一種恆溫電池箱的製作方法
2023-05-29 12:50:46 1
專利名稱：一種恆溫電池箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種恆溫電池箱。
背景技術：
目前，鋰離子動力電池最佳使用(充放電)環境溫度為(TC 45°C，然而高溫特別是夏季，電池充放電過程或濫用等均會造成電池溫度升高(> 55°C)，影響電池的容量，甚至造成安全隱患；另一方面，在寒冷的冬季地區，當溫度低於0°C，電池的放電電壓平臺和容量保持率將明顯降低，嚴重影響動力性能和續駛裡程，而過低溫度對電池充電也十分困難，因此保證電池箱體在最佳使用溫度範圍的恆溫環境，對於電池容量發揮和壽命保持具有十分積極的意義。 恆溫電池箱是在高溫或低溫環境中均能夠保證電池箱溫度維持電池運行溫度的電池箱。現有技術中，在低溫環境下，多採用微電池配備加熱裝置的方法，在高溫環境中多採用風冷散熱的方法，所以需要消耗較多能量製冷，而且需要較大的空間。專利CN101533932A蓄電池恆溫方法中提到利用冷熱管和蓄冷熱箱調節電池箱體溫度，此方案中冷區和熱區分開設置，該設計佔據空間更大，在小型電動工具中使用受到局限。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種恆溫電池箱，用以解決現有技術的恆溫電池箱的體積大、耗能聞的問題。為實現上述目的，本實用新型的方案是一種恆溫電池箱，包括箱體，箱體中設有儲熱器和溫度均衡裝置，溫度均衡裝置包括一組串聯的半導體熱電晶片，該組半導體熱電晶片的兩個熱量端分別連接有散熱片，一個熱量端的散熱片延伸分布在所述箱體中，另一端的散熱片延伸分布在所述儲熱器中，儲熱器中填充有儲熱材料。所述箱體中設有控制器和溫度傳感器，控制器輸出控制連接所述熱電晶片，輸入採樣連接所述溫度傳感器。所述儲熱材料為相變材料。所述相變材料為熔點在15_45°C的單一或混合的相變材料。所述恆溫電池箱中還包括加熱裝置，加熱裝置包括設置在箱體中的第一電加熱器和設置在儲熱器中的第二電加熱器；所述控制器輸出控制連接所述第一電加熱器與第二電加熱器。所述箱體為保溫箱體或者箱體內側設有一層保溫材料構成的保溫層。本實用新型的恆溫電池箱在製冷方面與現有技術有顯著區別，它在箱體中設置儲熱器與一個溫度均衡裝置，溫度均衡裝置包括半導體熱電晶片和半導體熱電晶片兩個熱量端的散熱片，兩端的散熱片分別分布在儲熱器和箱體中。半導體熱電晶片起到「熱泵」的作用，當箱體中溫度過高時，將熱量泵入儲熱器；當箱體中溫度過低時，將儲熱器中的熱量泵入箱體，為箱體保溫。本實用新型與現有技術相比，不主要依賴外部能量，而通過控制半導體熱電晶片均衡內部熱量分配，也不會浪費內部能量，所以能耗低、熱轉換效率高、節能環保，而且整體體積小，使用方便。
圖I是本實用新型的恆溫電池箱內部布局圖；圖2是本實用新型的電路圖原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖I所示的一種恆溫電池箱，該恆溫 是指將電池箱中溫度維持在電池的最佳運行穩定範圍內，對於一般的鋰離子電池，一般為0-45°C。該恆溫電池箱的箱體3中設有一個儲熱器4和熱量均衡裝置，熱量均衡裝置的核心是一組串聯的半導體熱電晶片5，半導體熱電晶片5具有一個冷端與一個熱端，半導體熱電晶片5是一種「熱泵」，將熱量從熱端向冷凍傳導，而且通過控制半導體熱電晶片5的電流，可以使冷端和熱端翻轉，通過控制電壓，改變熱量傳導的速度。本實用新型採用的半導體熱電晶片材質為金屬化合物及其固溶體合金，如 Bi2Te3 / Sb2Te3、PbTe、SiGe、CrSi 等。本實施例中，為了敘述方便，設一組串聯的半導體熱電晶片5具有第一熱量端與第二熱量端。