鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括由單體電池構成的電池組，其特征在于，所述各單體電池側面的高中低位置以及各單體電池的正極正中間分別放置熱電偶測量端，熱電偶連接控制器，由控制器記錄和讀取溫度。本實用新型直接在電池的表面上利用熱電偶測量溫度變化，無需經(jīng)過其他熱傳導方式間接測量溫度，對溫度變化的響應快，而且針對電池組內(nèi)的單體電池的不同部位分別測量溫度，溫度測量探頭不占用空間，不對電池組的結構造成影響，不增加體積。
【專利說明】鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種用于電動自行車的鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]鋰離子動力電池組被稱作是電動自行車的未來“心臟”。然而，鋰離子電池在實際使用過程中，由于單體電池溫度過高(> 100 °c)，導致電池模塊內(nèi)溫度嚴重不均衡，從而造成電池間的性能不匹配，導致電池模塊因熱失控而過早失效，甚至產(chǎn)生自燃和爆炸等嚴重后果。高性能鋰離子動力電池組只有配備有效的熱管理系統(tǒng)，使之確保適當?shù)碾姵毓ぷ鳒囟龋档透鱾€電池模塊之間的溫度差異，才能保證電源系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這也是當前制約電動車動力電池發(fā)展的關鍵問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對上述問題，提供一種鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)，該技術方案將有助于促進鋰離子電池行業(yè)、電動自行車等行業(yè)共同關心的高能電池組散熱問題與關鍵瓶頸技術的解決和突破。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下所述:一種鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括由單體電池構成的電池組，其特征在于，所述各單體電池側面的高中低位置以及各單體電池的正極正中間分別放置熱電偶測量端，熱電偶連接控制器，由控制器記錄和讀取溫度O
[0005]根據(jù)上述的本實用新型，其中所述熱電偶包括直徑小于0.5mm的熱電偶絲。
[0006]根據(jù)上述結構的本實用新型，其有益效果在于，本實用新型直接在電池的表面上利用熱電偶測量溫度變化，無需經(jīng)過其他熱傳導方式間接測量溫度，對溫度變化的響應快，而且針對電池組內(nèi)的單體電池的不同部位分別測量溫度，溫度測量探頭不占用空間，不對電池組的結構造成影響，不增加體積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結合附圖以及實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0008]圖1為本實用新型單體電池的熱電偶位置圖；
[0009]圖2為本實用新型鋰電池組熱電偶的布置圖。

【具體實施方式】
[0010]首先給出技術說明:
[0011]兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路，當兩個接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應。而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端)，另一端叫做冷端(也稱為補償端)；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。
[0012]熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度，對于熱電偶的熱電勢，應注意如下幾個問題:
[0013]1、熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數(shù)；
[0014]2、熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關；
[0015]3、當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路。當導體A和B的兩個執(zhí)著點I和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流。熱電偶就是利用這一效應來工作的。
[0016]選擇適當?shù)臏囟葴y量工具，在電池組內(nèi)選擇適當?shù)奈恢梅胖脽犭娕紲y量點，目的是能選擇到電池組內(nèi)溫度最高的位置測量溫度的變化。
[0017]本實施例一種鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)，由熱電偶，控制器構成。
[0018]以熱電偶作為溫度測量工具，直接測量18650電池組內(nèi)多個獨立電池表面的溫度變化，以實時監(jiān)控電池組的溫度變化。
[0019]測量工具的選擇:以一種直徑小于0.5mm的熱電偶絲作測量介質(zhì)。
[0020]熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結構要求如下:1、組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；2、兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；3、補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；4、保護套管應能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔咼。
[0021]如圖1-2所示，具體技術方案是，在鋰電池組的內(nèi)部，選擇一定數(shù)量的處于電池組外圍和中間的單體電池10，在單體電池10表面的側面高中低位置以及單體電池正極的正中間，每個單體電池放置4個熱電偶測量端A、B、C、D，所有熱電偶連接到控制器上，由控制板記錄和讀取溫度。
[0022]熱電偶的布置方式:對于單個電池的熱電偶布置，在單體圓柱電池的外側表面的接近最高、接近最低和中間的位置設置溫度測量端，并在電池正極的正中間放置第四個溫度測量端。再根據(jù)單體電池在電池組中的位置，設置測量點的朝向，原則是:外圍的電池的測量點朝向垂直于電池組邊緣向外的方向，內(nèi)部電池的測量點朝向電池之間的空隙，一般與外部的邊緣成45度或者135度。
[0023]控制器用于轉化熱電偶取得的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號，輸出供。
[0024]本一種鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)用于鋰電池組的研發(fā)輔助，并可用于鋰電池組或類似的類似電池組在使用中的安全監(jiān)控，散熱狀態(tài)監(jiān)控。其將有助于促進我國鋰離子電池行業(yè)、電動自行車等行業(yè)共同關心的高能電池組散熱問題與關鍵瓶頸技術的解決和突破；推動該行業(yè)、領域的跨越式發(fā)展；促進國家節(jié)能與新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略目標更好更快實現(xiàn)，提升和擴大我國在電動自行車以及電動車相關科技領域的國際影響力；另外，本實用新型還具有很大的可行性，在帶來深遠的社會效益的同時，也必將帶來十分可觀的經(jīng)濟效益。
【權利要求】
1.一種鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括由單體電池構成的電池組，其特征在于，所述各單體電池側面的高中低位置以及各單體電池的正極正中間分別放置熱電偶測量端，熱電偶連接控制器，由控制器記錄和讀取溫度。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池組溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述熱電偶包括直徑小于0.5mm的熱電偶絲。
【文檔編號】H01M10/637GK204167442SQ201420700608
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】戴維盛, 畢凱軍, 鄧銀舟, 李樹華, 蔡誠, 唐國翌 申請人:深圳出入境檢驗檢疫局工業(yè)品檢測技術中心