本發(fā)明屬于動(dòng)力電池領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組的冷卻方案主要有液冷和風(fēng)冷，液冷系統(tǒng)的缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)安全性要求高，而且成本高。風(fēng)冷的主要缺點(diǎn)是制冷效率低，制冷散熱效果不均勻，流道設(shè)計(jì)復(fù)雜。且不論液冷還是風(fēng)冷的解決方案，均無(wú)法做到制冷、制熱兩者的兼容。風(fēng)冷和液冷的方式都只是制冷，因而當(dāng)需要系統(tǒng)加熱時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)在電池包內(nèi)，實(shí)現(xiàn)制熱效果，制冷、制熱兩套獨(dú)立的系統(tǒng)均安裝在動(dòng)力電池組上，這樣就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)更加復(fù)雜，導(dǎo)致后期維護(hù)困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)制冷和制熱為一體的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)，包括由多個(gè)動(dòng)力電池組成的電池組、多個(gè)導(dǎo)熱基板、多個(gè)熱電模塊、溫度傳感器、電流控制模塊和控制終端；所述溫度傳感器連接至所述控制終端，所述熱電模塊連接至所述電流控制模塊，所述電流控制模塊連接至所述控制終端；

其中，

所述溫度傳感器設(shè)置在所述電池組上；

所述導(dǎo)熱基板具有兩個(gè)相對(duì)的導(dǎo)熱面，所述導(dǎo)熱基板貼合固定在所述電池組側(cè)面，所述導(dǎo)熱基板中設(shè)有多個(gè)容置腔，所述熱電模塊具有兩個(gè)相對(duì)的接觸面，所述熱電模塊設(shè)置于所述容置腔中，所述熱電模塊的兩個(gè)所述接觸面均貼合固定在所述容置腔中，所述熱電模塊的所述接觸面和所述導(dǎo)熱基板的所述導(dǎo)熱面相對(duì)；

所述電流控制模塊包括電流切換單元，所述電流切換單元用于切換所述熱電模塊的電流方向。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板中還設(shè)有多個(gè)熱通道，所述熱通道與所述容置腔連通。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)的所述電池組溫度，所述控制終端控制所述電流切換單元切換所述熱電模塊的電流方向，所述熱電模塊制冷或制熱所述電池組。

進(jìn)一步地，所述電流控制模塊還包括電流調(diào)節(jié)單元，所述電流調(diào)節(jié)單元用于調(diào)節(jié)所述熱電模塊工作電流的大小。

進(jìn)一步地，還包括無(wú)線通信模塊，所述無(wú)線通信模塊連接至所述控制終端。

進(jìn)一步地，所述無(wú)線通信模塊為WIFI模塊、藍(lán)牙模塊、3G模塊和4G模塊中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板由第一導(dǎo)熱基板和第二導(dǎo)熱基板構(gòu)成，其中，所述第一導(dǎo)熱基板表面設(shè)有所述第一容置凹槽，所述第二導(dǎo)熱基板表面設(shè)有所述第二容置凹槽，所述第一容置凹槽和所述第二容置凹槽互相匹配，所述第一容置凹槽和所述第二容置凹槽互相疊合形成所述容置腔，所述熱電模塊置于所述容置腔中，所述第一導(dǎo)熱基板和所述第二導(dǎo)熱基板壓焊形成一體。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板貼合固定在所述電池組側(cè)面的所述導(dǎo)熱面上設(shè)有硅脂導(dǎo)熱涂層，所述熱電模塊的兩個(gè)所述接觸面均設(shè)有硅脂導(dǎo)熱涂層。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱面上設(shè)有石墨散熱膜。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板由鋁或鋁合金制成。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，至少具備以下有益效果：

