一种可调温电池箱的制作方法

本实用新型涉及车辆电池技术领域，具体涉及一种可调温电池箱。

背景技术：

在车辆上，特别是纯电动汽车上常用电池箱作为整车的动力来源，环境温度会影响到电池箱中电池模组的电性能，温度低会导致电池活性不足，供电能力差，温度过高可能引发电池自燃，危及整车的安全。

申请公布号CN108110380A、申请公布日2018.06.01的中国发明专利，公开了一种温度调节装置及电池箱，该温度调节装置包括第一风路和第二风路，第一风路上设有第一风机和加热器，电池箱内的冷空气由第一风机流向加热器，然后由加热器吹向电池箱，以升高电池箱的温度。第二风路上设有第二风机，第二风机吸取外部空气至电池箱内，以降低电池箱的温度。

但是，上述现有技术中的电池箱上设有两个风路，分别用来向箱体内吹热风和冷风，整体结构比较复杂，而且在天气寒冷的冬季进行加热时，外界的冷空气可能通过第二风路进入电池箱内。这部分冷空气在流通路径中没有经过加热器，温度仍然比较低，进入电池箱内与加热后的空气混合，两部分空气在电池箱内混合整体温度下降，降低了加热效率，延长了电池箱的加热时间。由于外界冷空气进入箱内，也会影响加热后电池箱的保温效果，现有的电池箱存在加热效率低，保温效果差的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可调温电池箱，以解决现有电池箱存在加热效率低，保温效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的可调温电池箱的技术方案是：

可调温电池箱包括箱体、布置在箱体中的电池模组以及调温系统，箱体上设有连通箱体内腔的进气通道和出气通道，箱体内腔、进气通道和出气通道组成循环通道，在进气通道和出气通道上还分别设有进气阀门和出气阀门，调温系统包括电风扇、加热器、控制模块和测温模块，电风扇串设在循环通道中以使空气从进气通道进从出气通道出，控制模块与电风扇、加热器以及进、出气阀门控制连接，控制模块与测温模块通信连接，在测温模块检测到箱体内温度降至最低设定温度时，可通过控制模块控制进气阀门、出气阀门开启，启动加热器和电风扇使箱体内进行热风循环，在测温模块检测到箱体内温度达到标准设定温度时，可通过控制模块控制加热器和电风扇停止工作，并关闭进气阀门、出气阀门进行保温，在测温模块检测到箱体内温度高于最高设定温度时，可通过控制模块控制进气阀门、出气阀门开启，启动电风扇使箱体内进行冷风循环。

有益效果：该电池箱相较于非封闭的电池箱，仅设有一条进气通道和出气通道可以用于空气循环，结构更加简单，箱体内腔、进气通道和出气通道组成循环通道，进气通道和出气通道上分别设有进气阀门和出气阀门，调温系统根据箱体内温度进行热风循环、保温和冷风循环。当测温模块检测到箱体内温度降至最低设定温度时，通过控制模块控制进气阀门、出气阀门开启，启动加热器进行热风循环，保证进入箱体内的空气都是经过加热器加热升温后的热空气，避免了外界冷空气直接进入箱内，防止热空气与冷空气混合影响换热效果，缩短了加热时间，提高了加热效率。当检测模块检测到箱体内温度达到标准设定温度时，通过控制模块控制加热器和电风扇停止工作，并关闭进气阀门、出气阀门进行保温，凭借电池模组正常工作产生的热量来保证自身工作所需的温度，保温效果好，不必使加热器、电风扇始终维持在工作状态，减少了加热器和电风扇的工作时间，降低了调温系统的工作能耗。当测温模块检测到箱体内温度高于最高设定温度时，通过控制模块控制进气阀门、出气阀门开启，加热器不启动，启动电风扇进行冷风循环，通过流动的空气将箱体内的热量携带出箱体外，防止电池箱体因高温烧毁，保证了整车的安全。

进一步的，为了提高整个电池箱的自动化程度，使调温系统可自动调节箱内温度，控制模块还包括运算模块，运算模块能够根据测温模块的温度信号进行逻辑运算，根据逻辑运算结果自动控制电风扇、加热器以及进、出气阀门动作实现箱体内的升温、保温和降温。

进一步的，为了提高电风扇对箱体内空气循环的换热效果，所述电风扇设在箱体内靠近进气通道位置处。电风扇启动后开始抽吸进气通道中的空气，进气通道形成负压外界空气不断补入，从而实现外界空气源源不断地进入箱内。

