一种电动汽车动力电池恒温装置的制作方法

本发明涉及一种电动汽车动力电池恒温装置，利用太阳能光伏发电与半导体制冷/加热几何，给电动汽车动力电池保持恒温，属于汽车部件领域。

背景技术：

大雪后北京湿滑的路面给人们出行带来了许多不便，但对纯电动车主来说，冬季给日常用车带来的不便不仅仅是湿滑的路面，连车辆的续航里程都随着气温的降低大幅度减少了。比如某款著名的电动车产品，在实际使用时，前一天下班回家还有80多公里的续航里程，第二天早上一看只剩下30几公里了，续航里程减少了40多公里，产生这个现象最根本的原因是：低温下电池中的电解液黏度上升，产生了一系列问题，比如电池内阻升高，锂离子扩散速度变慢等，最终导致电池的放电功率下降。如果简单的把锂离子比做搬家公司的货车，上面载的电荷就是货物。正常温度下，就像货车在畅通的高速公路上行驶一样，即快捷又高效。而温度下降后，就相当于货车在早高峰时行驶在市区中心，平时20分钟就能走完的路程没有个1小时是肯定到不了的。但是因为搬家公司的货车数量有限(锂离子电池中的锂离子数量是有限的)，所以单位时间里运送的货物就少了。

理论上：在零下20摄氏度的环境里，是禁止给锂电池充电的(会对电池造成永久性损坏)。而且即使是0度的环境，电池的放电性能就已经下降了。为了解决电池在低温环境下的使用问题，每家厂商都会采取不同的动力电池低温保护措施。比如有些是在电池周围安装加热器，有些则是通过对电池的冷却液进行加热从而达到为电池升温的目的。

技术实现要素：

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明一种电动汽车动力电池恒温装置的目的是解决现有电动汽车动力电池受温度的影响的问题。

技术方案：一种电动汽车动力电池恒温装置，包括光伏阵列（1）、dc/dc变换器（2）、车载辅助电池（3)、控制器（4）、车载加热/制冷蓄电池（5）、组合开关（6）、恒温箱（7）、动力电池（8）；

其中组合开关（6）由第一触点（6-1）、第二触点（6-2）、第三触点（6-3）、第四触点（6-4）构成；

恒温箱（7）由保护内胆（7-1）、半导体加热/制冷器（7-2）、外壳（7-3）、保温材料（7-4）、温度传感器（7-5）构成；

所述光伏阵列（1）输出与dc/dc变换器（2）的输入连接，dc/dc变换器（2）的输出和车载辅助电池（3)并联后与车载加热/制冷蓄电池（5）的充电端口连接，dc/dc变换器（2）和车载辅助电池（3)的控制端口与控制器（4）的信号输出端口连接，控制器（4）的信号输出端口还与组合开关（6）的控制端口连接；所述车载加热/制冷蓄电池（5）的电源输出正极与组合开关（6）的第一触点（6-1）连接，车载加热/制冷蓄电池（5）的电源输出负极与组合开关（6）的第四触点（6-4）连接，组合开关（6）的第二触点（6-2）与恒温箱（7）的半导体加热/制冷器（7-2）电源一端口连接，组合开关（6）的第三触点（6-3与恒温箱（7）的半导体加热/制冷器（7-2）电源二端口连接，动力电池（8）安装在恒温箱（7）中。

一种电动汽车动力电池恒温装置，其特征在于所述恒温箱（7）由保护内胆（7-1）、半导体加热/制冷器（7-2）、外壳（7-3）、保温材料（7-4）、温度传感器（7-5）构成；半导体加热/制冷器（7-2）由半导体材料构成，安装在保温材料（7-4）内部，保温材料（7-4）的内部安装保护内胆（7-1），保护内胆（7-1）的外部安装外壳（7-3），温度传感器（7-5）安装在保护内胆（7-1）的内壁，动力电池（8）固定安装在保护内胆（7-1）中。

所述光伏阵列（1）由薄膜光伏电池构成，安装在车辆的顶棚外面，将太阳能转换为直流电能。

所述dc/dc变换器（2）用于将光伏阵列（1）的直流电能转换为满足车载加热/制冷蓄电池（5）充电要求的直流电能。

所述车载辅助电池（3)是由免维护的常用车载电池构成，用于在车载加热/制冷蓄电池（5）出现严重亏电的状态下，给车载加热/制冷蓄电池（5）进行充电。

所述控制器（4）由单片机构成，用于控制dc/dc变换器（2）、车载辅助电池（3)、车载加热/制冷蓄电池（5）、组合开关（6）的工作状态。

所述车载加热/制冷蓄电池（5）用于储存光伏阵列（1）的直流电能，给恒温箱（7）提供直流电能。

所述组合开关（6）由第一触点（6-1）、第二触点（6-2）、第三触点（6-3）、第四触点（6-4）构成，当第一触点（6-1）与第二触点（6-2）闭合，并且第三触点（6-3）与第四触点（6-4）闭合时，电流正向流通，系统运行在制冷模式；当第一触点（6-1）与三触点（6-3）闭合，并且第二触点（6-2）与第四触点（6-4）闭合时，电流逆向流通，系统运行在加热模式。