本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)，通過(guò)將導(dǎo)熱基板貼合固定在電池組側(cè)面，利用熱電模塊通過(guò)改變電流的方向?qū)崿F(xiàn)制冷和制熱的切換的原理，將熱電模塊的兩個(gè)接觸面均貼合固定在導(dǎo)熱基板中，通過(guò)控制終端控制電流控制模塊中的電流切換單元切換電流方向，實(shí)現(xiàn)熱電模塊制熱或制冷電池組，本發(fā)明導(dǎo)熱基板導(dǎo)熱能力固定，熱電模塊可實(shí)現(xiàn)集制熱、制冷于一體的目的，但熱電模塊直接暴露易于被損壞，本發(fā)明通過(guò)熱電模塊設(shè)置于導(dǎo)熱基板中，將熱電模塊與導(dǎo)熱基板的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明集制熱、制冷于一體，通過(guò)電流控制模塊實(shí)現(xiàn)本發(fā)明制熱、制冷的切換；熱電模塊具有可調(diào)導(dǎo)熱的能力，通過(guò)電流控制模塊中的電流調(diào)節(jié)單元實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)熱電模塊電流的大小，實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制；通過(guò)無(wú)線通信模塊組成自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遙控和/或程控的人機(jī)交互功能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)電池組側(cè)面設(shè)置導(dǎo)熱基板示意圖；

圖2為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)散熱基板示意圖；

圖3為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)熱電模塊示意圖；

圖4為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)熱電模塊工作原理示意圖。

圖中：1、電池組；2、導(dǎo)熱基板；201、容置腔；3、熱電模塊；4、溫度傳感器；5、電流控制模塊；501、電流切換單元；502、電流調(diào)節(jié)單元；6、控制終端；7、硅脂導(dǎo)熱涂層；8、石墨散熱膜；9、無(wú)線通信模塊。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池溫度控制系統(tǒng)，包括由多個(gè)動(dòng)力電池組成的電池組1、多個(gè)導(dǎo)熱基板2、多個(gè)熱電模塊3、溫度傳感器4、電流控制模塊5和控制終端6；所述溫度傳感器4連接至控制終端6，所述熱電模塊3連接至所述電流控制模塊5，所述電流控制模塊5連接至所述控制終端6；

其中，

所述溫度傳感器4設(shè)置在所述電池組1上；

所述導(dǎo)熱基板2具有兩個(gè)相對(duì)的導(dǎo)熱面，所述導(dǎo)熱基板2貼合固定在所述電池組1側(cè)面，所述導(dǎo)熱基板2中設(shè)有多個(gè)容置腔201，所述熱電模塊3具有兩個(gè)相對(duì)的接觸面，所述熱電模塊3設(shè)置于所述容置腔201中，所述熱電模塊3的兩個(gè)所述接觸面均貼合固定在所述容置腔201中，所述熱電模塊3的所述接觸面和所述導(dǎo)熱基板2的所述導(dǎo)熱面相對(duì)；

所述電流控制模塊5包括電流切換單元501，所述電流切換單元501用于切換所述熱電模塊3的電流方向。

本發(fā)明利用熱電效應(yīng)(帕爾帖效應(yīng))實(shí)現(xiàn)制冷和制熱目的，電荷載體在導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)形成電流，由于電荷載體在不同的材料中處于不同的能級(jí)，當(dāng)它從高能級(jí)向低能級(jí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，便釋放出多余的能量；相反，從低能級(jí)向高能級(jí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從外界吸收能量。能量在兩材料的交界面處以熱的形式吸收或放出，因而既可以用于致熱，也可以致冷。熱電模塊就是一個(gè)熱傳遞工具，只要熱端(被冷卻物體)的溫度高于某溫度，熱電模塊便開(kāi)始發(fā)揮作用，使得冷熱兩端的溫度逐漸均衡，從而起到致冷作用。

熱電模塊優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有滑動(dòng)部件，可應(yīng)用在一些受到限制的空間，可靠性要求高，如應(yīng)用于本發(fā)明的動(dòng)力汽車的電池組安裝空間。所述熱電模塊的工作運(yùn)轉(zhuǎn)是用直流電流，它既可制冷又可加熱，通過(guò)改變直流電流的極性來(lái)決定在同一熱電模塊上實(shí)現(xiàn)制冷或加熱。

