CN208189748U - 一种电池***及电池温控*** - Google Patents

一种电池***及电池温控*** Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种电池温控***，包括：热传导模块，数据采集模块，温度管理模块。温度管理模块包括：温度调节模块，用于调节热传导模块内流体的温度；电池管理***，与数据采集模块相连，用于在来自数据采集模块的温度数据超出预设温度范围时发出调节指令；控制模块，与电池管理***和温度调节模块相连，用于根据来自电池管理***的调节指令来控制温度调节模块对热传导模块内流体的温度进行调节。还提供一种电池***，包括：电池模组及上述的电池温控***。能够解决现有技术中电池模组温度不均衡、易误报警的问题。

Description

一种电池***及电池温控***
技术领域
本实用新型涉及新能源技术领域，更具体地，涉及一种用于电池温控***。
背景技术
近年来随着汽车经济的飞速发展，传统汽车的生产和使用量急剧增长，汽车排气对环境的污染日趋严重，传统汽车排气中含有一氧化碳及氮氧化物、微粒、臭气等污染物，易导致酸雨酸雾及光化学烟雾，许多大城市的空气污染已由燃煤型污染转向燃煤和汽车混合型污染，汽车排气污染对环境和人们身体健康的危害已相当严重。虽然该污染已引起了社会关注，国家也开始抓紧防治和控制，但到目前为止国家尚未采取有效措施，彻底解决汽车尾气污染问题，相关防治政策、法律法规还不完善，各项措施有待进一步加强，治理力度还远远不够。而创造一个空气良好的环境也是建设现代化文明城市的标志，是环境保护工作的当务之急，解决汽车尾气污染问题已经迫在眉睫。近些年来电动汽车已经渐渐进入了人们的视野，电动汽车因其不具有内燃机，其工作时不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。燃料电池在电动汽车中扮演的很重要的角色，它为电动汽车提供动力，因此电池的性能和安全性对电动汽车就显得十分重要，电池在工作的时候发生化学反应受温度影响敏感，需要将电池工作温度维持在电芯最佳工作范围，才能保证电池性能最大化，寿命最大化。所以电池的温度管理也成为了延长电池使用寿命，提高电池性能中的重要一环。
目前电池温度管理***方向主要分为风冷式、直冷式，风冷式：内部增加风扇，引入轿厢风后电池箱内部形成对流风，对电池***进行降温；待寒冷天气使用轿厢风对电池箱进行加热以保证电池进行正常充电工作等。直冷式：内部无循环介质，也无风扇，仅通过自然冷却方式对电池箱进行冷却散热；寒冷天气时通过模组的加热片及电箱周围的保温棉对电池进行加热及保温，以满足车辆正常充电运行。
风冷式电池温度管理***设计：只能使用轿厢风对电池箱内模组进行冷却/加热，造成电池箱内模组温度不均衡，温差过大易出现故障报警。
直冷式电池温度管理***设计：加装保温棉与加热片的电池箱只具备低温加热及保温工作，不具备高温下散热功能，造成温度过高故障报警及充电降流等一系列问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种电池液冷***，以解决现有技术中电池模组温度不均衡、易产生误报警的问题。
根据本实用新型的一方面，提供一种电池温控***，其特征在于，包括：
热传导模块，用于通过内部流动的流体来传导热；
数据采集模块，用于采集电池模组的温度数据；
温度管理模块，与热传导模块和数据采集模块相连，用于根据采集的温度数据来调节热传导模块内流体的温度。
优选地，温度管理模块包括：
温度调节模块，用于调节热传导模块内流体的温度；
电池管理***，与数据采集模块相连，用于在来自数据采集模块的温度数据超出预设温度范围时发出调节指令；
控制模块，与电池管理***和温度调节模块相连，用于根据来自电池管理***的调节指令来控制温度调节模块对热传导模块内流体的温度进行调节。
优选地，调节指令包括升温指令和降温指令，电池管理***设置成在来自数据采集模块的温度数据低于预设温度范围时发出升温指令，在高于预设温度范围时发出降温指令。
优选地，温度调节模块包括：
加热模块，与热传导模块相连，用于在控制模块的控制下对热传导模块内的流体进行加热；以及
制冷模块，与热传导模块相连，用于在控制模块的控制下对热传导模块内的流体进行制冷，
控制模块设置成在接收到升温指令时控制加热模块对热传导模块内的流体进行加热，在接收到降温指令时控制制冷模块对热传导模块内的流体进行制冷。
优选地，电池管理***还用于在来自数据采集模块的温度数据在预设温度范围内时发出停止调节指令；控制模块还用于在接收到停止调节指令后控制温度调节模块停止调节热传导模块内流体的温度。
优选地，预设温度范围为25至37℃。
优选地，热传导模块包括：
热传导板，内部设有供流体循环的通道；
分液管，用于将流体分别传输到多个热传导板内；
连接管，用于连接热传导板和分液管。
优选地，热传导板位于电池模组下方。
优选地，热传导板包括并联连接的多个液冷板。
根据本实用新型的另一方面，还提供一种电池***，包括：
电池模组；以及上述的电池温控***。
本实用新型的有益效果是：
根据本实用新型提供的电池液冷***，通过温度调节模块实现加热与降温兼容，控制冷却***中冷却液的温度，使电池模组与水冷板进行相互热交换，控制电芯温度在最佳的工作环境25～37℃，寿命最大化。
附图说明
通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本实用新型电池温控***的示意框图。
