[實用新型]一種動力電池的主動散熱式裝置

有效

• 申請號: 201720575662.0
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN207021356U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 蔡飛飛;芮翔;李志恩;陳尚嚴
• 申請（專利權）人: 江蘇速度智能科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/6562;B60L11/18
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 陸中丹

技術領域

本實用新型涉及電池的電源管理技術領域，尤其涉及一種動力電池的主動散熱式裝置。

背景技術

隨著國家大力扶持電動汽車的發展，電動汽車開始進入大量使用階段，如純電動汽車、混合動力汽車等；但其都處于一個發展階段，目前的電動汽車也經常出現比較多的故障問題，這時實時采集與監控車輛的工作狀況，無線遠程收集電動汽車核心零部件的運行數據，尤其是三大核心零部件：電池、電機、電控系統，對考核電動汽車的性能就變得尤為重要。而電動汽車的電池性能是其性能的關鍵指標，對電池的關注貫穿于車輛的整個壽命周期，同時電池的性能直接影響車輛的百公里耗電量以及續航里程，更重要的是電池的性能對車輛的安全性提出了巨大挑戰。

作為新能源汽車的主要動力源的鋰離子電池是全球目前研究的熱點。一方面，電池在使用過程中經常會遇到低溫、高溫、高濕等極端環境，如汽車在烈日下行駛和放置時車內為你讀可達70-80℃，這樣的高溫環境對電池的性能和使用壽命都是嚴峻考驗。另一方面，動力電池包中，單體電池的溫度環境不同，單體電池自放電程度的不同，又會影響電池放電容量、電池電壓的一致性，結果影響其在動力電池領域的能量發揮和使用過程控制。

對不同正極材料電池的高溫存儲研究發現，在厚度膨脹和容量損失方面各種電池的優劣順序為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰和NCA。磷酸鐵鋰循環性能測試發現，在55℃下循環600次后，電池容量保持率為70％，遠低于常溫下95％的容量保持率。高溫循環后電池損失了27％的活性鋰。鈷酸鋰電池滿電態85℃高溫儲存后，正極阻抗增加了7倍，隔膜阻抗增加了1倍，孔隙率降低了45％，總容量損失達38％，其中可逆部分為27％，不可逆部分11％。

如今的新能源汽車市場絕大多數是靠自然冷卻，而且是在整車電氣完整的情況下對動力電池系統進行溫度監控。然而在日常停車和儲存過程中的溫度是無法做到及時降溫，會導致動力電池壽命降低，嚴重時過高的溫度會導致電池自然。

因此，現在有必要開發一種主動式的散熱裝置，在長時間停車和儲存時能完成對動力電池系統溫度上限的控制，避免動力電池系統溫度過高，提高電池壽命。

中國專利文獻(申請號為201220547192.4)公開了一種電動汽車電池組的散熱系統，它包括安裝在電池箱體上的散熱裝置、安裝在電池箱體內部的電源控制系統和溫度檢測系統，溫度檢測系統均勻布置在電池箱體內部的電池表面上，電源控制系統設置在溫度檢測系統和散熱裝置之間；所述的散熱裝置為通過半導體連接的制冷片和制熱片的半導體散熱裝置，所述的制冷片安裝在電池箱體內部，制熱片安裝在電池箱體外部。該專利文獻使用的制冷片與制熱片來控制電池的溫度，而制冷片與制熱片在使用過程會出現溫度不均勻，升溫慢降溫慢，同時成本高等缺陷；因此，現在有必要開發一種能夠控制動力電池的上限溫度，并對其進行有效的散熱處理，從而延長動力電池的使用壽命的力電池的主動散熱式裝置。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，開發一種能夠控制動力電池的上下限溫度，并對其進行有效的散熱處理，控制動力電池工作環境濕度的成本低的動力電池的主動散熱式裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：該動力電池的主動散熱式裝置包括動力電池、電池箱體、中央控制器、換氣格柵、電機和溫度、濕度傳感器；所述換氣格柵的端部連接有電機，且所述換氣格柵鑲嵌在所述電池箱體的兩側；所述動力電池和所述中央控制器均設置在所述電池箱體內且所述中央控制器通過所述電機與所述換氣格柵相連接；所述中央控制器集成直流電壓轉換器、溫度、濕度信號處理器和電機控制器；所述直流電壓轉換器用于將動力電池的電池模組單體的電壓轉換為整套散熱裝置所需電壓；所述溫度傳感器設置在電池箱體內，進行實時溫度測量并將溫度信號發送至所述中央控制器，所述中央控制器根據溫度設定經由所述電機控制所述換氣格柵的閉合。

采用上述技術方案，直流電壓轉換器集成在中央控制器內，將動力電池的電池模組單體電壓轉換為整套散熱裝置所需電壓；溫度傳感器預埋在電池箱體內均布進行實時溫度測量，將溫度信號發送至中央控制器，中央控制器根據溫度設定控制換氣格柵的電機進行換氣格柵的閉合，控制格柵的打開角度，以調整電池箱體內的空氣流通量和熱交換量；從而達到控制動力電池所處環境的溫度，相應的，通過遠低于強制風冷和水冷的成本，提高了動力電池的高溫適應性，提高了動力電池在高溫環境下的循環壽命，減少了動力電池的成本浪費。