专利名称：一种温度可调式电动汽车电池仓的制作方法
技术领域：
本发明提供一种温度可调式电动汽车电池仓，具体涉及一种可通过风能、太阳能和电池电能对电池仓的温度进行控制的设备，属于电池冷却设备技术领域。
背景技术：
蓄电池是电动汽车主要的储能装置，电池温度不仅对其放电功率、充电接收能力、 操作性有一定的影响，而且还大大影响电池的寿命。适合的工作温度范围是蓄电池获得最佳性能和延长使用寿命的重要因素。动力电池在充放电时会产生电化学反应热和焦耳热， 从而使得自身温度提高，当超过其最佳工作温度上限时，动力蓄电池性能会受到影响，严重时甚至可能造成电池爆炸；相反，当低于最佳工作温度下限时，电池的电压和电流都会下降。所以，电动汽车的电池在使用过程中应设计良好的热管理系统。目前，电动汽车蓄电池主要的散热技术有空冷、液冷、冷板散热、相变材料或热管储热、空调冷却等。空冷是最为广泛的散热方法，强制气流通过风扇运行产生或利用汽车行进中的迎面风；液冷则是利用导热率相对较高的流体间接或直接接触电池散热，虽然液冷方式提高了与电池壁面之间的换热系数，但是会面临着漏液的可能性，并且维修和保养复杂；冷板散热是在模块间使用冷板提高散热效率以及模块间温度的均匀性，能够很好地强化局部散热，但会增加体积以及成本；相变材料和热管利用物体相变时的潜热来存储或释放能量，虽然能够缓解电池的发热情况，但是却增加了系统的成本和重量。综上，车载电池温度对电池寿命的长短具有很大的影响，而本发明提出的一种温度可调式电动汽车电池仓对车载电池的冷却提供了一种低成本易于安装且能够充分利用太阳能和风能对电池仓的温度进行调整的新途径。
发明内容
为了改善电动汽车电池的使用寿命，使其能够合理的充放电，同时充分利用可再生能源将相关能耗降低，本发明提出了一种温度可调式电动汽车电池仓。本发明采用如下技术方案一种温度可调式电动汽车电池仓，包括百叶帘I、半导体制冷片2、温度传感器3、 太阳能电池板4、半导体加热器5、调速电子扇6、控制器7、电源接插头8、装有电动汽车电池的壳体9 ;百叶帘I安装在壳体9周围，调速电子扇6安装在百叶帘I内侧，半导体加热器5及半导体制冷片2安装在电池仓内的隔板以及壳体9内侧，半导体加热器5及半导体制冷片2通过电线与控制器7相连，太阳能电池板4安装在壳体9夕卜，通过电线与控制器7 相连，与壳体9内电池相连接的电源接插头8安装在控制器7上，温度传感器3通过电线与控制器7相连。本套装置的控制方法如下I)当温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度在10°C _25°C之间时，百叶帘I、调速电子扇6、半导体加热器5及半导体制冷片2均不开启；
2)当温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度高于25°C而等于或低于30°C时，由控制器7开启百叶帘I用于风冷降温；3)当温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度高于30°C而等于或低于40°C时，由控制器7开启百叶帘I和调速电子扇6用于加速风冷降温；4)当温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度高于40°C时，由控制器7开启百叶帘I、调速电子扇6和半导体制冷片2用以降温；5)当温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度低于10°C时，由控制器7开启半导体加热器5用于提高仓内温度；当开启百叶帘I、调速电子扇6、半导体加热器5和半导体制冷片2时，控制器7首先连通太阳能电池板4开关，由太阳能电池板4供电，当太阳能电池板4的供电不能满足使用要求时，由控制器7接通电源接插头8与电池仓内的电动汽车电池连接，由仓体内的电池直接供电。本发明的有益效果是，针对电动汽车电池在低温及高温环境下会出现冷起动困难、放电量加大、无法充电、寿命缩短等问题，提出一种温度可调式电动汽车电池仓。本发明的电池仓采用太阳能、风能和电池自身电能相结合的方法，由控制器7根据仓内温度的变化开启百叶帘I、调速电子扇6、半导体加热器5和半导体制冷片2，以满足电动汽车电池仓内在不同的外界环境温度下均能保持在合理的温度区间。采用太阳能、风能和电池自身电能对电池仓温度进行控制以调整是一条方便可行的技术路线，由控制器7与百叶帘I、调速电子扇6、半导体加热器5、半导体制冷片2、温度传感器3以及太阳能电池板4相连接。当控制器7通过温度传感器3检测到电池仓内温度发生波动变化时，连通百叶帘I、调速电子扇6、半导体加热器5、半导体制冷片2。此外，当太阳能电池板4的供电不能满足使用要求时，由控制器7接通电源接插头8，由仓体内的电池直接供电。通过采用以上通过风能、太阳能以及自身电池电能的温度可调节式电池仓，实现了对电池合理控制的同时，也充分利用了可再生能源，降低了对电池能量的消耗，因此是一种简单实用的改善并提高电动汽车电池充放电性能以及延长电池寿命的技术手段。
图I本发明的结构和工作原理中I百叶帘、2半导体制冷片、3温度传感器、4太阳能电池板、5半导体加热器、6 调速电子扇、7控制器、8电源接插头、9壳体
