專利名稱：一種溫度可調式電動汽車電池倉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種溫度可調式電動汽車電池倉，具體涉及一種可通過風能、太陽能和電池電能對電池倉的溫度進行控制的設備，屬于電池冷卻設備技術領域。
背景技術：
蓄電池是電動汽車主要的儲能裝置，電池溫度不僅對其放電功率、充電接收能力、 操作性有一定的影響，而且還大大影響電池的壽命。適合的工作溫度范圍是蓄電池獲得最佳性能和延長使用壽命的重要因素。動力電池在充放電時會產生電化學反應熱和焦耳熱， 從而使得自身溫度提高，當超過其最佳工作溫度上限時，動力蓄電池性能會受到影響，嚴重時甚至可能造成電池爆炸；相反，當低于最佳工作溫度下限時，電池的電壓和電流都會下降。所以，電動汽車的電池在使用過程中應設計良好的熱管理系統。目前，電動汽車蓄電池主要的散熱技術有空冷、液冷、冷板散熱、相變材料或熱管儲熱、空調冷卻等。空冷是最為廣泛的散熱方法，強制氣流通過風扇運行產生或利用汽車行進中的迎面風；液冷則是利用導熱率相對較高的流體間接或直接接觸電池散熱，雖然液冷方式提高了與電池壁面之間的換熱系數，但是會面臨著漏液的可能性，并且維修和保養(yǎng)復雜；冷板散熱是在模塊間使用冷板提高散熱效率以及模塊間溫度的均勻性，能夠很好地強化局部散熱，但會增加體積以及成本；相變材料和熱管利用物體相變時的潛熱來存儲或釋放能量，雖然能夠緩解電池的發(fā)熱情況，但是卻增加了系統的成本和重量。綜上，車載電池溫度對電池壽命的長短具有很大的影響，而本發(fā)明提出的一種溫度可調式電動汽車電池倉對車載電池的冷卻提供了一種低成本易于安裝且能夠充分利用太陽能和風能對電池倉的溫度進行調整的新途徑。
發(fā)明內容
為了改善電動汽車電池的使用壽命，使其能夠合理的充放電，同時充分利用可再生能源將相關能耗降低，本發(fā)明提出了一種溫度可調式電動汽車電池倉。本發(fā)明采用如下技術方案一種溫度可調式電動汽車電池倉，包括百葉簾I、半導體制冷片2、溫度傳感器3、 太陽能電池板4、半導體加熱器5、調速電子扇6、控制器7、電源接插頭8、裝有電動汽車電池的殼體9 ;百葉簾I安裝在殼體9周圍，調速電子扇6安裝在百葉簾I內側，半導體加熱器5及半導體制冷片2安裝在電池倉內的隔板以及殼體9內側，半導體加熱器5及半導體制冷片2通過電線與控制器7相連，太陽能電池板4安裝在殼體9夕卜，通過電線與控制器7 相連，與殼體9內電池相連接的電源接插頭8安裝在控制器7上，溫度傳感器3通過電線與控制器7相連。本套裝置的控制方法如下I)當溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度在10°C _25°C之間時，百葉簾I、調速電子扇6、半導體加熱器5及半導體制冷片2均不開啟；
2)當溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度高于25°C而等于或低于30°C時，由控制器7開啟百葉簾I用于風冷降溫；3)當溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度高于30°C而等于或低于40°C時，由控制器7開啟百葉簾I和調速電子扇6用于加速風冷降溫；4)當溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度高于40°C時，由控制器7開啟百葉簾I、調速電子扇6和半導體制冷片2用以降溫；5)當溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度低于10°C時，由控制器7開啟半導體加熱器5用于提高倉內溫度；當開啟百葉簾I、調速電子扇6、半導體加熱器5和半導體制冷片2時，控制器7首先連通太陽能電池板4開關，由太陽能電池板4供電，當太陽能電池板4的供電不能滿足使用要求時，由控制器7接通電源接插頭8與電池倉內的電動汽車電池連接，由倉體內的電池直接供電。本發(fā)明的有益效果是，針對電動汽車電池在低溫及高溫環(huán)境下會出現冷起動困難、放電量加大、無法充電、壽命縮短等問題，提出一種溫度可調式電動汽車電池倉。本發(fā)明的電池倉采用太陽能、風能和電池自身電能相結合的方法，由控制器7根據倉內溫度的變化開啟百葉簾I、調速電子扇6、半導體加熱器5和半導體制冷片2，以滿足電動汽車電池倉內在不同的外界環(huán)境溫度下均能保持在合理的溫度區(qū)間。采用太陽能、風能和電池自身電能對電池倉溫度進行控制以調整是一條方便可行的技術路線，由控制器7與百葉簾I、調速電子扇6、半導體加熱器5、半導體制冷片2、溫度傳感器3以及太陽能電池板4相連接。當控制器7通過溫度傳感器3檢測到電池倉內溫度發(fā)生波動變化時，連通百葉簾I、調速電子扇6、半導體加熱器5、半導體制冷片2。此外，當太陽能電池板4的供電不能滿足使用要求時，由控制器7接通電源接插頭8，由倉體內的電池直接供電。通過采用以上通過風能、太陽能以及自身電池電能的溫度可調節(jié)式電池倉，實現了對電池合理控制的同時，也充分利用了可再生能源，降低了對電池能量的消耗，因此是一種簡單實用的改善并提高電動汽車電池充放電性能以及延長電池壽命的技術手段。
圖I本發(fā)明的結構和工作原理中I百葉簾、2半導體制冷片、3溫度傳感器、4太陽能電池板、5半導體加熱器、6 調速電子扇、7控制器、8電源接插頭、9殼體
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對于本發(fā)明做進一步的說明一種溫度可調式電動汽車電池倉，包括百葉簾I、半導體制冷片2、溫度傳感器3、 太陽能電池板4、半導體加熱器5、調速電子扇6、控制器7、電源接插頭8、殼體9。百葉簾I 安裝在殼體9周圍，調速電子扇6安裝在百葉簾I內側，半導體加熱器5及半導體制冷片2 安裝在電池倉內的隔板以及殼體9內側，半導體加熱器5及半導體制冷片2通過電線與控制器7相連，太陽能電池板4安裝在殼體9外，通過電線與控制器7相連，電源接插頭8安裝在控制器7上，溫度傳感器3通過電線與控制器7相連。
上述裝置對冷起動及怠速工況作了如下實驗車輛冷起動，此時環(huán)境溫度0°C，溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度低于 IO0C，控制器7連通太陽能電池板4并開啟半導體加熱器5，12min后，溫度傳感器3測得電池倉殼體9的溫度高于10°C，控制器7斷開連接；車輛在行駛過程中，電池倉殼體9內的溫度隨著外界溫度的提高而逐漸高于 25 0C，控制器7連通太陽能電池板4開啟百葉簾I依靠風冷降溫；當溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度高于30°C后，由控制器7繼續(xù)開啟調速電子扇6 ;當溫度傳感器3測得電池倉殼體9內的溫度高于40°C時，由控制器7繼續(xù)開啟半導體制冷片2用以降溫，經過20 分鐘，電池倉殼體9內的溫度基本維持在28-31°C范圍內。當遇到陰天時，太陽能電池板4 的供電不能滿足使用要求，由控制器7接通電源接插頭8，由倉體內的電池直接供電對電池倉殼體9進行降溫。所述的半導體制冷片2的型號為TEC1-12703半導體制冷片，所述太陽能電池板4 的型號為ZDM170-M太陽能電池板，半導體加熱器5的型號為HGK047-20W半導體加熱器，殼體9由XPS擠塑式聚苯乙烯保溫板制成。通過對安裝溫度可調式電動汽車電池倉進行試驗，其結果表明，采用本發(fā)明提供的溫度可調式電動汽車電池倉，可以有效地改善電池在高低溫環(huán)境下的充放電性能，提高電池的使用壽命。該技術將為電動汽車的大范圍普及以及電池的可靠、長期利用提供一條有效的技術途徑。
權利要求
1.一種溫度可調式電動汽車電池倉，其特征在于包括百葉簾(I)、半導體制冷片(2)、 溫度傳感器⑶、太陽能電池板⑷、半導體加熱器(5)、調速電子扇(6)、控制器(7)、電源接插頭(8)、裝有電動汽車電池的殼體(9);百葉簾⑴安裝在殼體(9)周圍，調速電子扇(6) 安裝在百葉簾⑴內側，半導體加熱器(5)及半導體制冷片⑵安裝在電池倉內的隔板以及殼體(9)內側，半導體加熱器(5)及半導體制冷片⑵通過電線與控制器(7)相連，太陽能電池板⑷安裝在殼體(9)夕卜，通過電線與控制器(7)相連，與殼體(9)內電池相連接的電源接插頭(8)安裝在控制器(7)上，溫度傳感器(3)通過電線與控制器(7)相連。
2.根據權利要求I所述的一種溫度可調式電動汽車電池倉，其特征在于1)當溫度傳感器⑶測得電池倉殼體(9)內的溫度在10°C_25°C之間時，百葉簾(I)、 調速電子扇(6)、半導體加熱器(5)及半導體制冷片(2)均不開啟；2)當溫度傳感器(3)測得電池倉殼體(9)內的溫度高于25°C而等于或低于30°C時，由控制器(7)開啟百葉簾(I)用于風冷降溫；3)當溫度傳感器(3)測得電池倉殼體(9)內的溫度高于30°C而等于或低于40°C時，由控制器(7)開啟百葉簾(I)和調速電子扇(6)用于加速風冷降溫；4)當溫度傳感器(3)測得電池倉殼體(9)內的溫度高于40°C時，由控制器(7)開啟百葉簾(I)、調速電子扇(6)和半導體制冷片(2)用以降溫；5)當溫度傳感器(3)測得電池倉殼體(9)內的溫度低于10°C時，由控制器(7)開啟半導體加熱器(5)用于提高倉內溫度；
3.根據權利要求I所述的一種溫度可調式電動汽車電池倉，其特征在于當開啟百葉簾(I)、調速電子扇(6)、半導體加熱器(5)和半導體制冷片(2)時，控制器(7)首先連通太陽能電池板⑷開關，由太陽能電池板⑷供電，當太陽能電池板⑷的供電不能滿足使用要求時，由控制器(7)接通電源接插頭(8)與電池倉內的電動汽車電池連接，由倉體內的電池直接供電。
全文摘要
一種溫度可調式電動汽車電池倉，屬于電池冷卻設備技術領域。其包括百葉簾、半導體制冷片、溫度傳感器、太陽能電池板、半導體加熱器、調速電子扇、控制器、電源接插頭、殼體。百葉簾安裝在殼體周圍，調速電子扇安裝在百葉簾內側，半導體加熱器及半導體制冷片安裝在電池倉內的隔板以及殼體內側，半導體加熱器及半導體制冷片與控制器相連，太陽能電池板安裝在殼體外，與控制器相連，與殼體內電池相連接的電源接插頭安裝在控制器上，溫度傳感器通過電線與控制器相連。該裝置設計結構簡單、易于制造、能夠有效利用車輛行駛過程中的風能以及太陽能且成本較低，該電池倉具有良好的適應性和擴展性，方便與不同型號電動汽車進行匹配。
文檔編號H01M10/50GK102593397SQ20121005430
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權日2012年3月2日
發(fā)明者楊金鑫, 梁晨, 紀常偉, 高彬彬 申請人:北京工業(yè)大學