动力电池控温装置及包括其的电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车电池包控温装置技术领域，尤其涉及动力电池控温装置及包括其的电动汽车。


背景技术：

2.电动汽车无污染排放、经济效率高，是一种较为理想的新能源汽车，已引起世界各国的广泛重视，其中动力电池作为电动汽车的关键技术，其工作性能的好坏决定着电动汽车的整体性能。
3.电动汽车的动力电池一般工作温度范围处于-30℃～65℃，而较低和较高的温度，都会构成动力电池工作的恶劣环境，受恶劣环境的影响，动力电池的性能会大幅降低，严重影响电动汽车的行驶里程，要保证动力电池的性能，需要给动力电池进行相应的升温或者降温，使其保持在20℃～30℃之间，从而动力电池可以在上述适宜的工作温度范围内高效运行。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种动力电池控温装置，以解决现有动力电池容易受到恶劣环境影响的问题。同时还提供一种包括上述动力电池控温装置的电动汽车。
5.本实用新型的动力电池控温装置采用如下技术方案：
6.动力电池控温装置，包括外箱体和设置在所述外箱体内的、用于盛放动力电池的内箱体，所述外箱体上设有进风通道和出风通道，所述进风通道和出风通道上均设有电磁阀，在所述外箱体和所述内箱体之间的空腔中填充有吸氧放热、通电吸热的固体反应介质，所述进风通道内设有用于在所述固体反应介质放热时将其封堵从而过滤空气并提高氧气浓度的滤氧机构，所述固体反应介质内还插装有用于向其通入电解电流从而产生电解吸热的电解机构。
7.所述滤氧机构包括滤氧端盖、电磁铁、弹簧，所述滤氧端盖滑动插装在所述进风通道内，所述电磁铁设置在所述进风通道外侧对应所述滤氧端盖的位置处，所述弹簧设置在所述进风通道外侧并与所述滤氧端盖弹性顶推连接，所述电磁铁通电后磁性吸引所述滤氧端盖克服所述弹簧的弹力后向所述电磁铁滑动从而解除对所述进风通道的封堵，所述电磁铁断电后所述滤氧端盖在所述弹簧的顶推下向所述进风通道内滑动并将其封堵。
8.所述滤氧端盖包括钢环以及敷设在所述钢环上的氧气分离膜。
9.所述电解机构包括间隔插装在所述固体反应介质中的正电极、负电极，以及用于控制电解电流从正电极流向负电极的电解开关。
10.还包括电子控制单元以及分别设置在所述固体反应介质和所述内箱体内的温度传感器，所述电解开关、所述电磁铁、各个温度传感器以及各个电磁阀均与所述电子控制单元控制连接。
11.所述进风通道和出风通道均设有两个，并且各个进风通道与各个出风通道分别位
于所述外箱体相对的侧面上。
12.所述固体反应介质为多孔结构的混合物，其包括铁粉、锂颗粒、催化剂和氧化物，其中所述铁粉的占比为20％～40％、锂颗粒的占比为10％～18％、催化剂的占比为2％～6％，其余为剩余组分，所述催化剂包括碳粉，所述氧化物包括氧化铁和氧化锌。
13.所述内箱体内还填充有用于均衡动力电池各部位的温度的导热介质。
14.所述导热介质为多种油液混合而成的复合油，该复合油包括变压器油、冷冻油、导热油、淬火油，其中变压器油的占比为60％～65％、冷冻油的占比为5％～10％、导热油的占比为10％～20％、其余为剩余组分。
15.本实用新型的电动汽车采用如下技术方案：
16.电动汽车，包括车体以及设置在所述车体内的动力电池，所述动力电池外设有动力电池控温装置，所述动力电池控温装置包括外箱体和设置在所述外箱体内的、用于盛放动力电池的内箱体，所述外箱体上设有进风通道和出风通道，所述进风通道和出风通道上均设有电磁阀，在所述外箱体和所述内箱体之间的空腔中填充有吸氧放热、通电吸热的固体反应介质，所述进风通道内设有用于在所述固体反应介质放热时将其封堵从而过滤空气并提高氧气浓度的滤氧机构，所述固体反应介质内还插装有用于向其通入电解电流从而产生电解吸热的电解机构。
17.所述滤氧机构包括滤氧端盖、电磁铁、弹簧，所述滤氧端盖滑动插装在所述进风通道内，所述电磁铁设置在所述进风通道外侧对应所述滤氧端盖的位置处，所述弹簧设置在所述进风通道外侧并与所述滤氧端盖弹性顶推连接，所述电磁铁通电后磁性吸引所述滤氧端盖克服所述弹簧的弹力后向所述电磁铁滑动从而解除对所述进风通道的封堵，所述电磁铁断电后所述滤氧端盖在所述弹簧的顶推下向所述进风通道内滑动并将其封堵。
18.所述滤氧端盖包括钢环以及敷设在所述钢环上的氧气分离膜。
19.所述电解机构包括间隔插装在所述固体反应介质中的正电极、负电极，以及用于控制电解电流从正电极流向负电极的电解开关。
20.还包括电子控制单元以及分别设置在所述固体反应介质和所述内箱体内的温度传感器，所述电解开关、所述电磁铁、各个温度传感器以及各个电磁阀均与所述电子控制单元控制连接。
21.所述进风通道和出风通道均设有两个，并且各个进风通道与各个出风通道分别位于所述外箱体相对的侧面上。
22.所述固体反应介质为多孔结构的混合物，其包括铁粉、锂颗粒、催化剂和氧化物，其中所述铁粉的占比为20％～40％、锂颗粒的占比为10％～18％、催化剂的占比为2％～6％，其余为剩余组分，所述催化剂包括碳粉，所述氧化物包括氧化铁和氧化锌。
23.所述内箱体内还填充有用于均衡动力电池各部位的温度的导热介质。
24.所述导热介质为多种油液混合而成的复合油，该复合油包括变压器油、冷冻油、导热油、淬火油，其中变压器油的占比为60％～65％、冷冻油的占比为5％～10％、导热油的占比为10％～20％、其余为剩余组分。
25.本实用新型的有益效果是：本实用新型设置的固体反应介质能够在电解时吸热，配合进风通道进入的流动空气，可以共同实现对内箱体内动力电池的冷却，而在需要加热动力电池时，在滤氧机构的辅助下，从进风通道进入的空气被过滤而使氧气浓度得到提高，
较高浓度的氧气与固体反应介质发生氧化反应而放热，可以实现对内箱体内动力电池的加热，因此，通过对应的控制各个电磁阀、滤氧机构和电解机构，能够有效的将动力电池的温度控制在适宜的工作温度，提高动力电池的使用寿命和性能。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型的动力电池控温装置的具体实施例的结构示意图；
28.图2为滤氧机构的结构示意图；
29.图3为滤氧端盖的结构示意图；
30.图4为控制流程图；
31.图中：1、外箱体，2、内箱体，3、动力电池，4、进风通道，41、出风通道，5、进风电磁阀，51、出风电磁阀，6、滤氧机构，61、电磁铁，62、弹簧，63、壳体，64、钢环，65、氧气分离膜，7、外温度传感器，71、内温度传感器，8、固体反应介质，9、正电极，91、负电极。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.本实用新型的一种动力电池3控温机构的实施例，如图1至图4所示，动力电池3控温机构，包括外箱体1和设置在外箱体1内的、用于盛放动力电池3的内箱体2，外箱体1上设有进风通道4和出风通道41，进风通道4和出风通道41上均设有电磁阀，即进风电磁阀5、出风电磁阀51，在外箱体1和内箱体2之间的空腔中填充有吸氧放热、通电吸热的固体反应介质8，进风通道4内设有用于在固体反应介质8放热时将其封堵从而过滤空气并提高氧气浓度的滤氧机构6，固体反应介质8内还插装有用于向其通入电解电流从而产生电解吸热的电解机构。
34.在本实施例中，滤氧机构6包括滤氧端盖、电磁铁61、弹簧62，滤氧端盖滑动插装在进风通道4内，电磁铁61设置在进风通道4外侧对应滤氧端盖的位置处，弹簧62设置在进风通道4外侧并与滤氧端盖弹性顶推连接，电磁铁61通电后磁性吸引滤氧端盖克服弹簧62的弹力后向电磁铁61滑动从而解除对进风通道4的封堵，电磁铁61断电后滤氧端盖在弹簧62的顶推下向进风通道4内滑动并将其封堵；具体的，进风通道4外侧设有壳体63，电磁铁61、弹簧62均固定安装在壳体63内。
35.滤氧端盖包括钢环64以及敷设在钢环64上的氧气分离膜65。
36.在其他实施例中，滤氧端盖上也可以设置铰接轴，然后通过铰接轴铰接在进风通道内，铰接轴通过翻转电机驱动，通过翻转电机的翻转控制滤氧端盖的转动，从而可以使滤氧端盖封堵进风通道或者解除对进风通道的封堵。
37.电解机构包括间隔插装在固体反应介质8中的正电极9、负电极91，以及用于控制电解电流从正电极9流向负电极91的电解开关，其中正电极9可以位于进风通道4处的固体反应介质8内、负电极91位于出风通道41处的固体反应介质8内。
38.在本实施例中，电解机构的电能来自动力电池3，即电解机构的电路与动力电池3接通；在其他实施例中，电解机构也可以另备专属电池。
