一種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)，包括安裝鋰電池組的電池箱，所述電池箱中間設(shè)有T型橫梁構(gòu)成通風(fēng)道，所述橫梁上固設(shè)有風(fēng)機、PTC加熱器與制冷模塊；所述電池箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與控制器電連接，所述控制器的輸出端分別與所述的風(fēng)機、PTC加熱器與制冷模塊的輸入端電連接。電池箱內(nèi)部空氣通過風(fēng)機的帶動并在通風(fēng)道的約束下，形成有規(guī)則的內(nèi)部氣流循環(huán)，空氣在流經(jīng)制冷模塊或PTC加熱器時進行熱交換，對電池箱內(nèi)部溫度與鋰電池溫度實行相對精確的控制，從而使鋰電池在最佳溫度范圍內(nèi)安全、穩(wěn)定地工作，極大的提高了電池的使用性能和使用壽命。
【專利說明】—種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及鋰電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鋰電池對環(huán)境污染小、無噪音、能量高等優(yōu)點，現(xiàn)將一定數(shù)量的鋰電池通過串、并聯(lián)起來形成大功率、大容量的鋰電池組作為新能源汽車的動力源，向汽車電動機提供電能，驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)，從而推動汽車前進。
[0003]在鋰電池充放電的過程中，電池本身和大電流通路上的組件會產(chǎn)生熱量,則會造成電池組內(nèi)溫度持續(xù)上升，當(dāng)溫度超過鋰電池正常工作的最高溫度后會降低鋰電池的使用性能與使用壽命。而在冬季較寒冷地方使用，由于溫度偏低，也會影響鋰電池的使用時間，進而影響車輛行駛里程。
[0004]熱量的積累和分布不均是造成鋰電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障及安全事故的最重要的原因，所以電池組熱管理系統(tǒng)作為電池管理系統(tǒng)中不可或缺的部分，也是提高整車性能的重要手段。為了使鋰電池達到最佳的性能和使用壽命，需要將電池組內(nèi)的溫度控制在一定范圍內(nèi)，減小電池組內(nèi)不均勻的溫度分布以避免模塊間的不平衡，而降低鋰電池性能衰減速度。目前常見的鋰電池組冷卻方式有風(fēng)冷外循環(huán)、風(fēng)冷內(nèi)循環(huán)、液冷等方式，但這三種散熱系統(tǒng)均存在自身的不足或缺陷:風(fēng)冷外循環(huán)無法滿足電池組的密封要求；風(fēng)冷內(nèi)循環(huán)的散熱效率不高，而液冷系統(tǒng)成本高昂且存在絕緣失效風(fēng)險，
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對鋰電池組內(nèi)的溫度進行相對精確的控制，從而使電池在最佳溫度范圍內(nèi)安全、穩(wěn)定地工作，極大的提高了電池的使用性能和使用壽命。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)，包括安裝鋰電池組的電池箱，所述電池箱中間設(shè)有T型橫梁構(gòu)成通風(fēng)道，所述橫梁上固設(shè)有風(fēng)機、PTC加熱器與制冷模塊；所述電池箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與控制器電連接，所述控制器的輸出端分別與所述的風(fēng)機、PTC加熱器與制冷模塊的輸入端電連接。
[0007]進一步，所述制冷模塊呈T型布置在通風(fēng)道內(nèi)；所述制冷模塊包括兩個蒸發(fā)器，所述兩個蒸發(fā)器的中間設(shè)有膨脹閥，所述蒸發(fā)器與膨脹閥之間通過冷凝管連接，冷凝管的出口通往電池箱外部。
[0008]進一步，所述溫度傳感器包括設(shè)于通風(fēng)道內(nèi)用于檢測電池箱內(nèi)環(huán)境溫度的第一溫度傳感器與設(shè)于鋰電池組上用于檢測鋰電池溫度的第二溫度傳感器。
[0009]電池箱內(nèi)部空氣通過風(fēng)機的帶動并在通風(fēng)道的約束下，形成有規(guī)則的內(nèi)部氣流循環(huán)，空氣在流經(jīng)制冷模塊或PTC加熱器時進行熱交換，調(diào)節(jié)電池箱內(nèi)的溫度在最適宜的溫度范圍內(nèi)。
[0010]本系統(tǒng)的工作模式:當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測的電池箱內(nèi)環(huán)境溫度低于設(shè)定值，而第二溫度傳感器檢測的電池溫度高于設(shè)定值時，則控制器驅(qū)動風(fēng)機開始工作，風(fēng)機帶動空氣在通風(fēng)道內(nèi)部形成空氣循環(huán)流動，使電池箱內(nèi)空氣溫度均勻并散熱。當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測的電池箱內(nèi)環(huán)境溫度高于設(shè)定值，而第二溫度傳感器檢測的電池溫度高于設(shè)定值時，則控制器驅(qū)動風(fēng)機和制冷模塊同時工作，制冷模塊中的蒸發(fā)器開始工作吸熱而降低電池箱內(nèi)的空氣溫度，并將其熱量散發(fā)到電池箱外面；同時風(fēng)機帶動空氣通過通風(fēng)道流經(jīng)制冷模塊給鋰電池進行降溫。當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測的電池箱內(nèi)電池溫度低于設(shè)定值，且鋰電池需要進行充放電時，控制器驅(qū)動PTC加熱器和風(fēng)機同時工作以提高電池箱內(nèi)的環(huán)境溫度和電池溫度。