所述恒温箱（7）由保护内胆（7-1）、半导体加热/制冷器（7-2）、外壳（7-3）、保温材料（7-4）、温度传感器（7-5）构成；半导体加热/制冷器（7-2）由半导体材料构成，安装在保温材料（7-4）内部，保温材料（7-4）的内部安装保护内胆（7-1），保护内胆（7-1）的外部安装外壳（7-3），温度传感器（7-5）安装在保护内胆（7-1）的内壁，动力电池（8）固定安装在保护内胆（7-1）中

所述动力电池（8）由锂离子电池构成，给电动汽车提供动力。

工作原理：光伏阵列（1）将太阳能转换为电能，通过dc/dc变换器（2）后将电能存储于车载加热/制冷蓄电池（5）中，车载加热/制冷蓄电池（5）的电能经过组合开关（6）给恒温箱（7）供电，控制器（4）检测恒温箱（7）的温度，控制组合开关（6）的接通状态，可改变恒温箱（7）的供电电流方向，实现制冷与加热的切换。当车载加热/制冷蓄电池（5）电量过低时，控制器（4）控制车载辅助电池（3)给车载加热/制冷蓄电池（5）进行充电，保障恒温箱（7）的温度维持在设定的温度范围内，进而控制动力电池（8）的环境温度。

有益效果，本发明具有以下优点：

（1）本发明利用利用太阳能光伏发电实现供电，环保效果非常明显。

（2）本发明采用半导体制冷技术，无有害物质排放，效率高，通过改变供电电流方向，同一部件实现制冷与加热双功能。

（3）本发明采用恒温箱结构，电动汽车动力电池始终运行在合理的环境温度，有利于延迟电池寿命，增加电池续航能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为组合开关电流正向流通时示意图；

图3是组合开关电流逆向流通时示意图；

图4是无恒温箱结构示意图。

图中：1是光伏阵列、2是dc/dc变换器、3是车载辅助电池、4是控制器、5是车载加热/制冷蓄电池、6是组合开关、7是恒温箱、8是动力电池；

6-1是第一触点、6-2是第二触点、6-3是第三触点、6-4是第四触点。

7-1是保护内胆、7-2是半导体加热/制冷器、7-3是外壳、7-4是保温材料、7-5是温度传感器。

具体实施方式：结合附图1至图4，进一步对本发明解释。

一种电动汽车动力电池恒温装置，包括光伏阵列（1）、dc/dc变换器（2）、车载辅助电池（3)、控制器（4）、车载加热/制冷蓄电池（5）、组合开关（6）、恒温箱（7）、动力电池（8）；

其中组合开关（6）由第一触点（6-1）、第二触点（6-2）、第三触点（6-3）、第四触点（6-4）构成；

恒温箱（7）由保护内胆（7-1）、半导体加热/制冷器（7-2）、外壳（7-3）、保温材料（7-4）、温度传感器（7-5）构成；

所述光伏阵列（1）输出与dc/dc变换器（2）的输入连接，dc/dc变换器（2）的输出和车载辅助电池（3)并联后与车载加热/制冷蓄电池（5）的充电端口连接，dc/dc变换器（2）和车载辅助电池（3)的控制端口与控制器（4）的信号输出端口连接，控制器（4）的信号输出端口还与组合开关（6）的控制端口连接；所述车载加热/制冷蓄电池（5）的电源输出正极与组合开关（6）的第一触点（6-1）连接，车载加热/制冷蓄电池（5）的电源输出负极与组合开关（6）的第四触点（6-4）连接，组合开关（6）的第二触点（6-2）与恒温箱（7）的半导体加热/制冷器（7-2）电源一端口连接，组合开关（6）的第三触点（6-3与恒温箱（7）的半导体加热/制冷器（7-2）电源二端口连接，动力电池（8）安装在恒温箱（7）中。

一种电动汽车动力电池恒温装置，其特征在于所述恒温箱（7）由保护内胆（7-1）、半导体加热/制冷器（7-2）、外壳（7-3）、保温材料（7-4）、温度传感器（7-5）构成；半导体加热/制冷器（7-2）由半导体材料构成，安装在保温材料（7-4）内部，保温材料（7-4）的内部安装保护内胆（7-1），保护内胆（7-1）的外部安装外壳（7-3），温度传感器（7-5）安装在保护内胆（7-1）的内壁，动力电池（8）固定安装在保护内胆（7-1）中。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。