39.本动力电池3控温机构还包括电子控制单元以及分别设置在固体反应介质8和内箱体2内的温度传感器，温度传感器分别为外温度传感器7和内温度传感器71，电子控制单元即ecu，为常见的汽车控制单元，电解开关、电磁铁61、各个温度传感器以及各个电磁阀均与电子控制单元控制连接，以上各元件以及控制连接方式均为现有技术。
40.在本实施例中，进风通道4和出风通道41均设有两个，并且各个进风通道4与各个出风通道41分别位于外箱体1相对的侧面上。
41.在其他实施例中，进风通道和出风通道也可以均设置一个、三个或者多个，进风通道与出风通道的数量可以相同也可以不同，各个进风通道与各个出风通道也可以分别位于外箱体相邻的侧面上。
42.固体反应介质8为多孔结构的混合物，从而利于空气从固体反应介质8内部流通，其包括铁粉、锂颗粒、催化剂和氧化物，在本实施例中，铁粉的占比为20％、锂颗粒的占比为10％、催化剂的占比为2％，其余为剩余组分，催化剂包括碳粉，氧化物包括氧化铁和氧化锌，氧化物组分的配比可以根据实际需要有针对性的调整。
43.在其他实施例中，铁粉的占比为40％、锂颗粒的占比为18％、催化剂的占比为6％，其余为剩余组分；或者，适应配比的，铁粉的占比可以为20％～40％、锂颗粒的占比可以为10％～18％、催化剂的占比为2％～6％，其余为剩余组分。
44.为了保证动力电池3各处的温度均匀，更好的吸收或者散发热量，内箱体2内还填充有用于均衡动力电池3各部位的温度的导热介质，即动力电池3与内箱体2之间的间隙中充满着导热介质。
45.导热介质为多种油液混合而成的复合油，该复合油包括变压器油、冷冻油、导热油、淬火油，其中变压器油的占比为60％～65％、冷冻油的占比为5％～10％、导热油的占比为10％～20％、其余为剩余组分。
46.在其他实施例中，导热介质中也可以加入其他适用油液，从而提高导热性能。
47.具体运行时，预先在ecu中设定响应温度，即设定适宜温度20℃～30℃。当内温度传感器71检测到动力电池3温度低于适宜温度时，ecu发出信号打开进风电磁阀5和出风电磁阀51，同时令电磁铁61断电，此时滤氧端盖封堵进风通道4，进入进风通道4的空气被过滤而使通入固体反应介质8中的空气的氧浓度得到提高，固定反应介质中的铁粉与较高浓度的氧气在碳粉的催化下发生氧化反应产生热量，进而引发锂颗粒与氧气的剧烈反应，产生更多热量，固体反应介质8产生的热量通过内箱体2和导热介质传递到动力电池3中，实现对动力电池3的加热，其中导热介质能够快速均匀的将热量传递至动力电池3，使动力电池3的受热更加均匀；当内温度传感器71检测到动力电池3温度高于适宜温度时，ecu发出信号打开进风电磁阀5和出风电磁阀51，同时令电磁铁61通电，此时滤氧端盖解除对进风通道4的封堵，此时进入的空气的氧气浓度较低，不足以与固体反应介质8中的铁粉和锂颗粒发生反应，因此固体反应介质8不放热，此时动力电池3的热量通过导热介质和内箱体2传递到固体
反应介质8中，由于固体反应介质8中铁粉与锂颗粒占有相当的比重，其导热性能较佳，进风通道4内进入的大量空气将固体反应介质8中的热量带走，达到一定的降温效果，同时，ecu发出信号令电解开关开启电解机构使其向固体反应介质8中通入电解电流，在电解电流和热量的联合作用下，迫使固体反应介质8中的氧化物快速分解而吸热（其中电解加热情况下氧化铁与碳粉反应生成铁和二氧化碳，氧化锌直接进行电解分解），进一步的对动力电池3降温，并且分解产生的气体跟随空气从出风通道41排出。外温度传感器7能够监测固体反应介质8的温度，进而监测机构运行情况，也能在检测到固体反应介质8过热时，将信号传递给ecu后通过ecu控制进风电磁阀5来改变进风量。
48.本实用新型设置的固体反应介质8能够在电解时吸热，配合进风通道4进入的流动空气，可以共同实现对内箱体2内动力电池3的冷却，而在需要加热动力电池3时，在滤氧机构6的辅助下，从进风通道4进入的空气被过滤而使氧气浓度得到提高，较高浓度的氧气与固体反应介质8发生氧化反应而放热，可以实现对内箱体2内动力电池3的加热，因此，通过对应的控制各个电磁阀、滤氧机构6和电解机构，能够有效的将动力电池3的温度控制在适宜的工作温度，提高动力电池3的使用寿命和性能。
49.电动汽车，包括车体以及设置在所述车体内的动力电池，所述动力电池外设有动力电池控温装置，所述动力电池控温装置如上所述的动力电池控温装置，故不再赘述。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。