CN219349089U - 一种智能锂电池模拟发热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其涉及一种智能锂电池模拟发热器，包括壳体、发热模组、控制模组，壳体设置有容纳腔；发热模组设置于容纳腔，发热模组包括多个发热块；控制模组设置于容纳腔，且与多个发热块电连接，控制模组包括电路板、控制模块与通讯模块，控制模块与通讯模块设置于电路板，控制模块与通讯模块电连接。由于电池发热存在增幅与衰减，因此将发热块设置成固定功率无法真实模拟电池的工作发热过程，本申请可以通过对控制器下达指令，控制对发热块供电，进而实时控制发热块的发热功率，使发热块可以实时模拟电池产生的热量。可以在不用生产电池样品的情况下即可完成电池均温测试，从而缩短检测周期及降低检测成本。

Description

一种智能锂电池模拟发热器

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，具体涉及一种智能锂电池模拟发热器。

背景技术

随着国家双碳政策，储能装机量大量增加，锂电池因为能量比较高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率很低、重量轻、绿色环保以及生产基本不消耗水等优点，使得对锂电池的测试和研究日渐增加，投入储能行业的厂家也越来越多。对于储能系统锂电池pack包进行均温测试，储能行业的厂家大多采用电芯样品进行测试，此种测试方案采用电芯样品，这样会对电芯样品造成比较大的老化浪费，且需要等到电芯出样品后才能进行测试，延长了项目时间与提高了成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能锂电池模拟发热器，旨在解决现有技术在均温测试中造成电芯老化且测试时间长与成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能锂电池模拟发热器，包括：

壳体，所述壳体设置有容纳腔；

发热模组，设置于所述容纳腔，所述发热模组包括多个发热块；

控制模组，设置于所述容纳腔，且与多个所述发热块电连接，所述控制模组包括电路板、控制模块与通讯模块，所述控制模块与所述通讯模块设置于所述电路板，所述控制模块与所述通讯模块电连接。

作为优选的方案，所述壳体包括外壳、盖板与保护板，所述外壳分别与所述盖板及所述保护板固定连接，所述容纳腔包括第一容纳腔与第二容纳腔；

所述外壳设置有底壁及所述底壁边沿垂直延伸的侧壁；

所述盖板与所述侧壁固定连接形成第一容纳腔，所述发热模组设置于所述第一容纳腔；

其中一个所述侧壁设置有凹部，所述保护板盖设于所述凹部形成所述第二容纳腔，所述控制模组设置于所述第二容纳腔。

作为优选的方案，所述侧壁设置有法兰边，所述法兰边设置有第一固定孔，所述盖板在所述第一固定孔对应的位置设置有第二固定孔，螺栓穿过所述第一固定孔与所述第二固定孔固定连接所述外壳与盖板。

作为优选的方案，所述侧壁设置有多个第三固定孔，所述保护板在所述第三固定孔对应的位置设置有第四固定孔，螺栓穿过所述第三固定孔与所述第四固定孔固定连接所述外壳与所述保护板。

作为优选的方案，所述凹部设置有第一连接孔，所述控制模组通过所述第一连接孔与所述发热块电连接，所述保护板设置有第二连接孔，所述控制模组通过所述第二连接孔与外部电源电连接。

作为优选的方案，所述发热模组包括两个发热块，所述两个发热块叠放。

作为优选的方案，所述发热块包括固定框与电热板，所述固定框包括底板与围板，所述围板设置于所述底板，所述围板与所述底板形成电热安装位，所述电热板固定在所述电热安装位，所述固定框设置有多个第五固定孔，所述盖板在所述第五固定孔的对应位置设置有第六固定孔，所述底壁在所述第五固定孔的对应位置设置有多个第七固定孔，螺栓穿过所述第五固定孔与所述第六固定孔固定连接所述盖板与其中一个所述发热块，所述螺栓穿过所述第五固定孔与所述第七固定孔固定连接所述外壳与另一个所述发热块。

作为优选的方案，两个所述固定框的所述底板相对设置，两个所述固定框的所述围板相邻设置，其中一个所述底板的所述第五固定孔通过所述螺栓与所述底壁的所述第七固定孔固定连接，另一个所述底板的所述第五固定孔通过所述螺栓与所述盖板的所述第六固定孔固定连接。

