一种电池包及车内温度调控系统的制作方法

文档序号:9378574阅读:367来源:国知局
一种电池包及车内温度调控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车动力电池温度调节及车内温度调节系统技术领域,尤其涉及一种利用冷热空气循环及热量存储释放的电池包及车内温度调控系统。
【背景技术】
[0002]随着工业技术的发展,作为动力源的石油资源因其不可再生性而日益减少,同时为减轻环境污染,对燃油车辆的尾气排放也愈加严格控制,基于上述原因,绿色新能源成为了开发的热门,电动车辆也成为当前汽车工业研究的方向和开发的重点;而电动车辆包括混合动力车辆最大的特点是使用动力电池对能量进行存储,并在车辆行驶过程中进行释放,因此动力电池是电动车辆上的一个关键零件;而电池的正常工作受很多因素影响,其中温度是一项重要因素,电池工作时会产生热量,温度过高直接会影响电池的工作性能和使用寿命,甚至发生过热、电解液溢出、爆裂等安全事故隐患;而电池温度过低时,充电的性能会大幅度的降低,影响电池蓄电能力,缩短电池使用寿命;因此,需要在车辆动力电池热管理系统中设置冷却系统及加热系统以对电池模块进行降温和加热,使其工作在最佳的温度区域。
[0003]目前,动力电池包冷却加热系统通常采用风冷风热和水冷水热两种结构形式,风冷风热往往需要通过车载空调向所述电池模块吹送冷风或热风进行冷却或加热,完全使用空调风冷风热会进一步增加动力电池能量消耗,并且冷却过程与加热过程往往是完全分离的,彼此之间缺少有效的结合,尤其是在冷却加热过程中产生的冷、热气流未能充分的利用,造成一定的热能源浪费。
[0004]水冷水热结构复杂,成本高,尤其是防水密封性要求高,一旦发生管路破裂、漏水托问题,极易发生电池短路问题以及其他电器设备进水故障,造成电池及其他设备的损坏,因此水冷水热装置在当前电动汽车上较少采用。

