CN112864521B - 一种新能源汽车的电池箱 - Google Patents

一种新能源汽车的电池箱 Download PDF

Info

Publication number
CN112864521B
CN112864521B CN202110438719.3A CN202110438719A CN112864521B CN 112864521 B CN112864521 B CN 112864521B CN 202110438719 A CN202110438719 A CN 202110438719A CN 112864521 B CN112864521 B CN 112864521B
Authority
CN
China
Prior art keywords
threaded rod
battery
temperature
box
temperature sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110438719.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112864521A (zh
Inventor
王冠琴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weifang University of Science and Technology
Original Assignee
Weifang University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weifang University of Science and Technology filed Critical Weifang University of Science and Technology
Priority to CN202110438719.3A priority Critical patent/CN112864521B/zh
Publication of CN112864521A publication Critical patent/CN112864521A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112864521B publication Critical patent/CN112864521B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本申请提供一种新能源汽车的电池箱，在装置方面，在电池箱内部设置有多个温度传感器，并同时配置有两套降温装置和一套升温装置。当各温度传感器检测到的温度均值过高时，启动第一套降温装置，当检测到的温度均值过高，且存在某一处温度明显异常的情况下，启动第二套降温装置，起到快速降温的效果。当室内外温度较低时，需要启动发热单元，并以一个较低的发热功率值运行，当各温度传感器检测到的温度均值过低时，则需要以一个较高的发热功率值运行发热单元，以达到电池正常充电的需要。本申请提供的新能源汽车的电池箱，提供及时且精准的双向控温，保护电池的同时降低新能源车的***风险。

Description

一种新能源汽车的电池箱
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车的电池箱。
背景技术
新能源汽车主要包括混合动力汽车和纯电动汽车两类，其中，纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。电池是新能源汽车的核心，电池的好坏直接影响到新能源汽车的性能。电池一般需要放置在新能源汽车的电池箱内，以达到保护电池的目的。
但是，电池箱的密闭结构容易增加蓄电池的温控难度。当汽车长时间高速行驶时耗电量大，迫使电池极板急剧烈反应，电池外壳的热度将急剧升高。在电池箱这种密闭空间下，很容易导致蓄电池异常发热，损伤电池性能，导致电池寿命下降，甚至影响电动汽车的行驶安全。基于上述不利影响，可以通过改善电池本身性能，提升电池容量及充放电性能来缓解，但是电池研发的难度大、成本高，且周期长，为了快速找到解决方案，设计一种新型电池箱结构也是一种很好的切入点。
针对以上弊端，现有电池箱通常通过测温装置配合简单的散热元件进行温度调控，无论是测温精度还是温度调节的及时性均无法得到满足，威胁电动汽车的行驶安全。另外，现有温度调控技术多集中在降温方面，常常忽视因电池温度过低导致的电池容量下降以及充电不顺的情况。因此，研发一种能够温度双向调节且满足调控及时性需求的电池箱是延长电池寿命、确保汽车安全性不可缺少的一环。