一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置的制作方法

文档序号:30584239发布日期:2022-06-29 16:16阅读:46来源:国知局
一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置的制作方法

1.本发明涉及蓄电池技术领域,尤其涉及一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置。


背景技术:

2.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,其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池,多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。
3.但是传统的新能源汽车电池不能自动控温,导致电池无法在适宜的环境中工作,降低了电池的工作效率,电池安装较为复杂、繁琐,同时传统的控温装置多采用同一水体,同一水体在较大的温差下容易加速水管老化或导致水管爆裂,且同一水体无法快捷高效的对电池进行控温,为此我们提出了一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置。


技术实现要素:

4.(一)发明目的
5.为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置,能够通过对电池仓的自动控温,使电池保持在最佳工作温度,提高电池的利用效率,通过弹簧、连杆与卡块的配合,实现电池的快速安装,通过对水路的控制,避免了水冷或者水加热时,温度不断变换的同一水体会使水管加速老化或者爆裂,通过对处理后的水进行再利用,实现更加快速高效的进行控温,减少了电能消耗。
6.(二)技术方案
7.本发明提供了一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置,包括控温箱,所述控温箱的底部通过螺栓固定连接有防尘箱,所述控温箱的左侧内壁焊接有冷却箱,所述控温箱的右侧内壁焊接有加热箱,所述控温箱的顶部套设有第一缸体,所述第一缸体的底部焊接有电池仓。
8.优选的,所述第一缸体的内圈套设有第一活塞,所述第一活塞的顶部与第一缸体的内壁组成的密闭空间内注有防冻液,所述第一活塞的底部焊接有第一推杆,所述第一推杆远离第一活塞的一端焊接有导杆,所述导杆的底部焊接有导电弹簧,所述第一缸体的底部套设有贯穿并延伸至电池仓内的正极触点,所述导电弹簧远离导杆的一端与正极触点的顶部焊接,所述第一缸体的左侧内壁设置有第一弹片,所述第一缸体的右侧内壁设置有第二弹片,所述第一缸体的左侧开设有第一通电孔,所述第一通电孔位于第一弹片的左侧,所述第一通电孔内套设有第一火线,所述第一缸体的右侧开设有第二通电孔,所述第二通电孔内套设有第二火线,所述第二通电孔位于第二弹片的右侧,所述第一推杆与第一缸体均为绝缘材质。
9.优选的,所述电池仓的两侧内壁顶部铰接有第四连杆,所述电池仓的两侧内壁底部铰接有第五连杆,所述第四连杆相互靠近的一端均铰接有第一t型块,所述第五连杆相互
靠近的一端均铰接有第二t型块,所述第一t型块的底部焊接有第一弹簧,所述第一弹簧远离第一t型块的一端与第二t型块焊接,所述第一t型块相互靠近的一侧均铰接有第一连杆,所述第二t型块相互靠近的一侧均铰接有第二连杆,所述第一连杆相互靠近的一端铰接有卡块,所述第二连杆远离第二t型块的一端与卡块铰接,所述电池仓的内部放置有电池,所述电池位于两个卡块之间,所述电池的正极与正极触点电性连接。
