電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置及利用該裝置的溫度控制方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置，涉及電動(dòng)汽車(chē)【技術(shù)領(lǐng)域】，為在滿足電池箱的密封性的前提下，簡(jiǎn)單便捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)電池箱內(nèi)溫度的控制而發(fā)明。一種電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置，包括：電源控制系統(tǒng)，與所述電源控制系統(tǒng)的一端連接的半導(dǎo)體制冷片，與所述電源控制系統(tǒng)的另一端連接的外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)；當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行降溫；當(dāng)所述電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片加熱，通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)所述電池箱進(jìn)行加熱。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置及利用該裝置的溫度控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)，尤其涉及一種電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置及利用該裝置的溫度控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動(dòng)汽車(chē)絕大部分使用鋰離子電池作為電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中鋰離子電池的最佳工作溫度為18°C _35°C。為了盡可能的延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命和電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程，需要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用以下幾種技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制:第一種是，通過(guò)風(fēng)冷技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制；第二種是，利用液冷技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。
[0004]但是，采用第一種技術(shù)一般只能帶走電池箱內(nèi)的熱量，而不能主動(dòng)減低電池箱內(nèi)的溫度，更不能使電池箱升溫。而且，在此種技術(shù)中電池箱是開(kāi)放性的，無(wú)法防水，因而無(wú)法滿足電動(dòng)汽車(chē)的涉水測(cè)試要求。在第二種技術(shù)中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電池箱的制冷和加熱，但是采用此種技術(shù)時(shí)電動(dòng)汽車(chē)的制冷系統(tǒng)復(fù)雜，工藝要求高；同時(shí)，由于整個(gè)制冷系統(tǒng)需要使用大量的液體(例如水，油等比熱較大的液體)，使得電動(dòng)汽車(chē)的重量增加，從而導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置及利用該裝置的溫度控制方法，從而在滿足電池箱的密封性的前提下，簡(jiǎn)單便捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)電池箱內(nèi)溫度的控制。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
一種電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置，包括:電源控制系統(tǒng)，與所述電源控制系統(tǒng)的一端連接的半導(dǎo)體制冷片，與所述電源控制系統(tǒng)的另一端連接的外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)；
當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行降溫；當(dāng)所述電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片加熱，通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)所述電池箱進(jìn)行加熱。
[0007]—種利用前述電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置的溫度控制方法，包括:
當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行降溫；
當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，利用所述電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片加熱,并通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行加熱。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置及利用該裝置的溫度控制方法，其中，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需元件少，主要是利用設(shè)置的半導(dǎo)體制冷片的制冷和加熱效應(yīng)(peltier效應(yīng)),通過(guò)電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片的制冷和加熱,對(duì)電池箱內(nèi)部的溫度進(jìn)行制冷和加熱，從而在滿足電池箱的密封性的前提下，可以簡(jiǎn)單便捷地對(duì)電池箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置的示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一的電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置，包括:電源控制系統(tǒng)11，與所述電源控制系統(tǒng)11的一端連接的半導(dǎo)體制冷片12，與所述電源控制系統(tǒng)11的另一端連接的外部散熱系統(tǒng)13和內(nèi)部散熱系統(tǒng)14。