作为优选的方案，还包括隔热板，所述隔热板固定设置在所述凹部，所述控制模组固定在所述隔热板上。

作为优选的方案，还包括温度探头，所述温度探头设置于所述容纳腔，且与所述控制模组电连接。

本实用新型所阐述的一种智能锂电池模拟发热器，其有益效果在于：

与现有技术相比，通过设置有壳体，在壳体设置有容纳腔，将发热模组中的多个发热块与控制模组设置在容纳腔。由于电池发热存在增幅与衰减，因此将发热块设置成固定功率无法真实模拟电池的工作发热过程，所以工作人员可以通过控制模组的通讯模块对控制器下达指令，控制对发热块供电，进而对发热块的发热功率进行实时控制，使发热块可以实时模拟电池产生热量。工作人员在实时设置发热块的发热功率可以参考电池内部电芯的发热功率实时变化进行匹配，用于模拟电芯的完整发热功率。壳体的材质参照电池的外壳，本申请中的智能锂电池模拟发热器可以根据电池内部电芯的发热功率使发热块进行实时发热模拟，并通过壳体进行散热，可以有效地模拟电池的散热情况。并且可以根据不同时间时电池内部电芯的发热功率来实时调整发热块的发热功率，从而使本装置可以模拟电池在不同时段的发热情况，同时也可以模拟不同型号的电池的发热情况，可以在不用生产电池样品的情况下即可完成电池均温测试，从而缩短检测周期及降低检测成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的智能锂电池模拟发热器的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的智能锂电池模拟发热器的结构分解示意图；

图3是本实用新型实施例的发热模组的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的控制模块的结构示意图。

附图标记说明：

1、壳体；11、外壳；111、底壁；1111、第七固定孔；112、侧壁；1121、第三固定孔；113、法兰边；1131、第一固定孔；114、凹部；115、第一连接孔；12、盖板；121、第二固定孔；122、第六固定孔；13、保护板；131、第二连接孔；132、第四固定孔；2、发热模组；21、发热块；211、固定框；2111、底板；2112、围板；2113、第五固定孔；212、电热板；3、控制模组；31、电路板；32、控制模块；33、输入电源接口；34、温度接口；35、通讯接口；36、输出电源接口；4、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例来对本实用新型作进一步描述。

参照图1与图4所示，本实用新型提供了一种智能锂电池模拟发热器，包括：壳体1、发热模组2、控制模组3，壳体1设置有容纳腔；发热模组2设置于容纳腔，发热模组2包括多个发热块21；控制模组3设置于容纳腔，且与多个发热块21电连接，控制模组3包括电路板31、控制模块32与通讯模块，控制模块32与通讯模块设置于电路板31，控制模块32与通讯模块电连接。

与现有技术相比，通过设置有壳体1，在壳体1设置有容纳腔，将发热模组2中的多个发热块21与控制模组3设置在容纳腔。由于电池发热存在增幅与衰减，因此将发热块21设置成固定功率无法真实模拟电池的工作发热过程，所以工作人员可以通过控制模组3的通讯模块对控制器下达指令，控制对发热块21供电，进而对发热块21的发热功率进行实时控制，使发热块21可以实时模拟电池产生热量。工作人员在实时设置发热块21的发热功率可以参考电池内部电芯的发热功率实时变化进行匹配，用于模拟电芯的完整发热功率。壳体1的材质参照电池的外壳，本申请中的智能锂电池模拟发热器可以根据电池内部电芯的发热功率使发热块21进行实时发热模拟，并通过壳体1进行散热，可以有效地模拟电池的散热情况。并且可以根据不同时间时电池内部电芯的发热功率来实时调整发热块21的发热功率，从而使本装置可以模拟电池在不同时段的发热情况，同时也可以模拟不同型号的电池的发热情况，可以在不用生产电池样品的情况下即可完成电池均温测试，从而缩短检测周期及降低检测成本。

具体地，壳体1包括外壳11、盖板12与保护板13，外壳11分别与盖板12及保护板13固定连接，容纳腔包括第一容纳腔与第二容纳腔；

外壳11设置有底壁111及底壁111边沿垂直延伸的侧壁112；

盖板12与侧壁112固定连接形成第一容纳腔，发热模组2设置于第一容纳腔；

其中一个侧壁112设置有凹部114，保护板13盖设于凹部114形成第二容纳腔，控制模组3设置于第二容纳腔。

壳体1是使用与电池外壳11相同的材料制成，从而可以更好地模拟电池的发热，外壳11是通过对板状材料进行钣金合拢形成的底壁111与侧壁112。通过设置第一容纳腔与第二容纳腔，并将发热模组2与控制模组3分别容纳在第一容纳腔与第二容纳腔，可以降低发热模组2对控制模组3的影响。

