一种动力电池的温度控制系统的制作方法

本发明涉及动力电池领域，具体涉及一种动力电池的温度控制系统。

背景技术：

动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。

动力电池的性质深受温度因素的影响，放电效率随温度的变化而变化，从而影响到电动汽车的性能。

目前锂电池的工作温度范围宽为-20℃-60℃。在低温环境下，电动汽车的续航里程会出现明显的缩减，更有甚者损失过半里程，连为“冷冰冰”的电池充电也是件困难的事。而高温情况下，若没有合适的散热方案，电池包内各处温度将出现较大差异，影响电池单体的一致性并引发一系列的后续问题。其中较为严重的是电池过充导致“热失控”，进而使电动汽车着火、爆炸。

现有对电池进行热管理的方式包括：电池的加热和散热。前者涉及的主要是冷启动、续航里程还有动力性，后者涉及电池系统质保寿命和整车的安全性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种动力电池的温度控制系统，解决现有对电池进行热管理不够安全、稳定、准确和高效率等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种动力电池的温度控制系统，所述温度控制系统包括并排不相交且环绕动力电池表面设置的水冷管道、加热线路和温度检测线路，以及分别与水冷管道、加热电阻丝和温度检测线路连接的主控单元，所述温度检测线路包括信号传输带和设置在信号传输带上且贴合动力电池表面的多个感温元件，所述感温元件获取动力电池表面的温度信息并通过信号传输带传送到主控单元中，所述主控单元根据温度信息控制水冷管道通水冷介质降温或者控制加热线路通电发热，以保证动力电池处于安全温度范围。

其中，较佳方案是：所述温度控制系统还包括与水冷管道连通并将水冷介质在水冷管道中循环的循环水泵，以及设置在水冷管道上并带走水冷管道热量的水热交换器。

其中，较佳方案是：所述水热交换器设置在循环水泵与环绕动力电池表面设置的水冷管道之间，所述温度控制系统包括设置在水热交换器与环绕动力电池表面设置的水冷管道之间的电导变送器、温度变送器和压力变送器，所述主控单元分别与循环水泵、电导变送器、温度变送器和压力变送器连接，并根据电导变送器、温度变送器和压力变送器的参数信息对循环水泵进行工作调整。

其中，较佳方案是：所述温度控制系统还包括与水冷管道连通且保持水冷管道中冷却介质的充满及稳定的水箱。

其中，较佳方案是：所述水冷介质为去离子水，所述温度控制系统还包括与水冷管道连通的去离子水处理回路，所述去离子水处理回路包括依次连接的离子交换器、过滤器和截止阀。

其中，较佳方案是：所述过滤器和截止阀之间设有流量表，用于监控经过去离子处理的冷却水流量。

其中，较佳方案是：所述加热线路包括由外至内设置的导热套和导热电阻丝，所述温度控制系统包括与导热电阻丝连接的电流调整模块。

其中，较佳方案是：所述信号传输带包括具有多个槽口的耐热套，所述感温元件分别设置在所述槽口中，并贴近动力电池表面设置。

其中，较佳方案是：所述槽口相互连通，所述主控单元通过引线布置在各槽口间的通道中，并分别与各槽口中的感温元件电连接。

其中，较佳方案是：所述信号传输带还包括设置在槽口底部的弹性垫块，所述感温元件设置在弹性垫块上。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过本发明设计的一种动力电池的温度控制系统，通过并排不相交且环绕动力电池表面设置的水冷管道、加热线路和温度检测线路，根据温度信息控制水冷管道通水冷介质降温或者控制加热线路通电发热，以保证动力电池处于安全温度范围，解决现有对电池进行热管理不够安全、稳定、准确和高效率等问题，提高温度控制系统的温度控制稳定性及控制效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明温度控制系统的结构示意图；

图2是本发明水冷系统的结构示意图；

图3是本发明加热系统的结构示意图；

图4是本发明传感系统的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本发明提供一种动力电池的温度控制系统的优选实施。

一种动力电池100的温度控制系统，所述温度控制系统包括并排不相交且环绕动力电池100表面设置的水冷管道210、加热线路310和温度检测线路410，以及分别与水冷管道210、加热电阻丝和温度检测线路410连接的主控单元500，所述温度检测线路410包括信号传输带和设置在信号传输带上且贴合动力电池100表面的多个感温元件(附图未显示)，所述感温元件获取动力电池100表面的温度信息并通过信号传输带传送到主控单元500中，所述主控单元500根据温度信息控制水冷管道210通水冷介质降温或者控制加热线路310通电发热，以保证动力电池100处于安全温度范围。

