本實(shí)用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于電動汽車的電池組制冷制熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，電動汽車正在逐漸推廣并在未來將具有廣闊的前景。電池組是電動汽車的動力提供部分，電池組的溫度過高或過低將直接影響到電動汽車的正常運(yùn)行。

鑒于以上內(nèi)容，實(shí)有必要提供一種新型的電池組制冷制熱系統(tǒng)以克服以上缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種能對電池組進(jìn)行制冷及制熱以使電池組的溫度維持在一定范圍內(nèi)的電池組制冷制熱系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電池組制冷制熱系統(tǒng)，所述電池組制冷制熱系統(tǒng)包括：

電池組；

用于感測所述電池組溫度的溫度感測模塊；

半導(dǎo)體制冷片；

與所述半導(dǎo)體制冷片及電源相連的開關(guān)模塊；以及

與所述溫度感測模塊及所述開關(guān)模塊相連，并在所述溫度感測模塊感測到的溫度大于第一參考值時(shí)控制所述開關(guān)模塊給所述半導(dǎo)體制冷片提供第一電流以使所述半導(dǎo)體制冷片制冷，且在所述溫度感測模塊感測到的溫度小于第二參考值時(shí)控制所述開關(guān)模塊給所述半導(dǎo)體制冷片提供第二電流以使所述半導(dǎo)體制冷片制熱的控制模塊，所述第一電流與所述第二電流方向相反。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)模塊包括第一至第四電子開關(guān)及第一至第四電阻，所述第一電子開關(guān)的第一端通過所述第一電阻與所述控制模塊相連，所述第一電子開關(guān)的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片的第一端相連，所述第一電子開關(guān)的第三端接地，所述第二電子開關(guān)的第一端通過所述第二電阻與所述控制模塊相連，所述第二電子開關(guān)的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片的第二端相連，所述第二電子開關(guān)的第三端接地，所述第三電子開關(guān)的第一端通過所述第三電阻與所述控制模塊相連，所述第三電子開關(guān)的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片的第一端相連，所述第三電子開關(guān)的第三端與電源相連，所述第四電子開關(guān)的第一端通過所述第四電阻與所述控制模塊相連，所述第四電子開關(guān)的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片的第二端相連，所述第四電子開關(guān)的第三端與所述電源相連。

進(jìn)一步地，所述第一及第二電子開關(guān)均為NPN型三極管，所述第一及第二電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述NPN型三極管的基極、集電極及發(fā)射極，所述第三及第四電子開關(guān)均為PNP型三極管，所述第三及第四電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述PNP型三極管的基極、集電極及發(fā)射極。

進(jìn)一步地，所述第一及第二電子開關(guān)均為NMOS場效應(yīng)管，所述第一及第二電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述NMOS場效應(yīng)管的柵極、漏極及源極，所述第三及第四電子開關(guān)均為PMOS場效應(yīng)管，所述第三及第四電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述PMOS場效應(yīng)管的柵極、漏極及源極。

進(jìn)一步地，所述電池組制冷制熱系統(tǒng)還包括與所述電池組接觸的液冷散熱模塊，所述半導(dǎo)體制冷片通過所述液冷散熱模塊對所述電池組制冷或制熱。

進(jìn)一步地，所述電池組制冷制熱系統(tǒng)還包括用于給所述電池組散熱的風(fēng)冷散熱模塊。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)冷散熱模塊包括設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷片一側(cè)的散熱片及風(fēng)扇。

進(jìn)一步地，所述溫度感測模塊包括多個(gè)溫度傳感器，所述多個(gè)溫度傳感器設(shè)置在所述電池組不同位置的多個(gè)感測點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述控制模塊包括微控制單元。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過所述溫度感測模塊來感測所述電池組的溫度，并通過所述控制模塊根據(jù)所述溫度感測模塊感測到的溫度來控制所述開關(guān)模塊輸出給所述半導(dǎo)體制冷片的電流，進(jìn)而控制所述半導(dǎo)體制冷片對所述電池組進(jìn)行制冷片制冷或制熱，從而使所述電池組的溫度維持在一定范圍內(nèi)，進(jìn)而使所述電池組能正常工作，并使應(yīng)用所述電池組的電動汽車能正常運(yùn)行。

【附圖說明】

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的電池組制冷制熱系統(tǒng)的原理框圖。

圖2為圖1中開關(guān)模塊第一實(shí)施方式的電路圖。

圖3為圖1中開關(guān)模塊第二實(shí)施方式的電路圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(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)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為與另一個(gè)元件“相連”時(shí)，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。