具体地，侧壁112设置有法兰边113，法兰边113设置有第一固定孔1131，盖板12在第一固定孔1131对应的位置设置有第二固定孔121，螺栓4穿过第一固定孔1131与第二固定孔121固定连接外壳11与盖板12。

通过在侧壁112设置法兰边113，从而可以在法兰边113设置第一固定孔1131与盖板12的第二固定孔121进行对齐，进而通过螺栓4穿过第一固定孔1131与第二固定孔121将外壳11与盖板12连接。

需要说明的是，法兰边113是侧壁112经过钣金向内弯折形成，从而减少了智能锂电池模拟发热器的体积。

具体地，侧壁112设置有多个第三固定孔1121，保护板13在第三固定孔1121对应的位置设置有第四固定孔132，螺栓4穿过第三固定孔1121与第四固定孔132固定连接外壳11与保护板13。

具体地，凹部114设置有第一连接孔115，控制模组3通过第一连接孔115与发热块21电连接，保护板13设置有第二连接孔131，控制模组3通过第二连接孔131与外部电源电连接。

具体地，发热模组2包括两个发热块21，两个发热块21叠放。

相对于设置一个发热块21而言，通过设置两个发热块21能够更好地模拟电池电芯的发热情况，在容纳腔达到同等温度时，单个发热块21在发热过程中会出现局部温度过高的现象，影响整体热量的散发，而两个发热块21的设置导热更好，因此发热则会更加地均匀。

具体地，发热块21包括固定框211与电热板212，固定框211包括底板2111与围板2112，围板2112设置于底板2111，围板2112与底板2111形成电热安装位，电热板212固定在电热安装位，固定框211设置有多个第五固定孔2113，盖板12在第五固定孔2113的对应位置设置有第六固定孔122，底壁111在第五固定孔2113的对应位置设置有多个第七固定孔1111，螺栓4穿过第五固定孔2113与第六固定孔122固定连接盖板12与其中一个发热块21，螺栓4穿过第五固定孔2113与第七固定孔1111固定连接外壳11与另一个发热块21。

通过在固定框211设置多个第五固定孔2113，且分别在盖板12与底壁111设置第六固定孔122与第七固定孔1111，从而可以将两个发热块21的固定框211分别固定在盖板12与底壁111，同时通过固定框211的围板2112与底板2111形成的电热安装位，从而可以将电热块固定在容纳腔内，避免了发热块21在容纳腔内发生移动影响智能锂电池模拟发热器的使用。

具体地，两个固定框211的底板2111相对设置，两个固定框211的围板2112相邻设置，其中一个底板2111的第五固定孔2113通过螺栓4与底壁111的第七固定孔1111固定连接，另一个底板2111的第五固定孔2113通过螺栓4与盖板12的第六固定孔122固定连接。

通过在将两个固定框211的底板2111相对设置，使得两个底板2111能够分别贴靠在盖板12与底壁111，完成第五固定孔2113与第六固定孔122及第七固定孔1111的对齐，使用螺栓4穿过第五固定孔2113与第六固定孔122使发热块21固定在盖板12，使用螺栓4穿过第五固定孔2113与第七固定孔1111使发热块21固定在底壁111，从而完成两个发热块21在容纳腔的固定。

在一些实施例中，智能锂电池模拟发热器还包括隔热板，隔热板固定设置在凹部114，控制模组3固定在隔热板上。

虽然发热模组2设置在第一容纳腔，而控制模组3设置在第二容纳腔，但是发热模组2的发热会由壳体1进行散热，因此还是会对控制模组3造成一定影响，因此在凹部114设置隔热板，从而隔绝发热模组2传递的热量，从而降低了第二容纳腔内的温度，保证了控制模组3的正常工作。

具体地，智能锂电池模拟发热器还包括温度探头，温度探头设置于容纳腔，且与控制模组3电连接。

容纳腔内部设置温度探头，如果控制模组3电压失控，温度达到设定危险值后，控制器控制输出电源为零，发热模组2停止工作，阻止了容纳腔的温度进一步升高，从而达到保护作用。控制模组3通过通讯模块可以将每个发热块21的输出电压、电流和容纳腔温度等数据发送给工作人员进行查看。

