热电制冷均温电池模组及均温系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种热电制冷均温电池模组及均温系统，属于新能源设备技术领域。其中均温电池模组包括均温板、热电制冷芯片、电芯、箱体。均温板具承载面，均温板的内部具有多个管状流道，多个管状流道沿平行于承载面的方向依次并列布置，热电制冷芯片的一侧面固定贴合于承载面上，热电制冷芯片用于与设置在电池模组外部的电池管理系统单元电连接，电芯的底部端面与热电制冷芯片的另一侧面固定贴合，箱体盖设于电芯和热电制冷芯片上且与承载面相连接。能够提高对电池模组内电芯的均温换热效率，减少能耗，同时减少电池模组的占用体积。同时减少电池模组的占用体积。同时减少电池模组的占用体积。

【技术实现步骤摘要】
热电制冷均温电池模组及均温系统


[0001]本技术涉及新能源设备
，特别涉及一种热电制冷均温电池模组及均温系统。

技术介绍

[0002]目前新能源电池能量储存性能越来越高，在使用过程中因高倍率的充放电，会导致电池温升过高，从而影响其性能和寿命等，如果温升得不到有效处理甚至可能引起热失控，危及到使用者的生命安全。而在外界环境温度较低的时候，电池内部的离子活性和移动速度也会降低，导致电池的工作和充放电性能降低。
[0003]在相关技术中，通常采用在电池盒内设置紧贴电芯的均热板以及在电芯之间穿插热管的方式对电芯进行均温散热。热管与均热板相连，均热板中设置有流道，热管在将电芯的热量传递到均热板上后，通过新能源汽车中设置的水泵由车载水箱中通入冷却水进行循环水冷实现散热。而在寒冷环境下，也可以向均热板中通入热水对电芯进行预热。以在不同外界天气环境下保证新能源电池的性能。
[0004]采用相关技术中的均温设计，穿插设置于电芯之间的热管以及均温板中的流道往往具有一定的直径，占用空间较大，会导致电池盒内部以及电池模组整体占用面积增大。同时电芯在实现水冷换热的过程中，其热量需要经过热管、均温板到流道的多次传递，热阻较大，均温换热效率低，且水冷所需要汽车小号能量带动水泵实现循环，导致能耗较大。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供了一种热电制冷均温电池模组及均温系统，能够提高对电池模组内电芯的均温换热效率，减少能耗，同时减少电池模组的占用体积。所述技术方案如下：
[0006]第一方面，本技术实施例提供了一种热电制冷均温电池模组，包括：
[0007]均温板、热电制冷芯片、电芯、箱体，
[0008]所述均温板具承载面，所述均温板的内部具有多个管状流道，所述多个管状流道沿平行于所述承载面的方向依次并列布置，所述热电制冷芯片的一侧面固定贴合于所述承载面上，所述热电制冷芯片用于与设置在电池模组外部的电池管理系统单元电连接，所述电芯的底部端面与所述热电制冷芯片的另一侧面固定贴合，所述箱体盖设于所述电芯和所述热电制冷芯片上且与所述承载面相连接。
[0009]可选地，所述电池模组包括多个所述电芯和多组所述热电制冷芯片，多个所述电芯沿水平方向并列布置，多个所述电芯和多组所述热电制冷芯片一一对应，每组所述热电制冷芯片均包括并列设置且固定贴合于所述电芯底部的多个所述热电制冷芯片。
[0010]可选地，每组所述热电制冷芯片中的多个所述热电制冷芯片之间以及多组所述热电制冷芯片之间通过导热硅脂粘贴固定。
[0011]可选地，所述热电制冷芯片另一侧面与所述电芯的底部端面之间设置有导热硅脂
层。
[0012]可选地，所述导热硅脂层的厚度小于或等于1mm。
[0013]可选地，所述均温板具有与所述承载面相反的散热面，所述散热面上设置有散热翅片，所述散热翅片内部具有与所述多个管状流道连通的水冷流道。
[0014]可选地，所述散热翅片为铝制结构件。
[0015]可选地，所述箱体的内壁与所述热电制冷芯片和所述电芯之间填充有气凝胶垫。
[0016]第二方面，本技术实施例还提供了一种均温系统，包括前述第一方面所述的热电制冷均温电池模组，还包括电池管理系统单元、继电器、供电单元、控制电路单元、电压采集传感器和温度传感器，所述电池管理系统单元、所述继电器、所述供电单元、所述控制电路单元和所述热电制冷芯片依次电连接，所述电压采集传感器设置在所述热电制冷芯片上且与所述电池管理系统单元电连接，所述温度传感器设置在所述电芯上且与所述电池管理系统单元电连接，所述电池管理系统单元与所述控制电路单元电连接。
[0017]可选地，所述供电单元为低温锂离子电池或者超级电容。
