CN109713397A - 一种新能源汽车电池包散热装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车电池包散热装置，包括电池包和控制装置，电池包设有进风口和出风口，进风口连通汽车空调的冷风风道，进风口连接有供风装置，出风口连通汽车空调的暖风风道，出风口连通排风口，该排风口与汽车外部环境连通，进风口与汽车空调的冷风风道以及供风装置之间设有第一选择连通装置，出风口与汽车空调的暖风风道以及排风口之间设有第二选择连通装置。通过将电池包的散热***与空调***结合，布局合理，不仅能提升电池的散热性能，更能节省资源，提高汽车的舒适性，绿色环保。一种新能源汽车电池包散热装置的控制方法，利用空调***提供低温空气冷却，既增加了新能源汽车的乘坐舒适性，又实现了绿色环保的目的。

Description

一种新能源汽车电池包散热装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车配件领域，特别是涉及一种新能源汽车电池包散热装置及其控制方法。

背景技术

现如今能源与环境问题日益凸显，节能减排日益迫切，新能源汽车快速发展，磷酸铁锂电池作为新能源汽车的动力来源。在电池放电的过程中，同时放出大量的热量，若不能及时将这些热量散去，将导致电池的工作环境恶劣，影响电池的使用寿命，甚至引发安全事故；若直接将这些热量散发到大气中，则浪费了这部分的能量。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种新能源汽车电池包散热装置，其能高效地转移并利用电源工作时散发的热量，不仅能提升电池的散热性能，更能节省资源，提高汽车的舒适性，绿色环保。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种新能源汽车电池包散热装置的控制方法，其能配合电池包散热装置使用，高效地转移并利用电源工作时散发的热量，不仅能提升电池的散热性能，更能节省资源。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新能源汽车电池包散热装置，包括电池包和控制装置，电池包设有进风口和出风口，进风口连通汽车空调的冷风风道，进风口连接有供风装置，出风口连通汽车空调的暖风风道，出风口连通排风口，该排风口与汽车外部环境连通，进风口与汽车空调的冷风风道以及供风装置之间设有第一选择连通装置，出风口与汽车空调的暖风风道以及排风口之间设有第二选择连通装置。

进一步，出风口与汽车空调的暖风风道之间还设有加热器芯，暖风风道设有温度传感器，控制装置接受温度传感器的信号并控制加热器芯的启闭。

进一步，电池包包括若干个交替排列布置的电池模组，电池模组包括若干个叠放在一起的电芯组成的电池组和若干个叠放在一起的相变材料板，相邻两个电芯之间设有铝均热板，铝均热板的两侧面分别与两个电芯的侧面贴合，铝均热板从电芯之间向外延伸出一段距离，铝均热板延伸出的部分设置在相变材料板之间，相变材料板与铝均热板间隔设置，相邻的两个相变材料板之间还设有紫铜鳍片，紫铜鳍片由相变材料板之间向远离电芯的方向延伸出一段距离。

进一步，紫铜鳍片对准电池包的出风口和进风口之间的风道。

进一步，进风口与供风装置之间设有第一电控开关，进风口与空调的冷风风道之间设有第二电控开关，出风口与排风口之间设有第三电控开关，电池包的出风口与空调的暖风风道之间设有第四电控开关，第一电控开关、第二电控开关、第三电控开关以及第四电控开关有控制装置控制启闭。

