本發(fā)明涉及汽車(chē)混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甲醇燃料電池與鋰電池混合動(dòng)力系統(tǒng)中的鋰電池溫控裝置。

背景技術(shù)：

鋰電池作為動(dòng)力源在使用時(shí)因?yàn)槟芰棵芏雀撸嬖诟邷匾桩a(chǎn)生過(guò)熱和起火等故障的現(xiàn)象，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)過(guò)熱的主動(dòng)預(yù)防措施是BMS配合熔斷器進(jìn)行預(yù)防，被動(dòng)的方案是采用車(chē)載滅火器進(jìn)行及時(shí)滅火，因此，對(duì)鋰電池進(jìn)行溫度調(diào)控，來(lái)控制動(dòng)力鋰電池的溫度保持在較佳范圍就非常關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)中的散熱方式通常采用風(fēng)冷散熱方式，風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)占用體積大，效果有限，限制了動(dòng)力鋰電池的應(yīng)用范圍。也出現(xiàn)了水冷散熱方式，例如在特斯拉汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)中，這種水冷散熱方式存在成本高以及設(shè)計(jì)復(fù)雜的缺點(diǎn)。目前由于鋰電池與甲醇燃料電池結(jié)合組成新的動(dòng)力系統(tǒng)的方案已經(jīng)出現(xiàn)，但還沒(méi)有設(shè)計(jì)出這種混合動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)鋰電池進(jìn)行溫控的裝置，因此，針對(duì)這種混合動(dòng)力系統(tǒng)如何對(duì)鋰電池進(jìn)行有效溫度控制是亟須解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)目前所述的雙動(dòng)力電池系統(tǒng)存在的上述需求，本發(fā)明的目的在于提供一種甲醇燃料電池與鋰電池的動(dòng)力系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)控鋰電池溫度，防止鋰電池出現(xiàn)過(guò)熱起火現(xiàn)象的的溫控裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種甲醇燃料電池與鋰電池的動(dòng)力系統(tǒng)中鋰電池的溫控裝置，包括儲(chǔ)液罐、緩沖罐和換熱包；在所述儲(chǔ)液罐中存儲(chǔ)有能夠吸收二氧化碳的有機(jī)胺；所述儲(chǔ)液罐、緩沖罐和換熱包依次連接

所述甲醇燃料電池的排氣口連接至儲(chǔ)液罐的有機(jī)胺中，所述儲(chǔ)液罐通過(guò)連通管連接到緩沖罐，使緩沖罐中存儲(chǔ)有從儲(chǔ)液罐中流入的有機(jī)胺；所述鋰電池和換熱包連接在一起，換熱包為一個(gè)包覆住鋰電池表面、在其下部形成空腔的盒體；所述換熱包的空腔通過(guò)連通管與緩沖罐連接，使換熱包的空腔中存儲(chǔ)有從緩沖罐流入的有機(jī)胺。

所述換熱包底部與儲(chǔ)液罐底部之間通過(guò)一連通管連接，所述的連通管上設(shè)有泄壓閥。

所述換熱包內(nèi)設(shè)置有溫度和壓力傳感器，所述傳感器連接報(bào)警裝置。

所述換熱包下部與緩沖罐之間連接有循環(huán)泵。

所述換熱包中設(shè)置有電加熱裝置。

優(yōu)選的，所述換熱包為金屬盒體。

優(yōu)選的，所述換熱包是僅包覆住鋰電池底面的盒體。

優(yōu)選的，所述換熱包是包覆住鋰電池兩面或三面的盒體。

所述鋰電池的溫控裝置的工作過(guò)程，采用含有CO₂的有機(jī)胺溶液作為換熱介質(zhì)；

夏天時(shí)，儲(chǔ)液罐中的換熱介質(zhì)有機(jī)胺吸收電堆尾氣中的CO₂后從儲(chǔ)液罐進(jìn)入緩沖罐中降溫，降溫后的換熱介質(zhì)進(jìn)入換熱包，鋰電池產(chǎn)生的熱量被換熱介質(zhì)吸收，CO₂吸熱后蒸發(fā)；而當(dāng)換熱包中的溫度或壓力過(guò)高時(shí)，泄壓閥打開(kāi)，使換熱介質(zhì)回到儲(chǔ)液罐中，此時(shí)緩沖罐中的換熱介質(zhì)補(bǔ)充到換熱包中，確保換熱包中保持足夠的換熱介質(zhì)，鋰電池產(chǎn)生的熱量能夠被及時(shí)帶走；

冬天時(shí)，換熱介質(zhì)吸收電堆尾氣中的熱量后通過(guò)循環(huán)泵的作用能夠從緩沖罐中部附近的連通管快速進(jìn)入換熱包對(duì)鋰電池進(jìn)行加熱，產(chǎn)生循環(huán)，使得鋰電池快速進(jìn)入最佳效率點(diǎn)。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

其利用甲醇燃料電池的反應(yīng)原理：氫氣和氧氣會(huì)被消耗掉，電堆尾氣中含有的CO₂，能夠被有機(jī)胺高效吸收作為換熱介質(zhì)。夏天時(shí)，鋰電池產(chǎn)生的熱量被換熱介質(zhì)吸收；冬天時(shí)，換熱介質(zhì)吸收電堆尾氣中的熱量后能夠進(jìn)入換熱包對(duì)鋰電池進(jìn)行加熱。當(dāng)換熱包中的溫度過(guò)高時(shí)，換熱介質(zhì)又可以回到儲(chǔ)液罐中，緩沖罐中的換熱介質(zhì)補(bǔ)充到換熱包中，確保鋰電池產(chǎn)生的熱量能夠被及時(shí)帶走。溫控裝置在全天候都能對(duì)鋰電池起到充分保護(hù)的作用，其能夠自動(dòng)調(diào)控鋰電池溫度防止鋰電池出現(xiàn)過(guò)熱起火現(xiàn)象。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，維護(hù)方便，造價(jià)低廉，是一種具有普及意義的產(chǎn)品。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種甲醇燃料電池與鋰電池的動(dòng)力系統(tǒng)中鋰電池的溫控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、鋰電池；2、儲(chǔ)液罐；3、緩沖罐；4、換熱包；5、泄壓閥；6、傳感器；7、循環(huán)泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種甲醇燃料電池與鋰電池的動(dòng)力系統(tǒng)中鋰電池的溫控裝置，包括儲(chǔ)液罐2、緩沖罐3和換熱包4。在所述儲(chǔ)液罐2中存儲(chǔ)有能夠吸收二氧化碳的有機(jī)胺。所述甲醇燃料電池(圖中未畫(huà))的排氣口連接至儲(chǔ)液罐2的有機(jī)胺中，所述儲(chǔ)液罐2通過(guò)連通管連接到緩沖罐3，使緩沖罐3中存儲(chǔ)有從儲(chǔ)液罐2中流入的有機(jī)胺。所述鋰電池1和金屬制換熱包4連接在一起，換熱包4為一個(gè)包覆住鋰電池1表面、在其下部形成空腔的盒體。所述換熱包4的空腔通過(guò)緩沖罐3中部附近的連通管與緩沖罐3連接，使換熱包4的空腔中存儲(chǔ)有從緩沖罐3流入的有機(jī)胺。值得注意的是，換熱包4的結(jié)構(gòu)形式可以是包覆住鋰電池1的底面，如附圖1中所示，或者包覆住兩面、三面等，本發(fā)明不作限定，可根據(jù)具體車(chē)型具體情況而定。

優(yōu)選的，所述換熱包4底部與儲(chǔ)液罐2底部之間通過(guò)一連通管連接，所述的連通管上設(shè)有泄壓閥5。

優(yōu)選的，所述換熱包4內(nèi)設(shè)置有溫度和壓力的傳感器6，所述傳感器6連接報(bào)警裝置。當(dāng)傳感器6檢測(cè)到換熱包4中溫度或壓力過(guò)高時(shí)，泄壓閥5打開(kāi)，作為換熱介質(zhì)的有機(jī)胺從換熱包4內(nèi)進(jìn)入儲(chǔ)液罐2中。此時(shí)，報(bào)警裝置也開(kāi)始報(bào)警，提醒鋰電池1的輸出功率需要降低，并需增大甲醇燃料電池的輸出功率。這樣則有效地保護(hù)鋰電池1，延長(zhǎng)鋰電池1的使用壽命。

優(yōu)選的，所述換熱包4下部與緩沖罐3之間連接有循環(huán)泵7。在冬天時(shí)，換熱介質(zhì)(有機(jī)胺)吸收電堆尾氣中的熱量后能夠通過(guò)循環(huán)泵7的循環(huán)作用快速進(jìn)入換熱包4，對(duì)鋰電池1進(jìn)行加熱，使得鋰電池1快速進(jìn)入最佳效率點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述換熱包4中設(shè)置有電加熱裝置。電加熱裝置是為了在換熱介質(zhì)溫度不夠高時(shí)能夠快速發(fā)熱來(lái)加快鋰電池1提升溫度。

本發(fā)明的一種甲醇燃料電池與鋰電池1的動(dòng)力系統(tǒng)中鋰電池的溫控裝置，其利用甲醇燃料電池的反應(yīng)原理：CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂，因?yàn)闅錃夂脱鯕鈺?huì)被消耗掉，電堆尾氣中含有CO₂，有機(jī)胺能夠高效吸收CO₂(此項(xiàng)技術(shù)可以參考華東理工大學(xué)于海洋教授的科研成果與論文)。本發(fā)明中將含有CO₂的有機(jī)胺溶液作為換熱介質(zhì)。夏天時(shí)，儲(chǔ)液罐2中的換熱介質(zhì)有機(jī)胺吸收CO₂后從儲(chǔ)液罐2進(jìn)入緩沖罐3中降溫，降溫后的換熱介質(zhì)進(jìn)入換熱包4，鋰電池1產(chǎn)生的熱量被換熱介質(zhì)吸收，CO₂吸熱后蒸發(fā)。而當(dāng)換熱包4中的溫度或壓力過(guò)高時(shí)，泄壓閥5打開(kāi)，使換熱介質(zhì)回到儲(chǔ)液罐2中。此時(shí)緩沖罐3中的換熱介質(zhì)補(bǔ)充到換熱包4中，確保換熱包4中保持足夠的換熱介質(zhì)，鋰電池1產(chǎn)生的熱量能夠被及時(shí)帶走。在冬天時(shí)，換熱介質(zhì)吸收電堆尾氣中的熱量后通過(guò)循環(huán)泵7的作用能夠從緩沖罐3中部附近的連通管快速進(jìn)入換熱包4對(duì)鋰電池1進(jìn)行加熱，產(chǎn)生循環(huán)，使得鋰電池1快速進(jìn)入最佳效率點(diǎn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。