一种集电池组加热与散热于一体的装置的制作方法

本实用新型属于电池组技术领域，具体涉及一种集电池组加热与散热于一体的装置。

背景技术：

随着现代社会的发展，锂动力电池以工作电压高、能量密度大、安全性好、重量轻、自放电小、循环寿命长、无污染等特点，已经成为电动汽车、中大型储能产品使用的新能源动力，锂动力电池将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。

但是，其组成的电池组也具有低温性能差、单体一致性差、工作环境温度不易控制等特点，若锂电池长时间工作在低温环境下，将大大降低锂电池的容量和循环寿命，直接影响电池组的续航里程和使用成本，若锂电池长时间工作在高温环境下，将大大降低电池的循环寿命，降低了电池的使用周期，热效率低下，并且存在起火甚至爆炸等严重的安全隐患；并且电池组内的单体电池在环境等因素的影响下，容易出现状态不一的情况，可能会出现放电量速度不一、容量差距越来越大、寿命区别变大等情况，会导致某些单体电池提前失效，影响电池组的整体工作效率，十分不便。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种集电池组加热与散热于一体的装置，该装置可有效保证电池组适应各种温度的环境并进行安全工作，保证了电池组内部单个电池电芯的工作一致性，使得电池组具有较长的使用寿命，同时在工作时具有较高的工作效率。

为了实现上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种集电池组加热与散热于一体的装置，该装置包括电池组、导热介质、加热模块和控制模块；所述电池组包括两个电池电芯，两个电池电芯并排布置；所述加热模块包括加热元件，所述加热元件位于两个电池电芯之间，且加热元件与电池电芯之间均设有导热介质，所述导热介质包裹在加热元件上，并且导热介质伸至电池组外壳体；所述控制模块包括温度探头和继电器开关，所述温度探头位于电池电芯侧壁，所述继电器开关与加热元件串联。

进一步的是，所述继电器开关包括加热继电器开关和充电继电器开关，所述加热继电器开关和充电继电器开关分别与加热元件串联，所述加热继电器开关与加热电源相连，所述充电继电器开关与充电系统相连；通过加热继电器开关和充电继电器开关控制装置的充电和工作状态，在充电和工作状态中根据环境中的温度进行闭合和断开。

进一步的是，所述控制模块还包括用于接收温度探头的信号并控制继电器开关的控制元件，所述控制元件与继电器开关均通过电性连接；通过控制元件对加热继电器开关和充电继电器开关进行控制。

进一步的是，所述控制元件与温度探头通过信号传输线相连；温度探头将检测到的电池电芯所处的温度通过信号传输线传给控制元件。

进一步的是，所述电池电芯底部设有缓冲层，所述导热介质穿过缓冲层与电池组外壳体相连；设有的缓冲层对该装置内部具有一定的保护作用。

进一步的是，所述加热元件的长度与电池电芯的长度一致；导热介质包裹在加热元件上，增加了接触面积，提高了加热和散热的效率。

进一步的是，所述电池组有两组，温度探头位于两组电池组之间。

进一步的是，所述导热介质为铝片。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可在低温或者高温下长期工作，低温下时能自动加热，高温时能自动散热，保证了电池组的容量和循环寿命，具有较高的热效率，也避免了持续高温带来的火患或者爆炸等危险，具有较好的安全性能；并且各个电池组中的电池电芯在导热介质的作用下使得加热和散热更加均匀，有效控制了环境温度，且保证了个电池组内单个电池电芯的工作一致性，进一步延长了电池组的使用寿命，保证了电池组较高的使用效率。

附图说明

图1是本实用新型的电池组结构时示意图；

图2是本实用新型工作时的流程示意图。

图中：1、电池电芯；2、加热元件；3、导热介质；4、缓冲层；5、温度探头；6、信号传输线；7、控制元件；8、加热电源；9、充电系统；10、加热继电器开关；11、充电继电器开关；12、电池组外壳体。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，如图1和2所示，一种集电池组加热与散热于一体的装置，该装置包括电池组、导热介质3、加热模块和控制模块；所述电池组包括两个电池电芯1，两个电池电芯1并排布置；所述加热模块包括加热元件2，所述加热元件2位于两个电池电芯1之间，且加热元件2与电池电芯1之间均设有导热介质3，所述导热介质3包裹在加热元件2上，并且导热介质3伸至电池组外壳体12；所述控制模块包括温度探头5和继电器开关，所述温度探头5位于电池电芯1侧壁，所述继电器开关与加热元件2串联。