10.优选的,所述防尘箱的顶部内壁通过螺栓固定连接有驱动电机和推杆电机,所述驱动电机的输出端焊接有第一转轴,所述第一转轴的外圈焊接有第一皮带轮,所述第一转轴的左端焊接有第一齿轮,所述推杆电机的输出端焊接有固定套,所述固定套的内圈转动连接有第二转轴,所述第二转轴的外圈焊接有第二齿轮,所述第二齿轮与第一齿轮啮合,所述第二转轴的右端焊接有第一圆台,所述第二转轴的左端焊接有第二圆台。
11.优选的,所述控温箱的顶部通过螺栓连接有降温外机,所述第一火线远离第一缸体的一端与降温外机的正极相接通,所述控温箱的顶部内壁通过螺栓连接加热器,所述第二火线远离第一缸体的一端与加热器的正极相接通,所述控温箱的底部内壁通过螺栓固定连接有水泵,所述水泵的主动轮内圈套设有贯穿并延伸至水泵外的第三转轴,所述第三转轴的右端焊接有第二皮带轮,所述第二皮带轮与第一皮带轮通过皮带连接,所述控温箱的底部内壁开设有贯穿并延伸至防尘箱顶部内壁的第一通孔,所述皮带位于第一通孔内,所述降温外机和加热器的负极均与电池的负极电性连接。
12.优选的,所述冷却箱的左侧内壁通过螺栓固定安装有风扇,所述风扇与降温外机电性连接,所述降温外机的输出端安装有通风管,所述通风管远离降温外机的一端连接有蒸发器,所述蒸发器与冷却箱的背部内壁通过螺栓连接,所述冷却箱的顶部内壁通过螺栓固定安装有分流冷却管,所述分流冷却管的顶端通过螺纹连有贯穿并延伸至加热箱内的第五水管,所述分流冷却管的底端通过螺纹连接有贯穿并延伸至水泵内的第二水管,所述加热箱的顶部内壁通过螺栓固定安装有分流加热管,所述分流加热管的外圈螺旋缠绕有加热丝,所述加热丝与加热器电性连接,所述分流加热管的底部通过螺纹连接有贯穿并延伸至水泵内的第一水管,所述第五水管远离冷却箱的一端与加热分流管的顶端通过螺纹连接。
13.优选的,所述第一水管的外圈分别开设有第一进水口和第一出水口,所述第一进水口通过螺纹连接有第一单向阀,所述第二水管的外圈分别开设有第二进水口和第二出水口,所述第二进水口通过螺纹连接有第二单向阀,所述防尘箱的两侧内壁均通过螺栓固定安装有第二缸体,所述第二缸体的内壁套设有第二活塞,所述防尘箱的底部内壁通过螺栓固定安装有两个水箱,所述第一单向阀和第二单向阀的进水口均通过螺纹连接有贯穿并延伸至第二缸体内的第三水管,所述第二缸体的底部开设有第三进水口,所述第三进水口的内圈通过螺纹连接有第三单向阀,所述第三单向阀的进水口通过螺纹连接有第四水管,所述第四水管远离第三单向阀的一端贯穿并延伸至水箱内,所述水箱的顶部开设有第四进水口,所述第四进水口的内壁通过螺纹连接有回水管。
14.优选的,所述回水管远离水箱的一端通过螺纹连接有磁通阀,所述磁通阀分别与第一出水口和第二出水口通过螺纹连接,左侧所述磁通阀与冷却箱电性连接,右侧所述磁通阀与加热箱电性连接,所述防尘箱的顶部内壁焊接有两个第二固定柱,所述第二固定柱的底端转动连接有第三圆台,所述第三圆台的底端焊接有第一固定柱,所述第一固定柱的外圈转动连接有第三连杆,所述第三连杆远离第一固定柱的一端与第二活塞相互靠近的一
侧铰接。
15.与现有技术相比,本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
16.本发明能够通过对电池仓的自动控温,使电池保持在最佳工作温度,提高电池的利用效率,通过弹簧、连杆与卡块的配合,实现电池的快速安装,通过对水路的控制,避免了水冷或者水加热时,温度不断变换的同一水体会使水管加速老化或者爆裂,通过对处理后的水进行再利用,实现更加快速高效的进行控温,减少了电能消耗。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置的正视结构示意图。
18.图2为本发明提出的一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置的a部局部结构示意图。