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种新能源汽车的电池箱，以解决背景技术中电池箱无法满足双向控温且控温不及时的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的，第一方面，本申请提供一种新能源汽车的电池箱，包括箱体、箱盖以及设置于所述箱体内的电池托盘，所述电池托盘上可拆卸设有多个支撑板，所述支撑板将所述电池托盘与所述箱体形成的空间分隔成多个用于容纳电池的容纳腔；所述箱体相对的两个侧壁上分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，所述支撑板两侧的外壁上分别设置有第三温度传感器和第四温度传感器，所述箱体侧壁上设置有发热单元，所述箱盖内侧设置有第一风机以及与所述第一风机相连通的第一通风孔，所述电池托盘和所述箱体底部分别设置有第二通风孔和第三通风孔；所述电池托盘下方的箱体内设置有电池托盘的升降装置，所述升降装置包括驱动电机和螺纹杆，所述螺纹杆靠近所述箱体的一端可转动的固定于箱体底部，所述螺纹杆的另一端与伸缩套螺纹连接，所述伸缩套与所述电池托盘的底部相连接，所述螺纹杆与所述驱动电机上均设置有传动齿轮，所述螺纹杆和所述驱动电机通过传动齿轮和缠绕在所述传动齿轮上的传动链条连接；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器、所述发热单元、所述第一风机、所述驱动电机均与控制器电连接。
优选的，所述螺纹杆包括主动螺纹杆、第一从动螺纹杆和第二从动螺纹杆，所述主动螺纹杆、第一从动螺纹杆和第二从动螺纹杆的下部分别固定有传动齿轮，所述驱动电机与所述主动螺纹杆之间、所述主动螺纹杆与所述第一从动螺纹杆之间、所述第一从动螺纹杆与所述第二从动螺纹杆之间分别通过传动齿轮和缠绕在传动齿轮上的传动链条连接。
优选的，所述电池托盘的上表面设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第二风机，所述第二风机与所述控制器相连。
优选的，所述支撑板包括横板，以及在所述横板上间隔设置的多个竖板，所述竖板表面设置有凹部和凸部，所述第三温度传感器和第四温度传感器设置于所述凹部内。
优选的，所述箱盖内设置有腔体，所述腔体外设置有隔热层，所述腔体顶部设置有注水口，所述腔体底部设置有多个出水口，所述出水口处设置有第一电磁阀，所述竖板为中空结构，所述中空结构内存储有制冷剂，所述竖板的顶部设置有与所述出水口配合的入水口，所述竖板上表面设置有压力传感器，所述第一电磁阀、压力传感器均与所述控制器电连接。
优选的，所述箱体的内壁上设置有传送装置，所述传送装置包括至少一组传送辊，所述传送辊的至少一端通过固定板连接。
优选的，所述箱体两侧内壁分别设置有用于支撑所述电池托盘的支撑台，所述支撑台顶部固定有弹性件。
第二方面，本申请提供一种新能源汽车的电池箱的控制方法，所述方法包括：
获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器检测到的温度数据；
当所述温度数据的平均值高于第一高温阈值时，启动第一风机；
当所述温度数据的平均值高于第一高温阈值且所述温度数据中任意一个温度数据高于第二高温阈值时，关闭第一风机，启动升降装置；
当所述温度数据的平均值低于第一低温阈值时，以第一发热功率值启动发热单元；
当所述温度数据的平均值低于第二低温阈值时，以高于所述第一发热功率值的第二发热功率值启动发热单元。
优选的，所述当所述温度数据的平均值高于第一高温阈值且所述温度数据中任意一个温度数据高于第二高温阈值时，关闭第一风机，启动升降装置之后，还包括：
检测压力传感器上报的压力检测值是否大于预设压力值；
如所述压力检测值大于预设压力值，则开启所述第一电磁阀。
本发明实施例提供的技术方案可以包含以下有益效果：
本申请提供一种新能源汽车的电池箱，在装置方面，在电池箱内部设置有多个温度传感器，通过对电池侧面、底面的全面测温，确保检测的准确性。在电池箱内同时配置有两套降温装置和一套升温装置。当各温度传感器检测到的温度均值过高时，启动第一套降温装置，即通过第一风机转动，促进箱体内空气沿着第一通风孔、第二通风孔、第三通风孔流动，增强箱体内空气流动性，起到降温效果。当检测到的温度均值过高，且存在某一处温度明显异常的情况下，表面电池可能出现短路、自然等严重事件，如不采取措施及时降温，可能损伤车辆甚至威胁人身安全，此时，启动第二套降温装置，即通过升降装置带动支撑板上升，利用支撑板将箱盖顶开，车头进气格栅内的大量空气瞬间进入箱体内，起到快速降温的效果。另外，当室内外温度较低时，电池箱内部的温度也会随之下降，当各温度传感器检测到的温度均值较低时，则会影响电池正常充电和电池寿命，此时，需要启动发热单元，并以一个较低的发热功率值运行，以免温度升高过快，影响电池箱内部的温度平衡，同时导致电池局部过热，影响电池正常使用；当各温度传感器检测到的温度均值过低时，则需要以一个较高的发热功率值运行发热单元，以达到电池正常充电的需要。本申请提供的新能源汽车的电池箱及其基础上的控制方法，能够提供及时且精准的双向控温，保护电池的同时降低新能源车的***风险。