專利名稱：帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種可控工作溫度的帶有空調(diào)系統(tǒng)的 機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池。
背景技術(shù)：
隨著全世界石油能源的日趨緊張，電動(dòng)車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)已成為國(guó)內(nèi)為汽車(chē)廠商 的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，作為新能源汽車(chē)，它的市場(chǎng)價(jià)值及技術(shù)含量都是最高的，其中動(dòng)力電池為 電機(jī)提供能量，電機(jī)為整車(chē)提供動(dòng)力，保證汽車(chē)正常行駛。而使用動(dòng)力電池最大問(wèn)題是其 壽命和工作性能，因動(dòng)力電池工作溫度要求比較高；即10°C 45°C。當(dāng)實(shí)際工作溫度超過(guò) 10°C 45°C的范圍時(shí)就嚴(yán)重影響電池的使用壽命和工作性能。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)所使 用的動(dòng)力電池均采用風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流使環(huán)境中的空氣流過(guò)鋰電池的電芯并帶 走其熱量，保證電池在一定溫度范圍內(nèi)工作。其缺點(diǎn)是空氣溫度取決于外界的環(huán)境溫度，當(dāng) 環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)(例如季節(jié)交換)，電池的冷卻效果也隨之發(fā)生變化，導(dǎo)致電池工作溫 度及熱負(fù)荷的均勻性不穩(wěn)定，從而影響電池的工作性能和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池，該電池結(jié)構(gòu)工作時(shí)的 溫度是由空調(diào)控制，可選擇性的為電池提供冷源和熱源，并嚴(yán)格控制電池的工作溫度及整 體的熱負(fù)荷均勻性，從而保證電池工作性能，提高電池的使用壽命。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括有電池包裝箱、電池芯、電池控制裝置、換熱 風(fēng)扇、車(chē)體進(jìn)風(fēng)口、乘客艙出風(fēng)口、暖風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、水循環(huán)泵、冷 凝器、帶加熱器的儲(chǔ)液水罐，其特征在于在電池包裝箱的頂蓋內(nèi)面上設(shè)置有換熱風(fēng)扇，在 換熱風(fēng)扇下側(cè)的電池包裝箱內(nèi)設(shè)置有電池芯，在電池芯下側(cè)的電池包裝箱底部設(shè)置有導(dǎo)熱 板，在導(dǎo)熱板內(nèi)部有冷媒管和熱水管，電池控制裝置上還設(shè)置有高壓線及低壓線接口 ；在車(chē) 體進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)，在鼓風(fēng)機(jī)與乘客艙出風(fēng)口之間通風(fēng)管路上設(shè)置有暖風(fēng)機(jī)和蒸發(fā) 器，所述的電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和冷凝器串聯(lián)后與導(dǎo)熱板內(nèi)部的冷媒管并聯(lián)在蒸發(fā)器上，所述 的水循環(huán)泵和帶加熱器的儲(chǔ)液水罐串聯(lián)后與導(dǎo)熱板內(nèi)部的熱水管并聯(lián)在暖風(fēng)機(jī)上。所述的電池芯為鋰電池芯。所述的電池芯之間設(shè)置有下端彎折的導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片與導(dǎo)熱板連接。所述的電池芯均布在至少兩個(gè)電芯模塊內(nèi)，該電芯模塊設(shè)置在換熱風(fēng)扇下側(cè)的電 池包裝箱內(nèi)。在冷媒管和熱水管的進(jìn)口前管路上設(shè)置有電磁閥。本發(fā)明是從整車(chē)實(shí)際的行駛工況出發(fā)，結(jié)構(gòu)形式及附屬零件的設(shè)計(jì)不但考慮到電 池工作時(shí)的散熱問(wèn)題，同時(shí)也考慮到在冬季使用電池為其進(jìn)行升溫的問(wèn)題和整個(gè)電池的熱 負(fù)荷問(wèn)題，故采用水冷系統(tǒng)和風(fēng)冷系統(tǒng)并存的方式。為了保證鋰電池的工作性能和使用壽 命，在電池芯下側(cè)的電池包裝箱底部設(shè)置有導(dǎo)熱板，在導(dǎo)熱鋁板內(nèi)部有冷媒管和熱水管，并通過(guò)空調(diào)提供的冷媒將電池?zé)崃繋ё呋蛘咛峁岱纼鲆簩?duì)電池進(jìn)行升溫，同時(shí)通過(guò)風(fēng)扇使 電池內(nèi)部空間產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流，通過(guò)空氣的流動(dòng)冷熱交換保證電池的熱均衡性。冷熱溫度都 可控，所以無(wú)論是冬季還是夏季電池都能夠穩(wěn)定的為電機(jī)提供能量，保證整車(chē)的正常啟動(dòng) 和行駛。加溫和散熱的主要熱源和冷源都來(lái)自于車(chē)載空調(diào)管路，避免了風(fēng)冷結(jié)構(gòu)因進(jìn)出風(fēng) 道而帶來(lái)的灰塵和雜質(zhì)，從而降低了電池的使用風(fēng)險(xiǎn)，提高了電池的使用壽命。在電芯之間 增加了導(dǎo)熱片，提高了電池電芯的熱負(fù)荷的均勻性，保證了電池電芯性能的一致性。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明除去空調(diào)系統(tǒng)的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2的俯視圖。下面將結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā) 明中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利 要求為準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式如圖1 圖3所示，本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)包括電池包裝箱4、鋰電池芯、電池控制裝置 5、換熱風(fēng)扇1、車(chē)體進(jìn)風(fēng)口、乘客艙出風(fēng)口、暖風(fēng)機(jī)18、蒸發(fā)器9、鼓風(fēng)機(jī)10、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī) 11、水循環(huán)泵12、冷凝器13、帶加熱器的儲(chǔ)液水罐14，鋰電池芯均布在六個(gè)電芯模塊2內(nèi)，該 電芯模塊2設(shè)置在換熱風(fēng)扇2下側(cè)的電池包裝箱4內(nèi)。在電池包裝箱4的頂蓋內(nèi)面上設(shè)置 有換熱風(fēng)扇1，鋰電池芯之間設(shè)置有下端彎折的導(dǎo)熱鋁片，在鋰電池芯下側(cè)的電池包裝箱4 底部設(shè)置有與導(dǎo)熱鋁片下端彎折連接的導(dǎo)熱鋁板3，在導(dǎo)熱鋁板3內(nèi)部有冷媒管和熱水管， 電池控制裝置5上還設(shè)置有高壓線及低壓線接口 6。在車(chē)體進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)10，在 鼓風(fēng)機(jī)10與乘客艙出風(fēng)口之間通風(fēng)管路上設(shè)置有暖風(fēng)機(jī)18和蒸發(fā)器9，電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī) 11和冷凝器13串聯(lián)后與導(dǎo)熱鋁板6內(nèi)部的冷媒管并聯(lián)在蒸發(fā)器9上，水循環(huán)泵12和帶加 熱器的儲(chǔ)液水罐14串聯(lián)后與導(dǎo)熱鋁板10內(nèi)部的熱水管并聯(lián)在暖風(fēng)機(jī)18上。在冷媒管和 熱水管的進(jìn)口前管路上設(shè)置有電磁閥15。另外，圖中還包括有熱水管接口 7，冷媒管接口 8， 電池室16、乘客艙17。使用前按照上述結(jié)構(gòu)連接各部件，熱水管接口 7和冷媒管接口 8分別于車(chē)載空調(diào) 的熱水管和冷媒管相連接，保證熱水和冷媒順利流入流出導(dǎo)熱板；電池控制裝置5上的高 壓線及低壓線接口 6連接高壓線及低壓信號(hào)線。使用時(shí)，鋰電池芯放電為電機(jī)提供能量，電 池控制裝置5工作溫度為-40°C 70°C，包括有溫度傳感器、高壓繼電器、高壓保險(xiǎn)絲、電流 傳感器、子控制單元、低壓信號(hào)線，其中溫度傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)控鋰電池芯的溫度狀態(tài)及各電芯 之間的溫度差；高壓繼電器負(fù)責(zé)監(jiān)控鋰電池芯充放電；高壓保險(xiǎn)絲負(fù)責(zé)防止鋰電池芯過(guò)度 充電或放電；電流傳感器監(jiān)控所有鋰電池芯的充放電電量；子控制單元負(fù)責(zé)監(jiān)控每個(gè)電芯 的能量存儲(chǔ)狀態(tài)；低壓信號(hào)線負(fù)責(zé)提供信號(hào)給整車(chē)控制器，保證駕駛員能夠隨時(shí)了解電池 的狀況。當(dāng)鋰電池芯需要冷卻時(shí)，通過(guò)蒸發(fā)器9、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)11、冷凝器13提供的冷媒 將電池?zé)崃繋ё?；?dāng)鋰電池芯需要加熱時(shí)，通過(guò)暖風(fēng)機(jī)18、水循環(huán)泵12、帶加熱器的儲(chǔ)液水 罐14提供熱防凍液對(duì)電池進(jìn)行升溫；在對(duì)鋰電池芯制冷或加熱的同時(shí)通過(guò)換熱風(fēng)扇1使電池內(nèi)部空間產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流，通過(guò)空氣的流動(dòng)冷熱交換保證電池的熱均衡性。