本發(fā)明所述熱電模塊3優(yōu)選半導(dǎo)體熱電模塊，其工作原理是：當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對(duì)時(shí)，在這個(gè)電路中接通直流電流后，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端；電流由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過(guò)電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對(duì)數(shù)來(lái)決定的。

作為本發(fā)明基本的控制應(yīng)用，進(jìn)一步地，本發(fā)明可根據(jù)所述溫度傳感器4檢測(cè)的所述電池組1溫度，所述控制終端6控制所述電流切換單元501切換所述熱電模塊3上的電流方向，所述熱電模塊3制冷或制熱所述電池組1。

可以理解的是，當(dāng)所述電池組1溫度過(guò)高需要制冷時(shí)，通過(guò)所述控制終端6控制所述電流控制模塊5中的所述電流切換單元501開(kāi)啟所述熱電模塊3制冷所述電池組1模式；當(dāng)所述電池組1溫度低需要制熱時(shí)，通過(guò)所述控制終端6控制所述電流控制模塊5中的所述電流切換單元501開(kāi)啟所述熱電模塊3制熱所述電池組1模式。

本發(fā)明通過(guò)將所述導(dǎo)熱基板2貼合固定在所述電池組1側(cè)面，利用所述熱電模塊3通過(guò)改變電流的方向?qū)崿F(xiàn)制冷和制熱的切換的原理，將所述熱電模塊3的兩個(gè)接觸面均貼合固定在所述容置腔中，通過(guò)所述控制終端6控制所述電流控制模塊5中的所述電流切換單元501切換電流方向，實(shí)現(xiàn)所述熱電模塊3的制熱或制冷功能。

本發(fā)明將熱電模塊置于導(dǎo)熱基板中，對(duì)比將熱電模塊直接固定在電池組側(cè)面的情況，導(dǎo)致熱電模塊暴露在外面，會(huì)導(dǎo)致熱點(diǎn)模塊受到外界破壞的幾率大增，而本發(fā)明可保護(hù)熱電模塊不受破壞。

本發(fā)明所述導(dǎo)熱基板2具有導(dǎo)熱功能，所述電池組1溫度過(guò)高時(shí)，所述電池組1產(chǎn)生的熱量通過(guò)所述導(dǎo)熱基板2導(dǎo)出，此導(dǎo)熱過(guò)程為物理導(dǎo)熱，其導(dǎo)熱快慢決定于所述導(dǎo)熱基板2所用的材料，為了實(shí)現(xiàn)快速導(dǎo)熱，本發(fā)明所述導(dǎo)熱基板2優(yōu)選鋁和鋁合金材料。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板2貼合固定在所述電池組1側(cè)面的所述導(dǎo)熱面上設(shè)有硅脂導(dǎo)熱涂層7，所述熱電模塊3的兩個(gè)所述接觸面均設(shè)有硅脂導(dǎo)熱涂層7。所述硅脂導(dǎo)熱涂層7一方面能使所述導(dǎo)熱基板與所述電池組側(cè)面更加充分貼合，另一方面所述硅脂導(dǎo)熱涂層7本身也可增強(qiáng)熱量的導(dǎo)入，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)本發(fā)明的加熱效果。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板2的另一個(gè)導(dǎo)熱面上設(shè)有石墨散熱膜8。石墨作為散熱新材料設(shè)置在所述導(dǎo)熱基板2的另一導(dǎo)熱面，當(dāng)本發(fā)明工作在制冷狀態(tài)時(shí)，通過(guò)所述導(dǎo)熱基板2向外界散熱，所述石墨散熱膜8能增強(qiáng)所述導(dǎo)熱基板2的另一導(dǎo)熱面表面橫向方向散熱性能，熱量從所述石墨散熱膜8表面快速散出并自然冷卻形成空氣流動(dòng)帶走，本發(fā)明可優(yōu)選采用納米級(jí)石墨散熱膜工藝，在行業(yè)內(nèi)是一種全新的技術(shù)應(yīng)用，其散熱效果好、質(zhì)量輕，涂層可任意成型，厚度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板2中還設(shè)有多個(gè)熱通道，所述熱通道與所述容置腔202連通。通過(guò)所述熱通道的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步加快導(dǎo)熱效果，在實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)中，可將所述熱通道均勻分布在所述導(dǎo)熱基板2的各處，這樣可以實(shí)現(xiàn)熱量在所述導(dǎo)熱基板2各處快速均勻傳導(dǎo)。