[0011]本實用新型的鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單可靠，通過制冷/加熱可對電池箱內(nèi)部溫度與鋰電池溫度實行相對精確的控制，從而使鋰電池在最佳溫度范圍內(nèi)安全、穩(wěn)定地工作，極大的提高了電池的使用性能和使用壽命?？梢詷O大提高電池組內(nèi)部的熱管理效率和溫度一致性，安全可靠，與整車匹配性良好。
[0012]本系統(tǒng)是內(nèi)置于電池箱內(nèi)，不改變鋰電池組的整體結(jié)構(gòu)，適用性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0014]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型電池箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型制冷模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實用新型電路原理框圖。
[0018]圖中:1-電池箱，2-橫梁，3-風(fēng)機，4-PTC加熱器，5-制冷模塊，5-1-蒸發(fā)器，5-2-膨脹閥，5-3-冷凝管，6-1-第一溫度傳感器，6-2-第二溫度傳感器，7-控制器。
【具體實施方式】
[0019]如圖1、2、4所示，一種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)，包括安裝鋰電池組的電池箱1，電池箱I中間設(shè)有T型橫梁2構(gòu)成通風(fēng)道，所述橫梁2上固設(shè)有風(fēng)機3、PTC加熱器4與制冷模塊5 ;所述電池箱I內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與控制器7電連接，所述控制器7的輸出端分別與風(fēng)機3、PTC加熱器4與制冷模塊5的輸入端電連接。
[0020]進一步，所述溫度傳感器包括設(shè)于通風(fēng)道內(nèi)用于檢測電池箱I內(nèi)環(huán)境溫度的第一溫度傳感器6-1與設(shè)于鋰電池組上用于檢測鋰電池溫度的第二溫度傳感器6-2。
[0021]如圖3所示，所述制冷模塊5呈T型布置在通風(fēng)道內(nèi)；制冷模塊5包括兩個蒸發(fā)器5-1，兩個蒸發(fā)器5-1的中間設(shè)有膨脹閥5-2，蒸發(fā)器5-1與膨脹閥5-2之間通過冷凝管5_3連接，冷凝管5-3的出口通往電池箱外部。
[0022]電池箱內(nèi)部空氣通過風(fēng)機的帶動并在通風(fēng)道的約束下，形成有規(guī)則的內(nèi)部氣流循環(huán)，空氣在流經(jīng)制冷模塊或PTC加熱器時進行熱交換，對電池箱內(nèi)部溫度與鋰電池溫度實行相對精確的控制，從而使鋰電池在最佳溫度范圍內(nèi)安全、穩(wěn)定地工作，極大的提高了電池的使用性能和使用壽命。
[0023]以上實施例并非僅限于本實用新型的保護范圍，所有基于本實用新型的基本思想而進行修改或變動的都屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)，包括安裝鋰電池組的電池箱，其特征在于:所述電池箱中間設(shè)有T型橫梁構(gòu)成通風(fēng)道，所述橫梁上固設(shè)有風(fēng)機、PTC加熱器與制冷模塊；所述電池箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與控制器電連接，所述控制器的輸出端分別與所述的風(fēng)機、PTC加熱器與制冷模塊的輸入端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷模塊呈T型布置在通風(fēng)道內(nèi)；所述制冷模塊包括兩個蒸發(fā)器，所述兩個蒸發(fā)器的中間設(shè)有膨脹閥，所述蒸發(fā)器與膨脹閥之間通過冷凝管連接，冷凝管的出口通往電池箱外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組內(nèi)置熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器包括設(shè)于通風(fēng)道內(nèi)用于檢測電池箱內(nèi)環(huán)境溫度的第一溫度傳感器與設(shè)于鋰電池組上用于檢測鋰電池溫度的第二溫度傳感器。
【文檔編號】H01M10/48GK203386864SQ201320423434
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】李德連, 袁承超, 周鵬 申請人:華霆（常州）動力技術(shù)有限公司