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，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为本发明实施例提供的第一种新能源汽车的电池箱的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种螺纹杆的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种新能源汽车电池箱控制方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的第二种新能源汽车的电池箱的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第一从动螺纹杆的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第二从动螺纹杆的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第一种支撑板结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第三种新能源汽车的电池箱的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的第二种支撑板的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的第三种新能源汽车电池箱的工作状态示意图；
图11为本发明实施例提供的第二种支撑板的局部放大示意图；
图12为本发明实施例提供的一种箱盖的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的另一种新能源汽车电池箱控制方法的流程示意图；
图14为本发明实施例提供的一种传送装置的结构示意图；
图15为本发明实施例提供一种电池托盘底面的结构示意图；
图中所示：
1-箱体、2-箱盖、3-电池托盘、4-支撑板、5-容纳腔、6-发热单元、7-螺纹杆、8-伸缩套、9-传动齿轮、10-传动链条；11-第一温度传感器、12-第二温度传感器、13-第三温度传感器、14-第四温度传感器、15-制冷剂、16-固定板、17-传送辊、18-驱动电机、19-第三通风孔、21-腔体、22-第一风机、23-第一通风口、24-第二凹槽、31-第二通风孔、32-第一凹槽、33-第二风机、34-支撑台、341-弹性件、35-第三凹槽、41-横板、42-竖板、71-主动螺纹杆、72-第一从动螺纹杆、73-第二从动螺纹杆；211-注水口、212-出水口、213-第一电磁阀、214-隔热层、311-第二电磁阀、421-凹部、422-凸部、423-入水口、424-压力传感器、425-凸起。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将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，都应当属于本发明的保护范围。
针对现有技术中的不足，本方案提供一种新能源汽车的电池箱。请参考附图1和附图2，所示分别为本发明实施例提供的第一种新能源汽车的电池箱的结构示意图和本发明实施例提供的一种螺纹杆的结构示意图。由附图1和图2可知，本申请提供的电池箱包括箱体1、箱盖2以及设置于所述箱体1内的电池托盘3，所述电池托盘3上可拆卸设有多个支撑板4，所述支撑板4将所述电池托盘3与所述箱体1形成的空间分隔成多个用于容纳电池的容纳腔5。所述箱体1相对的两个侧壁上分别设置有第一温度传感器11和第二温度传感器12，所述支撑板4两侧的外壁上分别设置有第三温度传感器13和第四温度传感器14，以上各传感器可用于检测容纳腔5内不同位置的实时温度，避免单点检测准确性不足带来的***性风险。在所述箱体1侧壁上还设置有发热单元6，所述箱盖2内侧设置有第一风机22以及与所述第一风机22相连通的第一通风孔23，所述电池托盘3和所述箱体1底部分别设置有第二通风孔31和第三通风孔19。在本实施例中，发热单元6可为散热片或者散热丝，作为升温元件，能够在电池箱内温度较低时提供热量，改善电池由于温度过低导致的容量下降和充电困难的难题；第一风机22作为降温元件，能够在电池箱内温度较高时促进箱体1内部的空气流动，在一定程度上起到降温效果。
本实施例中，电池箱还设置有电池托盘3的升降装置，当第一风机22的作用不足以达到预期的降温效果时，则启动升降装置，利用电池托盘3将箱盖2顶开，车头进气格栅内的大量空气可瞬间进入箱体内，起到快速降温的效果。具体的，升降装置设置在电池托盘3下方的箱体1内，所述升降装置包括驱动电机18和螺纹杆7，所述螺纹杆7靠近所述箱体1的一端可转动的固定于箱体1底部，所述螺纹杆7的另一端与伸缩套8螺纹连接，所述伸缩套8与所述电池托盘3的底部卡接或固定连接，所述螺纹杆7与所述驱动电机18上均设置有传动齿轮9，所述螺纹杆7和所述驱动电机18通过传动齿轮9和缠绕在所述传动齿轮9上的传动链条10连接。
当温度过热时，启动驱动电机18，驱动电机18旋转，并通过传动齿轮9和传动链条10带动螺纹杆7同向转动，螺纹杆7转动可使与其螺纹连接的伸缩套8向上移动，从而将电池托盘3的高度提升，直到支撑板4与箱盖2接触并将其顶开，使蓄电池暴露出来，利用车头处进气格栅的进气，及时对蓄电池进行散热降温。本实施例中，容纳腔5放置的蓄电池的高度低于支撑板4的高度，电池托盘3上升的高度，可控制至蓄电池暴露1/4-1/2，无需将电池托盘3全部顶出，以节约空间。当容纳腔5内温度降低至预设区间时，再次启动驱动电机18反向旋转，通过螺纹杆7带动伸缩套8向下移动，从而将支撑板4降至箱盖2内部，回到原始状态。
