1.本技术涉及电池的领域,尤其是涉及一种电池芯体控温装置。
背景技术:2.随着石油、天然气等传统能源的逐渐减少,锂离子电池和燃料电池作为能量密度高、循环寿命长和安全性能好的新型能源,已被应用于电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备和航空航天等多个领域。
3.不管是锂离子电池,还是燃料电池在工作时会产生热量,而电池的工作环境温度低于某一数值时性能较佳,相关技术中通过风扇进行散热,但是当电池的芯体失效时会产生更多的热量。
4.针对上述中的技术,发明人经过研究发现缺乏一种能够在电池芯体失效时对电池进行安全、有效保护的装置。
技术实现要素:5.为了提高电池芯体失效状态下的控温效果,本技术提供一种电池芯体控温装置。
6.本技术提供的一种电池芯体控温装置,采用如下的技术方案:
7.电池芯体控温装置,用于浸没式电池装置中,所述浸没式电池装置包括多个电池芯体和用于放置电池芯体的密封箱体,所述密封箱体内储存有用于浸没电池芯体的冷热交换液,所述冷热交换液为绝缘液体,所述电池芯体控温装置包括与所述密封箱体连通的主温控循环机构、与所述密封箱体连通的副温控循环机构、循环泵以及设置在密封箱体内的温度传感器;
8.当所述温度传感器检测的所述密封箱体内温度大于第一设定值时,所述主温控循环机构开启并对所述冷热交换液进行热交换;
9.当所述温度传感器检测的所述密封箱体内温度大于第二设定值时,所述副温控循环机构开启并对所述冷热交换液进行热交换;
10.所述循环泵一端同时连通所述主温控循环机构和所述副温控循环机构,另一端连通所述密封箱体。
11.通过采用上述技术方案,当温度传感器检测的密封箱体内温度大于第一设定值时,主温控循环机构对冷热交换液进行冷却,当电池芯体发生失效,箱体内温度继续升高,温度传感器检测的密封箱体内温度大于第二设定值时,副温控循环机构开启并对冷热交换液进行冷却,主温控循环机构和副温控循环机构共同对冷热交换液进行冷却,而且主温控循环机构和副温控循环机构共用一个循环泵,节省了动力源的使用。
12.可选的,所述电池芯体控温装置还包括一端连通密封箱体的公共管道,所述循环泵设置在所述公共管道上;
13.所述主温控循环机构包括主循环管道和设置在所述主循环管道上的主换热器;
14.所述副温控循环机构包括副循环管道和设置在所述副循环管道上的副换热器;
15.所述主循环管道的一端连通所述密封箱体,所述副循环管道的一端连通所述密封箱体,所述主循环管道的另一端和所述副循环管道的另一端共同连通在所述公共管道的另一端上。
16.通过采用上述技术方案,主温控循环机构通过主换热器对冷热交换液进行冷却,副温控循环机构通过副换热器对冷热交换液进行冷却,主温控循环机构和副温控循环机构共用公共管道,循环泵设置在公共管道上,简化了管道并且减少了动力源的使用。
17.可选的,所述温度传感器连接控制器,所述控制器内设置有第一设定值,当所述温度传感器检测的信号值高于第一设定值时,所述控制器控制所述主温控循环机构对所述冷热交换液进行换热;
18.当所述温度传感器检测的信号值高于第二设定值时,所述控制器控制所述副温控循环机构对所述冷热交换液进行换热。
19.通过采用上述技术方案,控制器自动接收温度传感器的检测值,然后控制主温控循环机构和副温控循环机构的开启,实现了对主温控循环机构和副温控循环机构的自动化控制。
20.可选的,40℃≥所述第一设定值≥30℃,所述主循环管道的一端均连通于所述密封箱体低于冷热交换液液位的部位,所述公共管道的一端连通于所述密封箱体低于冷热交换液液位的部位。
21.通过采用上述技术方案,电池芯体的正常工作环境一般在10~35℃时性能较佳,当温度传感器的检测值大于第一设定值时,控制器控制主温控循环机构的开启,此时温度较低,冷热交换液不会发生相变,循环状态为液态。
22.可选的,50℃≥所述第二设定值≥45℃,所述副循环管道的一端连通于所述密封箱体高于冷热交换液液位的部位。
23.通过采用上述技术方案,电池芯体发生失效时,密封箱体内温度会超过47℃,密封箱体上部为蒸汽,蒸汽温度更高,通过控制器控制副循环管道的开启,对高温蒸汽冷热交换液进行冷却处理。
24.可选的,所述公共管道上还设有储液罐,所述储液罐内储存有所述冷热交换液。
25.通过采用上述技术方案,储液罐内储存的冷热交换液一方面可以对主循环管道和副循环管道中的冷热交换液进行补充,防止循环泵空转,另一方面在主温控循环机构循环的过程中,增大冷热交换液循环的流量,加快降温。
26.可选的,所述储液罐内设置有预热热源,所述预热热源连接所述控制器,所述控制器内设置有第三设定值,当所述温度传感器检测的所述密封箱体内温度低于第三设定值时,所述控制器控制所述预热热源启动。
27.通过采用上述技术方案,在温度比较低的情况,电池芯体的工作性能会受到一定的影响,所以需要对电池芯体进行加热,在密封箱体内温度低于第三设定值时,通过设置预热热源,可以产生热量,进而对冷热交换液加热,冷热交换液再将热量传递给电池芯体。
28.可选的,所述主换热器包括本体、位于本体内的冷凝管和位于本体上的循环风机,所述冷凝管连通所述主循环管道;
29.所述主换热器和所述副换热器的结构相同。
30.通过采用上述技术方案,主换热器和副换热器均通过循环风机对冷凝管中的冷热