進(jìn)一步地，所述電流控制模塊5還包括電流調(diào)節(jié)單元502，所述電流調(diào)節(jié)單元502用于調(diào)節(jié)所述熱電模塊3工作電流的大小。本發(fā)明的所2述導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱能力取決于所選導(dǎo)熱材料，選定后其導(dǎo)熱能力就已固定，本發(fā)明通過(guò)所述熱電模塊3可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱能力的可調(diào)，通過(guò)所述電流調(diào)節(jié)單元502調(diào)節(jié)所述熱電模塊3的電流大小，調(diào)節(jié)所述熱電模塊3制冷或制熱的速度。熱量從所述熱電模塊3的一個(gè)接觸面?zhèn)鞯搅硪粋€(gè)接觸面的速度可調(diào)，一方面可以加快熱量在所述導(dǎo)熱基板2厚度方向的傳導(dǎo)速度，另一方面通過(guò)所述5電流控制模塊中的所述電流調(diào)節(jié)單元502實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)所述熱電模塊3電流的大小，實(shí)現(xiàn)高精度的電池組溫度控制，使所述電池組1在最佳工作溫度工作。

進(jìn)一步地，還包括無(wú)線通信模塊9，所述無(wú)線通信模塊9連接至所述控制終端6。所述無(wú)線通信模塊9優(yōu)選為WIFI模塊、藍(lán)牙模塊、3G模塊和4G模塊中的一種或多種?？芍?，通過(guò)所述無(wú)線通信模塊9本發(fā)明可組成自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)遙控和/或程控的人機(jī)交互功能。人們可通過(guò)手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明所述控制終端6的無(wú)線交互，本發(fā)明所述控制模塊6可以為現(xiàn)有技術(shù)動(dòng)力汽車的電池管理系統(tǒng)(BMS)，如在冬天寒冷天氣時(shí)，人們不需走到動(dòng)力汽車開(kāi)啟制熱模式，然后經(jīng)漫長(zhǎng)的等待后才可啟動(dòng)，人們可通過(guò)手機(jī)APP提前獲知電池組溫度情況，然后通過(guò)手機(jī)APP遙控本發(fā)明啟動(dòng)制熱模式，人們只需在屋里等待，當(dāng)電池組溫度到達(dá)設(shè)定溫度時(shí)，手機(jī)APP收到制熱完成的提示，人們?cè)谑盏教崾竞笤偃ラ_(kāi)動(dòng)汽車。

作為本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用，本發(fā)明的導(dǎo)熱基板可通過(guò)兩片加熱基板壓焊對(duì)接成型工藝制成，這在行業(yè)內(nèi)是一種全新的技術(shù)應(yīng)用。本方案具體為：所述導(dǎo)熱基板由第一導(dǎo)熱基板和第二導(dǎo)熱基板構(gòu)成，其中，所述第一導(dǎo)熱基板表面設(shè)有所述第一容置凹槽，所述第二導(dǎo)熱基板表面設(shè)有所述第二容置凹槽，所述第一容置凹槽和所述第二容置凹槽互相匹配，所述第一容置凹槽和所述第二容置凹槽互相疊合形成所述容置腔，所述熱電模塊置于所述容置腔中，所述第一導(dǎo)熱基板和所述第二導(dǎo)熱基板壓焊形成一體。

上述實(shí)施方案簡(jiǎn)單、易加工，將容置凹槽互相疊合，然后采用壓焊技術(shù)使兩片加熱基板完全對(duì)接在一起，達(dá)到完全融為一體的焊接強(qiáng)度。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。