[发明专利]一种PTC加热器及动力电池加热与冷却装置

说明书

本发明公开了一种PTC加热器及动力电池加热与冷却装置，PTC加热器包括外壳和内部集成电路板及加热器本体，内部加热器本体包括：PTC发热体、铝结构件、密封圈、密封盖；铝结构件与密封圈、密封盖组合形成液体管路，铝结构件上设有第一扰流片，PTC发热体与铝结构件压合；动力电池加热与冷却装置，主要包括PTC加热器、水泵、冷冻液箱、电池组液冷板、散热器，还可包括压缩机制冷系统，形成一电池加热循环系统和一电池冷却循环系统。本发明可有效解决动力电池热管理问题，既能实现在恶劣的热环境下对动力电池进行整体有效地降温，又能在低温环境下有效地加热，保证了电池的良好的安全性和工作性能。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种PTC加热器及动力电池加热与冷却装置。

背景技术

随着科学技术的发展，新能源采用动力锂电池作为动力来源，而动力锂电池工作温度范围一般为5～45℃，动力电池在高温环境下充放电时，由于散热不及时和不均匀，会造成电池组局部温度快速上升，发生严重事故；而当动力电池处于低温环境中时，电池的充放电性能明显衰减，甚至无法正常工作。因此，对动力电池进行有效热保护是保证动力电池正常工作的重要条件，例如：在北方冬天，动力电池需要先被加热到一定温度才可以正常使用；而在夏天，电池在使用过程中因放电导致温度过高，需要进行冷却以防止电池出现安全问题。

目前，动力电池的冷却方式通常采用空气冷却方式，如通过风直接吹在电池表面来冷却。如动力电池在恶劣的热环境下工作时，如仅依靠空气冷却方式将很难控制电池的最佳工作温度，同时也不能保证个电池间温度的一致性，从而使电池性能下降、导致电池寿命缩短。另外，动力电池的加热方式通常采用电加热膜或者PTC加热板直接安装于电池表面进行加热的方式，这种加热方式加热效率低、也不能保证各个电池间温度的一致性。因而，急需一种高效、性能优越的动力电池加热与冷却装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种PTC加热器及动力电池加热与冷却装置，使得动力电池在高温环境下工作时能够很好的被冷却以及各个单电池间的温度达到一致性，同时在低温条件下能够被快速地加热。

为实现上述目的，本发明提供了一种PTC加热器，包括外壳和固定装设于外壳内部的内部加热器本体，所述内部加热器本体包括：PTC发热体、设有第一扰流片的铝结构件、密封圈、密封盖；所述铝结构件与密封圈、密封盖组合形成液体管路，所述第一扰流片内设于液体管路内，所述PTC发热体包括有一个或者多个，呈均匀分布，与铝结构件直接压合；

所述PTC加热器内部还集成有集成控制PCB板，用于控制加热器功率输出及液体温度，同时实现过压、过流、过温、漏电保护功能，并通过CAN通讯或模拟电压传输、反馈加热器工作状态；

所述PTC加热器、水泵、冷冻液箱、电池组液冷板依次通过管道相连，形成一电池加热循环系统。

可选的，所述铝结构件与密封圈、密封盖采用紧固螺丝密封方式。

可选的，所述铝结构件与密封圈、密封盖采用焊接密封方式。

可选的，所述第一扰流片在铝结构件上采用单面装设方式或者双面装设方式。

一种动力电池加热与冷却装置，包括：如上任一所述的PTC加热器、水泵、冷冻液箱、电池组液冷板、散热器；

所述PTC加热器、水泵、冷冻液箱、电池组液冷板依次通过管道相连，形成一电池加热循环系统，在电池加热过程中冷却液的循环方向为：冷冻液箱—>水泵—>PTC加热器—>电池组液冷板—>冷冻液箱；

所述水泵、冷冻液箱、电池组液冷板、散热器依次通过管道相连，形成一电池冷却循环系统，在电池冷却过程中冷却液的循环方向为：冷冻液箱—>水泵—>散热器—>电池组液冷板—>冷冻液箱。