綜上所述，實(shí)現(xiàn)了發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池，它包括有電池包裝箱、電池芯、電池控制裝 置、換熱風(fēng)扇、車(chē)體進(jìn)風(fēng)口、乘客艙出風(fēng)口、暖風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、水循 環(huán)泵、冷凝器、帶加熱器的儲(chǔ)液水罐，其特征在于在電池包裝箱的頂蓋內(nèi)面上設(shè)置有換熱 風(fēng)扇，在換熱風(fēng)扇下側(cè)的電池包裝箱內(nèi)設(shè)置有電池芯，在電池芯下側(cè)的電池包裝箱底部設(shè) 置有導(dǎo)熱板，在導(dǎo)熱板內(nèi)部有冷媒管和熱水管，電池控制裝置上還設(shè)置有高壓線及低壓線 接口 ；在車(chē)體進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)，在鼓風(fēng)機(jī)與乘客艙出風(fēng)口之間通風(fēng)管路上設(shè)置有暖 風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)器，所述的電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和冷凝器串聯(lián)后與導(dǎo)熱板內(nèi)部的冷媒管并聯(lián)在蒸發(fā) 器上，所述的水循環(huán)泵和帶加熱器的儲(chǔ)液水罐串聯(lián)后與導(dǎo)熱板內(nèi)部的熱水管并聯(lián)在暖風(fēng)機(jī) 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池，其特征在于所述的電池 芯為鋰電池芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或所述的帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池，其特征在于所述的電 池芯之間設(shè)置有下端彎折的導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片與導(dǎo)熱板連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池，其特征在于所述的電池 芯均布在至少兩個(gè)電芯模塊內(nèi)，該電芯模塊設(shè)置在換熱風(fēng)扇下側(cè)的電池包裝箱內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池，其特征在于在冷媒管和 熱水管的進(jìn)口前管路上設(shè)置有電磁閥。
全文摘要
一種帶有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池，其技術(shù)要點(diǎn)在于在電池包裝箱的頂蓋內(nèi)面上設(shè)置換熱風(fēng)扇，在換熱風(fēng)扇下側(cè)的電池包裝箱內(nèi)設(shè)置電池芯，在電池芯下側(cè)的電池包裝箱底部設(shè)置導(dǎo)熱板，在導(dǎo)熱板內(nèi)部有冷媒管和熱水管，電池控制裝置上設(shè)置高壓線及低壓線接口；在車(chē)體進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)，在鼓風(fēng)機(jī)與乘客艙出風(fēng)口之間通風(fēng)管路上設(shè)置暖風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)器，電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和冷凝器串聯(lián)后與導(dǎo)熱板內(nèi)部的冷媒管并聯(lián)在蒸發(fā)器上，水循環(huán)泵和帶加熱器的儲(chǔ)液水罐串聯(lián)后與導(dǎo)熱板內(nèi)部的熱水管并聯(lián)在暖風(fēng)機(jī)上。本發(fā)明采用水冷和風(fēng)冷并存的方式。為了保證鋰電池的工作性能和使用壽命，空調(diào)將電池?zé)崃繋ё呋蛘哌M(jìn)行升溫，通過(guò)風(fēng)扇產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流，保證電池的熱均衡性。
文檔編號(hào)H01M10/052GK102088108SQ20101060733
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者單紅艷, 盧山, 李長(zhǎng)興, 潘成久, 田鈞, 解本欣, 齊湘斌 申請(qǐng)人:華晨汽車(chē)集團(tuán)控股有限公司