另外，本实施例中，第一温度传感器11、所述第二温度传感器12、所述第三温度传感器13、所述第四温度传感器14、所述发热单元6、所述第一风机22、所述驱动电机18均与控制器（图中未示出）相连接。连接方式不限于电连接，也可以是通讯连接等其他可实现控制的连接方式。
在蓄电池暴露出来一段时间以后，电池与外界的能量交换将减缓并逐渐趋于热平衡状态，电池箱内部与外界温度逐渐接近。外界温度越高，电池箱内部散热越困难，且达到平衡温度的时间越长。为了应对外界的高温状况，并且提高外界与电池箱内部热交换效率，本申请其他优选实施例中，在电池托盘3的上表面设置有多个第一凹槽32，所述第一凹槽32内设置有第二风机33，所述第二风机33与所述控制器相连。在启动升降装置一段时间（如10-30S）后，若容纳腔5内的温度仍无法降低至适宜温度，则可通过第二风机33将容纳腔5内的热空气强制排出，打破电池箱与外界的自然平衡，促进容纳腔5内的空气循环。
基于上述实施例提供的电池箱结构，本申请实施例中还提供一种新能源汽车的电池箱的控制方法。请参考附图3，所示为本发明实施例提供的一种新能源汽车电池箱控制方法的流程示意图。由附图3可知，该方法包括以下步骤：
步骤S101：获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器检测到的温度数据。以上温度数据可对应记为T1、T2、T3、T4。
步骤S102：当所述温度数据的平均值高于第一高温阈值时，启动第一风机。即T＞th1时，启动第一风机，其中，T为T1、T2、T3、T4的平均值，th1为第一高温阈值，th1根据实际试验可为30-34℃之间的某一预设值。例如，当T＞33℃时，启动第一风机，第一风机通过快速旋转，使得外部空气通过第一通风孔23快速进入箱体1内部，增强容纳腔5内的空气流动性，促使电池与冷空气进行热量交换，从而达到为电池降温的目的。
步骤S103：当所述温度数据的平均值高于第一高温阈值且所述温度数据中任意一个温度数据高于第二高温阈值时，关闭第一风机，启动升降装置。即T＞th1且T1、T2、T3、T4中任意一个温度数据高于th2时，表明第一风机的温控已经失效，容纳腔5内的温度持续升高，此时，可通过控制器关闭第一风机，启动升降装置，升降装置可带动电池托盘3向上移动，最终将箱盖2顶开，大量空气进入容纳腔5内，与电池及箱体1内壁迅速进行热交换，可实现快速降温的效果。本实施例中，th2根据实际试验可为36-40℃之间的某一预设值。例如，T1、T2、T3、T4中任意一个温度数据高于39℃，则关闭第一风机，同时启动升降装置。具体的，通过控制器启动驱动电机18，驱动电机18再通过传动齿轮9和传动链条10带动螺纹杆7同向转动，螺纹杆7转动可使与其螺纹连接的伸缩套8向上移动，直到支撑板4与箱盖2接触并将其顶开，使蓄电池暴露出来，利用车头处进气格栅的进气，及时对蓄电池进行散热降温。
本实施例中，th1和th2之间留有缓冲区间，此区间为2-10℃，以便为第一风机的降温***提供必要的工作时间，例如，th1可设置为32℃，th2可设置为38℃，容纳腔5内温度由32℃上升至38℃是需要一段时间的，该时间段可用于检验第一风机的降温***能否有效缓解温度攀升，避免了盲目启动升降装置带来的能量浪费。另外，本申请将T1、T2、T3、T4中任意一个温度数据高于th2，设置为升降装置的启动条件，而不是将T＞th2作为启动条件。当某一个温度数据高于th2时，则表明与其对应的某一块区域温度骤升，这一温度变化可能是由于第一风机散热不均匀造成的，也可能是由于某一块电池出现短路等***故障造成的，本申请的设置方式能够在第一时间检测到***温度的异常情况，弥补第一风机散热***的不足，同时为后续更为强劲的散热方式保留足够的发挥时间，以获得更好的散热效果。当T＞th2时，容纳腔5内多处区域已达到散热临界值，甚至可能出现某处区域的温度远高于th2的情况，对散热速率的要求更高，一旦无法及时散热，容易造成***风险。
步骤S104：当所述温度数据的平均值低于第一低温阈值时，以第一发热功率值启动发热单元。
步骤S105：当所述温度数据的平均值低于第二低温阈值时，以高于所述第一发热功率值的第二发热功率值启动发热单元。
本实施例中，当T＜tL1时，启动发热单元，并以P1运行，当T＜tL2时，以P2运行发热单元。其中，tL1为第一低温阈值，tL1可为-15℃~-18℃，tL2为第二低温阈值，tL2可为-20℃~-25℃，P1位第一发热功率值，P2为第二发热功率值。为了应对不同升温需求，为发热单元设置了两档发热功率，分别为低档的第一发热功率值P1和高档的第二发热功率值P2。本方法中，当需要启动发热单元，首先会以一个较低的发热功率值运行发热单元，以免温度升高过快，影响电池箱内部的温度平衡，同时导致电池局部过热，影响电池正常使用。当低档功率无法满足温度需求时，再启动高档功率，以快速升温。设置两档发热功率能够满足发热需求的同时，避免能量浪费和不必要的***风险。
另外，电池箱需要升温的应用场景主要是低温环境下充电和低温环境下行驶两种情况。为了进一步提供本方案的温控精度，可根据不同的应用场景进行深度检测和调控。具体的，在启动发热单元之前，可预先检测新能源汽车的行驶状态，如果新能源汽车处于行驶状态下，且当T＜tL1时，以P1启动发热单元，当T＜tL2时，以P2运行发热单元。
如果新能源汽车处于非行驶状态下，则检测新能源汽车是否处于充电状态，如果新能源汽车处于充电状态，且当T＜tL1时，以P1启动发热单元，当T＜tL2时，以P2运行发热单元。当新能源汽车处于非行驶状态下且非充电状态时，则不启动发热单元，以避免浪费不必要的能耗。本实施例中，控制器和发热单元可独立运行，不受新能源汽车行驶状态的影响。一般情况下，新能源汽车使用超级充电桩的充电时间为1小时左右，普通充电桩的充电时间为6-8小时，控制器和发热单元可单独运行，确保在该充电时间内，电池箱的温度平衡。
为了提高电池托盘3与升降装置之间的传动效果与稳定性，本申请其他实施例中，可将螺纹杆7设置为三组，通过三组螺纹杆7同步传动，可避免电池托盘3由于受力不均导致倾斜，而损坏电池的风险。本申请中，螺纹杆7的数量不限于三组，可根据实际情况适当增减。具体的，请参考附图4至附图6，附图4至附图6分别为本发明实施例提供的第二种新能源汽车的电池箱的结构示意图、本发明实施例提供的第一从动螺纹杆的结构示意图和本发明实施例提供的第二从动螺纹杆的结构示意图。由附图4至附图6可知，所述螺纹杆7包括主动螺纹杆71、第一从动螺纹杆72和第二从动螺纹杆73，所述主动螺纹杆71、第一从动螺纹杆72和第二从动螺纹杆73的下部分别固定有传动齿轮9，所述驱动电机18与所述主动螺纹杆71之间、所述主动螺纹杆71与所述第一从动螺纹杆72之间、所述第一从动螺纹杆72与所述第二从动螺纹杆73之间分别通过传动齿轮9和缠绕在传动齿轮9上的传动链条10连接。
主动螺纹杆71、第一从动螺纹杆72、第二从动螺纹杆73的螺纹间距及方向完全相同，升降装置启动时，首先启动驱动电机18正转，驱动电机18的输出轴正向转动，带动输出轴上的传动齿轮9转动，带动驱动电机18与主动螺纹杆71之间的传动链条10移动，从而带动主动螺纹杆71上的传动齿轮9转动，进而带动主动螺纹杆71转动，同理，主动螺纹杆71带动第一从动螺纹杆72转动，第一从动螺纹杆72带动第二从动螺纹杆73转动，传动齿轮9和传动链条10的设置，使主动螺纹杆71、第一从动螺纹杆72、第二从动螺纹杆73的转动方向相同，主动螺纹杆71、第一从动螺纹杆72、第二从动螺纹杆73转动使套设在其上的伸缩套8向上移动，从而推动电池托盘3向上移动；同理，驱动电机18反转，实现电池托盘3向下移动。本申请其他实施例中，主动螺纹杆71、第一从动螺纹杆72、第二从动螺纹杆73可设置在不同水平线上，从而构成三角形稳固结构，进一步提高升降机构结构的稳定性。
请参考附图7，附图7为本发明实施例提供的第一种支撑板结构示意图。由附图7可知，本申请优选实施例中，所述支撑板4包括横板41，以及在所述横板41上间隔设置的多个竖板42，所述竖板42表面设置有凹部421和凸部422，所述第三温度传感器13（图中未示出）和第四温度传感器14设置于所述凹部421内。支撑板4为倒“T”型结构，竖板42表面设置为凹凸结构，凹部421形成自上而下的空气流通通道，有利于促进空气上下流通，从而加快散热；第三温度传感器13、第四温度传感器14均设置于凹部421内，可避免与蓄电池接触。一方面，由于传感器属于易损电子元件，该设计可降低其与蓄电池接触碰撞，导致传感器损坏的概率。另一方面，由于电池表面温度不均匀，各个传感器应尽量避免直接检测电池的表面温度，而通过检测电池周围的空气温度则能够获取更为精准的平均温度。本实施例中设计的凹凸结构，可确保设置在支撑板4上的各个传感器与空气接触，提高温度检测的稳定性和准确度。
为了进一步提升电池箱的制冷效果，预防突发性事故，在本申请优选实施例中，在升降装置的基础上设计了一套水冷***。具体的，请参考附图8至附图10，附图8至附图10分别为本发明实施例提供的第三种新能源汽车的电池箱的结构示意图、本发明实施例提供的第二种支撑板的结构示意图和为本发明实施例提供的第三种新能源汽车电池箱的工作状态示意图。由附图8至附图10可知，所述箱盖2内设置有腔体21，所述腔体21外设置有隔热层214，可使腔体21内的水保持在一个低温状态，保证制冷剂15与水反应的降温效果。所述腔体21顶部设置有注水口211，所述腔体21底部设置有多个出水口212，所述出水口212处设置有第一电磁阀213，所述竖板42为中空结构，所述中空结构内存储有制冷剂15，所述竖板42的顶部设置有与所述出水口212配合的入水口423，所述竖板42上表面设置有压力传感器424，所述第一电磁阀213、压力传感器424均与所述控制器电连接。
该***借助支撑板4与箱盖2接触产生的压力作为水冷***的开启条件。启动升降装置后，电池托盘3逐渐向上移动，竖板42与箱盖2的下表面接触时，压力传感器424触发第一电磁阀213开启，腔体21内的低温水经过出水口212和入水口423进入竖板42的内腔中，可快速降低容纳腔5内的热量，再配合暴露在箱体1外部的蓄电池通风散热，可实现蓄电池的快速散热降温，提高散热效率。优选实施例中，所述竖板42内还可以存储有制冷剂15，制冷剂15可为结晶水合物，如十水碳酸钠、六水氯化钙等，以上结晶水合物溶于水时具有明显的吸热效应。制冷剂15配合低温水可进一步增强本水冷***的降温效果。
另外，本申请优选实施例中针对出水口212和入水口423进行了优化设计，以提高二者的匹配度。请参考附图11和附图12，所示分别为本发明实施例提供的第二种支撑板的局部放大示意图和本发明实施例提供的一种箱盖的结构示意图。由附图11和附图12可见，本实施例中，在竖板42顶部设置有凸起425，所述入水口423设置在所述凸起上，呈现向下凹的结构，相应的，所述箱盖2下表面设置有与所述凸起425配合的第二凹槽24，所述出水口212位于所述第二凹槽24内，呈现向外凸起的结构，为了使出水口212与入水口423更好的配合，出水口212端部可设置为倒圆角结构。
针对以上水冷***的结构设计，本申请实施例中还提供另外一种新能源汽车电池箱的控制方法。请参看附图13，所示为本发明实施例提供的另一种新能源汽车电池箱控制方法的流程示意图。由附图13可见，该方法包括以下步骤：
步骤S201：获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器检测到的温度数据。
步骤S202：当所述温度数据的平均值高于第一高温阈值时，启动第一风机。
步骤S203：当所述温度数据的平均值高于第一高温阈值且所述温度数据中任意一个温度数据高于第二高温阈值时，关闭第一风机，启动升降装置。
步骤S204：检测压力传感器上报的压力检测值是否大于预设压力值。如所述压力检测值大于预设压力值，则执行步骤S205。
步骤S205：开启所述第一电磁阀。
步骤S206：当所述温度数据的平均值低于第一低温阈值时，以第一发热功率值启动发热单元；
步骤S207：当所述温度数据的平均值低于第二低温阈值时，以高于所述第一发热功率值的第二发热功率值启动发热单元。
本实施例中，当压力传感器上报的压力检测值大于预设压力值时，表明竖板42与箱盖2相接触，此时可启动第一电磁阀，腔体21内的低温水经过出水口212和入水口423进入竖板42的内腔中，与其中的十水碳酸钠等制冷剂反应，吸收竖板42周围大量的热量，起到快速降温的目的。
请参看附图14，所示为本发明实施例提供的一种传送装置的结构示意图。由附图14可见，所述箱体1的内壁上设置有传送装置，所述传送装置包括至少一组传送辊17，所述传送辊17的至少一端通过固定板16连接。本实施例中，共设置了两组传送辊17，两组传送辊17间隔设置在箱体1的内壁上，传送辊17的一端直接旋转固定在箱体1内壁边缘或者通过固定板16固定在箱体1内壁上，传送辊17的另一端可转动的固定在固定板16上，固定板16与箱体1侧壁固定连接。第一温度传感器11设置在两组传送辊17之间的空间内。本申请其他实施例中，也可以在箱体1内壁上设置至少一个安装槽，传送辊17可旋转安装于安装槽内，这样可避免占用容纳腔5空间。
本实施例增设了传送装置，传送装置包括传送辊17及其固定部件。传送辊17设置于电池托盘3与箱体1内壁之间，能够降低电池托盘3在升降移动过程中的摩擦阻力，减小电池托盘3自身的损耗，同时，可降低电池托盘3与箱体1内壁相互摩擦产生的热量，避免箱体1内部因摩擦力作用而再次升温的情况。另外，本实施例中，相邻两组传送辊17之间的间隔部分可形成空气流通通道，有利于促进空气的上下流通；第一温度传感器11设置于两组传送辊17之间的间隔内，可避免第一温度传感器11与蓄电池直接接触，提高第一温度传感器11的检测精度。在第一风机22和/或第二风机33运行时，传送辊17之间的间隔部分和竖板42上设置的凹部421可同时作为空气的流通通道，二者可错开设置，以加强空气流通。
在优选实施例中，如图10所示，箱体1两侧内壁还分别设置有用于支撑所述电池托盘3的支撑台34，所述支撑台34顶部固定有弹性件341，弹性件341对电池托盘3进行缓冲，避免蓄电池在电池托盘3升降过程以及新能源车行驶过程中受震荡损坏。
另外，请参考附图15，所示为本发明实施例提供一种电池托盘底面的结构示意图。由图15可见，电池托盘3的下表面还可以设置有与所述伸缩套8顶部配合的第三凹槽35，所述伸缩套8的顶部位于所述第三凹槽35内，避免电池托盘3在伸缩套8顶部滑动，提高稳定性。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种新能源汽车的电池箱，其特征在于，包括箱体（1）、箱盖（2）以及设置于所述箱体（1）内的电池托盘（3），所述电池托盘（3）上可拆卸设有多个支撑板（4），所述支撑板（4）将所述电池托盘（3）与所述箱体（1）形成的空间分隔成多个用于容纳电池的容纳腔（5）；
所述箱体（1）相对的两个侧壁上分别设置有第一温度传感器（11）和第二温度传感器（12），所述支撑板（4）两侧的外壁上分别设置有第三温度传感器（13）和第四温度传感器（14），所述箱体（1）侧壁设置有发热单元（6），所述箱盖（2）内侧设置有第一风机（22）以及与所述第一风机（22）相连通的第一通风孔（23），所述电池托盘（3）和所述箱体（1）底部分别设置有第二通风孔（31）和第三通风孔（19）；
