本发明涉及锂电池,尤其涉及一种锂电池组层级贯穿式温控组件及控制方法。
背景技术:
1、锂电池组在电池箱内安装时,电池箱底部都设置了多个用于支撑锂电池的加强筋,锂电池的重量都施压给了加强筋,而为了降低加强筋对锂电池底面的大压强反作用,同时提高锂电池的安装稳定性,需要将加强筋设计的较宽,这样既降低了对锂电池底面的压强,也让锂电池放置的更加稳固。
2、但这就容易导致锂电池底部与“厚实”的加强筋之间挤压接触面积变大,锂电池底部容易聚积较多热量,虽然锂电池组配置了散热风扇,对电池箱内部进行快速散热,但锂电池底部与“厚实”的加强筋之间挤压接触面形成了较为封闭的界面,这一区域的热量基本要靠锂电池本身或加强筋本身的实体导热才能散发出去,对锂电池高效输出无疑是一种“热负担”。
3、面对锂电池组安装时“厚实”加强筋的不良散热性与锂电池组与“窄细”加强筋产生大压强之间的矛盾问题,如何有效化解,成为需要解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种锂电池组层级贯穿式温控组件及控制方法,实现了在采用大面积化的加强筋对锂电池组进行低压强、稳固支撑情况下,高效、节能化的将锂电池底部区域聚积的热量快速排出,有利于锂电池组的高性能使用。
2、为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
3、本发明提供一种锂电池组层级贯穿式温控组件,包括电池箱体、固定安装在电池箱体内腔中的多个平行排列的锂电池单体,相邻锂电池单体之间形成间隙气腔,电池箱体内腔底部设有多个用于固定支撑锂电池单体的纵向支撑条板,电池箱体包括入气侧板、位于入气侧板对侧位置的排气侧板,电池箱体内腔的顶面配置有与锂电池单体顶部相配合的上位排气管道,上位排气管道设有多个线性通气阀。其中,每个间隙气腔正上方都配置一个线性通气阀,靠近排气侧板的锂电池单体与排气侧板之间的腔体正上方也配置有一个线性通气阀。
4、线性通气阀包括贯通的竖向气流通道、电磁配合腔,电磁配合腔内配置有固定安装的电磁件、活动安装的不锈钢金属块、位于电磁件与不锈钢金属块之间的轻质张力弹簧,不锈钢金属块连接有活动伸入竖向气流通道的气流隔板。入气侧板底端设有朝向纵向支撑条板的第一滤网结构,排气侧板上端设有第二滤网结构,第二滤网结构朝向内腔的一侧配置有排热风扇,上位排气管道与排热风扇入气端连通。
5、纵向支撑条板上侧嵌入安装有多个固定金属管,每个固定金属管独立配置在一个锂电池单体正下方,纵向支撑条板上表面开设有多个分布在固定金属管两侧的散热缝隙槽。固定金属管内固定安装有电阻安装杆,固定金属管侧端配置有与电阻安装杆电连接的集线器,固定金属管还嵌入安装了多个与电阻安装杆导电连接的电阻插块,电阻插块上表面配置有与锂电池单体底面相接触的热敏电阻,同一固定金属管上的所有热敏电阻相互串联,热敏电阻与其所在位置正上方锂电池单体顶端相邻的线性通气阀的电磁件串联在同一电支路上,若干电支路互相并联并共同连接同一恒压源。
6、作为本发明温控组件的一种优选技术方案:纵向支撑条板上侧开设有多个平行分布的横向宽槽,固定金属管固定安装在横向宽槽位置处。其中,固定金属管两侧的散热缝隙槽与横向宽槽连通。横向宽槽的竖直深度尺寸小于纵向支撑条板的竖直深度尺寸。
7、作为本发明温控组件的一种优选技术方案:固定金属管两侧的散热缝隙槽沿纵向分布跨度尺寸大于锂电池单体沿纵向的跨度尺寸。
8、作为本发明温控组件的一种优选技术方案:固定金属管开设有横向的低位横向插槽,电阻安装杆横向安装在固定金属管的低位横向插槽位置处。固定金属管开设有多个与低位横向插槽连通的电阻块插槽,电阻插块安装在固定金属管的电阻块插槽位置处。固定金属管一端开设有螺栓安装通槽,电阻安装杆一端开设有与螺栓安装通槽相配合的螺纹槽,位置对齐后的螺栓安装通槽、螺纹槽位置处安装固定螺栓。
9、作为本发明温控组件的一种优选技术方案:电阻安装杆开设有多组电触点凹槽,每组电触点凹槽数量为两个,电阻插块底侧设有与热敏电阻串接的两个串接电触点,电阻插块的两个串接电触点与同一组的两个电触点凹槽配合接触安装。
10、作为本发明温控组件的一种优选技术方案:电阻安装杆侧端设有凸出的电插头,集线器开设有多个电插槽,电阻安装杆侧端的电插头插接在电插槽位置处。
11、本发明提供了一种锂电池组层级贯穿式温控组件的控制方法,包括以下步骤:
12、s1.电池箱体内锂电池组使用过程中,同一电阻安装杆上串联的所有热敏电阻受到锂电池单体底面发热影响,热敏电阻阻值发生变化。
13、s2.设同一电阻安装杆上串联的各个热敏电阻的实时阻值为:rx1、rx2、rx3、...、rxn。
14、s3.设与热敏电阻串联的电磁件电阻为rc,设恒压源的电压为uo。
15、s4.电磁件的实时通电电流为ic=uo/(rx1+rx2+rx3+...+rxn+rc)。
16、s5.线性通气阀的竖向气流通道未被气流隔板遮挡的水平横截面面积sc∝电磁件的实时通电电流ic。其中,竖向气流通道可打开的最大水平横截面面积为smax,则存在竖向气流通道线性打开比例λ=sc/smax。
17、s6.设上位排气管道中各个竖向气流通道线性打开比例分别为:λ1、λ2、λ3、...、λm,则存在线性打开比例总和λz=λ1+λ2+λ3+...+λm。
18、s7.设排热风扇的实时功率为px,则实时功率px∝线性打开比例总和λz。
19、与现有的技术相比,本发明的有益效果是:
20、本发明将电池箱体底部的多个加强筋都设计为面积较大的纵向支撑条板,并在纵向支撑条板垂直嵌入安装多个固定金属管,并在纵向支撑条板上开设分布在固定金属管两侧的散热缝隙槽,利于将锂电池底部与纵向支撑条板接触区域的热量快速排出,同时在固定金属管内设计电阻安装杆、多个电阻插块,在电阻插块上表面配置热敏电阻,热敏电阻与锂电池底面直接热接触发生阻值变化,从而直接线性化驱动线性通气阀电磁件,对不锈钢金属块进行磁吸,从而控制锂电池单体上侧的线性通气阀实时通气状态,及时高效的排出各个位置锂电池单体底部及周围的热量,有利于锂电池组的高性能使用。
21、本发明在锂电池单体底部配置了固定金属管,固定金属管能够快速吸收锂电池单体底面的热量,并通过固定金属暴露于电池箱体内腔的部分直接散发出去,在排热风扇引流作用下,固定金属管的热量也能够得到快速排出。
1.一种锂电池组层级贯穿式温控组件,包括电池箱体(1)、固定安装在电池箱体(1)内腔(101)中的多个平行排列的锂电池单体(2),相邻锂电池单体(2)之间形成间隙气腔(106),电池箱体(1)内腔(101)底部设有多个用于固定支撑锂电池单体(2)的纵向支撑条板(104),电池箱体(1)包括入气侧板(102)、位于入气侧板(102)对侧位置的排气侧板(103),其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池组层级贯穿式温控组件,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的一种锂电池组层级贯穿式温控组件,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的一种锂电池组层级贯穿式温控组件,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的一种锂电池组层级贯穿式温控组件,其特征在于:
6.根据权利要求1所述的一种锂电池组层级贯穿式温控组件,其特征在于:
7.一种锂电池组层级贯穿式温控组件的控制方法,其特征在于,采用权利要求1至6中任一项所述的一种锂电池组层级贯穿式温控组件,包括以下步骤: