[发明专利]甲醇燃料电池与锂电池混合动力系统中锂电池的温控装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车混合动力系统技术领域，特别涉及一种甲醇燃料电池与锂电池混合动力系统中的锂电池温控装置。

背景技术

锂电池作为动力源在使用时因为能量密度高，存在高温易产生过热和起火等故障的现象，现有技术中对过热的主动预防措施是BMS配合熔断器进行预防，被动的方案是采用车载灭火器进行及时灭火，因此，对锂电池进行温度调控，来控制动力锂电池的温度保持在较佳范围就非常关键。现有技术中的散热方式通常采用风冷散热方式，风冷散热结构占用体积大，效果有限，限制了动力锂电池的应用范围。也出现了水冷散热方式，例如在特斯拉汽车动力系统中，这种水冷散热方式存在成本高以及设计复杂的缺点。目前由于锂电池与甲醇燃料电池结合组成新的动力系统的方案已经出现，但还没有设计出这种混合动力系统对锂电池进行温控的装置，因此，针对这种混合动力系统如何对锂电池进行有效温度控制是亟须解决的问题。

发明内容

针对目前所述的双动力电池系统存在的上述需求，本发明的目的在于提供一种甲醇燃料电池与锂电池的动力系统能够自动调控锂电池温度，防止锂电池出现过热起火现象的的温控装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种甲醇燃料电池与锂电池的动力系统中锂电池的温控装置，包括储液罐、缓冲罐和换热包；在所述储液罐中存储有能够吸收二氧化碳的有机胺；所述储液罐、缓冲罐和换热包依次连接

所述甲醇燃料电池的排气口连接至储液罐的有机胺中，所述储液罐通过连通管连接到缓冲罐，使缓冲罐中存储有从储液罐中流入的有机胺；所述锂电池和换热包连接在一起，换热包为一个包覆住锂电池表面、在其下部形成空腔的盒体；所述换热包的空腔通过连通管与缓冲罐连接，使换热包的空腔中存储有从缓冲罐流入的有机胺。

所述换热包底部与储液罐底部之间通过一连通管连接，所述的连通管上设有泄压阀。

所述换热包内设置有温度和压力传感器，所述传感器连接报警装置。

所述换热包下部与缓冲罐之间连接有循环泵。

所述换热包中设置有电加热装置。

优选的，所述换热包为金属盒体。

优选的，所述换热包是仅包覆住锂电池底面的盒体。

优选的，所述换热包是包覆住锂电池两面或三面的盒体。

所述锂电池的温控装置的工作过程，采用含有CO₂的有机胺溶液作为换热介质；

夏天时，储液罐中的换热介质有机胺吸收电堆尾气中的CO₂后从储液罐进入缓冲罐中降温，降温后的换热介质进入换热包，锂电池产生的热量被换热介质吸收，CO₂吸热后蒸发；而当换热包中的温度或压力过高时，泄压阀打开，使换热介质回到储液罐中，此时缓冲罐中的换热介质补充到换热包中，确保换热包中保持足够的换热介质，锂电池产生的热量能够被及时带走；

冬天时，换热介质吸收电堆尾气中的热量后通过循环泵的作用能够从缓冲罐中部附近的连通管快速进入换热包对锂电池进行加热，产生循环，使得锂电池快速进入最佳效率点。

本发明相对于现有技术具有如下优点：

其利用甲醇燃料电池的反应原理：氢气和氧气会被消耗掉，电堆尾气中含有的CO₂，能够被有机胺高效吸收作为换热介质。夏天时，锂电池产生的热量被换热介质吸收；冬天时，换热介质吸收电堆尾气中的热量后能够进入换热包对锂电池进行加热。当换热包中的温度过高时，换热介质又可以回到储液罐中，缓冲罐中的换热介质补充到换热包中，确保锂电池产生的热量能够被及时带走。温控装置在全天候都能对锂电池起到充分保护的作用，其能够自动调控锂电池温度防止锂电池出现过热起火现象。本发明结构简单，安全可靠，维护方便，造价低廉，是一种具有普及意义的产品。

附图说明

图1为本发明的一种甲醇燃料电池与锂电池的动力系统中锂电池的温控装置的结构示意图。

图中：1、锂电池；2、储液罐；3、缓冲罐；4、换热包；5、泄压阀；6、传感器；7、循环泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。