本实用新型涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种用于新能源汽车动力电池仓的温控系统。
背景技术：
现今，全国新能源汽车保有量达153万辆，占汽车总量的0.7％。然而，制约新能源汽车尤其是纯电动汽车发展的瓶颈依然是电池技术，其中电池成本、充电时间、以及使用寿命是动力电池面临的三大主要问题。而影响动力电池使用寿命的最主要因素就是电池的工作温度问题，温度过高或过低都会影响动力电池的使用。目前，新能源汽车用动力电池大都采用锂电池，常规的锂电池工作温度为-20℃～60℃，不过一般低于0℃后锂电池性能就会下降，放电能力就会相应降低，所以锂电池性能完全的工作温度，常见是0～40℃。现在市场上新能源汽车用动力电池仓大多无温控系统，或者是部分在华北和东北地区使用的新能源汽车动力电池仓有电加热系统。动力电池温度过高对电池会产生致命损害，而且是不可恢复的，温度过低会极大的影响电池的放电系数，缩短整车的续驶里程，同时也会造成车辆无法启动。
针对上述情况，本申请提供了一种解决以上技术问题的技术方案。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种用于新能源汽车动力电池仓的温控系统，通过对电池仓的温度进行检测和控制，保证电池仓处于较佳工作温度，实现提高电池使用效率以及延长电池使用寿命。
本实用新型提供的技术方案如下：
一种用于新能源汽车动力电池仓的温控系统，其包括：动力电池仓、温度检测单元、温度控制单元、空调单元；所述温度控制单元分别与所述温度检测单元以及所述空调单元电连接；所述温度检测单元用于采集所述动力电池仓的温度信号；所述温度控制单元用于根据所述温度检测单元采集的所述温度信号，控制所述空调单元；所述空调单元用于调节所述动力电池仓的温度。
在本实用新型中，通过温度检测单元实时采集动力电池仓的当前温度，温度控制单元根据动力电池仓的当前温度，控制空调系统将动力电池仓的实际温度调节至理想工作状态，保证电池仓处于较佳的工作温度，从而保证电动汽车的正常运行，并且进一步提高电池使用效率以及延长电池使用寿命。
优选地，所述动力电池仓包括外壳和设置于所述外壳内的电池包，所述外壳上设有空调风入口与空调风出口，所述动力电池仓通过所述空调风入口与所述空调单元连通，所述外壳为三层结构，依次为第一金属层、保温层和第二金属层。
在本实用新型中，动力电池仓的外壳设计成三层结构，并且在两层金属层之间设置保温层，通过两层金属层提高动力电池仓外壳的结构强度，当汽车受到碰撞或者发生事故时，动力电池仓的外壳变形减小，避免由于外壳形变较大对动力电池仓内的电池包造成挤压，从而导致电池包爆炸或者燃烧，提高电动汽车的安全性，而且采用两层金属层能够进一步减小电池包的电磁辐射，有利于乘客的健康。通过设置保温层减少动力电池仓内部与外部进行热交换，从而减小动力电池仓内的热量损失。
优选地，所述第一金属层与第二金属层均为铝合金层，所述保温层为气凝胶层。
优选地，所述空调风入口指向空调风出口为第一方向；第二方向垂直于所述第一方向；若干所述电池包沿着所述第一方向排列，沿着所述第一方向上相邻所述电池包之间具有预设距离，且至少有一组相邻所述电池包交错布置；所述电池包沿着所述第二方向排列数量为两个；所述电池包与外壳的内壁形成供空调风流通的气流通道。
在本实用新型中，通过至少设置一组相邻电池包交错布置，能够增加电池包与空调风的接触面积，延长气流通道的长度，而且能够增加空调风在动力电池仓内的停留时间，从而提高换热效率。
优选地，沿着所述第一方向，所有相邻所述电池包均交错设置。
优选地，所述温度检测单元包括若干个温度传感器，所述温度传感器设置于所述气流通道内。
在本实用新型中，通过设置多个温度传感器，能够分别检测气流通道内不同位置处的温度，并将其检测到的温度输送到温度控制单元取平均值，使得温度检测单元检测到的温度值更加贴近实际值，更加精确。
优选地，所述动力电池仓还包括进风管和出风管，所述进风管的第一端与所述空调风入口处连接，所述进风管的第二端与所述空调单元的出口处连接，所述空调单元通过所述进风管与所述动力电池仓连通，所述出风管的第一端与所述空调风出口处连接，所述动力电池仓通过所述出风管与外部环境连通；所述进风管的第二端到进风管的第一端的径向尺寸渐缩；所述出风管的第二端到出风管的第一端的径向尺寸渐缩。
在本实用新型中，通过将进风管设置成径向渐缩的结构，能够使得进风管与空调风入口的连接处的压力增大，从而平衡动力电池仓与进风管内的空气压力差，保证进风管内的空调风能够顺利通过所述空调风入口进入动力电池仓内。