19.图3为本发明提出的一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置的b部局部结构示意图。
20.图4为本发明提出的一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置的局部正视结构示意图。
21.图5为本发明提出的一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置的局部仰视结构示意图。
22.附图标记:1、控温箱;2、第一缸体;3、第一活塞;4、第一推杆;5、导杆;6、导电弹簧;7、正极触点;8、第一弹片;9、第二弹片;10、第一火线;11、第二火线;12、电池仓;13、第一连杆;14、第二连杆;15、第一t型块;16、第一弹簧;17、防尘箱;18、卡块;19、第一转轴;20、第一齿轮;21、第二齿轮;22、第二转轴;23、第一圆台;24、第二圆台;25、第三圆台;26、冷却箱;27、第三转轴;28、第一水管;29、第二水管;30、第二单向阀;31、第一单向阀;32、第三水管;33、第二缸体;34、第二活塞;35、第三连杆;36、第一固定柱;37、第二固定柱;38、第三单向阀;39、第四水管;40、回水管;41、水箱;42、第五水管;43、加热箱;44、第四连杆;45、第五连杆;46、第二t型块;47、固定套。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
24.实施例1:如图1和图2所示,一种新能源汽车动力电池加热与冷却一体化装置,包括控温箱1,控温箱1的底部通过螺栓固定连接有防尘箱17,防尘箱17防止外界灰尘对防尘箱17内部的元器件造成污染,控温箱1的左侧内壁焊接有冷却箱26,控温箱1的右侧内壁焊接有加热箱43,控温箱1的顶部套设有第一缸体2,第一缸体2的底部焊接有电池仓12,第一缸体2的内圈套设有第一活塞3,第一活塞3通过左右往复运动抽取水箱41内的水,第一活塞3的顶部与第一缸体2的内壁组成的密闭空间内注有防冻液,第一活塞3的底部焊接有第一推杆4,第一推杆4远离第一活塞3的一端焊接有导杆5,导杆5的底部焊接有导电弹簧6,导电
弹簧6可以将正极触点7上的正电荷导至导杆5,第一缸体2的底部套设有贯穿并延伸至电池仓12内的正极触点7,导电弹簧6远离导杆5的一端与正极触点7的顶部焊接,第一缸体2的左侧内壁设置有第一弹片8,第一缸体2的右侧内壁设置有第二弹片9,第一缸体2的左侧开设有第一通电孔,第二弹片9受挤压发生弹性形变时可与第二火线11接触,第一通电孔位于第一弹片8的左侧,第一通电孔内套设有第一火线10,第一缸体2的右侧开设有第二通电孔,第二通电孔内套设有第二火线11,第二通电孔位于第二弹片9的右侧,第一推杆4与第一缸体2均为绝缘材质,通过上述结构实现对电池仓12的自动控温,使电池保持在最佳工作温度,提高电池的利用效率;
25.实施例2:如图1、图4和图5所示,电池仓12的两侧内壁顶部铰接有第四连杆44,电池仓12的两侧内壁底部铰接有第五连杆45,第四连杆44相互靠近的一端均铰接有第一t型块15,通过向两侧挤压卡块18可以第一弹簧16发生弹性形变,第五连杆45相互靠近的一端均铰接有第二t型块46,第一t型块15的底部焊接有第一弹簧16,第一弹簧16远离第一t型块15的一端与第二t型块46焊接,第一t型块15相互靠近的一侧均铰接有第一连杆13,第二t型块46相互靠近的一侧均铰接有第二连杆14,第一弹簧16通过自身的弹力使卡块18对电池进行夹紧,第一连杆13相互靠近的一端铰接有卡块18,第二连杆14远离第二t型块46的一端与卡块18铰接,电池仓12的内部放置有电池,电池位于两个卡块18之间,电池的正极与正极触点7电性连接,通过弹簧、连杆与卡块18的配合,实现电池的快速安装;