[0018]本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0019]电池模组的电芯在工作时，通过将其底部端面与热电制冷芯片，也即是TEC (Thermo Electric Cooler，半导体制冷器)芯片相贴合。当外界环境温度较低，电芯的温度低于正常工作的工作阈值时，电池管理系统单元可以通过控制电路向热电制冷芯片提供直流电流，使热电制冷芯片与电芯的接触面放热，而当电芯的温度上升到标定的工作温度后，电池管理系统单元则可以断开电流的提供，使热电制冷芯片停止放热，如此循环保证电芯的正常工作。而在外界环境温度较高，电芯的温度高于正常工作的工作阈值时，电池管理系统单元可以通过控制电路向热电制冷芯片提供反向的直流电流，使热电制冷芯片与电芯的接触面制冷吸热，同时在极端高温天气下均温板中多个管状流道中可以通入冷却水进行循环与热电制冷芯片进行热交换从而带走热电制冷芯片所吸收的热量，避免其温度过高超过焊锡的熔点造成损坏；而当电芯的温度降低到一定值时，电池管理系统单元则可以断开电流的提供，使热电制冷芯片停止吸热。最后，盖设于均温板上的箱体也可以对电芯以及热电制冷芯片与外界环境相隔离，减少电池模组内部与外部的热交换，实现隔离保温。该电池模组利用直接与电芯相贴合的热电制冷芯片作为热源或者冷源与电芯进行换热，结构简单且热阻低，无需在电芯之间设置额外的热管或者水冷装置进行换热，均温换热效率高且能有效减少电池模组的整体占用体积。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本技术实施例提供的一种热电制冷均温电池模组的立体结构爆炸图；
[0022]图2是本技术实施例提供的一种热电制冷均温电池模组的装配结构示意图；
[0023]图3是图2的局部剖视结构示意图；
[0024]图4是本技术实施例提供的一种热电制冷均温电池模组的结构剖面图；
[0025]图5是本技术实施例提供的均温系统的控制结构框图。
具体实施方式
[0026]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0027]在相关技术中，通常采用在电池盒内设置紧贴电芯的均热板以及在电芯之间穿插热管的方式对电芯进行均温散热。热管与均热板相连，均热板中设置有流道，热管在将电芯的热量传递到均热板上后，通过新能源汽车中设置的水泵由车载水箱中通入冷却水进行循环水冷实现散热。而在寒冷环境下，也可以向均热板中通入热水对电芯进行预热。以在不同外界天气环境下保证新能源电池的性能。
[0028]采用相关技术中的均温设计，穿插设置于电芯之间的热管以及均温板中的流道往往具有一定的直径，占用空间较大，会导致电池盒内部以及电池模组整体占用面积增大。同时电芯在实现水冷换热的过程中，其热量需要经过热管、均温板到流道的多次传递，热阻较大，均温换热效率低，且水冷所需要汽车小号能量带动水泵实现循本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电制冷均温电池模组，其特征在于，包括：均温板(1)、热电制冷芯片(2)、电芯(3)、箱体(4)，所述均温板(1)具承载面(11)，所述均温板(1)的内部具有多个管状流道(12)，所述多个管状流道(12)沿平行于所述承载面(11)的方向依次并列布置，所述热电制冷芯片(2)的一侧面固定贴合于所述承载面(11)上，所述热电制冷芯片(2)用于与设置在电池模组外部的电池管理系统单元(5)电连接，所述电芯(3)的底部端面与所述热电制冷芯片(2)的另一侧面固定贴合，所述箱体(4)盖设于所述电芯(3)和所述热电制冷芯片(2)上且与所述承载面(11)相连接。2.根据权利要求1所述的热电制冷均温电池模组，其特征在于，所述电池模组包括多个所述电芯(3)和多组所述热电制冷芯片(2)，多个所述电芯(3)沿水平方向并列布置，多个所述电芯(3)和多组所述热电制冷芯片(2)一一对应，每组所述热电制冷芯片(2)均包括并列设置且固定贴合于所述电芯(3)底部的多个所述热电制冷芯片(2)。3.根据权利要求2所述的热电制冷均温电池模组，其特征在于，每组所述热电制冷芯片(2)中的多个所述热电制冷芯片(2)之间以及多组所述热电制冷芯片(2)之间通过导热硅脂粘贴固定。4.根据权利要求1所述的热电制冷均温电池模组，其特征在于，所述热电制冷芯片(2)另一侧面与所述电芯(3)的底部端面之间设置有导热硅脂层(21)。5.根据权利要求4所述的热电制冷均...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐红宝，周赛洪，陈刚，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：