生由前端向后端主动流动的气流，后端面开放口上封盖有防尘格栅2，放置口32从上部连通散热腔33，锂电池组1下端插入，锂电池组1放置于散热腔33内并位于散热腔33中部，在锂电池组1的封装壳11与散热腔33两侧腔壁之间形成气流通道，以带走锂电池组1侧面的热量，散热箱体3的两侧面对称且为曲面侧壁31，形成前端面和后端面为最大截面、中部为最小截面的散热腔33，因此，在锂电池组1的封装壳11两侧形成中间流通面积最小且均匀变截面的气流通道，经过流体力学设计与分析验证，该变截面的气流通道能够加速风扇组件6的气流在散热箱体3与封装壳 11表面间的流动速度，以快速带走锂电池组1内部的热量，同时，由于两端口为同等通道面积的大截面，中部通道截面最小，可在锂电池组1后端背压小，更易于促进气流的流动，增大气流通过量，另外，封装壳11前侧面与散热腔33前端面间具有前端散热区，封装壳11后侧面与散热腔33后端面间具有后端散热区，以对锂电池组1的前后端进行散热。

其中，控制总成7固定于散热腔33侧腔壁上，并位于锂电池组1前端，气流还可对控制总成7进行散热，提高充电控温系统的使用寿命。

此外，为了减少操作步骤，充电控温系统具有对锂电池组1进行充电功能，可在放置锂电池组1的同时自动连接充电电路，其还包括与充电电路连接的电池插接座9，锂电池组1封装盖位于放置口32外上方，电池插接座9 设置于散热箱体3上端面并位于放置口32一侧，与锂电池组1封装盖下端的电池插槽13插接，锂电池组1由放置口32插入时，其电池插槽13刚好插在电池插接座9上，为了便于在插入同时切通充电电路，控温系统还包括设于散热腔33侧腔壁上的超声波探测器5，超声波探测器5位于放置口32的正下方，超声波探测器5通过物体检测电路与充电电路连接，超声波探测器5检测到前方有锂电池组1插入的信号后，经检测电路反馈至控制总成7切通充电电路。

为了便于采集更有指导性的温度信号，由于中部的气流通道截面较小，不便于安装，红外温度传感器4设置于气流通道的中部后侧，即稍向后侧偏离中部一定距离。

本充电控温系统的控制总成所集成的电源开关电路、温控控制电路和充电电路以及检测电路等是本领域技术人员不需通过创造性设计便可获得的常规电路，并且通过本领域人员，将上述中所有元器件通过导线与相应电路进行连接，具体连接手段，为本领域公知技术。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图1和图2所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种锂电池充电控温系统，其特征在于，包括：套设在锂电池组上的散热箱体、固定在所述散热箱体前端面的风扇组件以及与电源连接的控制总成，所述风扇组件与所述控制总成电性连接，所述散热箱体上端设有用于插放所述锂电池组的放置口，所述放置口与所述锂电池组的封装壳相适配，所述散热箱体围成一具有开放式前端面和后端面的散热腔，所述放置口连通所述散热腔，所述锂电池组放置于所述散热腔内并位于所述散热腔中部，且所述封装壳与所述散热腔两侧腔壁之间具有气流通道，所述散热箱体的两侧面对称且为曲面侧壁，形成前端面和后端面为最大截面、中部为最小截面的所述散热腔，在所述封装壳两侧形成中间流通面积最小且均匀变截面的气流通道，所述风扇组件位于所述散热腔的前端面开放口上，另外，所述封装壳前侧面与所述散热腔前端面间具有前端散热区，所述封装壳后侧面与所述散热腔后端面间具有后端散热区。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池充电控温系统，其特征在于：所述控制总成固定于所述散热腔侧腔壁上，并位于所述锂电池组前端。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池充电控温系统，其特征在于：还包括电池插接座，所述锂电池组的封装盖位于所述放置口外上方，所述电池插接座设置于所述散热箱体上端面并位于所述放置口一侧，其与所述封装盖下端的电池插槽插接，所述电池插接座与所述控制总成的充电电路连接。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池充电控温系统，其特征在于：还包括设置于所述散热腔侧腔壁上的红外温度传感器，所述红外温度传感器位于所述气流通道的中部后侧，所述红外温度传感器与所述控制总成电性连接，所述控制总成接收所述红外温度传感器的温度信号，并发送控制信号至所述风扇组件。

5.根据权利要求3所述的一种锂电池充电控温系统，其特征在于：还包括设置于所述散热腔侧腔壁上的超声波探测器，所述超声波探测器位于所述放置口的正下方，所述超声波探测器与所述控制总成电性连接，所述超声波探测器将所述锂电池组插入信号反馈至所述控制总成，所述控制总成切通所述充电电路。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池充电控温系统，其特征在于：所述散热箱体上端面设有电源开关。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池充电控温系统，其特征在于：所述散热箱体的后端面开放口上封盖有防尘格栅。

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