[發明專利]相變控溫的電池暖寶及其系統、以及控制系統和方法

在審

• 申請號: 202110544216.4
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113285145A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 楊鵬;袁運洋;陳應泉;李凱文;伍陽;韓家成;趙悅;劉顯揚
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/635;H01M10/637;H01M10/653;H01M10/6563;H01M10/6567;H01M10/6571;H01M10/659
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

本發明公開了一種基于相變控溫技術的電池暖寶，包括：箱體；若干儲料層，若干儲料層上下間隔設置在所述箱體內，所述儲料層內部容納相變儲熱材料；出水口，若干出水口設置在所述箱體的側壁上，若干出水口上下間隔設置；本發明公開了一種基于相變控溫技術的電池暖寶系統及其控制系統和控制方法。本發明在于選擇相變潛熱大、相變時體積變化小的相變材料應用到現有電池加熱系統，利用相變儲熱方式取代現有PTC加熱方式，冬天為電池供熱，夏天快速導出電池熱量，獲得電池運行穩定的熱環境。本發明在于采用熱電協同管理技術，將電、熱都作為主要控制量，構建冬夏熱電控制雙模式，通過模式切換完成冬夏季電池熱環境的管理。

技術領域

本發明涉及電動汽車電池技術領域。更具體地說，本發明涉及一種相變控溫的電池暖寶及其系統、以及控制系統和方法。

背景技術

化石能源的日益枯竭和由此引起的溫室氣體和污染物排放已成為當今世界各國面臨的共同挑戰。進入到21世紀，能源與環境危機正在引發新一輪的產業革命和生活方式變革。節能減排和推廣普及電動汽車已成為我國重要的產業政策，政府在給予企業經濟政策上支持的同時，推出新能源汽車不限行，不限號，不納稅等一系列便民條例。新能源電動汽車在環境能源危機驅動與政策支持的雙向作用力下快速發展。由2020年的全國電動汽車的累計銷售量可以看出，位于銷量最低的九個省市都位于中國北部，擁有全國一小半的人口，但是電動汽車的銷售量共計不足2％，這是因為在北方寒冷的冬季，隨著溫度的降低，所有的新能源汽車的續航都會大幅度縮水，純電動汽車在低溫環境下表現為電池“不耐用”，在極寒的環境下電動汽車存在無法充放電，整車無法啟動，空調耗能高的問題。甚至有些車主根本就發動不了電動汽車，“續航縮水”、“不敢開空調”、“夜間自動掉電”、“充電速度慢”等是車主們遇到最多的話題。

電動汽車的性能主要受動力電池的充放電特性和功率特性的影響，而低溫條件下鋰離子動力電池的充放電效率下降，電池正負極材料活性和內部電解液導電能力下降，內阻增大，在-20℃時電池內阻是25℃時的7-10倍之多且充電容量僅為常溫充電容量的51.68％，工作電流變小，對外表現為動力放電容量和電池容量的衰減。當氣溫降至零下時，對能耗的影響約為10％以上，續航也同比縮水且電池的放電功率會直接減半，電動車冬季的加速性能會損失慘重，制約了純電動汽車的推廣和發展。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種基于相變控溫技術的電池暖寶，基于此，本產品利用相變材料，能有效代替現有電池加熱系統中的PTC加熱方式，解決PTC加熱在風機故障時遇到的功率急劇下降問題，更好地滿足新能源汽車動力電池熱管理市場的需求，且采用熱電協同管理技術使供熱散熱協同進行。通過不同系統模塊之間共享冷卻和加熱，應用于所需的系統中使電動汽車在冬季夏季不同的工作環境中可以切換不同的工作狀態。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種基于相變控溫技術的電池暖寶，包括：

箱體；

若干儲料層，若干儲料層上下間隔設置在所述箱體內，所述儲料層內部容納相變儲熱材料；

若干出水口，若干出水口設置在所述箱體的側壁上，若干出水口上下間隔設置。

優選的是，所述箱體頂部設置有提手、底部設置有四個底座。

優選的是，所述儲料層呈波浪形結構。

優選的是，所述相變儲熱材料為月桂酸、石墨-石蠟、Na₂HPO₄·12H₂O、Na₂SO₄·10H₂O中的一種。