一种电池热管理装置及其车辆的制作方法

1.本技术涉及电池管理领域，具体涉及一种电池热管理装置及其车辆。


背景技术：

2.电池热管理，是根据温度对电池性能的影响，结合电池的电化学特性与产热机理，为解决电池在温度过高或过低情况下工作而引起热散逸或热失控问题，以提升电池整体性能的一门新技术。
3.现有技术中，整车厂所使用的动力电池箱，目前主要依靠于电池厂家进行设计，其中在电池厂家在动力电池箱体设计过程中包含了电池热管理系统，该电池热管理系统主要以水循环的形式对箱体内部电池模组进行加热冷却；由于水循环所需的动力由压缩机和水泵提供，该压缩机和水泵增加了整车的能量损耗；因此整车厂为了减少能耗损失，通常主要通过优化压缩机和散热器；然而，采用上述方式整车厂在电池热量管理中仅能降低能耗损失，并不能对电池的热量能耗进行充分利用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种电池热管理装置及其车辆，解决了现有技术整车厂在电池热量管理中不能对电池热量能耗进行回收利用的技术问题。
5.根据本技术的一个方面，一种电池热管理装置，包括：电池组件；热量回收装置，所述热量回收装置用于吸收所述电池组件热量或者释放热量为所述电池组件加热；以及升降机构，所述升降机构设置在所述电池组件与所述热量回收装置之间，所述升降机构用于使所述热量回收装置靠近或者远离所述电池组件。
6.在一种可能的实现方式中，所述热量回收装置包括：热量回收箱体；以及封装在所述热量回收箱体内部的相变材料。
7.在一种可能的实现方式中，所述热量回收装置还包括：凹槽结构，凹设于所述热量回收箱体；所述升降机构的一端容纳于嵌入所述凹槽结构。
8.在一种可能的实现方式中，所述升降机构包括：至少两个液压油缸，所述至少两个液压油缸设置在所述电池组件与所述热量回收装置之间。
9.在一种可能的实现方式中，所述至少两个液压油缸的数量为偶数，所述至少两个液压油缸以第一直线为对称轴对称设置；所述第一直线与所述电池组件的中心轴线方向平行，且经过所述电池组件的中心点。
10.在一种可能的实现方式中，所述至少两个液压油缸分别包括有杆腔室和无杆腔室；相邻两个液压油缸的有杆腔室之间通过第一连接油管连接；相邻两个液压油缸的无杆腔室之间通过第二连接油管连接；所述升降机构还包括：调节装置，所述调节装置分别与所述第一连接油管、所述第二连接油管连接，所述调节装置用于调节所述有杆腔室、所述无杆腔室进油或者回油。
11.在一种可能的实现方式中，还包括：控制装置，所述控制装置与所述升降机构连
接，所述控制装置用于控制所述升降机构运动以使所述热量回收装置靠近或者远离所述电池组件。
12.在一种可能的实现方式中，还包括：温度检测装置，所述温度检测装置与所述电池组件连接，所述温度检测装置用于检测所述电池组件的温度；其中，所述温度检测装置与所述控制装置连接。
13.在一种可能的实现方式中，还包括：位置检测装置，所述位置检测装置与所述升降机构连接，所述位置检测装置用于检测所述升降机构使所述热量回收装置远离或靠近所述电池组件的位置；其中，所述位置检测装置与所述控制装置连接。
14.根据本技术的第二方面，一种车辆，包括上述所述的电池热管理装置。
15.本技术提供一种电池热管理装置及车辆，电池组件中的电池在工作时，当电池的温度过高或者低时，升降机构使热量回收装置靠近或远离电池组件，以吸收电池组件的热量或者释放热量为电池组件加热，以使电池组件中的电池保持在一定的温度范围内工作，即可根据电池工作温度通过热量回收装置吸收电池组件热量或者释放热量为电池组件加热，以实现对电池产生的热量能耗进行充分回收利用，降低了电池能耗损失，无需电池厂家对电池组件进行重新设计。
附图说明
16.图1所示为本技术一实施例提供的电池热管理装置的结构示意图；
17.图2所示为本技术另一实施例提供的电池热管理装置中热量回收装置的结构示意图；
18.图3所示为本技术另一实施例提供的电池热管理装置中热量回收装置的结构示意图；
19.图4所示为本技术另一实施例提供的电池热管理装置中液压油缸的结构示意图。
20.100、电池组件；200、热量回收装置；300、升降机构；201、热量回收箱体； 202、相变材料；203、凹槽结构；301、液压油缸；3011、缸体；3012、活塞杆； 3013、有杆腔室；3014、无杆腔室；3015、第一注油口；3016、第二注油口；3017、第一连接油管；3018、第二连接油管；3019、调节装置。
具体实施方式
21.本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式
地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.图1所示为本技术一实施例提供的电池热管理装置的结构示意图，如图1所示，电池热管理装置包括：电池组件100，热量回收装置200，热量回收装置200用于吸收电池组件100热量或者释放热量为电池组件100加热；以及升降机构300，升降机构300设置在电池组件100与热量回收装置200之间，升降机构300用于使热量回收装置200靠近或者远离电池组件100。电池组件100中的电池在工作过程中会产生热量，同时，电池所处的环境温度，也会对电池的性能都有影响，因此将电池组件100中电池的温度的控制在一定的温度范围内，以保证电池的使用性能。电池组件100中的电池在工作时，当电池的温度过高或者低时，升降机构300使热量回收装置200靠近或远离电池组件100，以吸收电池组件100的热量或者释放热量为电池组件100加热，以使电池组件100中的电池保持在一定的温度范围内工作，即可根据电池工作温度，通过热量回收装置200吸收电池组件100热量或者释放热量为电池组件100加热，以实现对电池产生的热量能耗进行充分回收利用，降低了电池能耗损失，无需电池厂家对电池组件100进行重新设计。
25.需要说明的是，电池组件100可以为电池箱体，锂电池、动力电池等，其主要为电动车提供电能即可。
26.在一种可能的实现方式中，图2所示为本技术另一实施例提供的电池热管理装置中热量回收装置的结构示意图，如图2所示，热量回收装置200包括：热量回收箱体201；以及封装在热量回收箱体201内部的相变材料202。其中，热量回收箱体201的材质、结构可根据封装在箱体内部的相变材料202的形状来进行选择，此处对热量回收箱体201的材质、结构不做具体的限定。相变材料202是指在温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，在相变材料202转变物理性质的过程中，其物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但相变材料202能够吸收或释放大量的潜热。
27.具体地，热量回收箱体201可选择不锈钢材质，以能够增腔防火安全性能，以保证封装在热量回收箱体201内的相变材料202不被损坏，从而延长热量回收装置 200的使用寿命。
28.具体地，相变材料202选用pcm相变材料，其可以吸收大量的热量，同时也能释放热量为电池加热，其中，相变材料的选择以能够实现为电池组件100中的电池提供热量或者吸收电池工作过程中产生的热量，以确保电池保持在恒定的稳定范围内。
29.在一种可能的实现方式中，图3所示为本技术另一实施例提供的电池热管理装置中热量回收装置的结构示意图，如图3所示，热量回收装置200还包括：凹槽结构203，凹槽结构203凹设于热量回收箱体201；其中，升降机构300的一端容纳于凹槽结构203内。升降机构300用于使热量回收装置200靠近热量收回装置时，由于升降机构300自身尺寸的限制，热量回收装置200与电池组件100之间会产生缝隙，该缝隙即为空气层厚度，该空气层厚度会影响热量回收装置200吸收电池组件100的热量或者释放热量为电池组件100的效果；因此，通
过设置凹槽结构203，升降机构300的一端容纳在凹槽结构203内，当热量回收装置200靠近电池组件100 时，热量回收装置200抵接电池组件100，此时热量回收装置200与电池组件100 之间的缝隙可忽略，即空气层厚度减少至忽略不计；由于空气层减小，增大了传热系数，增强了热量回收装置200与电池组件100的传热能力，以使热量回收装置200 能够快速吸收电池组件100的热量或者释放热量为电池组件100加热。