优选地，还包括：电子控制单元；所述电子控制单元分别与所述温度控制单元以及所述空调单元电连接；所述温度控制单元通过所述电子控制单元控制所述空调单元。
优选地，当所述温度检测单元采集的所述动力电池仓的温度信号高于第一预设温度时，所述温度控制单元控制所述空调单元处于第一工作模式；当所述温度检测单元采集的所述动力电池仓的温度信号低于第二预设温度时，所述温度控制单元控制所述空调单元处于第二工作模式；当所述温度检测单元采集的所述动力电池仓的温度信号处于第三预设温度范围内时，所述温度控制单元控制所述空调单元处于第三工作模式。
在本实用新型中，温度控制单元的温度控制范围设定在电池的最佳工作温度范围之内，从而避免频繁开启空调单元，起到保护空调单元以及节能环保的作用。
通过本实用新型提供的用于新能源汽车动力电池仓的温控系统，能够带来以下至少一种有益效果：
1、在本实用新型中，通过温度检测单元实时采集动力电池仓的当前温度，温度控制单元根据动力电池仓的当前温度，控制空调系统将动力电池仓的实际温度调节至理想工作状态，保证电池仓处于较佳的工作温度，从而保证电动汽车的正常运行，并且进一步提高电池使用效率以及延长电池使用寿命。
2、在本实用新型中，动力电池仓的外壳设计成三层结构，并且在两层金属层之间设置保温层，通过两层金属层提高动力电池仓外壳的结构强度，当汽车受到碰撞或者发生事故时，动力电池仓的外壳变形减小，避免由于外壳形变较大对动力电池仓内的电池包造成挤压，从而导致电池包爆炸或者燃烧，提高电动汽车的安全性，而且采用两层金属层能够进一步减小电池包的电磁辐射，有利于乘客的健康。通过设置保温层减少动力电池仓内部与外部进行热交换，从而减小动力电池仓内的热量损失。
3、在本实用新型中，通过至少设置一组相邻电池包交错布置，能够增加电池包与空调风的接触面积，延长气流通道的长度，而且能够增加空调风在动力电池仓内的停留时间，从而提高换热效率。
4、在本实用新型中，通过设置多个温度传感器，能够分别检测气流通道内不同位置处的温度，并将其检测到的温度输送到温度控制单元取平均值，使得温度检测单元检测到的温度值更加贴近实际值，更加精确。
5、在本实用新型中，通过将进风管设置成径向渐缩的结构，能够使得进风管与空调风入口的连接处的压力增大，从而平衡动力电池仓与进风管内的空气压力差，保证进风管内的空调风能够顺利通过所述空调风入口进入动力电池仓内。
6、在本实用新型中，温度控制单元的温度控制范围设定在电池的最佳工作温度范围之内，从而避免频繁开启空调单元，起到保护空调单元以及节能环保的作用。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本申请的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本实用新型的用于新能源汽车动力电池仓的温控系统的一个实施例的结构示意图；
图2是本实用新型的用于新能源汽车动力电池仓的温控系统的另一实施例的结构示意图；
图3是本实用新型的用于新能源汽车动力电池仓的温控系统的动力电池仓的一种具体结构的主视图；
图4是图3的侧视图；
图5是图3的左视图；
图6是图3的右视图。
附图标号说明：
1-动力电池仓，2-温度检测单元，3-温度控制单元，4-空调单元，5-电子电子控制单元；
1a-外壳，1b-电池包，1c-气流通道，1d-进风管，1e-出风管，21-温度传感器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
【实施例1】
如图1所示，系统包括动力电池仓、温度检测单元、温度控制单元、空调单元。动力电池仓是为电动汽车起动、照明等提供直流电源的电池的放置容器，动力电池仓工作在正常温度是电动汽车能够正常运行的保障。温度检测单元可以通过温度传感器实现温度采集，例如型号为LM-PT100的热电阻传感器，工作温度为-40～85℃。空调系统可以是专为动力电池仓设计的小型空调，也可以是电动汽车已有的车载空调。温度控制单元分别与温度检测单元以及空调单元电连接。温度检测单元置于动力电池仓内，通过温度传感器实时采集动力电池仓的当前温度，并传输至温度控制单元。温度控制单元根据动力电池仓的当前温度，控制空调单元将动力电池仓的实际温度调节至理想工作状态。
【实施例2】
如图3所示，动力电池仓包括外壳和设置于外壳内的电池包，外壳上相对设有空调风入口和空调风出口，由空调风入口指向空调风出口定义为第一方向，动力电池仓通过空调风入口与空调单元连通，用于接收来自于空调单元的空调风，对动力电池仓的内部温度进行调节，外壳为三层结构，由外至内依次为第一金属层、保温层和第二金属层，本实施例中，第一金属层是厚度为5mm的3003铝合金制成的铝合金层，保温层为气凝胶层，第二金属层是厚度为2mm的3003铝合金制成的铝合金层，由于3003铝合金具有重量轻、耐腐蚀、易成型等特点，因此，能够降低动力电池仓外壳的重量，降低其长时间使用被腐蚀的概率且易于加工。通过设置保温层，减少动力电池仓与外部的热交换，有利于保持动力电池仓内的温度，当采用空调单元对其进行升温或者降温到合适温度时，可以避免动力电池仓内的热量损失。