进一步的，为了保证箱体内电池模组能够均匀换热，所述电池模组在电池箱内成列并排布置，电风扇的个数与电池模组的列数对应，且设在电池模组所在列的进气侧以对整列的电池模组吹风。

进一步的，为了使外界空气能够受到充分加热，所述加热器串设在进气通道中。

进一步的，为了提高加热效果，避免加热器产生的热量流失，所述加热器处于进气阀门的下游位置。

进一步的，所述进气通道和出气通道分别设在箱体的垂直于空气流动方向的两个相对侧壁上。空气在循环通道中进行流动，延长了空气与电池模组的接触时间，实现与电池模组的充分换热。

进一步的，所述进气通道和出气通道为弯型通道，弯型通道的竖直段垂直于箱体侧壁连接在箱体上，加热器、进气阀门和出气阀门设在水平段上。弯型通道可以使流动中的空气受通道壁的阻挡而降低流速，有利于热空气在箱体中与电池模组进行充分换热，而且空气不易从箱内流出，提高了保温模式下箱体的保温效果。

附图说明

图1为本实用新型的可调温电池箱的原理示意图。

图中：1-箱体、11-电子风扇、2-电池模组、3-进气通道、30-进气阀门、31-加热器、4-出气通道、40-出气阀门、5-ECU控制模块、6-测温模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的可调温电池箱的具体实施例1，如图1所示，该可调温电池箱包括箱体1和在箱体1中成列并排布置的电池模组2，各块电池模组2之间预留有一定的间隙，空气可以在间隙中流动以对电池模组2进行换热。电池箱还包括用于对电池模组2进行升温和降温的调温系统，电池箱的两个相对侧壁上对应设置有进气通道3和出气通道4，进气通道3和出气通道4连通箱体内腔并与箱体内腔组成循环通道，空气在循环通道内流动并与电池模组2进行换热。进气通道3和出气通道4可以分别是外接在箱体侧壁的进气口和出气口位置处的管状通道，或者进气口和出气口本身就分别构成了进气通道3和出气通道4。调温系统包括位于箱体1中正对朝向整列电池模组2且靠近箱体侧壁的进气口位置的电子风扇11，电子风扇11形成电风扇，通过电子风扇11使箱体1内进行空气循环，空气在电池模组2之间的间隙流动以实现升温和降温。

本实施例中的电池模组2共有六块，不限定具体块数，在箱体1中呈两列并排布置，电子风扇11对应设置两个分别对各列的电池模组2进行吹风。调温系统还包括ECU控制模块5、安装在电池模组2上并与ECU控制模块5通信连接的测温模块6，ECU控制模块5形成控制模块，ECU控制模块5与测温模块6之间通过信号线通信连接。ECU控制模块5包括根据测温模块6发出的温度信号进行逻辑运算的运算模块，测温模块6检测到电池模组2处于不同温度时发出相应的温度信号，ECU控制模块5接收并根据温度信号进行逻辑运算，根据逻辑运算结果自动控制调温系统的其他部分动作。进气通道3上设有进气阀门30，进气通道3中位于进气阀门30下游设有加热器31，该加热器31为电加热器，具体可以是电阻丝加热器，或者电磁感应加热器等。在出气通道4上设有出气阀门40，进气阀门30、加热器31以及出气阀门40均与ECU控制模块5控制连接，更为具体的，进气阀门30和出气阀门40可以是电磁阀，ECU控制模块5自动控制调温系统进行加热、保温和降温工作。

在本实施例中，进气口和出气口分别相对设置在箱体1的上侧壁和下侧壁上，进气通道3和出气通道4均为弯型通道，弯型通道包括相互垂直的竖直段和水平段两部分，进气通道3的竖直段连接在箱体1的进气口上，进气阀门30和加热器31设在进气通道3的水平段中，相应地，出气通道4的竖直段连接在箱体1的出气口上，出气阀门40设在出气通道4的水平段中。弯型通道可以使流动中的空气受通道壁的阻挡而降低流速，有利于热空气在箱体1中与电池模组2进行充分换热，而且空气不易从箱内流出，提高了保温模式下箱体1的保温效果。