作为本实用新型的一种优化方案，所述继电器开关包括加热继电器开关10和充电继电器开关11，所述加热继电器开关10和充电继电器开关11分别与加热元件2串联，所述加热继电器开关10与加热电源8相连，所述充电继电器开关11与与充电系统9相连；通过加热继电器开关10和充电继电器开关11控制装置的充电和工作状态，在充电和工作状态中根据环境中的温度进行断开或者闭合。

作为本实用新型的一种优化方案，所述控制模块还包括用于接收温度探头5的信号并控制继电器开关的控制元件7，所述控制元件7与继电器开关均通过电性连接；通过控制元件7对加热继电器开关10和充电继电器开关11进行控制。

作为本实用新型的一种优化方案，所述控制元件7与温度探头5通过信号传输线6相连；温度探头5将检测到的电池电芯1所处的温度通过信号传输线6传给控制元件7。

作为本实用新型的一种优化方案，所述电池电芯1底部设有缓冲层4，所述导热介质3穿过缓冲层4与电池组外壳体12相连；设有的缓冲层4对该装置内部具有一定的保护作用。

作为本实用新型的一种优化方案，所述加热元件2的长度与电池电芯1的长度一致；导热介质3包裹在加热元件2上，增加了接触面积，提高了加热和散热的效率。

作为本实用新型的一种优化方案，所述电池组有两组，所述加热元件2有两个且分别位于各电池组内的电池电芯1之间，温度探头5位于两组电池组之间。

作为本实用新型的一种优化方案，所述导热介质3为铝片。

在本实施例中，为了保证该装置的使用效率，将加热元件2设计成片状或者板状，导热介质3包裹在加热元件1上，增大了导热介质3与电池电芯1的接触面积，提高了加热散热的效率；同时温度探头5也设计为片状，增大了温度探头5和电池电芯1的接触面积，使得温度检测更为准备。

本实用新型在具体实施时，具体如下：

该装置在充电时，将充电系统9与外界电源接通，由温度探头5探测到电池电芯1的温度后，通过信号传输线6将数据信息实时传递给控制元件7，控制元件7根据设定好的温度阀值进行综合分析，判定所测到的电池温度是否在设定的安全充电温度范围内；若所测定的电池温度低于设定的温度范围下限，控制元件7控制加热继电器开关10闭合开始加热，同时断开充电继电器开关11；当温度达到充电设计的温度时，控制元件7控制充电继电器开关11闭合开始充电；当温度达到充电设计的最高温度时，控制元件7控制断开加热继电器开关10；若检测到温度高于充电设计的温度时，控制元件7控制充电继电器开关11断开，停止充电，该装置属于暂停降温状态，电池电芯1通过导热介质3将热量传递给电池组外壳体12，直到温度降至安全充电温度阀值时，充电继电器开关11闭合继续开始充电。

该装置在工作(放电)时，此时充电系统9作为负载系统，充电继电器开关11为负载继电器开关，负载系统与外接负载连通，由温度探头5探测到电池电芯1的温度后，通过信号传输线6将数据信息实时传递给控制元件7，控制元件7根据设定好的温度阀值进行综合分析，判定所测到的电池温度是否在设定的安全放电温度范围内；若所测定的电池温度低于设定的放电温度范围下限，控制元件7控制加热继电器开关10闭合开始加热，同时断开负载继电器开关；当温度达到安全放电温度时，控制元件7控制负载继电器开关闭合，开始工作；当温度上升至设定的放电最高温度时，断开加热继电器开关10停止加热；若检测到温度高于所设定的放电温度阀值，则控制元件7控制断开负载继电器开关，使该装置属于暂停降温状态，电池电芯1通过导热介质3将热量传递给电池组外壳体12，直至温度降低至安全放电温度阀值之间时，控制元件7控制闭合负载继电器开关，装置继续工作。

在电池进行加热时，热量会优选被电池电芯1所吸收，通过导热介质3传递给电池组外壳体12的热量很少，对加热效率影响不会很大，所以加热时间也不会因为部分热量散失而明显延长。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。