需要说明的是，为了减小温度探头监测温度的误差，因此温度探头的数量可以是多个，且多个温度探头均匀地分布在容纳腔。

参照图4所示，控制模块32的具体设置方式为：电路板31通过螺栓4固定在凹部114，电路板31上设置有控制模块32，温度探头通过电路板31上的温度接口34与电路板31进行电连接，电路板31上的输入电源接口33引出导线穿过第二连接孔131与外部的供电电源连接，电路板31上的输出电源接口36引出导线穿过第一连接孔115与电热块电连接。

控制模块32的控制逻辑：控制模块32会根据后台软件设置的功率参数，芯片发出对应的PWM波形，控制电源功率晶体管导通和截止时间，从而控制输出电压，发热模组2根据电压的改变，从而改变发热功率。控制模块32会接收温度探头采集的温度信号，并将发热模组2的输出电压、电流和容纳腔温度等数据通过通讯接口35连接的通讯模块发送给后台软件，工作人员能够通过后台软件实时发送指令给控制模块32，当发热模组2内部温度超过后台设定值，控制模块32会控制电源功率晶体管截止，输出电压为零，发热模组2停止工作，从而做到保证安全和失控时的保护措施。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能锂电池模拟发热器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设置有容纳腔；

发热模组，设置于所述容纳腔，所述发热模组包括多个发热块；

控制模组，设置于所述容纳腔，且与多个所述发热块电连接，所述控制模组包括电路板、控制模块与通讯模块，所述控制模块与所述通讯模块设置于所述电路板，所述控制模块与所述通讯模块电连接。

2.根据权利要求1所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，所述壳体包括外壳、盖板与保护板，所述外壳分别与所述盖板及所述保护板固定连接，所述容纳腔包括第一容纳腔与第二容纳腔；

所述外壳设置有底壁及所述底壁边沿垂直延伸的侧壁；

所述盖板与所述侧壁固定连接形成第一容纳腔，所述发热模组设置于所述第一容纳腔；

其中一个所述侧壁设置有凹部，所述保护板盖设于所述凹部形成所述第二容纳腔，所述控制模组设置于所述第二容纳腔。

3.根据权利要求2所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，所述侧壁设置有法兰边，所述法兰边设置有第一固定孔，所述盖板在所述第一固定孔对应的位置设置有第二固定孔，螺栓穿过所述第一固定孔与所述第二固定孔固定连接所述外壳与盖板。

4.根据权利要求2所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，所述侧壁设置有多个第三固定孔，所述保护板在所述第三固定孔对应的位置设置有第四固定孔，螺栓穿过所述第三固定孔与所述第四固定孔固定连接所述外壳与所述保护板。

5.根据权利要求2所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，所述凹部设置有第一连接孔，所述控制模组通过所述第一连接孔与所述发热块电连接，所述保护板设置有第二连接孔，所述控制模组通过所述第二连接孔与外部电源电连接。

6.根据权利要求2所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，所述发热模组包括两个发热块，所述两个发热块叠放。

7.根据权利要求6所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，所述发热块包括固定框与电热板，所述固定框包括底板与围板，所述围板设置于所述底板，所述围板与所述底板形成电热安装位，所述电热板固定在所述电热安装位，所述固定框设置有多个第五固定孔，所述盖板在所述第五固定孔的对应位置设置有第六固定孔，所述底壁在所述第五固定孔的对应位置设置有多个第七固定孔，螺栓穿过所述第五固定孔与所述第六固定孔固定连接所述盖板与其中一个所述发热块，所述螺栓穿过所述第五固定孔与所述第七固定孔固定连接所述外壳与另一个所述发热块。

8.根据权利要求7所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，两个所述固定框的所述底板相对设置，两个所述固定框的所述围板相邻设置，其中一个所述底板的所述第五固定孔通过所述螺栓与所述底壁的所述第七固定孔固定连接，另一个所述底板的所述第五固定孔通过所述螺栓与所述盖板的所述第六固定孔固定连接。

9.根据权利要求2所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，还包括隔热板，所述隔热板固定设置在所述凹部，所述控制模组固定在所述隔热板上。

10.根据权利要求1所述的智能锂电池模拟发热器，其特征在于，还包括温度探头，所述温度探头设置于所述容纳腔，且与所述控制模组电连接。

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