30.具体地，凹槽结构203的横截面大与升降机构300最大处的横截面，即实现升降机构300能够嵌入在凹槽结构203内即可。
31.在一种可能的实现方式中，如图3所示，升降机构300包括：至少两个液压油缸301，至少两个液压油缸301设置在电池组件100与热量回收装置200之间；液压油缸301在进行伸缩时，以使热量回收装置200远离或靠近电池组件100时更加稳定，避免热量回收装置200在运行过程出现歪斜的现象，确保热量回收装置200 处于平衡状态。
32.在一种可能的实现方式中，如图3所示，至少两个液压油缸301的数量为偶数，至少两个液压油缸301以第一直线为对称轴对称设置；第一直线与所述电池组件 100的中心轴线方向平行，且经过电池组件100的中心点。液压油缸301对车设置在热量回收装置200与电池组件100之间，以确保热量回收装置200每个受力点的受理均衡，避免出现热量回收装置200在远离或靠近电池组件100受力不平衡状态，而造成破坏电池组件100的现象。通过液压油缸301控制热量回收装置200靠近或远离电池组件100，其结构简单，便于实施。
33.具体地，液压油缸301的伸出端与热量回收装置200连接，液压油缸301的固定端与电池组件100连接；当液压油缸301做伸缩运动时，以实现热量回收装置200 远离或靠近电池组件100，通过液压油缸301的使用，能够快速平稳的调节热量回收装置200远离或靠近电池组件100。
34.在一种可能的实现方式中，如图3所示，升降机构300包括至少四个液压油缸 301。可以理解为在热量回收装置200的四个角对称位置设置四个液压油缸301，以使液压油缸301能够平稳、快速的将热量回收装置200远离或靠近电池组件100，且热量回收装置200与电池组件100之间的受力更加平稳均衡，保证了伸缩过程中的稳定性。
35.在一种可能的实现方式中，图4所示为本技术另一实施例提供的电池热管理装置中液压油缸的结构示意图，如图4所示，每个液压油缸301包括：缸体3011，缸体3011具有空腔；设置在缸体3011输出端的活塞杆3012，活塞杆3012将空腔分隔为有杆腔室3013和无杆腔室3014；以及设置在缸体3011上的第一注油口3015，且第一注油口3015位于有杆腔室3013侧壁处；设置在缸体3011上的第二注油口 3016，且第二注油口3016位于无杆腔室3014侧壁处；其中，相邻两个液压油缸301 的第一注油口3015之间通过第一连接油管3017连接，即相邻两个液压油缸301的有杆腔室3013串联，以使相邻两个液压油缸301的有杆腔室3013油路相通，以使相邻两个液压油缸301同时进油或回油；相邻两个液压油缸301的的第二注油口 3016之间通过第二连接油管3018连接，以使相邻两个液压油缸301的无杆腔室3014 油路相通，即相邻两个液压油缸301的无杆腔室3014串联，以使相邻两个液压油缸301同时进油或回油。液压油缸301执行伸出运动时，无杆腔室3014回油，有杆腔室3013进油，活塞杆3012伸出；液压油缸301执行缩回运动时，无杆腔室3014 进油，有杆腔室3013回油，活塞杆3012缩回；当相邻两个液压油缸301有杆腔室 3013、无杆腔室3014的注油口相通时，可以相邻两个液压油缸301有杆腔室3013、无杆腔室3014同步进油或回油，以实现相邻两个液压油
缸301共同伸缩，即液压油缸301同步使热量回收装置200远离或靠近电池组件100。
36.在一种可能的实现方式中，如图4所示，升降机构300还包括：调节装置3019，调节装置3019分别与第一连接油管3017、第二连接油管3018连接，调节装置3019 用于调节有杆腔室3013、无杆腔室3014进油或者回油。通过调节装置3019的设置用于调节相邻两个液压油缸301的有杆腔室3013、无杆腔室3014的进油或回油的压力、流量，以使每个液压油缸301实现同步的伸缩运动，进而平稳的使热量回收装置200远离或靠近电池组件100。