进一步，第一电控开关、第二电控开关、第三电控开关和第四电控开关均为电磁阀。

进一步，进风口、汽车空调的冷风风道以及供风装置之间设有第一三通电磁阀，排风口、汽车空调的暖风风道以及排风口之间设有第二三通电磁阀。

进一步，供风装置为转页风扇、风机、负压风扇中的任意一种。

进一步，控制装置为单片机。

一种新能源汽车电池包散热装置的控制方法，包括如下模式，强制通风模式、暖风供给模式和空调冷却模式；

强制通风模式，进风口接通供风装置，出风口接通排风口，电池包余热通过出风口和排风口排放至大气；

暖风供给模式，进风口接通供风装置，出风口接通汽车空调的暖风风道，电池包余热通过出风口传至汽车空调的暖风风道；

空调冷却模式，进风口接通汽车空调的冷风风道，出风口接通排风口，电池包的余热通过出风口排放至大气；

温度传感器测量空调的暖风风道的温度，将收集的数据传给单片机，若温度过高或过低，则通过单片机控制第二选择连通装置，以减少暖风供给，或接通加热器芯以加热空气。

总的说来，本发明具有如下优点：

一种新能源汽车电池包散热装置，包括电池包和控制装置，电池包设有进风口和出风口，进风口连通汽车空调的冷风风道，进风口连接有供风装置，出风口连通汽车空调的暖风风道，出风口连通排风口，该排风口与汽车外部环境连通，进风口与汽车空调的冷风风道以及供风装置之间设有第一选择连通装置，出风口与汽车空调的暖风风道以及排风口之间设有第二选择连通装置。通过将电池包的散热***与空调***结合，布局合理，不仅能提升电池的散热性能，更能节省资源，提高汽车的舒适性，绿色环保。

一种新能源汽车电池包散热装置的控制方法，可以实现在电池包需要大强度散热的时候，利用空调***提供低温空气冷却，使电池包的温度保持在最佳工作温度范围，提升电池包的热均匀性，提高电池包的动力性能和使用寿命，此外，为充分利用电池包排出的高温空气，将其引导至空调的暖风风道，为车内提供暖气，既增加了新能源汽车的乘坐舒适性，又实现了绿色环保的目的。

附图说明

图1为本发明一种新能源汽车电池包散热装置的结构示意图。

图2为本发明一种新能源汽车电池包散热装置的控制装置的电路图。

图3为本发明一种新能源汽车电池包散热装置的另外一种实施方式的结构示意图。

图4为本发明一种新能源汽车电池包散热装置的另外一种实施方式的控制装置的电路图。

图5为发明一种新能源汽车电池包散热装置的电池模组的立体结构示意图。

图6为发明一种新能源汽车电池包散热装置的电池包内电池模组的立体排列结构示意图。

其中图1至图6中包括有：

1——冷风风道、2——暖风风道、3——加热器芯、4——排风口、5——第一电磁阀、6——第二电磁阀、7——第三电磁阀、8——第四电磁阀、9——电池包、10——转页风扇、11——单片机、12——温度传感器、13——电池组、14——铝均热板、15——复合相变材料板、16——紫铜鳍片、17——第一三通电磁阀、18——第二三通电磁阀。

具体实施方式

下面来对本发明做进一步详细的说明。

实施例1、

如图1、图2所示，一种新能源汽车电池包散热装置，包括电池包9和控制装置，控制装置为单片机11。电池包9设有进风口和出风口，进风口连通汽车空调的冷风风道1，进风口连接有供风装置，供风装置为转页风扇10。出风口连通汽车空调的暖风风道2，出风口连通排风口4，该排风口4与汽车外部环境连通，进风口与供风装置之间设有第一电控开关，进风口与空调的冷风风道1之间设有第二电控开关，出风口与排风口4之间设有第三电控开关，电池包9的出风口与空调的暖风风道2之间设有第四电控开关，第一电控开关、第二电控开关、第三电控开关以及第四电控开关有控制装置控制启闭。第一电控开关、第二电控开关、第三电控开关和第四电控开关均为电磁阀。