[0013]當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)11控制所述半導(dǎo)體制冷片12制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)13和內(nèi)部散熱系統(tǒng)14對(duì)電池箱進(jìn)行降溫；當(dāng)所述電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)11控制所述半導(dǎo)體制冷片12加熱，通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)13和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)14對(duì)所述電池箱進(jìn)行加熱。
[0014]其中所述第一設(shè)定值為電池箱內(nèi)所允許的最高溫度值，所述第二設(shè)定值為電池箱內(nèi)所允許的最低溫度值，二者都可根據(jù)需要任意設(shè)置。
[0015]其中，所述外部散熱系統(tǒng)13包括外部散熱風(fēng)扇和外部散熱器，所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)14包括內(nèi)部散熱風(fēng)扇和內(nèi)部散熱器，所述半導(dǎo)體制冷片12的一面與所述內(nèi)部散熱器14連接，所述半導(dǎo)體制冷片12的另一面與所述外部散熱器13連接。
[0016]在此實(shí)施例中，利用電源控制系統(tǒng)11通過(guò)控制半導(dǎo)體制冷片12的工作電流的方向來(lái)控制半導(dǎo)體制冷片12制冷或加熱。其中，當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，電源控制系統(tǒng)11控制所述半導(dǎo)體制冷片12制冷。當(dāng)所述半導(dǎo)體制冷片12制冷時(shí)，所述半導(dǎo)體制冷片12與所述內(nèi)部散熱器14連接的一面制冷，所述半導(dǎo)體制冷片12與所述外部散熱器13連接的一面加熱。此時(shí),熱量通過(guò)外部散熱器和外部散熱風(fēng)扇散發(fā)，電池箱內(nèi)通過(guò)內(nèi)部散熱器和內(nèi)部散熱風(fēng)扇進(jìn)行降溫。當(dāng)溫度降到一定值時(shí)，電源控制系統(tǒng)11控制所述半導(dǎo)體制冷片12停止制冷。當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，電源控制系統(tǒng)11控制所述半導(dǎo)體制冷片12加熱。當(dāng)所述半導(dǎo)體制冷片12加熱時(shí)，所述半導(dǎo)體制冷片12與所述內(nèi)部散熱器14連接的一面加熱，所述半導(dǎo)體制冷片12與所述外部散熱器13連接的一面制冷。此時(shí)，電池箱內(nèi)通過(guò)內(nèi)部散熱器和內(nèi)部散熱風(fēng)扇進(jìn)行加熱。
[0017]其中，在此實(shí)施例中，電源控制系統(tǒng)11對(duì)半導(dǎo)體制冷片以及對(duì)內(nèi)、外部散熱風(fēng)扇的控制是分開(kāi)的，也即分別對(duì)半導(dǎo)體制冷片以及對(duì)內(nèi)、外部散熱風(fēng)扇進(jìn)行控制。
[0018]如圖2所示，由電池箱內(nèi)到外依次設(shè)置有內(nèi)部散熱風(fēng)扇21、內(nèi)部散熱器22、半導(dǎo)體制冷片23、外部散熱器24、外部散熱風(fēng)扇25。也即，半導(dǎo)體制冷片的兩面分別安裝有散熱片，一片位于電池箱內(nèi)部與內(nèi)部散熱器連接，一片位于電池箱外部與外部散熱器連接。為了增大導(dǎo)熱率，可在所述內(nèi)部散熱器24和半導(dǎo)體制冷片23之間設(shè)置有熱硅脂(未圖示)，也可在所述外部散熱器24和半導(dǎo)體制冷片23之間設(shè)置有熱硅脂(未圖示)。此外，還可在內(nèi)部散熱器22靠近電池箱內(nèi)壁26的部分設(shè)置熱隔離部(未圖示)，或者在所述外部散熱器24靠近所述電池箱內(nèi)壁26的部分設(shè)置有熱隔離部(未圖示)，或者同時(shí)在內(nèi)部散熱器22靠近電池箱內(nèi)壁26的部分和外部散熱器24靠近所述電池箱內(nèi)壁26的部分設(shè)置有熱隔離部，以使加熱和制冷的效果達(dá)到更佳。需要注意的是，在圖2中也未示出電源控制系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例可適合于任何材質(zhì)的電池箱，例如高分子材料的電池箱，鈑金材質(zhì)的電池箱。其中，高分子材料的電池箱可以采取內(nèi)嵌方式，鈑金材質(zhì)的電池箱可以采取表貼方式。
[0020]由上可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需元件少，主要是利用設(shè)置在電池箱內(nèi)的半導(dǎo)體制冷片的制冷和加熱效應(yīng)(peltier效應(yīng))，通過(guò)電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片的制冷和加熱，對(duì)電池箱內(nèi)部的溫度進(jìn)行制冷和加熱，從而在滿足電池箱的密封性的前提下，可以簡(jiǎn)單便捷地對(duì)電池箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。同時(shí)，內(nèi)部散熱風(fēng)扇可在加快熱交換效率的同時(shí)對(duì)電池箱內(nèi)的空氣起到擾動(dòng)作用，可以使電池箱內(nèi)的溫度更均勻。而且由于無(wú)需利用液體制冷或加熱，因此可降低電池箱整體的重量。
[0021]此外，本發(fā)明實(shí)施例的利用電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置的溫度控制方法包括:當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行降溫；當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，利用所述電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片加熱，并通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行加熱。
[0022]根據(jù)前述對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置的描述可知，所述外部散熱系統(tǒng)包括外部散熱風(fēng)扇和外部散熱器，所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)包括內(nèi)部散熱風(fēng)扇和內(nèi)部散熱器；所述半導(dǎo)體制冷片的一面與所述內(nèi)部散熱器連接，所述半導(dǎo)體制冷片的另一面與所述外部散熱器連接。因此，在此方法中，當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片與所述內(nèi)部散熱器連接的一面制冷，所述半導(dǎo)體制冷片與所述外部散熱器連接的一面加熱，通過(guò)外部散熱系統(tǒng)散發(fā)熱量，通過(guò)所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)所述電池箱降溫；當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片與所述內(nèi)部散熱器連接的一面加熱，所述半導(dǎo)體制冷片與所述外部散熱器連接的一面制冷，通過(guò)所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)所述電池箱加熱。