图2示出本实用新型实施例的热传导模块的立体图。
图3示出本实用新型实施例的热传导模块的右视图。
图4示出本实用新型实施例的热传导模块的制冷时的温度分布示意图。
图5示出本实用新型实施例的热传导模块的压力仿真图。
具体实施方式
以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本实用新型。当然，这些仅仅是实例并不旨在限制本实用新型。
应当注意，在本文中使用的术语“包括”不应被解释为限于下文所列出的手段，它并不排除其他元件或步骤。由此，它应当被解释为指定如涉及的所述特征、数字、步骤或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤或部件、或者其组合的存在或添加。因此，措词“包括装置A和B的设备”的范围不应当仅限于仅由组件A和B构成的装置。这意味着相对于本实用新型而言，设备的相关组件是A和B。
在本说明书通篇中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。由此，在说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定都指同一实施例，但是可能如此。此外，根据本实用新型公开对本领域技术人员而言显而易见的是，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
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作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。
类似地，应当理解，在本实用新型的示例性实施例的描述中，处于使本实用新型公开流畅且有助于理解各发明性方面的一个或多个方面的目的，本实用新型的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图、或者对实施例和附图的描述中。
此外，尽管此次描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，不同实施例的特征的组合意图落在本实用新型的范围内，并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如，在下面的具体实施例中，所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。
应当注意的是，在描述本实用新型的特定特征或方面时所使用的特定术语不应该被认为是暗示了该术语是此次被重新定义来限制为包括与本术语相关联的本实用新型的特征或方面的任何特定特性。
在此次提供的描述中，阐述了多个具体细节。然而应当理解，本实用新型的实施例没有这些具体细节的情况下实践。在其他实施例中，为了不妨碍对本说明书的理解，未详细地示出公知方法、结构和技术。
本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
图1示出本实用新型电池温控***的示意图。该电池温控***适用于诸如车辆电池等动力电池的温度控制。如图1所示，电池温控*** 100及电池模组200，其中，电池温控***100包括数据采集模块 110，温度管理模块120，热传导模块130。数据采集模块110安装于电池模组200上，用于感应电池模组200的温度，采集其温度数据；温度管理模块120与热传导模块130和数据采集模块110相连，根据采集的温度数据来调节热传导模块内流体的温度；热传导模块130通过内部流动的流体进行热交换。
其中，温度管理模块120包括电池管理***121，控制模块122及温度调节模块123。温度调节模块123用于调节热传导模块130内流体的温度；电池管理***121与数据采集模块110相连，用于在来自数据采集模块110的温度数据超出预设温度范围时发出调节指令；控制模块 122与电池管理***121和温度调节模块123相连，用于根据来自电池管理***121的调节指令来控制温度调节模块123对热传导模块130内流体的温度进行调节。
温度调节模块123包括加热模块1和制冷模块2。加热模块1与制冷模块2分别与热传导模块130相连，用于在控制模块122的控制下对热传导模块130内的流体进行加热或制冷。
热传导模块130包括分液管131，连接管132和热传导板133。分液管131用于将流体分别传输到多个热传导板133内；连接管132用于连接分液管131和热传导板133；热传导板133内部设有供流体循环的通道。其中，热传导板133位于电池模组200下方，当热传导板133发生漏液现象，漏液不会对电池模组的安全造成影响。热传导板133包括并联连接的多个液冷板。
其中，电池管理***121的预设温度范围为25至37℃，其指令包括升温指令、降温指令和停止调节指令。当来自数据采集模块110的温度数据低于预设温度范围时，电池管理***121发出升温指令，控制模块122控制加热模块1对热传导模块130内的流体进行加热，热传导模块130通过内部流动的加热后的流体与电池模组200进行热交换，从而使电池模组200的温度上升；当来自数据采集模块110的温度数据在预设温度范围内时，电池管理***121发出停止调节指令，控制模块122 在收到停止调制指令后，控制温度调节模块123停止调节热传导模块 130内的流体温度；当来自数据采集模块110的温度数据高于预设温度范围时，电池管理***121发出降温指令，控制模块122控制制冷模块 2对热传导模块130内的流体进行制冷，热传导模块130通过内部流动的制冷后的流体与电池模组200进行热交换，从而使电池模组200的温度下降。