所述电池托盘（3）下方的箱体（1）内设置有电池托盘（3）的升降装置，所述升降装置包括驱动电机（18）和螺纹杆（7），所述螺纹杆（7）靠近所述箱体（1）的一端可转动的固定于箱体（1）底部，所述螺纹杆（7）的另一端与伸缩套（8）螺纹连接，所述伸缩套（8）与所述电池托盘（3）的底部相连接，所述螺纹杆（7）与所述驱动电机（18）上均设置有传动齿轮（9），所述螺纹杆（7）和所述驱动电机（18）通过传动齿轮（9）和缠绕在所述传动齿轮（9）上的传动链条（10）相连接；
所述第一温度传感器（11）、所述第二温度传感器（12）、所述第三温度传感器（13）、所述第四温度传感器（14）、所述发热单元（6）、所述第一风机（22）、所述驱动电机（18）均与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车的电池箱，其特征在于，所述螺纹杆（7）包括主动螺纹杆（71）、第一从动螺纹杆（72）和第二从动螺纹杆（73），所述主动螺纹杆（71）、第一从动螺纹杆（72）和第二从动螺纹杆（73）的下部分别固定有传动齿轮（9），所述驱动电机（18）与所述主动螺纹杆（71）之间、所述主动螺纹杆（71）与所述第一从动螺纹杆（72）之间、所述第一从动螺纹杆（72）与所述第二从动螺纹杆（73）之间分别通过传动齿轮（9）和缠绕在传动齿轮（9）上的传动链条（10）连接。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车的电池箱，其特征在于，所述电池托盘（3）的上表面设置有多个第一凹槽（32），所述第一凹槽（32）内设置有第二风机（33），所述第二风机（33）与所述控制器相连。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车的电池箱，其特征在于，所述支撑板（4）包括横板（41），以及在所述横板（41）上间隔设置的多个竖板（42），所述竖板（42）表面设置有凹部（421）和凸部（422），所述第三温度传感器（13）和第四温度传感器（14）设置于所述凹部（421）内。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车的电池箱，其特征在于，所述箱盖（2）内设置有腔体（21），所述腔体（21）外设置有隔热层（214），所述腔体（21）顶部设置有注水口（211），所述腔体（21）底部设置有多个出水口（212），所述出水口（212）处设置有第一电磁阀（213），所述竖板（42）为中空结构，所述中空结构内存储有制冷剂（15），所述竖板（42）的顶部设置有与所述出水口（212）配合的入水口（423），所述竖板（42）上表面设置有压力传感器（424），所述第一电磁阀（213）、压力传感器（424）均与所述控制器电连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的新能源汽车的电池箱，其特征在于，所述箱体（1）的内壁上设置有传送装置，所述传送装置包括至少一组传送辊（17），所述传送辊（17）的至少一端通过固定板（16）连接。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车的电池箱，其特征在于，所述箱体（1）两侧内壁分别设置有用于支撑所述电池托盘（3）的支撑台（34），所述支撑台（34）顶部固定有弹性件（341）。
CN202110438719.3A 2021-04-23 2021-04-23 一种新能源汽车的电池箱 Active CN112864521B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110438719.3A CN112864521B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种新能源汽车的电池箱

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110438719.3A CN112864521B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种新能源汽车的电池箱

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112864521A CN112864521A (zh) 2021-05-28
CN112864521B true CN112864521B (zh) 2021-07-13

Family

ID=75992655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110438719.3A Active CN112864521B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种新能源汽车的电池箱