在本实施例中，水冷管道210、加热线路310和温度检测线路410多次环绕动力电池100表面设置，优选，一一并排设置，或者水冷管道210、加热线路310和温度检测线路410并排构成一组环绕线，每一组环绕线间隔环绕动力电池100表面设置。进一步地，水冷管道210、加热线路310和温度检测线路410通过胶水设置在动力电池100表面，或者，动力电池100表面设置有外架，所述外架上设有卡槽，并通过水冷管道210、加热线路310和温度检测线路410卡入卡槽，实现固定。

例如，水冷管道210、加热线路310和温度检测线路410通过胶水或卡合件等固定方式一一并排设置并作为环绕线，所述外架设有环绕动力电池100表面的卡槽，所述环绕线卡设在卡遭中。

在本实施例中，主控单元500优选包括一中央处理器，是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，即通过感温元件获取动力电池100表面的温度信息，根据温度信息控制水冷管道210通水冷介质降温或者控制加热线路310通电发热，以保证动力电池100处于安全温度范围。例如，中央处理器从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成，其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

在本实施例中，感温元件优选为温度传感器，是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。

实时获取动力电池100表面的温度，反馈至主控单元500，主控单元500中设置温度控制命令及对应的温度控制范围，当温度处于某一范围时，实现对应的控制操作，以保证动力电池100处于安全温度范围。进一步地，温度越是接近范围值外，在动力电池100可承受范围内，冷却程度或加热程度越大。

如图1和图2所示，本发明提供一种水冷系统的较佳实施例。

所述温度控制系统还包括与水冷管道210连通并将水冷介质在水冷管道210中循环的循环水泵220，以及设置在水冷管道210上并带走水冷管道210热量的水热交换器240。

在本实施例中，所述水热交换器240设置在循环水泵220与环绕动力电池100表面设置的水冷管道210之间，所述温度控制系统包括设置在水热交换器240与环绕动力电池100表面设置的水冷管道210之间的电导变送器250、温度变送器260和压力变送器270，所述主控单元500分别与循环水泵220、电导变送器250、温度变送器260和压力变送器270连接，并根据电导变送器250、温度变送器260和压力变送器270的参数信息对循环水泵220进行工作调整。

其中，水热交换器240是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。

其中，电导变送器250是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表(一体化变送器)，可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。

其中，温度变送器260采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测温元件输出信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、v/i转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4～20ma电流信号0-5v/0-10v电压信号，rs485数字信号输出。

其中，压力变送器270是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如4～20madc等)，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

在本实施例中，所述温度控制系统还包括与水冷管道210连通且保持水冷管道210中冷却介质的充满及稳定的水箱230。水冷管道210、水箱230、循环水泵220循环连通，并且，循环水泵220与主控单元500连接，并在主控单元500的控制下控制水冷管道210的水冷介质的流量及流速，用于将动力电池100表面带走，以及提高散热程度。

以及，所述过滤器和截止阀之间设有流量表，用于监控经过去离子处理的冷却水流量。

在本实施例中，所述水冷介质为去离子水，所述温度控制系统还包括与水冷管道210连通的去离子水处理回路，所述去离子水处理回路包括依次连接的离子交换器、过滤器和截止阀。

其中，去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。

如图1和图3所示，本发明提供一种加热系统的较佳实施例。

所述加热线路310包括由外至内设置的导热套411和导热电阻丝412，所述温度控制系统包括与导热电阻丝412连接的电流调整模块420。

其中，电流通过导体都会产生热量，产生热量的多少和电流、电压和导体本身的电阻成正比，对导热电阻丝412通入电流，实现导热电阻丝412的加热。以及，电流调整模块420与主控单元500连接，通过主控单元500控制电流调整模块420，即控制导热电阻丝412的电流，实现导热电阻丝412的加热程度的调控。

进一步地，导热套411与相邻的水冷管道210和温度检测线路410之间设有绝缘绝热块，防止加热线路310对相邻结构的影响。

如图1和图4所示，本发明提供一种传感系统的较佳实施例。

所述信号传输带包括具有多个槽口312的耐热套311，所述感温元件330分别设置在所述槽口312中，并贴近动力电池100表面设置。

在本实施例中，所述槽口312相互连通，所述主控单元500通过引线布置在各槽口312间的通道中，并分别与各槽口312中的感温元件330电连接。

以及，所述温度控制系统还包括与感温元件330连接并采集温度信息的采集端320，并转化为主控单元500可识别信号，并传输至主控单元500中。

进一步地，所述信号传输带还包括设置在槽口312底部的弹性垫块，所述感温元件330设置在弹性垫块上。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。