37.具体地，调节装置3019包括电磁比例阀。当电磁比例阀的a口打开时，则相邻两个液压油缸301的有杆腔室3013进油，无杆腔室3014回油，液压油缸301的活塞杆3012缩回，热量回收装置200靠近电池组件100；当活塞杆3012完全缩回至缸体3011内腔时，则关闭电磁比例阀，液压油缸301的有杆腔室3013、无杆腔室3014的油路关闭。当电磁比例阀的b口打开时，则相邻两个液压油缸301的有杆腔室3013回油，无杆腔室3014进油，液压油缸301的活塞杆3012伸出，热量回收装置200远离电池组件100；当活塞杆3012完全伸出至缸体3011内腔时，则关闭电磁比例阀，液压油缸301的有杆腔室3013、无杆腔室3014的油路关闭。
38.在一种可能的实现方式中，电池热量管理装置还包括：控制装置(图中未示出)，控制装置与升降机构300连接，控制装置用于控制升降机构300运动以使热量回收装置200靠近或者远离电池组件100。通过控制装置自动控制升降机构300，避免工作人员实时操作升降机构300，节约了人力，方便了后期的使用。
39.在一种可能的实现方式中，电池热量管理装置还包括：温度检测装置(图中未示出)，温度检测装置与电池组件100连接，温度检测装置用于检测电池组件100 的温度；其中，温度检测装置与控制装置连接。电池组件100中的电池的最佳工作温度为5～25℃，具体地工作过程为：
40.当温度检测装置检测到电池的温度高于电池最佳工作温度上限25℃时，控制装置接收到温度检测装置的温度后控制升降机构300下降，以使热量回收装置200靠近电池组件100，此时热量回收装置200吸收电池组件100的温度，将电池组件100 的温度储存起来；
41.当温度检测装置检测到电池的温度低于电池最佳工作温度上限5℃时，控制装置接收到温度检测装置的温度后控制升降机构300上升，以使热量回收装置200远离电池组件100，此时热量回收装置200停止吸收电池组件100的温度；
42.当温度检测装置检测到电池的温度低于电池工作温度下限15℃时，控制装置接收到温度检测装置的温度后控制升降机构300下降，以使热量回收装置200靠近电池组件100，此时热量回收装置200释放热量为电池组件100加热，以提高电池的温度；
43.当温度检测装置检测到电池的温度高于电池工作温度下限5℃时，控制装置接收到温度检测装置的温度后控制升降机构300上升，以使热量回收装置200远离电池组件100，此时热量回收装置200停止释放热量为电池组件100加热；
44.通过温度检测装置实时检测电池组件100中电池的工作温度，并将该温度检测装置传输给控制装置，通过控制装置控制升降机构300，以使热量回收装置200靠近或远离电池组件100回收电池组件100的热量或者释放热量为电池加热，以使电池的温度保持在最佳温度范围内，从而实现电池组件100的温度可控，确保电池的工作温度保持在最佳状态。
45.在一种可能的实现方式中，电池热量管理装置还包括：位置检测装置(图中未示出)，位置检测装置与升降机构300连接，位置检测装置用于检测升降机构300 使所述热量
回收装置200远离或靠近所述电池组件100的位置；其中，位置检测装置与控制装置连接；例如，当位置检测装置检测到升降机构300使热量回收装置200 远离电池组件100的最远位置时，控制装置根据位置检测装置的位置信息控制升降机构300停止工作；当位置检测装置检测到升降机构300使热量回收装置200远离电池组件100的最近位置时，即热量回收装置200与电池组件100抵接时，控制装置根据位置检测装置的位置信息控制升降机构300停止工作。通过位置检测装置检测升降机构300使热量回收装置200远离或靠近电池组件100的位置时，以确保热量回收装置200与电池组件100在合适的范围内，从而实现热量回收装置200远离或靠近电池组件100的距离可控。
46.作为本技术第二个方面一种车辆，该车辆包括上述电池热管理装置，该车辆具有上述电池热管理装置所具有的有益效果，再此不在赘述。该车辆的电池热量管理中不仅能降低电池能耗的损失，且能对电池的热量能耗进行充分利用。
47.以上所述仅为本技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本技术创造，凡在本技术创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术创造的保护范围之内。