交换液进行降温处理,本体便于固定循环风机和设置冷凝管。
31.可选的,所述冷热交换液为电子氟化液。
32.通过采用上述技术方案,电子氟化液具有良好的导热性和绝缘性。
33.可选的,所述密封箱体的材料为铝合金。
34.通过采用上述技术方案,铝合金材质的密封箱体也具有一定的导热性。
35.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
36.1.在电池未失效时,通过主温控循环机构对冷热交换液进行冷却,在电池失效时,通过主温控循环机构和副温控循环机构共同对冷热交换液进行冷却,且主温控循环机构和副温控循环机构共用一个循环泵,节省了动力源的使用;
37.2.在电池芯体温度较低时,通过预热热源进行加热处理。
附图说明
38.图1是体现本技术的电池芯体控温装置的结构示意图;
39.图2是体现本技术的电池芯体控温装置的电路模块结构示意图;
40.附图标记说明:
41.1、温度传感器,2、控制器,
42.10、主温控循环机构,11、主循环管道,12、主换热器,121、本体,122、循环风机;
43.20、副温控循环机构,21、副循环管道,22、副换热器,23、副阀门;
44.30、循环泵;
45.40、公共管道,41、总阀门;
46.50、储液罐;
47.60、预热热源;
48.100、电池芯体,200、密封箱体,300、冷热交换液。
具体实施方式
49.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
50.本技术实施例公开一种电池芯体控温装置。
51.参照图1和2,一种电池芯体控温装置用于浸没式电池装置中,浸没式电池装置多个电池芯体100和用于放置电池芯体100的密封箱体200,密封箱体200内储存有用于浸没电池芯体100的冷热交换液300,冷热交换液300为绝缘液体,本实施例中的密封箱体200中的冷热交换液300选自电子氟化液等具有良好绝缘性和导热性的液体介质,电子氟化液的沸点可以根据需求设定,本实施例中可以设定为47℃。
52.电池芯体控温装置包括与密封箱体200连通的主温控循环机构10、与密封箱体200连通的副温控循环机构20、循环泵30以及设置在密封箱体200内的温度传感器1,温度传感器1用于检测密封箱体200内的温度。
53.主温控循环机构10包括主循环管道11和设置在主循环管道11上的主换热器12。
54.副温控循环机构20包括副循环管道21和设置在副循环管道21上的副换热器22和副阀门23,设置副阀门23可以手动控制副循环管道21的通断。
55.主换热器12包括本体121、位于本体121内的冷凝管和位于本体121上的循环风机
122,冷凝管连通主循环管道11,通过循环风机122对经过冷凝管内的换热介质300进行降温,本体121便于循环风机122的固定和冷凝管的设置。冷凝管可以为直管,也可以为盘管。主换热器12和副换热器22的结构相同,副换热器22内的冷凝管连通副循环管道21。
56.电池芯体控温装置还包括一端与密封箱体200连通的公共管道40,主循环管道11的一端连通密封箱体200,副循环管道21的一端也连通密封箱体200,主循环管道11的另一端和副循环管道21的另一端共同连通在公共管道40的另一端。
57.循环泵30设置在公共管道40上,公共管道40上还设有总阀门41和储液罐50,储液罐50内储存有冷热交换液300,设置总阀门41可以手动控制公共管道40的通断。
58.储液罐50内储存的冷热交换液300一方面可以对主循环管道11和副循环管道21中的冷热交换液300进行补充,防止循环泵空转30,另一方面在主温控循环机构10循环的过程中,增大冷热交换液300循环的流量,加快降温。
59.温度传感器1连接控制器2,控制器2内设置有第一设定值,当温度传感器1检测的信号值高于第一设定值时,控制器2控制主温控循环机构10对冷热交换液300进行换热。由于电池芯体100的工作环境一般在10~35℃时性能较佳,所以可以设定第一设定值为35℃。
60.由于电池芯体失效时,温度会更高,所以控制器2内还设置有第二设定值,当温度传感器1检测的信号值高于第二设定值时,控制器2控制副温控循环机构20对冷热交换液300进行换热。电池失效的温度可高达47℃,所以可以设定第二设定值为47℃。
61.储液罐50内设置有预热热源60,在温度比较低的情况,电池芯体100的工作性能也会受到一定的影响,所以需要对电池芯体100进行加热,控制器2内还设置有第三设定值,10℃≥第三设定值≥5℃,在密封箱体200内温度低于第三设定值时,通过设置预热热源60,可以产生热量,进而对冷热交换液300加热,冷热交换液300再将热量传递给电池芯体100。由于电池芯体100的工作环境一般在10~35℃时性能较佳,所以可以设定第三设定值为10℃。
62.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