[0023]此外，為了增大導(dǎo)熱率，所述方法還包括:在所述內(nèi)部散熱器和半導(dǎo)體制冷片之間設(shè)置熱硅脂，在所述外部散熱器和半導(dǎo)體制冷片之間設(shè)置熱硅脂。
[0024]進(jìn)一步的，為了使制冷和加熱效果更好，所述方法還包括:
在內(nèi)部散熱器靠近電池箱內(nèi)壁的部分設(shè)置熱隔離部，或者在所述外部散熱器靠近所述電池箱內(nèi)壁的部分設(shè)置有熱隔離部，或者同時(shí)在內(nèi)部散熱器22靠近電池箱內(nèi)壁的部分和外部散熱器靠近所述電池箱內(nèi)壁的部分設(shè)置有熱隔離部，以使加熱和制冷的效果達(dá)到更佳。
[0025]通過(guò)以上描述可以看出，在本發(fā)明實(shí)施例中，主要是利用設(shè)置的半導(dǎo)體制冷片的制冷和加熱效應(yīng)(peltier效應(yīng)),通過(guò)電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片的制冷和加熱,對(duì)電池箱內(nèi)部的溫度進(jìn)行制冷和加熱，從而在滿足電池箱的密封性的前提下，可以簡(jiǎn)單便捷地對(duì)電池箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。
[0026]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置，其特征在于，包括:電源控制系統(tǒng)，與所述電源控制系統(tǒng)的一端連接的半導(dǎo)體制冷片，與所述電源控制系統(tǒng)的另一端連接的外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)； 當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行降溫；當(dāng)所述電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，所述電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片加熱，通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)所述電池箱進(jìn)行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述外部散熱系統(tǒng)包括外部散熱風(fēng)扇和外部散熱器，所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)包括內(nèi)部散熱風(fēng)扇和內(nèi)部散熱器； 所述半導(dǎo)體制冷片的一面與所述內(nèi)部散熱器連接，所述半導(dǎo)體制冷片的另一面與所述外部散熱器連接； 當(dāng)所述半導(dǎo)體制冷片制冷時(shí)，所述半導(dǎo)體制冷片與所述內(nèi)部散熱器連接的一面制冷，所述半導(dǎo)體制冷片與所述外部散熱器連接的一面加熱； 當(dāng)所述半導(dǎo)體制冷片加熱時(shí)，所述半導(dǎo)體制冷片與所述內(nèi)部散熱器連接的一面加熱，所述半導(dǎo)體制冷片與所述外部散熱器連接的一面制冷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述內(nèi)部散熱器和半導(dǎo)體制冷片之間設(shè)置有熱硅脂，在所述外部散熱器和半導(dǎo)體制冷片之間設(shè)置有熱硅脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述內(nèi)部散熱器和/或所述外部散熱器靠近所述電池箱內(nèi)壁的部分設(shè)置有熱隔離部。
5.一種利用權(quán)利要求1-4任一電動(dòng)汽車(chē)電池箱制冷裝置的溫度控制方法，其特征在于，所述方法包括: 當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行降溫； 當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，利用所述電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片加熱,并通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述外部散熱系統(tǒng)包括外部散熱風(fēng)扇和外部散熱器，所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)包括內(nèi)部散熱風(fēng)扇和內(nèi)部散熱器； 所述半導(dǎo)體制冷片的一面與所述內(nèi)部散熱器連接，所述半導(dǎo)體制冷片的另一面與所述外部散熱器連接； 所述當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片制冷，并通過(guò)外部散熱系統(tǒng)和內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行降溫，包括: 當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度高于第一設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片與所述內(nèi)部散熱器連接的一面制冷，所述半導(dǎo)體制冷片與所述外部散熱器連接的一面加熱，通過(guò)外部散熱系統(tǒng)散發(fā)熱量，通過(guò)所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)所述電池箱降溫； 所述當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，利用所述電源控制系統(tǒng)控制半導(dǎo)體制冷片加熱，并通過(guò)所述外部散熱系統(tǒng)和所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)電池箱進(jìn)行加熱，包括: 當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于第二設(shè)定值時(shí)，利用電源控制系統(tǒng)控制所述半導(dǎo)體制冷片與所述內(nèi)部散熱器連接的一面加熱，所述半導(dǎo)體制冷片與所述外部散熱器連接的一面制冷，通過(guò)所述內(nèi)部散熱系統(tǒng)對(duì)所述電池箱加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 在所述內(nèi)部散熱器和半導(dǎo)體制冷片之間設(shè)置熱硅脂，在所述外部散熱器和半導(dǎo)體制冷片之間設(shè)置熱硅脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 在所述內(nèi)部散 熱器和/或所述外部散熱器靠近所述電池箱內(nèi)壁的部分設(shè)置熱隔離部。
【文檔編號(hào)】H01M10/625GK103972606SQ201310043162
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】鄧立波, 姜云啟, 張兆飛 申請(qǐng)人:北京中瑞藍(lán)科電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)有限公司