一種鋰離子電池熱控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種鋰離子電池熱控制系統，它主要包括箱體（1），鋰離子電池組（11）安裝于箱體（1）內部設有的內腔（10）中，在內腔（10）一側的側面與箱體（1）之間設有風道Ⅰ（12），在內腔（10）的底部與箱體（1）的底面之間設有風道Ⅱ（13），在內腔（10）一側面的上部設有風口（14）與風道Ⅰ（12）相通，風道Ⅰ（12）內設有內循環風扇（3）和加熱器（9），內循環風扇（3）與風口（14）相對，PTC加熱器（9）位于內循環風扇（3）的下部，內腔（10）的底部分布有風孔（15），內腔（10）通過風孔（15）與風道Ⅱ（13）相通，在風道Ⅱ（13）的一側設有進風口（16），在進風口（16）上設有可轉動的風門Ⅰ（4）。?

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種鋰離子電池熱控制系統。
技術介紹
鋰離子電池采用碳素材料或鋰的其它嵌入化合物取代金屬鋰作負極，正極是含鋰的過渡金屬氧化物如LiCoO2,電解質是鋰鹽有機溶液。鋰離子電池由于具有工作電壓高、能量密度高、自放電小及對環境友好等優點，目前已經廣泛應用于便攜式信息產品市場，但是鋰離子電池的進一步推廣應用依舊存在一些問題，其中突出的問題有鋰離子電池的低溫性能不佳、高溫環境易導致熱失控、安全性差，因此需要在鋰離子電池的控制管理上做深入地研究和改進。
技術實現思路
本專利技術提供了一種鋰離子電池熱控制系統，它可以保證鋰離子電池能夠一直工作在一個理想溫度的環境中，有效解決鋰離子電池高低溫性能下降問題，可極大地提高鋰離子電源系統的高低溫性能和壽命。本專利技術采用了以下技術方案一種鋰離子電池熱控制系統，它主要包括箱體，鋰離子電池組安裝于箱體內部設有的內腔中，鋰離子電池組的各電池之間設有隔柵，在內腔一側的側面與箱體之間設有風道I，在內腔的底部與箱體的底面之間設有風道II，在內腔一側面的上部設有風口與風道I相通，風道I內設有內循環風扇和加熱器，內循環風扇與風口相對，PTC加熱器位于內循環風扇的下部，內腔的底部分布有風孔，內腔通過風孔與風道II相通，在風道II的一側設有進風口，在進風口上設有可轉動的風門I，內腔另一側面設有出風口，在出風口處設有可開啟和關閉的風門II，開啟風門II，出風口與箱體的外部相通，在出風口處設有排熱風扇，排熱風扇與出風口相對，在鋰離子電池組上和風道I內都設有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與內腔中設有的智能控制器輸入端連接，智能控制器的輸出端分別與排熱風扇、內循環風扇、風門I、風門II和加熱器連接，當溫度傳感器測量箱體內環境溫度后鋰離子電池組需要加熱時，智能控制器根據溫度傳感器發出的信號控制風門I轉動至豎直位置，同時控制風門II關閉，進風口和出風口關閉，風道I與風道II之間相通，同時控制加熱器對箱體內部的空氣進行加熱，并通過控制內循環風扇和隔柵進行內腔進行熱循環；當保溫時，進風口和出風口仍然關閉，若內腔中鋰離子電池組的溫差過大，則智能控制器開啟內循環風扇進行內腔中的熱均衡，當自然散熱時，智能控制器根據溫度傳感器發出的信號控制風門I轉動至水平位置時，同時控制風門II開啟，進風口和出風口打開，將風道I關閉，若內腔中鋰離子電池組溫差過大，則控制排熱風扇的開啟運轉，進行內腔中的內部熱均衡，否則關閉排熱風扇；強制散熱時，進風口和出風口仍然打開，通過控制排熱風扇和隔柵將熱空氣排出箱體。所述的加熱器為PTC加熱器。所述的風道I與風道II呈L型分布。所述的溫度傳感器間隔分布在鋰離子電池組的各電池極柱上。本專利技術具有以下有益效果本專利技術將鋰離子電池組安裝于箱體內部設有的內腔中，在內腔一側的側面與箱體之間設有風道I，在內腔的底部與箱體的底面之間設有設有風道II，在內腔一側面的上部設有風口與風道I相通，風道I內設有內循環風扇和加熱器，內循環風扇與風口相對，PTC加熱器位于內循環風扇的下部，內腔的底部分布有風孔，內腔通過風孔與風道II相通，在風道II的一側設有進風口，在進風口上設有可轉動的風門I，內腔另一側面設有出風口，在出風口處設有可開啟和關閉的風門II，開啟風門II，出風口與箱體的外部相通，在出風口處設有排熱風扇，排熱風扇與出風口相對，在鋰離子電池組上和風道I內都設有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與內腔中設有的智能控制器輸入端連接，智能控制器的輸出端分別與排熱風扇、內循環風扇、風門I、風門II和加熱器，這樣能夠根據溫度調節的需要打開或關閉。加熱、保溫工作狀態時，關閉風門，使熱空氣在電池箱體內部循環、保存，提高加熱效果，節約能源；自然散熱、強制散熱工作狀態時，打開風門，將熱空氣排出電池箱體。本專利技術采用PTC加熱器，通過加熱空氣的方式，對箱體內安裝的鋰離子電池組進行環境溫度調節，配合設計合理的分散式隔柵，保證每個單體電池均勻加熱，安全可靠。本專利技術智能控制器能夠根據檢測的參數，判斷鋰離子電池熱控制系統的工作狀態，調節箱體內部溫度，加熱時，關閉風門，通過PTC加熱器加熱箱體內部空氣，并通過內循環風扇、隔柵進行電池箱體內部熱循環；保溫時，關閉風門，若箱體內部鋰離子電池溫差過大，則打開內循環風扇進行電池箱體內部熱均衡，否則關閉風扇；自然散熱時，打開風門，若箱體內部鋰離子電池溫差過大，則打開排熱風扇，使其低速運轉，進行電池箱體內部熱均衡，否則關閉風扇；強制散熱時，打開風門，通過排熱風扇、隔柵將熱空氣排出電池箱體。保證鋰離子電池能夠一直工作在一個理想溫度的環境中，有效解決鋰離子電池高低溫性能下降問題，可極大地提高鋰離子電源系統的高低溫性能和壽命。附圖說明圖I為本專利技術的結構示意圖。圖2為本專利技術加熱時風向示意圖。圖3為本專利技術降溫時風向示意圖。具體實施例方式在圖I、圖2和圖3中，本專利技術提供了一種鋰離子電池熱控制系統，它主要包括箱體1，鋰離子電池組11安裝于箱體I內部設有的內腔10中，鋰離子電池組11的各電池之間設有隔柵6，在內腔10 —側的側面與箱體I之間設有風道I 12，在內腔10的底部與箱體I的底面之間設有風道II 13，風道I 12與風道II 13呈L型分布，在內腔10—側面的上部設有風口 14與風道I 12相通，風道I 12內設有內循環風扇3和加熱器9，內循環風扇3與風口14相對，PTC加熱器9位于內循環風扇3的下部，內腔10的底部分布有風孔15，內腔10通過風孔15與風道II 13相通，在風道II 13的一側設有進風口 16，在進風口 16上設有可轉動的風門I 4，內腔10另一側面設有出風口 5，在出風口處設有可開啟和關閉的風門II 17，開啟風門II 17，出風口 5與箱體I的外部相通，在出風口 5處設有排熱風扇2，排熱風扇2與出風口 5相對，在鋰離子電池組11上和風道I 12內都設有溫度傳感器7，溫度傳感器7間隔分布在鋰離子電池組11的各電池極柱上，溫度傳感器7的輸出端與內腔中設有的智能控制器8輸入端連接,智能控制器8的輸出端分別與排熱風扇2、內循環風扇3、風門I 4、風門II 17和加熱器9連接，加熱器9為PTC加熱器，本專利技術共計有4種工作狀態，分別為加熱、保溫、自然散熱、強制散熱，智能控制器8能夠根據檢測的參數，判斷鋰離子電池熱控制系統的工作狀態，調節箱體I內部溫度，當溫度傳感器7測量箱體I內環境溫度后鋰離子電池組11需要加熱時，智能控制器8根據溫度傳感器7發出的信號控制風門I 4轉動至豎直 位置，同時控制風門II 17關閉，進風口 16和出風口 5關閉，風道I 12與風道II 13之間相通，同時控制加熱器9對箱體I內部的空氣進行加熱，并通過控制內循環風扇3和隔柵6進行內腔10進行熱循環；當保溫時，進風口 16和出風口 5仍然關閉，若內腔10中鋰離子電池組11的溫差過大，則智能控制器8開啟內循環風扇3進行內腔中的熱均衡，當自然散熱時，智能控制器8根據溫度傳感器7發出的信號控制風門I 4轉動至水平位置時，同時控制風門II 17開啟，進風口 16和出風口 5打開，將風道I 12關閉，若內腔10中鋰離子電池組11溫差過大，則控制排熱風扇2的開啟運轉，進行內腔10中的內部熱均衡，否則關閉排熱風扇2;強制散熱時，進風口 16本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰離子電池熱控制系統，其特征是它主要包括箱體（1），鋰離子電池組（11）安裝于箱體（1）內部設有的內腔（10）中，鋰離子電池組（11）的各電池之間設有隔柵（6），在內腔（10）一側的側面與箱體（1）之間設有風道Ⅰ（12），在內腔（10）的底部與箱體（1）的底面之間設有風道Ⅱ（13），在內腔（10）一側面的上部設有風口（14）與風道Ⅰ（12）相通，風道Ⅰ（12）內設有內循環風扇（3）和加熱器（9），內循環風扇（3）與風口（14）相對，PTC加熱器（9）位于內循環風扇（3）的下部，內腔（10）的底部分布有風孔（15），內腔（10）通過風孔（15）與風道Ⅱ（13）相通，在風道Ⅱ（13）的一側設有進風口（16），在進風口（16）上設有可轉動的風門Ⅰ（4），內腔（10）另一側面設有出風口（5），在出風口處設有可開啟和關閉的風門Ⅱ（17），開啟風門Ⅱ（17），出風口（5）與箱體（1）的外部相通，在出風口（5）處設有排熱風扇（2），排熱風扇（2）與出風口（5）相對，在鋰離子電池組（11）上和風道Ⅰ（12）內都設有溫度傳感器（7），溫度傳感器（7）的輸出端與內腔中設有的智能控制器（8）輸入端連接，智能控制器（8）的輸出端分別與排熱風扇（2）、內循環風扇（3）、風門Ⅰ（4）、風門Ⅱ（17）和加熱器（9）連接，當溫度傳感器（7）測量箱體（1）內環境溫度后鋰離子電池組（11）需要加熱時，智能控制器（8）根據溫度傳感器（7）發出的信號控制風門Ⅰ（4）轉動至豎直位置，同時控制風門Ⅱ（17）關閉，進風口（16）和出風口（5）關閉，風道Ⅰ（12）與風道Ⅱ(13)之間相通，同時控制加熱器（9）對箱體（1）內部的空氣進行加熱，并通過控制內循環風扇（3）和隔柵（6）進行內腔（10）進行熱循環；當保溫時，進風口（16）和出風口（5）仍然關閉，若內腔（10）中鋰離子電池組（11）的溫差過大，則智能控制器（8）開啟內循環風扇（3）進行內腔中的熱均衡，當自然散熱時，智能控制器（8）根據溫度傳感器（7）發出的信號控制風門Ⅰ（4）轉動至水平位置時，同時控制風門Ⅱ（17）開啟，進風口（16）和出風口（5）打開，將風道Ⅰ（12）關閉，若內腔（10）中鋰離子電池組（11）溫差過大，則控制排熱風扇（2）的開啟運轉，進行內腔（10）中的內部熱均衡，否則關閉排熱風扇（2）；強制散熱時，進風口（16）和出風口（5）仍然打開，通過控制排熱風扇（2）和隔柵（6）將熱空氣排出箱體。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊桃，郭建成，
申請(專利權)人：江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：