调温系统有三种工作模式，第一种为加热模式，如电池箱所处的外界环境温度低，电池活性比较低，不足以保证电池模组2能够正常的工作，此时测温模块6检测到电池模组2的温度低于最低设定温度时，测温模块6将检测到的低温信号反馈至ECU控制模块5，运算模块根据低温信号进行逻辑运算，根据运算结果ECU控制模块5自动控制进气阀门30和出气阀门40开启，使进气通道3、出气通道4连通箱体内腔和外界空气。加热器31也开始加热位于进气通道3内的空气，电子风扇11启动工作，开始将外界空气经过进气通道3抽吸进入箱体1内，进入箱内的空气流经加热器31时得到加热升温，通过电子风扇11吹向低温的电池模组2，使电池模组2得到了加热升温，由于进气通道3和出气通道4均开启可以确保空气具有较好的流通性，与电池模组2进行换热后的空气通过出气通道4排出箱体1外，以便热空气可以源源不断地进入箱体1中对电池模组2进行持续加热。相较于非封闭的电池箱，该电池箱仅有一条进气通道3和出气通道4可以用于流通空气，结构更加简单，在进气加热的时候，保证了进入箱体1内的空气均是通过进气通道3中的加热器31加热升温后的热空气，避免了外界冷空气直接进入箱内，防止热空气与冷空气混合影响换热效果，缩短了加热时间，提高了加热效率。

第二种为保温模式，保温模式也是电池箱的正常工作模式，电池箱在加热模式下，经过加热一段时间后，电池模组2的温度逐渐达到标准设定温度，测温模块6检测到标准设定温度时发出保温信号，运算模块根据保温信号进行逻辑运算，根据运算结果ECU控制模块5自动控制进气阀门30、出气阀门40、加热器31、电子风扇11关闭，使电池模组2处于封闭环境中，此时的电池模组2可以开始正常工作，并在工作中由于电池模组2的内阻产生热量而使得电池模组2始终能够维持在合适的工作温度。通过电池模组2正常工作产生的热量来保证自身工作所需的温度，保温效果好，不必使加热器31、电子风扇11始终维持在工作状态，减少了加热器31和电子风扇11的工作时间，降低了调温系统的工作能耗。

第三种为降温模式，如电池箱处于周围温度较高的环境中，测温模块6检测到电池模组2的温度高于最高设定温度发出高温信号，运算模块根据高温信号进行逻辑运算，根据运算结果ECU控制模块5自动控制进气阀门30、出气阀门40以及电子风扇11开启，电子风扇11启动将外界的空气通过进气通道3抽吸至箱体1内，并对电池模组2进行持续风冷降温，最后经过出气通道4排出箱体1外。通过流动的空气将电池箱中的热量携带出箱体1外，防止电池模组2因高温烧毁，保证了整车的安全。调温系统具有三种工作模式，而且可以根据箱体1内的温度进行自动切换，无需人工干预，提高整个电池箱的自动化程度，确保电池模组2始终都处在最佳的温度环境中，延长了电池模组2的使用寿命，提高了电池模组2的工作性能。

本实用新型的可调温电池箱的具体实施例2，与具体实施例1的不同在于，调温系统除了是自动调温外，还可以是人工手动调温，控制模块包括温度显示模块和模式切换模块，测温模块与温度显示模块（如温度报警器）连接，当检测到箱体的温度低于最低设定温度、达到标准设定温度以及高于最高设定温度时，通过温度报警器分别发出低温、保温、高温报警，操作人员根据警示信号操作模式切换模块，使调温系统分别切换到热风循环、保温以及冷风循环模式。相比于自动调温的电池箱，手动调温的电池箱的制造成本更低。

本实用新型的可调温电池箱的具体实施例3，与具体实施例1的不同在于，电子风扇除了可以安装在箱体内，通过电子风扇工作来直吹电池模组，还可以安装在进气通道中，电子风扇位于加热器的下游，或者位于进气阀门的上游，再或者电子风扇安装在出气通道中位于出气阀门的上游或者下游位置。同样可以使循环通道中的空气流动，从进气通道进从出气通道出。

本实用新型的可调温电池箱的具体实施例4，与具体实施例1的不同在于，加热器可以设置在进气通道中位于进气阀门的上游，或者加热器设置在箱体内靠近电子风扇的位置处，通过加热器对周围的空气进行加热升温，热空气可以直接与电池模组进行换热，减少了在循环通道中流动造成热量的散失，提高了加热效果。

本实用新型的可调温电池箱的具体实施例5，与具体实施例1的不同在于，进气通道和出气通道不仅限于弯型通道，还可以是直通型通道，具体根据实际安装条件和使用要求进行相应的调整。