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对于本发明做进一步的说明一种温度可调式电动汽车电池仓，包括百叶帘I、半导体制冷片2、温度传感器3、 太阳能电池板4、半导体加热器5、调速电子扇6、控制器7、电源接插头8、壳体9。百叶帘I 安装在壳体9周围，调速电子扇6安装在百叶帘I内侧，半导体加热器5及半导体制冷片2 安装在电池仓内的隔板以及壳体9内侧，半导体加热器5及半导体制冷片2通过电线与控制器7相连，太阳能电池板4安装在壳体9外，通过电线与控制器7相连，电源接插头8安装在控制器7上，温度传感器3通过电线与控制器7相连。
上述装置对冷起动及怠速工况作了如下实验车辆冷起动，此时环境温度0°C，温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度低于 IO0C，控制器7连通太阳能电池板4并开启半导体加热器5，12min后，温度传感器3测得电池仓壳体9的温度高于10°C，控制器7断开连接；车辆在行驶过程中，电池仓壳体9内的温度随着外界温度的提高而逐渐高于 25 0C，控制器7连通太阳能电池板4开启百叶帘I依靠风冷降温；当温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度高于30°C后，由控制器7继续开启调速电子扇6 ;当温度传感器3测得电池仓壳体9内的温度高于40°C时，由控制器7继续开启半导体制冷片2用以降温，经过20 分钟，电池仓壳体9内的温度基本维持在28-31°C范围内。当遇到阴天时，太阳能电池板4 的供电不能满足使用要求，由控制器7接通电源接插头8，由仓体内的电池直接供电对电池仓壳体9进行降温。所述的半导体制冷片2的型号为TEC1-12703半导体制冷片，所述太阳能电池板4 的型号为ZDM170-M太阳能电池板，半导体加热器5的型号为HGK047-20W半导体加热器，壳体9由XPS挤塑式聚苯乙烯保温板制成。通过对安装温度可调式电动汽车电池仓进行试验，其结果表明，采用本发明提供的温度可调式电动汽车电池仓，可以有效地改善电池在高低温环境下的充放电性能，提高电池的使用寿命。该技术将为电动汽车的大范围普及以及电池的可靠、长期利用提供一条有效的技术途径。
权利要求
1.一种温度可调式电动汽车电池仓，其特征在于包括百叶帘(I)、半导体制冷片(2)、 温度传感器⑶、太阳能电池板⑷、半导体加热器(5)、调速电子扇(6)、控制器(7)、电源接插头(8)、装有电动汽车电池的壳体(9);百叶帘⑴安装在壳体(9)周围，调速电子扇(6) 安装在百叶帘⑴内侧，半导体加热器(5)及半导体制冷片⑵安装在电池仓内的隔板以及壳体(9)内侧，半导体加热器(5)及半导体制冷片⑵通过电线与控制器(7)相连，太阳能电池板⑷安装在壳体(9)夕卜，通过电线与控制器(7)相连，与壳体(9)内电池相连接的电源接插头(8)安装在控制器(7)上，温度传感器(3)通过电线与控制器(7)相连。
2.根据权利要求I所述的一种温度可调式电动汽车电池仓，其特征在于1)当温度传感器⑶测得电池仓壳体(9)内的温度在10°C_25°C之间时，百叶帘(I)、 调速电子扇(6)、半导体加热器(5)及半导体制冷片(2)均不开启；2)当温度传感器(3)测得电池仓壳体(9)内的温度高于25°C而等于或低于30°C时，由控制器(7)开启百叶帘(I)用于风冷降温；3)当温度传感器(3)测得电池仓壳体(9)内的温度高于30°C而等于或低于40°C时，由控制器(7)开启百叶帘(I)和调速电子扇(6)用于加速风冷降温；4)当温度传感器(3)测得电池仓壳体(9)内的温度高于40°C时，由控制器(7)开启百叶帘(I)、调速电子扇(6)和半导体制冷片(2)用以降温；5)当温度传感器(3)测得电池仓壳体(9)内的温度低于10°C时，由控制器(7)开启半导体加热器(5)用于提高仓内温度；
3.根据权利要求I所述的一种温度可调式电动汽车电池仓，其特征在于当开启百叶帘(I)、调速电子扇(6)、半导体加热器(5)和半导体制冷片(2)时，控制器(7)首先连通太阳能电池板⑷开关，由太阳能电池板⑷供电，当太阳能电池板⑷的供电不能满足使用要求时，由控制器(7)接通电源接插头(8)与电池仓内的电动汽车电池连接，由仓体内的电池直接供电。
全文摘要
一种温度可调式电动汽车电池仓，属于电池冷却设备技术领域。其包括百叶帘、半导体制冷片、温度传感器、太阳能电池板、半导体加热器、调速电子扇、控制器、电源接插头、壳体。百叶帘安装在壳体周围，调速电子扇安装在百叶帘内侧，半导体加热器及半导体制冷片安装在电池仓内的隔板以及壳体内侧，半导体加热器及半导体制冷片与控制器相连，太阳能电池板安装在壳体外，与控制器相连，与壳体内电池相连接的电源接插头安装在控制器上，温度传感器通过电线与控制器相连。该装置设计结构简单、易于制造、能够有效利用车辆行驶过程中的风能以及太阳能且成本较低，该电池仓具有良好的适应性和扩展性，方便与不同型号电动汽车进行匹配。
文档编号H01M10/50GK102593397SQ20121005430
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者杨金鑫, 梁晨, 纪常伟, 高彬彬 申请人:北京工业大学