[发明专利]一种用于车辆的电池温度控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及用于电动车辆的动力电池的温度控制系统。

背景技术

动力电池是电动汽车主要的储能装置，电池温度不仅对其放电功率、充电接收能力、操作性有一定的影响，而且还大大影响电池的寿命。适合的工作温度范围是动力电池获得最佳性能和延长使用寿命的重要因素。

电池的正常工作效率及充电效率与温度之间的关系如图1所示。根据Matthe等人在2011年的研究，一些电池在40°C的功率开始下降，60°C时不能输出。在0°C时只有原功率的60%，在-30°C是几乎是零。适合的工作温度范围是电池获得最佳性能和延长使用寿命的重要因素。动力电池在充放电时会产生电化学反应热和焦耳热，从而使得自身温度提高，当超过其最佳工作温度上限时，动力电池性能会受到影响，严重时甚至可能造成电池爆炸；相反，当低于最佳工作温度下限时，电池的电压和电流都会下降。电动汽车运行过程中，温度过低会导致无法启动，温度过高不仅影响车辆的正常运行，严重时还会导致电池爆炸等重大安全事故。因此，在电动汽车中，动力电池组的安全性和可靠性非常重要，动力电池组是影响整车动力性能、续航里程、成本等关键指标的核心部件。

为了克服电池受温度影响严重的情况，现有技术中提供了多种解决思路与方案，包括直接采取独立空调对电池组制冷或制热，用循环水路降温或加热等等。这些解决方案中，尽管可以将电池的温度保持在一个较佳的范围内，但是往往存在以下缺点：

第一、电池温度控制单元所需要的空间过大，使整车集成难度加大。现有的车辆的整体尺寸是一定的，在有限的空间中需要容纳如电池、驱动系统、传动系统、制动系统、控制系统等一系列的部件。为了保证车辆的续航里程，电池会占据相当大的空间。因此，如何减少电池温度控制单元所需要的空间，使其在满足温控范围的要求内，运用于各种型号的车辆是很多现有技术方案没有解决的难题。

第二、电池温度控制单元所耗费的电力巨大，大大影响了车辆的续航能力。电动汽车的温控系统如果为了控制电池的温度，进而消耗掉电池的大量电量，其结果是仍然没有达到提高电池效率，增强电动汽车性能的理想效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑占用空间小，并且效率高的电池温度控制系统。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于车辆的电池温度控制系统，其特征在于，包括：一电池组件、一半导体温度调节单元、一第一循环单元以及第二循环单元，该电池组件放置于该第一循环单元之上，该半导体温度调节单元的第一面紧贴该第一循环单元，该半导体温度调节单元的第二面紧贴该第二循环单元。

更进一步地，该半导体温度调节单元包括两组，该两组半导体温度调节单元分别位于该第一循环单元的上方及下方。

更进一步地，该电池温度控制系统还包括一温度开关、与该温度开关连接

的一控制单元以及为该半导体温度调节单元供电的一电源。

更进一步地，该控制单元根据该温度开关的第一输出信号控制该半导体温度调节单元、第一循环单元以及第二循环单元工作或停止；该控制单元根据该温度开关的第二输出信号控制该第一循环单元。

更进一步地，该第一循环单元包括一散热板，该散热板包括一进水管、至少一散热翼以及一出水管，该散热翼的一端连接该进水管，另一端连接该出水管。

更进一步地，该散热翼由若干独立的通路组成。

更进一步地，该通路的横截面为一矩形。

更进一步地，该半导体温度调节单元紧贴于靠近该散热板的进水管的一端，该电池组件放置于靠近该散热板的出水管的一端；或者该散热板的进水管与出水管位于同一侧。

更进一步地，该进水管与该出水管平行，该散热翼与该进水管及出水管垂直。

更进一步地，该电池温度控制系统还包括一热交换器，用于散发第二循环单元的热量。

与现有技术相比较，本发明所提供的电池温度控制系统具有以下优点：

第一、该电池温度控制系统的高效液流导热板（散热板）尺寸小，厚度只有3m左右，并且现有的电池直接放置在该电池温度控制系统上使用，不需要对现有的电池做任何额外的改进，因此可以适用于各种电池组的配套和应用，并适用于多种车型；

第二、整个系统耗电省，根据电池组的容量大小，使用功率仅为1-2kW，不会大量消耗动力电池电量。由于对环境温度的精确控制，利于电池组效能的发挥，因此使用了该系统后车辆行驶里程会有所增加；