請參閱圖1，圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的電池組制冷制熱系統(tǒng)100的原理框圖。所述電池組制冷制熱系統(tǒng)100包括電池組10、溫度感測模塊20、半導(dǎo)體制冷片30、電源40、開關(guān)模塊50及控制模塊60。所述控制模塊60與所述溫度感測模塊20及所述開關(guān)模塊50相連，所述開關(guān)模塊50與所述電源40及所述半導(dǎo)體制冷片30相連。所述溫度感測模塊20用于感測所述電池組10的溫度，并將感測到的溫度輸出給所述控制模塊60。所述控制模塊60用于在所述溫度感測模塊20感測到的溫度大于第一參考值時(shí)控制所述開關(guān)模塊50給所述半導(dǎo)體制冷片30提供第一電流以使所述半導(dǎo)體制冷片30制冷，且在所述溫度感測模塊20感測到的溫度小于第二參考值時(shí)控制所述開關(guān)模塊50給所述半導(dǎo)體制冷片30提供第二電流以使所述半導(dǎo)體制冷片30制熱。所述第一電流與所述第二電流方向相反。在本實(shí)施方式中，所述第一參考值為所述電池組10正常工作溫度的上限值，所述第二參考值為所述電池組10正常工作溫度的下限值，所述第一參考值及所述第二參考值的數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

所述電池組制冷制熱系統(tǒng)100還包括與所述電池組10接觸的液冷散熱模塊70，所述半導(dǎo)體制冷片30通過所述液冷散熱模塊70對所述電池組10制冷或制熱。

所述電池組制冷制熱系統(tǒng)100還包括用于給所述電池組10散熱的風(fēng)冷散熱模塊80。所述風(fēng)冷散熱模塊80包括設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷片30一側(cè)的散熱片82及風(fēng)扇86。

在本實(shí)施方式中，所述控制模塊60包括MCU(Micro Controller Unit，微控制單元)，所述溫度感測模塊20包括多個(gè)溫度傳感器，所述多個(gè)溫度傳感器設(shè)置在所述電池組10不同位置的多個(gè)感測點(diǎn)，用于感測所述電池組10不同位置的溫度，并將感測到的溫度輸出給所述控制模塊60。當(dāng)某一溫度傳感器感測到的溫度大于所述第一參考值時(shí)，所述控制模塊60控制所述開關(guān)模塊50給所述半導(dǎo)體制冷片30提供所述第一電流以使所述半導(dǎo)體制冷片30制冷。當(dāng)某一溫度傳感器感測到的溫度小于所述第二參考值時(shí)，所述控制模塊60控制所述開關(guān)模塊50給所述半導(dǎo)體制冷片30提供所述第二電流以使所述半導(dǎo)體制冷片30制熱。

可以理解，所述半導(dǎo)體制冷片30也叫熱電制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片30是一種熱泵。所述半導(dǎo)體制冷片30利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)，當(dāng)直流電通過兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，從而實(shí)現(xiàn)制冷和制熱的目的。

請參閱圖2，圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的所述開關(guān)模塊50第一實(shí)施方式的電路圖。所述開關(guān)模塊50包括第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4及第一至第四電阻R1-R4。所述第一電子開關(guān)Q1的第一端通過所述第一電阻R1與所述控制模塊60相連，所述第一電子開關(guān)Q1的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片30的第一端相連，所述第一電子開關(guān)Q1的第三端接地。所述第二電子開關(guān)Q2的第一端通過所述第二電阻R2與所述控制模塊60相連，所述第二電子開關(guān)Q2的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片30的第二端相連，所述第二電子開關(guān)Q2的第三端接地。所述第三電子開關(guān)Q3的第一端通過所述第三電阻R3與所述控制模塊60相連，所述第三電子開關(guān)Q3的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片30的第一端相連，所述第三電子開關(guān)Q3的第三端與所述電源40相連。所述第四電子開關(guān)Q4的第一端通過所述第四電阻R4與所述控制模塊60相連，所述第四電子開關(guān)Q4的第二端與所述半導(dǎo)體制冷片30的第二端相連，所述第四電子開關(guān)Q4的第三端與所述電源40相連。

下面將對本實(shí)用新型電池組制冷制熱系統(tǒng)100的工作原理進(jìn)行說明。

所述溫度感測模塊20中的多個(gè)溫度傳感器感測所述電池組10不同位置的溫度，并將感測到的溫度輸出給所述控制模塊60，所述控制模塊60根據(jù)接收的溫度來控制所述開關(guān)模塊50輸出給所述半導(dǎo)體制冷片30的電流，進(jìn)而控制所述半導(dǎo)體制冷片30制冷、制熱或不工作。

當(dāng)某一溫度傳感器感測到的溫度大于所述第一參考值(即所述溫度感測模塊感測到的溫度大于所述第一參考值)時(shí)，所述控制模塊60輸出高電平信號給所述第一電子開關(guān)Q1及所述第三電子開關(guān)Q3的第一端，并輸出低電平信號給所述第二電子開關(guān)Q2及所述第四電子開關(guān)Q4的第一端。所述第一電子開關(guān)Q1及所述第四電子開關(guān)Q4導(dǎo)通，所述第二電子開關(guān)Q2及所述第三電子開關(guān)Q3截止。所述電源40提供的電能通過所述第四電子開關(guān)Q4、所述半導(dǎo)體制冷片30及所述第一電子開關(guān)Q1流入地中。此時(shí)，所述開關(guān)模塊50中的電流為所述第一電流，所述第一電流的方向?yàn)閺乃霭雽?dǎo)體制冷片30的第二端流向所述半導(dǎo)體制冷片30的第一端，所述半導(dǎo)體制冷片30通過所述液冷散熱模塊70給所述電池組10制冷。