【发明内容】

[0005]鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种利用冷热气流循环及热量存储来对电池包进行冷却和加热,同时对车内温度进行调节的温度控制系统,使冷却系统和加热系统有机结合,更加智能化,并且能在降温加热的同时有效减少能耗。
[0006]本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:
一种电池包及车内温度调控系统,包括车载空调和电池包,所述车载空调的控制器分别与空调面板、压缩机、冷凝风扇和鼓风机电连接,所述电池包包括温度传感器,所述温度传感器与电池热管理系统电连接,所述电池热管理系统与所述控制器电连接;所述电池包与所述鼓风机之间设置气流通道,所述气流通道的出风口分别与外部空气及储热装置连通,且所述出风口处设置有双向风扇,所述双向风扇与所述电池热管理系统连接;所述鼓风机还通过第一风道分别连接所述车内空间及储热装置,并调整进入所述电池包、车内空间及储热装置的风量比例,所述储热装置通过第二风道连接所述车内空间和外部空气。
[0007]优选的,所述的一种电池包及车内温度调控系统,其中:所述温度传感器是多点温度传感器。
[0008]优选的,所述的一种电池包及车内温度调控系统,其中:所述鼓风机包括鼓风电机和风门调整电机。
[0009]优选的,所述的一种电池包及车内温度调控系统,其中所述气流通道包括依次连接的风门调整电机、进风口、电池箱、双向风扇及出风口。
[0010]优选的,所述的一种电池包及车内温度调控系统,其中:所述进风口与所述电池箱之间还设置有分配风口。
[0011]优选的,所述的一种电池包及车内温度调控系统,其中::所述出风口包括至少两条支路,每条支路的一端设置有电磁阀,所述电磁阀与所述温度电热管理系统电性连接。
[0012]优选的,所述的一种电池包及车内温度调控系统,其中:所述第二风道包括至少两条支路,每条支路的一端设置有电磁阀,所述电池阀与所述温度电热管理系统电性连接。
[0013]优选的,所述的一种电池包及车内温度调控系统,其中:所述储热装置内填充有相变储热材料,所述储热装置内设置有若干流体通道。
[0014]本发明的突出效果为:
1、本发明设计精巧,结构合理,通过科学设计多道气流通道,能够储存电池冷却产生的热量,并将储存的热量用作电池加热的热源,巧妙的将电池冷却和电池加热技术有效的结合;更进一步利用冷热风的循环,形成一套有效的电池包冷却、加热及车内温度调节系统,充分利用了冷却产生的热量,避免热能源的浪费,同时减少空调系统的运作,尤其是避免了电池包加热时启动空调,有利于降低对电池的损耗。
[0015]2、本发明通过三级冷却系统,根据电池包的实际温度情况启用不同的冷却设备,最大程度的减少使用大功率的空调系统进行冷却,且其调整的过程是实时、逐步进行的,当温度达到各级设备的触发条件后即可自动进行调整,及时防止电池包温度向更高一级冷却设备启动的温度变化,即使温度上升,也可以通过逐步增加冷却设备来增强冷却效果,从而逐步实现温度的调控,防止温度过大变化可能对电池包产生的影响。
[0016]3、本发明通过合理分配车载空调产生的冷气,有效的实现了车内降温和电池冷却的结合,避免了不必要的电池能耗,达到电能的最大利用率,增加了电动车的续驶里程。
[0017]4、本发明的储热装置采用相变储热材料,其用量可以根据实际需要调整,结构的可变性、适宜性更大,更进一步快换结构使储热后的储热装置能够方便的拆卸和更换,可以将储热后的储热装置用作其他领域,提高了储热装置的应用范围。
[0018]以下便结合实施例附图,对本发明的【具体实施方式】作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]本实施例揭示的一种电池包及车内温度调控系统,如附图1所示,包括车载空调I和电池包,所述车载空调I包括控制器12及与所述控制器12电性连接的空调面板11,所述控制器12还分别与压缩机4、冷凝风扇5和鼓风机6电连接并控制它们的工作,所述空调面板11设置在驾驶室的主控台上。
[0021]所述电池包包括温度传感器21、进风口 24、分配风口 26、电池箱25、双向风扇23及出风口 22,所述温度传感器21是多点温度传感器,所述温度传感器21与电池热管理系统3电连接,并将实时测得的温度值传送给所述电池热管理系统3,所述电池热管理系统3与所述控制器12电连接,并根据接收的温度值通过所述控制器12控制上述各部件的工作。
[0022]所述电池包通过进风风道与所述鼓风机6连接,并且它们之间形成供气体流通的气流通道,所述气流通道包括依次连接的风门调整电机62、进风风道、进风口 24、电池箱25、双向风扇23及出风口 22 ;所述气流通道的出风口 22包括至少两条支路,两条所述支路分别连接到外部空气9及储热装置7,每条支路的一端设置有电磁阀,所述电磁阀与所述温度电热管理系统3电性连接,并由其控制,且所述出风口 22处设置有双向风扇23,所述双向风扇23与所述电池热管理系统3连接,并由其控制向两个方向排气。
[0023]所述鼓风机6包括鼓风电机61和风门调整电机62,所述风门调整电机62与所述电池热管理系统3电性连接,并在其控制下工作;所述鼓风机6还通过第一风道分别连接所述车内空间8及储热装置7,所述第一风道包括至少两条支路,每条支路的一端设置有电磁阀,所述电池阀与所述温度电热管理系统3电性连接并由其控制,所述电池热管理系统3控制所述风门调整电机62调整进入所述电池包、车内空间8及所述储热装置7的风量比例。
[0024]所述储热装置7内填充有相变储热材料,当然也可以是其他能够储存和释放热量的材料;所述相变储热材料可以是已知的各种相变储热材料,如石蜡、醋酸等,优选所述相变储热材料的相变温度在正常室温的范围,如凝点在15°C _35°C,所述相变储热材料的用量可以根据实际需要进行调整,当然当所述储热装置7的储热能力达到极限值时,冷却后产生的热气也可以通过与外部空气9连通的支路排出,以避免对储热装置7的损害;所述储热装置7内设置有若干用于气流流通的流体通道,所述流体通道由若干装有相变储热材料的包装组合而成,其宽度及数量可以根据实际需要调整。
[0025]所述储热装置7通过第二风道连接所述车内空间8和外部空气9,所述第二风道中设置有温度检测装置,所述温度检测装置与所述电池热管理系统3电性连接;夏天时,当所述温度检测装置测得流经所述储热装置7后的气流温度低于车内空间8的温度时,所述电池热管理系统3打开所述储热装置7与车内空间8连接的支路,将冷空气引入车内空间8进行降温;当所述温度检测装置测得流经所述储热装置7后的气流温度高于车内空间8的温度时,所述电池热管理系统3打开所述储热装置7与外部空气9连接的支路,将冷空气引入空气中。
[0026]更进一步,所述储热装置7通过快换机构连接到所述电池包和鼓风机6,因此其可以进行更换,当一个储热装置7的储存的
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