【实施例3】
如图3所示，实施例3在实施例2的基础上，实施例3的若干电池包沿着第一方向排列，且沿着第一方向上的相邻电池包之间具有预设距离，该预设距离的取值根据实际情况确定，此处不再赘述。电池包也沿着第二方向排列的数量为两个，且第二方向垂直于第一方向。如图3所示，动力电池仓内共设有18个电池包，且沿着第一方向，所有相邻的电池包均交错设置。电池包与外壳的内壁形成供空调风流通的气流通道。
沿着第二方向排列的两个电池包看作一个电池包单元，即本实施例中共包括九个电池包单元，最靠近空调风入口的电池包单元的两个电池包分别设在相对的外壳的内壁上，则其相邻的电池包单元相互贴近成一体，且相邻的电池包单元的两个电池包与外壳的内壁留有一定距离供空调风流通。
在其他具体实施例中，沿着第一方向上，只要至少有一组相邻的电池包交错设置就能实现延长气流通道的效果；电池包单元的数量也不限制于九个，也可以是其他个数，此处不再赘述。
【实施例4】
如图3所示，实施例4在实施例3的基础上，实施例4温度检测单元为3个温度传感器，温度传感器设置于所述气流通道内，用于检测气流通道内不同点的温度，并将温度信号返回至温度控制单元进行运算得到动力电池仓内的平均温度，采用多点测量得到的温度信号更加贴近动力电池仓内的实际温度，更加精确。
【实施例5】
实施例5在实施例2～4的基础上，实施例5的动力电池仓还包括进风管和出风管，进风管的第一端与空调风入口处连接，进风管的第二端与空调单元的出口处连接，空调单元通过进风管与动力电池仓连通，出风管的第一端与空调风出口处连接，动力电池仓通过出风管与外部环境连通。动力电池仓内的空调风通过出风管被排到外部环境内。本实施例中的空调风入口设置在外壳对应电池包侧面的位置。在本实施例的另一个优选的实施方式中，
如图3～6所示，进风管的第二端到进风管的第一端的径向尺寸渐缩，出风管的第二端到出风管的第一端的径向尺寸渐缩。由于空调风从空调风入口进入动力电池仓时，由于空调风入口设置在外壳对应电池包侧面的位置，所以空调风会打到电池仓的侧面，会有一定的空气压力差，通过将进风管设置为渐缩的结构，能够使得进风管与空调风入口的连接处的压力增大，从而平衡动力电池仓与进风管内的空气压力差，保证进风管内的空调风能够顺利通过所述空调风入口进入动力电池仓内。
【实施例6】
如图2所示，实施例6在实施例1的基础上，实施例6中的电子控制单元是指电动汽车的行车电脑或车载电脑，是汽车专用微机控制器。当空调单元采用车载空调时，温度控制单元接收到温度检测单元采集的动力电池仓的当前温度异常时，温度控制单元可以通过与电子控制单元通讯，向电子控制单元发出温度报警信号，电子控制单元向车载空调发出指令启动车载空调对电池仓进行送风。
当所述温度检测单元采集的所述动力电池仓的温度信号高于第一预设温度时，所述温度控制单元控制所述空调单元处于第一工作模式；当所述温度检测单元采集的所述动力电池仓的温度信号低于第二预设温度时，所述温度控制单元控制所述空调单元处于第二工作模式；当所述温度检测单元采集的所述动力电池仓的温度信号处于第三预设温度范围内时，所述温度控制单元控制所述空调单元处于第三工作模式。
【实施例7】
本实施例以锂电池为例，将温度控制单元的程序控制温度设定为锂电池的较佳工作温度(例如0～40℃)。当温度检测单元采集的动力电池仓的温度高于第一预设温度(例如40℃)时，温度控制单元向空调单元发出指令使其处于第一工作模式，即制冷模式，对动力电池仓进行送冷风。当温度检测单元采集的动力电池仓的温度低于第二预设温度(例如0℃)时，温度控制单元向空调单元发出指令使其处于第二工作模式，即制热模式，对动力电池仓进行送热风加热电池组。当动力电池仓的温度经过制热达到10℃或者经过制冷达到30℃时，即动力电池仓的温度处于第三预设温度范围内时，温度控制单元向空调单元发出指令使其处于第三工作模式，即停止模式。当温度再次高于40℃时，空调系统再次启动制冷模式。或者当温度再次降到0℃以下时，空调系统再次启动制热模式。
本实用新型通过对电池仓的温度进行检测和控制，保证电池仓处于较佳工作温度，实现提高电池使用效率以及延长电池使用寿命的目的。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。