一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱及测试方法技术

本发明专利技术涉及新能源、汽车领域，特别是涉及一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱及测试方法。该测试箱由箱体、风机、电热丝、电加热控制模块、上端电池架、电池、下端电池架和可调节后盖构成，所述的箱体为L型一体结构，水平的箱体内安装有电热丝和风机，风机安装在电热丝外侧，电热丝和风机与电加热控制模块连接；竖直的箱体内安装有上端电池架和下端电池架，电池安装在上端电池架和下端电池架之间；竖直的箱体外安装有可调节后盖；箱体水平和竖直的两部分内部连通。本发明专利技术能够改善电池组热管理系统的可靠性，并对电池性能测试的环节进行了优化和改善，可以更好地满足不同电池间距性能测试的需要。

A test box and method for testing the air cooling or air heating performance of battery pack of electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱及测试方法
本专利技术涉及新能源、汽车领域，特别是涉及一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱及测试方法。
技术介绍
随着经济的发展，人们越来越意识到环境的重要性，各国政府纷纷大力推广新能源汽车，以减少人们的生活活动对地球的破坏。而电动汽车又是新能源汽车的主要发展方向，电动汽车的核心技术包括电池、电机和电控。对电池技术而言，热管理系统对电池组乃至整辆电动汽车而言有着至关重要的影响。电池组在充放电时会产生大量的热量，导致电池组温度的升高，进而严重降低电池性能、容量与寿命，对电池组及电动汽车的安全性带来重大影响；而对于俄罗斯、加拿大和我国东北等高寒地区，极度的严寒环境使得工作温度远低于正常的工作范围，为使电池组能正常工作，需采用行之有效的加热方式使其温度在短时间内升高达到行车需要。为此对电池散热方法进行探究和改进对其降温或散热效果十分重要。现在电池箱大多采用电池集中布置，有单位体积内电池数量多、功率大的特点，但对于大功率放电、车祸等发热严重的情况，集中布置的电池会产生过热甚至爆炸现象。现存的电动汽车适用温度、地域范围较小，电池热管理系统功能单一，这一主要缺陷严重阻碍了电动汽车的推广，无法满足用户的正常使用需求。而对于电池热管理系统的研究，对于不同间距等尺寸参数的电池组合需加工对应的电池箱，大大增加了研究成本。专利号为201810583786.2的中国专利技术专利公开了“一种电动汽车电池箱及其散热、加热系统及方法”，电池箱的壳体内设有热交换区，电池安装区，热交换区设有间隔设置的散热单元，散热单元与散热单元之间的间隔为热管、冷管安装区，散热单元设有散热腔体，热管、冷管安装区域安装热管、冷管，冷管与水箱连通并形成冷却液的循环回路；电池安装调节区的电池组与电池组之间设有间隔，间隔内安装导热板，热管和冷管通过钎焊连接到导热板上，电池箱的侧壁上与热交换区相连接的区域设有间隔设置的溃缩孔。其是通过加热水箱或由与水箱相连的泵带动水在热管、冷管中的流动实现加热或散热，其存在以下技术问题：（1）电池箱体积利用率低，所占空间较大；（2）电池箱表面不平整，难以正常安装于电动汽车中，增加了安装使用和维修的成本；（3）该专利所设计流道难以用常规加工方式加工，使得其大规模使用的成本大大增加，间接降低了实用性；（4）在实用过程中，一旦流道受损，散热及加热功能便无法使用，在温度环境异常的时间及地域易引发车辆故障甚至带来爆炸等危险状况。专利号为201810614088.4的中国专利技术专利公开了“风冷电池箱和包含该风冷电池箱的车辆”，风冷电池箱包括电池箱体，电池箱体内设置有至少一条冷却风道，冷却风道与电池箱体内隔绝且与电池箱体外相通，冷却风道在电池箱体内设有冷却面。该本专利技术采用自然风冷和强制风冷相结合，其存在以下技术问题：（1）电动汽车底盘上加工出该专利技术所述的电池箱安装区域的加工难度很大，推广需对现有电动汽车整体结构进行答复更改。且连接部分的工艺要求较高，大幅提高了成本。（2）该镂空区域对车身承重提出了更高的要求，势必影响车身材料及加工方法的选择，很难得到大规模应用与推广。（3）该专利技术虽然结合了自然风冷却，但自然风的利用率太低，实现的热管理系统效果也不太好。专利号为201810610815.X的中国专利技术专利公开了“具有散热减震的新能源电池箱”，包括箱体、上盖、盛放室和散热槽，所述箱体与上盖之间通过合页转动连接，箱体的顶端开设有盛放室，所述盛放室的底端通过支撑柱固定连接有支撑板，所述支撑板的顶端设置有电池体，所述支撑柱的一端与箱体固定连接，另一端与支撑板底面固定连接，且支撑柱上套设有支撑弹簧，盛放室的左侧内壁上开设有矩形的散热槽，所述散热槽内部最里侧安装有散热扇，散热槽与盛放室之间通过通风板隔开，且散热槽通过通风板上的通风孔与盛放室相连通。该专利技术有一定的减震缓冲效果，但其存在以下技术问题：（1）该专利技术中的电池箱能容纳的电池数量极为有限，而无论是扩大规模还是增加数量，势必大幅增加成本。（2）该专利技术中的电池箱的零部件较多，安装维修更换的难度及成本较一般电池箱很大。（3）该专利技术中的电池箱电池与气体实际接触导热面积较小，散热效果势必大打折扣。因此如何对电池在更多地域的使用进行热管理、保证电池使用的安全性、降低其研究成本是急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种可实现低温与高温环境的电池热管理，可用于扩大电动汽车的行驶范围，并可测试不同间距电池组的性能及对应的加热或散热效果的，有效降低研究成本的调节电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱及测试方法。本专利技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，它由箱体、风机、电热丝、电加热控制模块、上端电池架、电池、下端电池架和可调节后盖构成，其特征在于：所述的箱体为L型一体结构，水平的箱体内安装有电热丝和风机，风机安装在电热丝外侧，电热丝和风机与电加热控制模块连接；竖直的箱体内安装有上端电池架和下端电池架，电池安装在上端电池架和下端电池架之间；竖直的箱体外安装有可调节后盖；箱体水平和竖直的两部分内部连通。所述的上端电池架和下端电池架之间为电池安装调节区，电池之间的间隙可调节。所述的电池安装调节区设有可随时监测电池安装调节区的温度的温度传感器，温度传感器与电加热控制模块连接。所述的可调节后盖两侧边缘上制作有上下两组凹槽，上下两组凹槽分别与上端电池架和下端电池架卡接，可调节后盖可沿电池架水平滑动。所述的上端电池架和下端电池架之间为热交换区，热交换区两侧连接箱体侧壁。所述的电池与电池之间的间隔为气体流动区。所述的箱体安装风机位置为进风口，箱体顶部一侧设置有出风口，箱体内部由进风口和出风口实现气体流通，电池组上端和下端分别与出风口下端和进风口上端平齐。所述的电加热控制模块和进风口、风机、电热丝和出风口组成散热或加热系统，电加热控制模块控制着电热丝和风机的散热或加热工作。所述的箱体进风口和出风口各设有一段用于改善气体流动状况缓冲段。所述的电热丝两侧缠绕方式一致，方向不同，电热丝在箱体中，沿着气体流动方向，两侧电热丝交叉布置，并间隔固定间距，形成网络。上述可调节电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱的测试方法包括以下步骤：1）首先电加热控制模块根据电池单体表面的温度传感器测得的温度，自动调节，实现对电热丝及风机工作状态的控制，通过对控制电加热丝的通断及风机功率的调节，来满足不同工况下电池热管理系统的要求；2）再通过电池安装调节区设有的间隔调节部分，来调节电池间气体流动空间大小与流动状况；3）通过箱体进风口和出风口设有的缓冲段，使得气体流动得到缓冲，改善气体流动状况；4）在需要加热的情况下，电加热控制模块控制电热丝对气体进行加热，风机使散热或加热气体沿流体区域行程流动实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，它由箱体（3）、风机（1）、电热丝（2-1）、电加热控制模块（2）、上端电池架（4）、电池（5）、下端电池架（6）和可调节后盖（7）构成，其特征在于：所述的箱体（3）为L型一体结构，水平的箱体（3）内安装有电热丝（2-1）和风机（1），风机（1）安装在电热丝（2-1）外侧，电热丝（2-1）和风机（1）与电加热控制模块（2）连接；竖直的箱体（3）内安装有上端电池架（4）和下端电池架（6），电池（5）安装在上端电池架（4）和下端电池架（6）之间；竖直的箱体（3）外安装有可调节后盖（7）；箱体（3）水平和竖直的两部分内部连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，它由箱体（3）、风机（1）、电热丝（2-1）、电加热控制模块（2）、上端电池架（4）、电池（5）、下端电池架（6）和可调节后盖（7）构成，其特征在于：所述的箱体（3）为L型一体结构，水平的箱体（3）内安装有电热丝（2-1）和风机（1），风机（1）安装在电热丝（2-1）外侧，电热丝（2-1）和风机（1）与电加热控制模块（2）连接；竖直的箱体（3）内安装有上端电池架（4）和下端电池架（6），电池（5）安装在上端电池架（4）和下端电池架（6）之间；竖直的箱体（3）外安装有可调节后盖（7）；箱体（3）水平和竖直的两部分内部连通。


2.根据权利要求1所述的一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，其特征在于：所述的上端电池架（4）和下端电池架（6）之间为电池安装调节区，电池（5）之间的间隙可调节。


3.根据权利要求2所述的一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，其特征在于：所述的电池安装调节区设有可随时监测电池安装调节区的温度的温度传感器，温度传感器与电加热控制模块（2）连接。


4.根据权利要求1所述的一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，其特征在于：所述的可调节后盖（7）两侧边缘上制作有上下两组凹槽，上下两组凹槽分别与上端电池架（4）和下端电池架（6）卡接，可调节后盖（7）可沿电池架水平滑动。


5.根据权利要求1所述的一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，其特征在于：所述的上端电池架（4）和下端电池架（6）之间为热交换区（8），热交换区（8）两侧连接箱体（3）侧壁。


6.根据权利要求1所述的一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，其特征在于：所述的电池（5）与电池（5）之间的间隔为气体流动区。


7.根据权利要求1所述的一种检测电动汽车电池组风冷或风热性能的测试箱，其特征在于：所述的箱体（3）安装风机（1）的位置为进风口（9），箱体（3）顶部一侧设置有出风口（10），箱体（3）内部由进风口（9）和出风口（10）实现气体流通，电池组上端和下端分别与出风口（10）下端和进风口（...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱利勤，陈思琦，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42