技术特征:1.一种电池芯体控温装置,用于浸没式电池装置中,所述浸没式电池装置包括多个电池芯体(100)和用于放置电池芯体(100)的密封箱体(200),所述密封箱体(200)内储存有用于浸没电池芯体(100)的冷热交换液(300),所述冷热交换液(300)为绝缘液体,其特征在于:所述电池芯体控温装置包括与所述密封箱体(200)连通的主温控循环机构(10)、与所述密封箱体(200)连通的副温控循环机构(20)、循环泵(30)以及设置在密封箱体(200)内的温度传感器(1);所述主温控循环机构(10)能够在所述温度传感器(1)检测的所述密封箱体(200)内温度大于第一设定值时开启并对所述冷热交换液(300)进行热交换;所述副温控循环机构(20)能够在所述温度传感器(1)检测的所述密封箱体(200)内温度大于第二设定值时开启并对所述冷热交换液(300)进行热交换;所述循环泵(30)一端同时连通所述主温控循环机构(10)和所述副温控循环机构(20),另一端连通所述密封箱体(200)。2.根据权利要求1所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:所述电池芯体控温装置还包括一端连通密封箱体(200)的公共管道(40),所述循环泵(30)设置在所述公共管道(40)上;所述主温控循环机构(10)包括主循环管道(11)和设置在所述主循环管道(11)上的主换热器(12);所述副温控循环机构(20)包括副循环管道(21)和设置在所述副循环管道(21)上的副换热器(22);所述主循环管道(11)的一端连通所述密封箱体(200),所述副循环管道(21)的一端连通所述密封箱体(200),所述主循环管道(11)的另一端和所述副循环管道(21)的另一端共同连通在所述公共管道(40)的另一端上。3.根据权利要求2所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:所述温度传感器(1)连接控制器(2),所述控制器(2)内设置有第一设定值,所述控制器(2)连接所述主温控循环机构(10)和所述副温控循环机构(20),所述控制器(2)能够在所述温度传感器(1)检测的信号值高于第一设定值时控制所述主温控循环机构(10)对所述冷热交换液(300)进行换热;所述控制器(2)能够在所述温度传感器(1)检测的信号值高于第二设定值时控制所述副温控循环机构(20)对所述冷热交换液(300)进行换热。4.根据权利要求3所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:40℃≥所述第一设定值≥30℃,所述主循环管道(11)的一端均连通于所述密封箱体(200)低于冷热交换液(300)液位的部位,所述公共管道(40)的一端连通于所述密封箱体(200)低于冷热交换液(300)液位的部位。5.根据权利要求3所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:50℃≥所述第二设定值≥45℃,所述副循环管道(21)的一端连通于所述密封箱体(200)高于冷热交换液(300)液位的部位。6.根据权利要求3所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:所述公共管道(40)上还设有储液罐(50),所述储液罐(50)内储存有所述冷热交换液(300)。7.根据权利要求6所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:所述储液罐(50)内设置有预热热源(60),所述预热热源(60)连接所述控制器(2),所述控制器(2)内设置有第三设
定值,所述控制器(2)能够在所述温度传感器(1)检测的所述密封箱体(200)内温度低于第三设定值时控制所述预热热源(60)启动。8.根据权利要求2所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:所述主换热器(12)包括本体(121)、位于本体(121)内的冷凝管和位于本体(121)上的循环风机(122),所述冷凝管连通所述主循环管道(11);所述主换热器(12)和所述副换热器(22)的结构相同。9.根据权利要求1所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:所述冷热交换液(300)为电子氟化液。10.根据权利要求1所述的一种电池芯体控温装置,其特征在于:所述密封箱体(200)的材料为铝合金。
技术总结本申请涉及一种电池芯体控温装置,属于电池领域。一种电池芯体控温装置用于浸没式电池装置中,浸没式电池装置包括多个电池芯体和用于放置电池芯体的密封箱体,密封箱体内储存有用于浸没电池芯体的冷热交换液,电池芯体控温装置包括与密封箱体连通的主温控循环机构、副温控循环机构、循环泵以及设置在密封箱体内的温度传感器;当温度传感器检测的密封箱体内温度大于第一设定值时,主温控循环机构开启;当传感器检测的密封箱体内温度大于第二设定值时,副温控循环机构开启;循环泵一端同时连通主温控循环机构和副温控循环机构,另一端连通密封箱体。本申请的电池芯体控温装置具有提高电池芯体失效状态下控温效果的作用。电池芯体失效状态下控温效果的作用。电池芯体失效状态下控温效果的作用。
技术研发人员:林海青 余强 张德军 张书明 蔡振林 倪迎真 张文政
受保护的技术使用者:突破电气(天津)有限公司
技术研发日:2022.01.14
技术公布日:2022/7/5