26.实施例3:如图1和图3所示,防尘箱17的顶部内壁通过螺栓固定连接有驱动电机和推杆电机,驱动电机的输出端焊接有第一转轴19,第一转轴19的外圈焊接有第一皮带轮,第一皮带轮通过皮带带动第二皮带轮转动,第一转轴19的左端焊接有第一齿轮20,推杆电机的输出端焊接有固定套47,固定套47的内圈转动连接有第二转轴22,第二转轴22的外圈焊接有第二齿轮21,第二齿轮21与第一齿轮20啮合,第二转轴22的右端焊接有第一圆台23,第一圆台23通过转动可以使右侧第三圆台25转动,第二转轴22的左端焊接有第二圆台24,控温箱1的顶部通过螺栓连接有降温外机,第一火线10远离第一缸体2的一端与降温外机的正极相接通,控温箱1的顶部内壁通过螺栓连接加热器,第二火线11远离第一缸体2的一端与加热器的正极相接通,当导杆5运动使第二弹片9发生形变时,加热器通电工作,控温箱1的底部内壁通过螺栓固定连接有水泵,水泵的主动轮内圈套设有贯穿并延伸至水泵外的第三转轴27,第三转轴27的右端焊接有第二皮带轮,第二皮带轮与第一皮带轮通过皮带连接,第二皮带轮转动可以使水泵进入工作状态,控温箱1的底部内壁开设有贯穿并延伸至防尘箱17顶部内壁的第一通孔,皮带位于第一通孔内,降温外机和加热器的负极均与电池的负极电性连接,冷却箱26的左侧内壁通过螺栓固定安装有风扇,风扇与降温外机电性连接,当风扇通电后,可以将蒸发器表面的低温吹向分流冷却管,降温外机的输出端安装有通风管,通风管远离降温外机的一端连接有蒸发器,蒸发器与冷却箱26的背部内壁通过螺栓连接,冷却箱26的顶部内壁通过螺栓固定安装有分流冷却管,分流冷却管受低温影响对管路内的水进行降温,分流冷却管的顶端通过螺纹连有贯穿并延伸至加热箱43内的第五水管42,分流冷却管的底端通过螺纹连接有贯穿并延伸至水泵内的第二水管29,加热箱43的顶部内壁通过螺栓固定安装有分流加热管,分流加热管可通过外部缠绕的加热丝对管路内的水进行加热,分流加热管的外圈螺旋缠绕有加热丝,加热丝与加热器电性连接,分流加热管的底部通过螺纹连接有贯穿并延伸至水泵内的第一水管28,第五水管42远离冷却箱26的一端与加热
分流管的顶端通过螺纹连接,通过对水路的控制,避免了水冷或者水加热时,温度不断变换的同一水体会使水管加速老化或者爆裂;
27.实施例4:如图1和图3所示,第一水管28的外圈分别开设有第一进水口和第一出水口,第一进水口通过螺纹连接有第一单向阀31,第二水管29的外圈分别开设有第二进水口和第二出水口,通过第二进水口可以向第二水管29内泵水,第二进水口通过螺纹连接有第二单向阀30,防尘箱17的两侧内壁均通过螺栓固定安装有第二缸体33,第二缸体33的内壁套设有第二活塞34,防尘箱17的底部内壁通过螺栓固定安装有两个水箱41,两个水箱41分别储水,防止冷热水混合,第一单向阀31和第二单向阀30的进水口均通过螺纹连接有贯穿并延伸至第二缸体33内的第三水管32,第二缸体33的底部开设有第三进水口,第三进水口的内圈通过螺纹连接有第三单向阀38,第三单向阀38使第四水管39内的水只能单向泵入第二缸体33内,第三单向阀38的进水口通过螺纹连接有第四水管39,第四水管39远离第三单向阀38的一端贯穿并延伸至水箱41内,水箱41的顶部开设有第四进水口,第四进水口的内壁通过螺纹连接有回水管40,回路管道内的水可通过回水管40流回水箱41内,回水管40远离水箱41的一端通过螺纹连接有磁通阀,磁通阀分别与第一出水口和第二出水口通过螺纹连接,左侧磁通阀与冷却箱26电性连接,右侧磁通阀与加热箱43电性连接,防尘箱17的顶部内壁焊接有两个第二固定柱37,第二固定柱37为第三圆台25提供支撑,第二固定柱37的底端转动连接有第三圆台25,第三圆台25的底端焊接有第一固定柱36,第一固定柱36的外圈转动连接有第三连杆35,第三连杆35远离第一固定柱36的一端与第二活塞34相互靠近的一侧铰接,通过对处理后的水进行再利用,实现更加快速高效的进行控温,减少了电能消耗。