當(dāng)某一溫度傳感器感測到的溫度小于所述第二參考值(即所述溫度感測模塊感測到的溫度小于所述第二參考值)時(shí)，所述控制模塊60輸出低電平信號給所述第一電子開關(guān)Q1及所述第三電子開關(guān)Q3的第一端，并輸出高電平信號給所述第二電子開關(guān)Q2及所述第四電子開關(guān)Q4的第一端。所述第一電子開關(guān)Q1及所述第四電子開關(guān)Q4截止，所述第二電子開關(guān)Q2及所述第三電子開關(guān)Q3導(dǎo)通。所述電源40提供的電能通過所述第三電子開關(guān)Q3、所述半導(dǎo)體制冷片30及所述第二電子開關(guān)Q2流入地中。此時(shí)，所述開關(guān)模塊50中的電流為所述第二電流，所述第一電流的方向?yàn)閺乃霭雽?dǎo)體制冷片30的第一端流向所述半導(dǎo)體制冷片30的第二端，所述半導(dǎo)體制冷片30通過所述液冷散熱模塊70給所述電池組10制熱。

當(dāng)所述多個(gè)溫度傳感器感測到的溫度均小于或等于所述第一參考值且大于或等于所述第二參考值時(shí)，所述控制模塊60不輸出信息給所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4的第一端，或者輸出低電平信號給所述第一及第二電子開關(guān)Q2的第一端并輸出高電平信號給所述第三及第四電子開關(guān)Q4的第一端，以使所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4均截止。所述半導(dǎo)體制冷片30中無電流流過，所述半導(dǎo)體制冷片30不工作。所述液冷散熱模塊70及所述風(fēng)冷散熱模塊80給所述電池組10散熱。

在本實(shí)施方式中，所述第一電子開關(guān)Q1及所述第二電子開關(guān)Q2均為NPN型三極管，所述第一電子開關(guān)Q1及所述第二電子開關(guān)Q2的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述NPN型三極管的基極、集電極及發(fā)射極。所述第三電子開關(guān)Q3及所述第四電子開關(guān)Q4均為PNP型三極管，所述第三及第四電子開關(guān)Q4的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述PNP型三極管的基極、集電極及發(fā)射極。

請參閱圖3，圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的所述開關(guān)模塊50第二實(shí)施方式的電路圖。所述開關(guān)模塊50的第二實(shí)施方式與所述開關(guān)模塊50的第一實(shí)施方式的區(qū)別在于：在第二實(shí)施方式中，所述第一電子開關(guān)Q1及所述第二電子開關(guān)Q2均為NMOS場效應(yīng)管，所述第一電子開關(guān)Q1及所述第二電子開關(guān)Q2的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述NMOS場效應(yīng)管的柵極、漏極及源極。所述第三電子開關(guān)Q3及所述第四電子開關(guān)Q4均為PMOS場效應(yīng)管，所述第三電子開關(guān)Q3及所述第四電子開關(guān)Q4的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)于所述PMOS場效應(yīng)管的柵極、漏極及源極。

可以理解，在其它實(shí)施方式中，所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4可以為其它具有類似功能的開關(guān)，如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)等。所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4可以相同也可以不同，例如，所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4可以均為NPN型三極管，也可以所述第一電子開關(guān)Q1為NPN型三極管，所述第二電子開關(guān)Q2為PNP型三極管，所述第三電子開關(guān)Q3為NMOS場效應(yīng)管，所述第四電子開關(guān)Q4為PMOS場效應(yīng)管。

所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4的類型可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，當(dāng)所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4的類型調(diào)整時(shí)，所述控制模塊60輸出給所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4的第一端的信號也因進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。例如，當(dāng)所述第一至第四電子開關(guān)Q1-Q4可以均為NPN型三極管時(shí)，若某一溫度傳感器感測到的溫度大于所述第一參考值時(shí)，所述控制模塊60輸出高電平信號給所述第一電子開關(guān)Q1及所述第四電子開關(guān)Q4的第一端，并輸出低電平信號給所述第二電子開關(guān)Q2及所述第三電子開關(guān)Q3的第一端。所述第一電子開關(guān)Q1及所述第四電子開關(guān)Q4導(dǎo)通，所述第二電子開關(guān)Q2及所述第三電子開關(guān)Q3截止。所述電源40提供的電能通過所述第四電子開關(guān)Q4、所述半導(dǎo)體制冷片30及所述第一電子開關(guān)Q1流入地中。

本實(shí)用新型通過所述溫度感測模塊20來感測所述電池組10的溫度，并通過所述控制模塊60根據(jù)所述溫度感測模塊20感測到的溫度來控制所述開關(guān)模塊50輸出給所述半導(dǎo)體制冷片30的電流，進(jìn)而控制所述半導(dǎo)體制冷片30對所述電池組10進(jìn)行制冷片制冷或制熱，從而使所述電池組10的溫度維持在一定范圍內(nèi)，進(jìn)而使所述電池組10能正常工作，所述電動汽車能正常運(yùn)行。

本實(shí)用新型并不僅僅限于說明書和實(shí)施例中所描述，因此對于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。