第一熱量端連接箱體中的散熱片61，第二熱量端連接儲熱器4中的散熱片62，儲熱器4中填充有儲熱材料7，儲熱材料7的熔點為15-45°C的相變材料；且其可為有機物質、無機物質或有機物質及無機物質的混合物，所述有機物質可為石蠟、硬脂酸正丁酯、棕櫚酸丙基、十四烷基醇、十六烷基醇、羊酸酯或所述任意兩種(含兩種)以上的混合物。所述無機物質可為氟化鉀、氯化鈣、硫酸鈉、磷酸鈉、硝酸鋅、硝酸鋰、碳酸鈉或所述任意兩種(含兩種)以上的混合物。箱體3中設有控制器和溫度傳感器，控制器輸出控制連接熱電晶片5，輸入採樣溫度傳感器。當箱體中溫度高於設定上限溫度(45°C)時，開啟熱電晶片5，使其第一熱量端為冷端，第二熱量端為熱端；冷端處於箱體3內部，對箱體進行降溫，電池箱內部餘熱通過散熱片傳入儲熱器4，儲熱材料7發生相變吸收熱量，達到熱回收的目的。當箱體中溫度低於設定下限溫度((TC)時，開啟熱電晶片5，使其第一熱量端為熱端，第二熱量端為冷端；對箱體進行加熱，儲熱器4向箱體中釋放熱量。本實用新型的恆溫電池箱中還設有加熱裝置，包括設置在箱體中的第一電加熱器21和設置在儲熱器中的第二電加熱器22，這兩個加熱器也連接在控制器上。箱體3內側還設有一層保溫材料構成的保溫層1，保溫材料可以採用阻燃型聚苯胺、聚氨酯、酚醛泡沫、橡塑保溫材料、泡沫塑料、EVA (聚氨乙烯)等，用於隔熱保溫減少熱量損失。具體結合充放電過程來講，在低溫環境中充電時，首先開啟電加熱裝置21與22分別對箱體3和儲熱器4進行加熱，當箱體3達到(TC以上時就可以對電池進行充電。當電池箱體溫度達到高溫55 °C，儲熱器4也存儲適量的熱量後，停止電加熱裝置21，22。電池在低溫放電過程中，當箱體溫度低於0°C，開啟熱電晶片5，控制電流反向使熱端處於箱體內部3，儲熱器4內部熱量通過散熱片向箱體釋放。根據箱體3的溫度高低，通過改變熱電晶片5上的電流大小調節儲熱材料7釋放熱量的快慢。
權利要求1.一種恆溫電池箱，包括箱體，其特徵在於，箱體中設有儲熱器和溫度均衡裝置，溫度均衡裝置包括一組串聯的半導體熱電晶片，該組半導體熱電晶片的兩個熱量端分別連接有散熱片，一個熱量端的散熱片延伸分布在所述箱體中，另一端的散熱片延伸分布在所述儲熱器中，儲熱器中填充有儲熱材料。
2.根據權利要求I所述的一種恆溫電池箱，其特徵在於，所述箱體中設有控制器和溫度傳感器，控制器輸出控制連接所述熱電晶片，輸入採樣連接所述溫度傳感器。
3.根據權利要求I或2所述的一種恆溫電池箱，其特徵在於，所述儲熱材料為相變材料。
4.根據權利要求3所述的一種恆溫電池箱，其特徵在於，所述相變材料為熔點在15-45 0C的單一或混合的相變材料。
5.根據權利要求2所述的一種恆溫電池箱，其特徵在於，所述恆溫電池箱中還包括加熱裝置，加熱裝置包括設置在箱體中的第一電加熱器和設置在儲熱器中的第二電加熱器；所述控制器輸出控制連接所述第一電加熱器與第二電加熱器。
6.根據權利要求I所述的一種恆溫電池箱，其特徵在於，所述箱體為保溫箱體或者箱體內側設有一層保溫材料構成的保溫層。
專利摘要本實用新型涉及一種恆溫電池箱，包括箱體，箱體中設有儲熱器和溫度均衡裝置，溫度均衡裝置包括一組串聯的半導體熱電晶片，該組半導體熱電晶片的兩個熱量端分別連接有散熱片，一個熱量端的散熱片延伸分布在所述箱體中，另一端的散熱片延伸分布在所述儲熱器中，儲熱器中填充有儲熱材料。本實用新型與現有技術相比，不主要依賴外部能量，而通過控制半導體熱電晶片均衡內部熱量分配，也不會浪費內部能量，所以能耗低、熱轉換效率高、節能環保，而且整體體積小，使用方便。
文檔編號H01M10/50GK202585576SQ20122018593
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者呂巖, 樊彥良, 崔中華, 周志勇, 蔡彬 申請人:中航鋰電(洛陽)有限公司