28.本发明中,当新能源汽车在行驶过程中因电池长时间放电发热产生高温时,第一缸体2内的防冻液受热膨胀,膨胀的防冻液通过第一活塞3使第一推杆4向下移动,第一推杆4使导杆5向下移动,移动的导杆5接触并挤压第一弹片8,第一弹片8受挤压与第一火线10接触,此时电池的正极通过正极触点7、导电弹簧6、导杆5、第一弹片8、第一火线10使降温外机通电,降温外机通电后产生冷气并通过通风管将冷气传输至蒸发器内,同时风扇转动,将蒸发器表面的低温吹向冷却箱26内的分流冷却管,通过流经分流冷却管内的水对电池仓12进行冷却,当新能源汽车在寒冷的气温下进行启动或充电时,第一缸体2内的防冻液受低温影响体积收缩同时配合导电弹簧6的弹力使导杆5向上移动,使电池的正极通过正极触点7、导电弹簧6、导杆5、第二弹片9、第二火线11使加热器通电,加热器通电后通过电热丝对分流加热管进行加热,通过流经分流加热管内的水对电池仓12进行加热,通过对电池仓12的自动控温,使电池保持在最佳工作温度,提高电池的利用效率;
29.当需要向电池仓12内放入电池时,将电池的顶部与正极触点7的底部对齐,电池的底部与电池仓12的底部内壁对齐后将电池由正面向背面放入电池仓12内,电池的底部通过向两侧挤压卡块18的斜面,卡块18受挤压向两侧移动,移动的卡块18通过第一连杆13、第二连杆14、第四连杆44和第五连杆45对第一弹簧16进行挤压,直至电池被卡块18卡住,卡住电池的卡块18在第一弹簧16的弹力影响下相互靠近,直至将电池夹紧固定,实现电池的快速安装;
30.当冷却箱26通电后,驱动电机和推杆电机启动,驱动电机通过第一转轴19使第一齿轮20和第一皮带轮转动,第一皮带轮通过皮带使第二皮带轮转动,第二皮带轮通过第三转轴27使水泵的主动轮转动并进入工作状态,同时第一齿轮20通过第二齿轮21使第二转轴
22转动,第二转轴22转动使第一圆台23和第二圆台24转动,此时推杆电机通过向左移动固定套47直至第二圆台24的斜面与左侧第三圆台25的斜面贴合,使第二圆台24通过摩擦带动第三圆台25转动,第三圆台25通过第一固定柱36使左侧第三连杆35带动左侧第二活塞34做往复运动,左侧第二活塞34通过往复运动将左侧水箱41内的水由左侧第四水管39、第三水管32泵入第二水管29内,待向第二水管29内泵入一定量水后,推杆电机再次动作,使第二圆台24与左侧第三圆台25解除接触关系使左侧第二活塞34停止泵水,同时进入工作状态的水泵将第二水管29内的水泵向冷却箱26内的分流冷却管内进行冷却,冷却后的水通过第二水管29、第五水管42、和第一水管28形成的回路通道对电池仓12不断进行冷却降温,同理,右侧水箱41内的水通过第一单向阀31进入第一水管28内,并经由加热箱43进行加热,再通过管路对电池仓12进行加热,需要注意的是,当电池温度降低至15-40度之间时,降温外机不再工作,同时驱动电机复位,左侧磁通阀打开,因为驱动电机还在使水泵工作,所以回路通道内的水在水泵和重力的作用下通过左侧磁通阀和左侧回水管40回收至左侧水箱41内,一定时间后关闭驱动电机和磁通阀,此时回路通道内的水也全部抽走,当对电池进行加热至15-40度之间时,工作原理相同;通过对水路的控制,避免了水冷或者水加热时,温度不断变换的同一水体对管道造成的加速老化、爆裂等不利影响;
31.因为加热和冷却后的水是分开储藏的,所以当电池需要再次加热或降温时,可以直接将左侧或者右侧的水箱41内已经进行温度处理后的水泵入回路通道内,可以更加快速高效的进行控温,不需要将已经冷却过的水进行加热或已经加热后的水进行冷却,减少了电能消耗。
32.应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改。
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