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112864521B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113394477B (zh) * 2021-06-03 2022-12-09 安徽铎坤新能源科技有限公司 一种分体式锂电池热管理控制装置
CN113471574B (zh) * 2021-09-02 2022-01-04 深圳联钜自控科技有限公司 一种温度控制装置及方法
CN114142113B (zh) * 2021-12-02 2023-07-14 宁波三星智能电气有限公司 一种充电装置及充电控制方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010009990A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
JP5529559B2 (ja) * 2010-01-27 2014-06-25 トヨタホーム株式会社 蓄電収納庫及び蓄電システム
JP2016192251A (ja) * 2013-09-02 2016-11-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 メンバー部材付き電池スタック
CN106067575A (zh) * 2016-07-28 2016-11-02 深圳市伊诺动力科技有限公司 一种动力锂电池组热管理控制装置
CN107579308B (zh) * 2017-08-31 2019-08-27 江苏大学 一种电动汽车电池包热管理及温度均衡控制方法
CN108777338B (zh) * 2018-05-08 2020-10-16 邢台职业技术学院 基于液气相变蓄热的电动汽车电池散热控温***及方法
CN109193065A (zh) * 2018-07-26 2019-01-11 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 电池箱的热管理***、汽车及热管理方法
CN110370988A (zh) * 2019-07-15 2019-10-25 重庆工商大学 新能源汽车电池供电调节***
CN111146530A (zh) * 2020-01-17 2020-05-12 文超 一种新能源汽车电池温控装置
CN112133982A (zh) * 2020-09-24 2020-12-25 东风汽车集团有限公司 一种温度可控的电池模组及其温度控制方法
CN112186309B (zh) * 2020-10-14 2022-06-14 湖北亿纬动力有限公司 一种电池包的温差控制方法及电池包

Also Published As

Publication number Publication date
CN112864521A (zh) 2021-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112864521B (zh) 一种新能源汽车的电池箱
CN109449528B (zh) 一种相变储能液冷板、电池包主动热管理***及控制方法
JP5725064B2 (ja) 電動車両
CN110329113A (zh) 一种汽车综合热管理***的控制方法
CN105453330A (zh) 电动车辆电池组的热管理的装置
CN205692890U (zh) 电池箱组件和具有其的车辆
CN114256535B (zh) 基于相变材料和互嵌式肋片的锂离子电池热管理***及方法
CN110212264A (zh) 一种新能源汽车蓄电池散热装置
CN111916865B (zh) 一种电池包的温度控制***及控制方法
CN214378617U (zh) 一种动力电池快速加热***
CN111313126A (zh) 一种利用热胀冷缩原理的新能源汽车电池保温装置
CN210379345U (zh) 一种动力电池的液冷***
CN210092296U (zh) 一种新能源汽车电池热管理***
CN110534842A (zh) 一种电池包温度管理方法、装置及***
JP5912802B2 (ja) 車両制御システム
CN108520987A (zh) 一种可调节温度的电动车电池组件
CN210052766U (zh) 一种新能源汽车电池结构
JP2001043902A (ja) 自動車用バッテリーパックの制御方法
CN115101850A (zh) 新能源汽车智能调节电池仓
CN114865158A (zh) 一种用于新能源车的电池热管理***
KR102480994B1 (ko) 전기자동차용 배터리 온도조절 시스템 및 그 방법
CN211376881U (zh) 一种动力电池组的热管理***
CN114161923A (zh) 一种电动汽车的热管理***
JP2016112933A (ja) 車両用バッテリの暖機装置
CN115107502B (zh) 基于热电及相变材料的混合动力汽车热管理***及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant