一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，属于相变材料技术领域，包括温度测量部、蓄电池及与蓄电池连接的电压测量部，蓄电池与所述复合相变材料相互接触，温度测量部包括在蓄电池和复合相变材料相互接触的地方安装的热电偶及与热电偶电性连接的测温仪，电压测量部包括蓄电池和电压巡检仪串联形成的干路及两个并联的支路，两个并联支路分别为利用导线与电压巡检仪和电源连接构成的充电支路及利用分导线与电压巡检仪和用电器连接构成的放电支路。该装置能够测量复合相变材料的温度变化对电池充放电的影响，具有结构简单、成本低及实用性强等优点。

A device for measuring the effect of composite phase change materials on battery charging and discharging and its measuring method

【技术实现步骤摘要】
一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置及其测量方法
本专利技术属于相变材料
，涉及一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置及其测量方法。
技术介绍
当前，新能源汽车动力电池储能化应用成为研究热点，重点加快纯电动汽车、插电式混合动力汽车和节能汽车发展，同时积极推动燃料电池汽车、智能网联汽车的开发生产是亟待解决的问题。然而，电池堆在实际运行中充放电引起温度不均衡导致电池失效严重影响了电动汽车的储能及其商业化进程。因此，包含散热或冷却单元的电池热管理系统是电动汽车和混合动力汽车电池商业化的关键技术之一。近年来，相变储能调温材料已广泛的应用于航空航天、太阳能利用、纺织、采暖和空调、建筑物隔热保温等诸多领域。然而，采用相变材料冷却电池管理系统的研究刚刚兴起，石蜡由于具有相变温度接近电池最佳工作温度、较高单位质量相变潜热和低廉的成本，成为理想的电池冷却用相变材料，但是其具有热导率低的缺点。现有研究多在石蜡中添加高热导率铜粉或铝粉来提高复合相变材料的综合性能，由于铜铝密度大，容易在石蜡溶液中团聚和沉积，常需添加增强剂和定型剂，使得复合相变材料制备工艺复杂，蓄热性能和散热能力下降，制约了复合相变材料的大规模应用。有研究表明，镁和镁合金具有优良的力学性能和导热性能、质轻、强度和刚度高，已逐渐成为电子产品中的散热原件，然而，镁粉或镁合金在石蜡相变材料中的应用却鲜有研究。目前，测量复合相变材料对充放电影响的装置多为蓄电池智能充放电仪器，检测参数为蓄电池内阻和容量，很少有检测蓄电池表面温度对充放电过程中蓄电池电流和电压影响的实验装置，然而，在蓄电池正常工作中，电流和电压的稳定性直接影响用电设备的工作性能，因此，有必要开展并设计用于检测相变材料对蓄电池充放电性能的影响的研究工作和实验装置。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置及其测量方法，来解决现有的复合相变材料在温度变化过程中对电池充放电的影响鲜有测量的技术问题。。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术公开了一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，包括温度测量部、蓄电池及与蓄电池连接的电压测量部，所述蓄电池与复合相变材料相互接触，所述温度测量部包括热电偶及与热电偶电性连接的测温仪，热电偶安装于蓄电池和复合相变材料相互接触的部位；所述电压测量部包括与蓄电池电性连接的电压巡检仪，以及分别与电压巡检仪串联的电源和用电器，电源和用电器并联；蓄电池通过电压巡检仪和电源连接构成充电回路，蓄电池通过电压巡检仪和用电器连接构成放电回路，蓄电池与电压巡检仪串联的干路上设置有开关I，充电回路上设置有与电源串联的开关II，放电回路上设置有与用电器串联的开关III。优选地，所述电压巡检仪和电源之间的充电回路上串联有通路计时器I，所述电压巡检仪和用电器之间的放电回路上串联有通路计时器II。优选地，所述蓄电池设置有多个且与多个复合相变材料相间排列，每个蓄电池能够通过多条导线与电压巡检仪进行连接以形成多个闭合回路，用于测量不同的复合相变材料。优选地，所述蓄电池采用板式锂电池或铅酸蓄电池，每个蓄电池的规格相同。优选地，所述热电偶设置有若干个，且所有热电偶均电性连接在同一个测温仪上。进一步优选地，所述测温仪为多通道测温仪。进一步优选地，热电偶采用铂铑合金热敏电阻，探头直径为0.5mm。本专利技术还公开了利用上述的测量复合相变材料对电池充放电影响的装置进行电池充放电影响的测量方法，包括如下步骤：S1：打开开关III，合上开关I和开关II为蓄电池通电，此时蓄电池处于充电状态，电压巡检仪开始记录蓄电池在充电过程中的电压变化曲线；设置在复合相变材料和蓄电池之间的热电偶感应到蓄电池在充电过程中的温度变化并将信号传输给测温仪，从测温仪上读出蓄电池在充电过程中的温度变化，绘制温度变化曲线；S2：充电结束后，打开开关II，合上开关I和开关III为用电器放电，此时蓄电池处于放电状态，电压巡检仪开始记录蓄电池在放电过程中的电压变化曲线；设置在复合相变材料和蓄电池之间的热电偶感应到蓄电池在放电过程中的温度变化并将信号传输给测温仪，从测温仪上读出蓄电池在放电过程中的温度变化，绘制温度变化曲线。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开的一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，该装置通过热电偶及测温仪测量复合相变材料的温度变化，通过蓄电池连接的电压巡检仪、电源及用电器测量复合相变材料在电池充放电过程的电压变化，通过分别控制两个闭合回路实现电池充放电过程的自由控制，便于随时分开测量复合相变材料对电池充电过程和放电过程的影响，该装置具有成本低、结构精巧、节能环保、测量方便等优点。进一步地，通过设置通路计时器便于记录蓄电池充电和放电的时间，从而记录蓄电池进行一次热循环所需要的时间，有助于高效测量复合相变材料对电池充放电的影响。进一步地，通过设置多个蓄电池及多通道测温仪，可以测量多种复合相变材料在电池充放电过程中的热稳定性能，通过安装铂铑合金热敏电阻，对复合相变材料的温度响应更灵敏，进而能够提高装置的灵敏度和实用性。本专利技术公开的测量复合相变材料对电池充放电影响的方法，基于上述装置完成，测量过程操作简单：通过分别控制充电回路和放电回路的开关，电压巡检仪开始记录蓄电池分别在充电过程和放电过程中的电压变化曲线，设置在复合相变材料和蓄电池之间的热电偶分别感应到蓄电池在充电过程和放电过程中的温度变化并将信号传输给测温仪，从测温仪上读出蓄电池分别在充电过程中和放电过程的温度变化曲线，从而可以准确测量复合相变材料在温度变化过程中对电池充放电的影响。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；其中：1-复合相变成材料；2-蓄电池；3-导线；4-分导线；5-电压巡检仪；6-通路计时器I；7-开关I；8-通路计时器II；9-电源；10-热电偶；11-测温仪；12-开关II；13-开关III；14-用电器。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，其特征在于：包括温度测量部、蓄电池(2)及与蓄电池(2)连接的电压测量部，所述蓄电池(2)与复合相变材料相互接触，/n所述温度测量部包括热电偶(10)及与热电偶(10)电性连接的测温仪(11)，热电偶(10)安装于蓄电池(2)和复合相变材料相互接触的部位；/n所述电压测量部包括与蓄电池(2)电性连接的电压巡检仪(5)，以及分别与电压巡检仪(5)串联的电源(9)和用电器(14)，电源(9)和用电器(14)并联；/n蓄电池(2)通过电压巡检仪(5)和电源(9)连接构成充电回路，蓄电池(2)通过电压巡检仪(5)和用电器(14)连接构成放电回路，蓄电池(2)与电压巡检仪(5)串联的干路上设置有开关I(7)，充电回路上设置有与电源(9)串联的开关II(12)，放电回路上设置有与用电器(14)串联的开关III(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，其特征在于：包括温度测量部、蓄电池(2)及与蓄电池(2)连接的电压测量部，所述蓄电池(2)与复合相变材料相互接触，
所述温度测量部包括热电偶(10)及与热电偶(10)电性连接的测温仪(11)，热电偶(10)安装于蓄电池(2)和复合相变材料相互接触的部位；
所述电压测量部包括与蓄电池(2)电性连接的电压巡检仪(5)，以及分别与电压巡检仪(5)串联的电源(9)和用电器(14)，电源(9)和用电器(14)并联；
蓄电池(2)通过电压巡检仪(5)和电源(9)连接构成充电回路，蓄电池(2)通过电压巡检仪(5)和用电器(14)连接构成放电回路，蓄电池(2)与电压巡检仪(5)串联的干路上设置有开关I(7)，充电回路上设置有与电源(9)串联的开关II(12)，放电回路上设置有与用电器(14)串联的开关III(13)。


2.如权利要求1所述的测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，其特征在于：所述电压巡检仪(5)和电源(9)之间的充电回路上串联有通路计时器I(6)，所述电压巡检仪(5)和用电器(14)之间的放电回路上串联有通路计时器II(8)。


3.如权利要求1所述的测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，其特征在于：所述蓄电池(2)设置有多个且与多个复合相变材料相间排列，每个蓄电池能够通过多条导线与电压巡检仪(5)进行连接以形成多个闭合回路，用于测量不同的复合相变材料。


4.如权利要求3中所述的测量复合相变材料对电池充放电影响的装置，其特征在于：所述蓄电池(2)采用板式锂电池或铅酸蓄电池，每个蓄电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊霞，王泽华，
申请(专利权)人：张俊霞，
类型：发明
国别省市：陕西;61