出风口与汽车空调的暖风风道2之间还设有加热器芯3，暖风风道2设有温度传感器12，控制装置接受温度传感器12的信号并控制加热器芯3的启闭。

如图5、图6所示，电池包9包括若干个交替排列布置的电池模组，电池模组包括若干个叠放在一起的电芯组成的电池组13和若干个叠放在一起的相变材料板，相邻两个电芯之间设有铝均热板14，铝均热板14的两侧面分别与两个电芯的侧面贴合，铝均热板14从电芯之间向外延伸出一段距离，铝均热板14延伸出的部分设置在相变材料板之间，相变材料板与铝均热板14间隔设置，相邻的两个相变材料板之间还设有紫铜鳍片16，紫铜鳍片16由相变材料板之间向远离电芯的方向延伸出一段距离。紫铜鳍片16对准电池包9的出风口和进风口之间的风道。复合相变材料板15是由石蜡在熔化后通过真空浸入的方式，使石蜡完全浸入聚氨酯软泡沫铜，并对板件上下表面进行校平，制成复合相变材料板15。

一种新能源汽车电池包散热装置的控制方法，包括如下模式，强制通风模式、暖风供给模式和空调冷却模式；强制通风模式，进风口接通供风装置，出风口接通排风口4，电池包9余热通过出风口和排风口4排放至大气；暖风供给模式，进风口接通供风装置，出风口接通汽车空调的暖风风道2，电池包9余热通过出风口传至汽车空调的暖风风道2；空调冷却模式，进风口接通汽车空调的冷风风道1，出风口接通排风口4，电池包9的余热通过出风口排放至大气；温度传感器12测量空调的暖风风道2的温度，将收集的数据传给单片机11，若温度过高或过低，则通过单片机11控制第二选择连通装置，以减少暖风供给，或接通加热器芯3以加热空气。

总的说来，本发明具有如下优点：

一种新能源汽车电池包散热装置，包括电池包9和控制装置，电池包9设有进风口和出风口，进风口连通汽车空调的冷风风道1，进风口连接有供风装置，出风口连通汽车空调的暖风风道2，出风口连通排风口4，该排风口4与汽车外部环境连通，进风口与汽车空调的冷风风道1以及供风装置之间设有第一选择连通装置，出风口与汽车空调的暖风风道2以及排风口4之间设有第二选择连通装置。通过将电池包9的散热***与空调***结合，布局合理，不仅能提升电池的散热性能，更能节省资源，提高汽车的舒适性，绿色环保。

一种新能源汽车电池包散热装置的控制方法，可以实现在电池包9需要大强度散热的时候，利用空调***提供低温空气冷却，使电池包9的温度保持在最佳工作温度范围，提升电池包9的热均匀性，提高电池包9的动力性能和使用寿命，此外，为充分利用电池包9排出的高温空气，将其引导至空调的暖风风道2，为车内提供暖气，既增加了新能源汽车的乘坐舒适性，又实现了绿色环保的目的。

本发明的工作原理如下：电池模组由电池组13、铝均热板14、复合相变材料板15和紫铜鳍片16组成，其中若干个电芯叠放组成的电池组13放置在密闭的箱内，铝均热板14一部分贴在电芯表面，另一部分贴在复合相变材料板15上，紫铜鳍片16一部分贴在复合相变材料板15上，并紧贴铝均热板14，另一部分暴露在空气中；电池包9由电池模组交替排列布置，左右各设有两个进风口和两个出风口，可组成强制通风模式、暖风供给模式和空调冷却模式；所述的强制通风模式，进风口接通转页风扇10，余热通过出风口排放至大气；暖风供给模式，进风口接通转页风扇10，余热通过出风口传至汽车空调的暖风风道2；空调冷却模式，进风口连接汽车空调的冷风风道1，余热通过出风口排放至大气；所述单片机11控制第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀7以及第四电磁阀8，控制相应风道的接通和闭合，温度传感器12安装在暖风风道2口，测量暖风的温度，其作用是将收集的数据传给单片机11。在新能源汽车电池包9温度正常时，只需以强制通风进行冷却，直接将空气排至大气；在电池包9温度过高时，需要强度更高的散热时，打开冷风风道1的第二电磁阀6，利用空调***提供低温空气冷却，使电池的温度保持在最佳工作温度范围，提升电池组13热均匀性，提高电池的动力性能和使用寿命。此外，为充分利用电池包9排出的高温空气，将其引导至空调的暖风风道2，为车内提供暖气，在暖风风道2安装温度传感器12和加热器芯3，是为在暖风温度不足时，额外加热空气，或在暖风温度过高时，由单片机11控制电磁阀，同时打开两个出风口，减少进入暖风风道2的空气量，起到调节暖风温度的作用。

实施例2、

本实施例与实施例1的主要结构相同，相同之处在此不在赘述，不同之处在于：

如图3、图4所示，进风口、汽车空调的冷风风道1以及供风装置之间设有第一三通电磁阀17，排风口4、汽车空调的暖风风道2以及排风口4之间设有第二三通电磁阀18。其原理与实施例1相同。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：包括电池包和控制装置，电池包设有进风口和出风口，进风口连通汽车空调的冷风风道，进风口连接有供风装置，出风口连通汽车空调的暖风风道，出风口连通排风口，该排风口与汽车外部环境连通，进风口与汽车空调的冷风风道以及供风装置之间设有第一选择连通装置，出风口与汽车空调的暖风风道以及排风口之间设有第二选择连通装置。

2.按照权利要求1所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：出风口与汽车空调的暖风风道之间还设有加热器芯，暖风风道设有温度传感器，控制装置接受温度传感器的信号并控制加热器芯的启闭。

3.按照权利要求1所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：电池包包括若干个交替排列布置的电池模组，电池模组包括若干个叠放在一起的电芯组成的电池组和若干个叠放在一起的相变材料板，相邻两个电芯之间设有铝均热板，铝均热板的两侧面分别与两个电芯的侧面贴合，铝均热板从电芯之间向外延伸出一段距离，铝均热板延伸出的部分设置在相变材料板之间，相变材料板与铝均热板间隔设置，相邻的两个相变材料板之间还设有紫铜鳍片，紫铜鳍片由相变材料板之间向远离电芯的方向延伸出一段距离。

4.按照权利要求1所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：紫铜鳍片对准电池包的出风口和进风口之间的风道。

5.按照权利要求1所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：进风口与供风装置之间设有第一电控开关，进风口与空调的冷风风道之间设有第二电控开关，出风口与排风口之间设有第三电控开关，电池包的出风口与空调的暖风风道之间设有第四电控开关，第一电控开关、第二电控开关、第三电控开关以及第四电控开关有控制装置控制启闭。

6.按照权利要求5所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：第一电控开关、第二电控开关、第三电控开关和第四电控开关均为电磁阀。

7.按照权利要求1所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：进风口、汽车空调的冷风风道以及供风装置之间设有第一三通电磁阀，排风口、汽车空调的暖风风道以及排风口之间设有第二三通电磁阀。

8.按照权利要求1所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：供风装置为转页风扇、风机、负压风扇中的任意一种。

9.按照权利要求1所述的一种新能源汽车电池包散热装置，其特征在于：控制装置为单片机。

10.一种权利要求1至9任意一项新能源汽车电池包散热装置的控制方法，其特征在于：包括如下模式，强制通风模式、暖风供给模式和空调冷却模式；

强制通风模式，进风口接通供风装置，出风口接通排风口，电池包余热通过出风口和排风口排放至大气；

暖风供给模式，进风口接通供风装置，出风口接通汽车空调的暖风风道，电池包余热通过出风口传至汽车空调的暖风风道；

空调冷却模式，进风口接通汽车空调的冷风风道，出风口接通排风口，电池包的余热通过出风口排放至大气；

温度传感器测量空调的暖风风道的温度，将收集的数据传给单片机，若温度过高或过低，则通过单片机控制第二选择连通装置，以减少暖风供给，或接通加热器芯以加热空气。