分液管131对热传导模块内的流体进行分流，使其能够均匀的分配给热传导板中的并联连接的液冷板，使模块内的流体能够以更大的效能被利用，优化热传导板133的性能，并联连接的液冷板使液冷板之间相互独立，单个损坏不会致使整个热传导模块失效。
图2为本实用新型实施例的热传导模块的示意图，热传导模块130 包括分液管131，连接管132，热传导板133，其中，分液管131连接至温度调节模块123，用于接收流体；连接管132用于连接分液管131 和热传导板133，热传导板133包括3块液冷板，每块液冷板的两侧都具有用于隔离固定的条状结构，液冷板均为矩形，且长度相等，每块液冷板在其矩形的两长边附近具有螺钉孔用于固定，每条长边附近具有4 个螺钉孔，液冷板两端边缘各一个，中间位置为两个，参照矩形的中心轴线呈对称分布，分液管131使流体分为多个进液口流入热传导板 133，分多个出液口流出，使流体能够以更大的效能被利用，热传导板 133位于电池模组下方，与电池模组底部直接接触进行热交换。
图3为本实用新型实施例的热传导模块的右视图，其中三块液冷板之间为并联结构，每块液冷板右侧为进液通道，左侧为出液通道，分液管131左侧为进液口134，右侧为出液口135，流体从进液口134流入，经分液管131和连接管132后进入热传导板133，热传导板与电池模组进行热交换，流体经出液通道从出液口135流出。
图4为本实用新型实施例的热传导模块的制冷时的温度示意图，图中三块并联连接的液冷板温度分布均匀，经分液管的分流，三块液冷板间的温差小于2℃。
图5示出本实用新型实施例的热传导模块的压力仿真图，该热传导模块的设计使得进液口134与出液口135之间的压差小于10Kpa，
电池在工作的时候发生化学反应受温度影响敏感，需要将电池工作温度维持在电芯最佳工作范围，才能保证电池性能最大化，寿命最大化。本实用新型提供的电池温控***100可以依据电池箱体内部温度决定是否进行加热(降温)工作。当电池模组200温度较高时(如采集到温度为37℃)，传输到电池管理***121，进行处理后将指令发送至控制模块122，控制模块122控制温度调节模块123将流体降温到25℃后通过分液管131传输到液冷板中，通过冷热交换原理对电池模组200进行降温，当数据采集后的温度为25℃以下时，电池管理***121传输至温度调节模块123停止制冷，不再对***进行降温，如此反复操作使电池模组200温度控制在25～37℃；当电池模组200温度较低时(如采集到温度为0℃)，通过数据采集模块110，将温度数据传输至电池管理***121，进行处理后发送至控制模块122，控制模块122控制温度调节模块123对流体进行加热，通过分液管131进入液冷板与温度较低的电池模组200进行冷热交换，提高电池模组200温度加快充电时间，以尽快完成充电操作。
上述实施例只是本实用新型的举例，尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池温控***，其特征在于，包括：
热传导模块，用于通过内部流动的流体来传导热；
数据采集模块，用于采集电池模组的温度数据；
温度管理模块，与热传导模块和数据采集模块相连，用于根据采集的温度数据来调节热传导模块内流体的温度。
2.根据权利要求1所述的电池温控***，其特征在于，所述温度管理模块包括：
温度调节模块，用于调节热传导模块内流体的温度；
电池管理***，与数据采集模块相连，用于在来自数据采集模块的温度数据超出预设温度范围时发出调节指令；
控制模块，与电池管理***和温度调节模块相连，用于根据来自电池管理***的调节指令来控制温度调节模块对热传导模块内流体的温度进行调节。
3.根据权利要求2所述的电池温控***，其特征在于，所述调节指令包括升温指令和降温指令，所述电池管理***设置成在来自数据采集模块的温度数据低于预设温度范围时发出升温指令，在高于预设温度范围时发出降温指令。
4.根据权利要求3所述的电池温控***，其特征在于，所述温度调节模块包括：
加热模块，与热传导模块相连，用于在控制模块的控制下对热传导模块内的流体进行加热；以及
制冷模块，与热传导模块相连，用于在控制模块的控制下对热传导模块内的流体进行制冷，
所述控制模块设置成在接收到升温指令时控制加热模块对热传导模块内的流体进行加热，在接收到降温指令时控制制冷模块对热传导模块内的流体进行制冷。
5.根据权利要求2所述的电池温控***，其特征在于，电池管理***还用于在来自数据采集模块的温度数据在预设温度范围内时发出停止调节指令；控制模块还用于在接收到停止调节指令后控制温度调节模块停止调节热传导模块内流体的温度。
6.根据权利要求2所述的电池温控***，其特征在于，所述预设温度范围为25至37℃。
7.根据权利要求1所述的电池温控***，其特征在于，所述热传导模块包括：
热传导板，内部设有供流体循环的通道；
分液管，用于将流体分别传输到多个热传导板内；
连接管，用于连接热传导板和分液管。
8.根据权利要求7所述的电池温控***，其特征在于，所述热传导板位于电池模组下方。
9.根据权利要求7所述的电池温控***，其特征在于，所述热传导板包括并联连接的多个液冷板。
10.一种电池***，包括：
电池模组；以及
根据权利要求1至9中任一项所述的电池温控***。
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