一种电池包的充放电温度调节装置的制作方法

本发明涉及电池技术领域，具体来说，涉及一种电池包的充放电温度调节装置。

背景技术：

随着全球能源危机和环境污染的日趋加重，全世界各国都已出台或计划出台对燃油汽车的各种限制措施，在不久的将来将全面禁止燃油汽车。动力电池组是电动汽车的主要动力源，目前主要有铅酸蓄电池、镍氢电池和锂离子电池。锂电池是电化学产品，使用过程中受环境影响较大，尤其是在温度方面。高温环境下，电芯内部物质活性发生变化，充、放电时反应速度快，热量积聚，气体膨胀，虽然电池结构已有安全防范，但仍不可完全避免燃烧和爆炸的风险。同时，电芯内部材料性能退化，较大程度缩短电池的循环寿命。低温环境下，电芯内部物质活性低，充、放电时反应速度慢，充电接受能力差，充电不足；放电能力差，电池包使用时间短；过低的温度致使电芯内产生不可逆硫酸，较大程度降低电池包的使用寿命。为使电芯安全和性能得以保证，通常在电池包中设置充、放电温度保护功能。当电芯表面温度超过设定的允许温度范围，电池包被控制线路保护，停止充电或放电，直至电芯表面温度处在线路保护设定的允许范围内。为解决环境温度对电池包正常工作的影响，一些制造商对电池包设置了冷却装置，加快冷却电芯便于降温后再次充电或放电，但这只解决了高温的问题，在低温环境下，仍然不能有效进行充、放电，且电池的使用寿命短。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种电池包的充放电温度调节装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种电池包的充放电温度调节装置，包括壳体1和电池组件2，所述壳体1包括上盖3和下盖4,所述电池组件2的一侧设置有出风导向板5,所述电池组件2的另一侧设置有进风导向板6,所述进风导向板6远离电池组件2的一侧设置有半导体制冷片7,所述出风导向板5和进风导向板6分别通过胶钉固定在电池组件2上,所述出风导向板5和进风导向板6上均设置有通风孔,所述电池组件2的一侧设置有风扇8，所述上盖3的顶部设置有控制按钮9，所述电池组件2的内部设置有电芯支撑架，所述电芯支撑架上设置有电芯，所述电池组件2的外部设置有热收缩管10，所述电池组件2、出风导向板5、进风导向板6、半导体制冷片7和风扇8均固定在下盖4的内部，所述上盖3和下盖4通过螺钉固定连接。

进一步的，所述半导体制冷片7的正、负极分别与电池组件2上的ｐｃｂ控制线路相连接。

进一步的，所述电芯支撑架上设置有若干个通风孔，所述通风孔对应电芯的正、负极轴向，与电芯间隙相通。

进一步的，所述壳体1靠近进风导向板6的一侧设置有进风口11，所述壳体1靠近风扇8的一侧设置有出风口12。

本发明的有益效果：本发明提出的一种电池包的充放电温度调节装置，具有结构新颖、设计巧妙、方便使用的优点，通过设置半导体制冷片具有双向温度调节功能，通正向电流时，正面制冷、背面发热，通反向电流时，正面发热、背面制冷；进风导向板、出风导向板上均设置有通风孔，可以保障电池组件内的电池间通风量均匀；具备一个完整的风路导向结构，电池组件中的每个电芯四周，通过电芯支撑架被隔离出间隙；进入热收缩管内风路的空气，不仅可以调节电池温度，还可以调节控制线路板上电子组件温度；通过设置风扇可以将电池组件通风道内的空气排出；电池组件上、下盖组合后，形成了两条不互通的风路：从电池组件外部进风口、半导体制冷片、进风导向板、电池组件、出风导向板、风扇，经出风口至电池组件外部的封闭性风路；从电池包外部的进风口、半导体制冷片、风扇，经出风口至电池组件外部的封闭性风路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种电池包的充放电温度调节装置的组装结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种电池包的充放电温度调节装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种电池包的充放电温度调节装置的内部结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种电池包的充放电温度调节装置的热收缩管结构示意图；

图中：

1、微处理器；2、电池组件；3、上盖；4、下盖；5、出风导向板；6、进风导向板；7、半导体制冷片；8、风扇；9、控制按钮；10、热收缩管；11、进风口；12、出风口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种电池包的充放电温度调节装置。

如图1-4所示，根据本发明实施例的一种电池包的充放电温度调节装置，包括壳体1和电池组件2，所述壳体1包括上盖3和下盖4,所述电池组件2的一侧设置有出风导向板5,所述电池组件2的另一侧设置有进风导向板6,所述进风导向板6远离电池组件2的一侧设置有半导体制冷片7,所述出风导向板5和进风导向板6分别通过胶钉固定在电池组件2上,所述出风导向板5和进风导向板6上均设置有通风孔,所述电池组件2的一侧设置有风扇8，所述上盖3的顶部设置有控制按钮9，所述电池组件2的内部设置有电芯支撑架，所述电芯支撑架上设置有电芯，所述电池组件2的外部设置有热收缩管10，所述电池组件2、出风导向板5、进风导向板6、半导体制冷片7和风扇8均固定在下盖4的内部，所述上盖3和下盖4通过螺钉固定连接，所述半导体制冷片7的正、负极分别与电池组件2上的ｐｃｂ控制线路相连接，所述电芯支撑架上设置有若干个通风孔，所述通风孔对应电芯的正、负极轴向，与电芯间隙相通，所述壳体1靠近进风导向板6的一侧设置有进风口11，所述壳体1靠近风扇8的一侧设置有出风口12。

（1）电池包在低温环境下的放电。

当环境温度低于－20°ｃ时，电池包内部控制线路感应元件检测到电芯表面低于－20°ｃ，即启动低温保护线路，停止放电。将电池包插入充电器中，充电器与电源相连，此时的电池包内部电芯受控制线路低温保护。同时，控制线路启动半导体制冷片线路和风扇线路。制冷片线路启动后，半导体制冷片通反向电流，使靠近电池一侧的制冷片表面，快速发热升温，背向电芯一侧的制冷片表面则快速制冷。在通往电池组件的风路上，电池包外的空气从制冷片下的进风口进入电池包内部。流经制冷片正面的制热面，带走制热面上的热量，穿过进风导向板孔，进入电池组件内部，传递至电芯，然后继续穿过出风导向板，最终由风扇排出电池包。在通过制冷片背面的风路上，电池包外的空气从制冷片下的进风口进人电池包内部，流经制冷片的制冷面，将热量传递至制冷面，然后由风扇排出电池包。随着半导体制冷片线路和风扇线路的工作，当控制线路上的感应元件，检测到电池表面高于－２０°ｃ后，电池包控制线路即解除低温保护，电池包对外放电。放电过程中，电芯温度升高，当控制线路上的感应元件检测到电芯表面高于0°ｃ后，半导体制冷片线路和风扇线路即停止工作。

（2）电池包在低温环境下的充电。

当环境温度低于0°ｃ时，电池包内部控制线路感应元件检测到电芯表面低于0°ｃ，控制线路即对电池包进行低温保护，停止充电。将电池包插入充电器中，充电器与电源相连，此时的电池包内部，电芯受控制线路低温保护。同时，控制线路启动半导体制冷片线路和风扇线路，半导体制冷片通反向电流，流经制冷片正面的空气将制冷片正面产生的热量传递至电池组件的电池。随着半导体制冷片线路和风扇线路的工作，当控制线路感应元件检测到电池表面高于0°ｃ后，电池包控制线路即解除低温保护，对电池包充电。此时，电芯温度升高。当控制线路感应元件检测到电池表面高于１０°ｃ后，半导体制冷片线路和风扇线路即停止工作。

（3）电池包在高温环境下的放电。

当电池包内控制线路感应元件检测到电池表面高于６０°ｃ后，控制线路对电池包进行高温保护，电池包停止放电。将电池包插人充电器中，充电器与电源相连，此时的电池包内部，受控制线路高温保护。同时，控制线路启动半导体制冷片线路和风扇线路，制冷片通正向电流，使制冷片正面快速制冷降温，制冷片背面快速发热升温。电池包外的空气通过风路，从制冷片下的进风口进入，流经制冷片制冷面冷却后，穿过进风导向板孔进人电池组件内部冷却电芯，继而穿过出风导向板，最终由风扇排出电池包。在通过背向电池一侧的制冷片表面风路上，电池包外的空气从制冷片下的进风口进入电池包内部，流经制冷片的制热面带走热量，后由风扇排出电池包。当控制线路感应兀件检测到电芯表面低于60°ｃ后，电池包的控制线路解除高温保护，可继续放电。当控制线路上的感应元件检测到电芯表面低于50°ｃ后，半导体制冷片线路和风扇线路即停止工作。

（4）电池包在高温环境下的充电。

当电池包内控制线路感应元件检测到电芯表面高于45°ｃ后，制线路对电池包进行高温保护，停止充电。将电池包插入充电器中，充电器与电源相连，此时的电池包内部，在受控制线路高温保护。同时，控制线路启动半导体制冷片线路和风扇线路，经制冷片冷却的空气冷却电池组件的电芯。当电芯表面低于４５°ｃ后，电池包的控制线路解除高温保护，继续充电。当控制线路上的感应元件，检测到电芯表面低于３５°ｃ后，半导体制冷片线路和风扇线路即停止工作。

综上所述，电池包充放电温度调节装置在零件上增加了半导体制冷片、风扇、风路导向板、热收缩管，并由电池包上、下盖形成了两个封闭的风路导向结构，在线路控制上增加了对电池包温度的多段检测及半导体制冷片和风扇的控制，实现电池包的高、低温充、放电温度调节控制，同时控制线路板上的电子组件也得到了较好的温度控制。可在超出电芯工作温度的环境温度下，使电池包进行正常充、放电工作。另外，由于控制线路控制了半导体制冷线路和风扇线路的停止工作温度范围，电池包的电量利用率和循环使用寿命得到一定提高。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。