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一种主动式热管理的电池管理装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-22 14:37:19

本技术涉及电池散热的,尤其是涉及一种主动式热管理的电池管理装置。

背景技术:

1、电池管理系统(bms)是现代电池技术中一个关键组成部分,尤其是在电动车和大型储能系统中。传统的bms往往采用被动式热管理策略,这种策略主要依靠热的自然扩散或者简单的散热装置来控制电池的温度。

2、然而,这种被动式热管理系统存在明显的局限性:一是当电池组出现局部热量过高时,热量难以被及时有效地转移和排出,容易导致电池热失控,这种热失控的发生不仅影响电池的性能和寿命,更有可能带来安全风险;二是在被动系统中,由于缺乏有效的数据监控和控制机制,系统难以做出快速准确的调整来应对温度异常,也会影响到电池的性能和寿命。

3、为了克服上述问题,提出了一种新型的主动式热管理的电池管理装置。

技术实现思路

1、为了延长电池的使用寿命,本技术提供一种主动式热管理的电池管理装置。

2、本技术提供的一种主动式热管理的电池管理装置,采用如下的技术方案:

3、一种主动式热管理的电池管理装置,包括安装盒和密封板,所述密封板与所述安装盒的开口端可分离连接,所述安装盒内设置有安装机构,所述安装机构用于安装电池,所述安装机构连接有冷却机构,所述冷却机构用于对电池进行散热,所述冷却机构包括连接管和控制器,所述连接管作为所述冷却机构内冷却液的流动管道,所述安装盒内设置有加热机构,所述加热机构用于对安装盒内部进行加热,所述安装盒内设置有辅助机构,所述辅助机构用于对所述冷却机构和所述加热机构进行增强;

4、所述辅助机构包括:

5、电机,所述电机固定安装在所述安装盒内,所述电机与所述控制器电连接;

6、转轴,所述转轴穿设在所述连接管上;

7、第一扇叶,所述第一扇叶同轴固定安装在所述转轴上,所述第一扇叶位于所述连接管内;

8、第二扇叶,所述第二扇叶同轴固定安装在所述转轴上,所述第二扇叶位于所述连接管外;

9、传动件,所述传动件与所述电机的输出轴连接,所述传动件与所述转轴连接,所述传动件用于将所述电机的输出轴扭矩传递到所述转轴上。

10、通过采用上述技术方案,将电池放置入同轴设置的一组安装槽内后,将密封板与安装盒开口端可分离连接,安装槽与密封板共同对电池进行限位,完成了对电池的安装,当环境温度过低时,加热机构启动,使得电池达到额定工作温度。当电池温度升高时,冷却机构启动,对电池进行散热。当电池温度高于65℃时,冷却机构控制电池断电,避免了电池出现过热的情况,有利于提高电池的使用寿命。当加热机构对安装盒内进行加热时,控制器控制电机启动,电机运行带动传动件,传动件带动转轴,转轴带动第一扇叶和第二扇叶转动,第二扇叶转动加速安装盒内的空气流动,提高升温速度;当冷却机构对电池进行冷却时,冷却液流动驱动第一扇叶转动,第一扇叶转动带动转轴转动,转轴转动带动第二扇叶转动,加速安装盒内的空气流动,使得安装盒内的温度相对均匀,有利于提高电池的使用寿命。

11、可选的,所述传动件包括:

12、电磁轮,所述电磁轮同轴固定安装在所述电机的输出轴上,所述电磁轮与所述控制器电连接;

13、永磁轮,所述永磁轮同轴固定安装在所述转轴上,所述电磁轮能够驱动所述永磁轮转动。

14、通过采用上述技术方案,当加热机构对安装盒内进行加热时,控制器为电磁轮通电,使得电磁轮带磁,进而驱动永磁轮转动,永磁轮带动转轴转动;当冷却机构对电池进行冷却时,电磁轮为断电状态,并不带磁,因此当冷却液驱动第一扇叶、转轴以及永磁轮转动时,电磁轮并不会对永磁轮的转动有阻碍,有利于提高电池的使用寿命。

15、可选的,所述安装机构包括:

16、第一安装板,所述第一安装板固定安装在所述安装盒的内底壁上;

17、多个立柱,多个所述立柱的一端与所述第一安装板远离所述安装盒内底壁的一端固定连接;

18、第二安装板,多个所述立柱远离所述第一安装板的一端均与所述第二安装板固定连接;

19、多个安装槽,多个所述安装槽均贯穿开设在所述第一安装板和所述第二安装板上,所述第一安装板上的所述安装槽与所述第二安装板上的所述安装槽一一对应且同轴设置。

20、通过采用上述技术方案,将电池放置入同轴设置的一组安装槽内后,将密封板与安装盒开口端可分离连接,安装槽与密封板共同对电池进行限位,完成了对电池的安装,当环境温度过低时,加热机构启动,使得电池达到额定工作温度。当电池温度升高时,冷却机构启动,对电池进行散热。当电池温度高于65℃时,冷却机构控制电池断电,避免了电池出现过热的情况,有利于提高电池的使用寿命。

21、可选的,所述冷却机构包括:

22、离心泵,所述离心泵固定安装在所述安装盒内;

23、冷却通道,所述冷却通道开设在所述第一安装板上,所述安装槽的轴线垂直与所述冷却通道的轴线,所述离心泵的出口与所述冷却通道的一端连接;所述连接管为硬制管,所述连接管的直径大于所述冷却通道的直径,所述连接管的一端与所述冷却通道远离所述离心泵的一端连通,所述冷却通道和所述散热通道内均充注有冷却液;

24、散热通道,所述散热通道开设在所述密封板的侧壁上,所述安装槽的轴线垂直于所述散热通道的轴线,所述散热通道的一端与所述连接管远离所述冷却通道的一端连通,所述散热通道的另一端与所述离心泵的入口连通;

25、多个第一温度传感器,多个所述第一温度传感器均固定安装在所述第一安装板上,所述第一温度传感器与所述第一安装板上开设的所述安装槽一一对应;

26、所述控制器固定安装在所述安装盒内,所述控制器与所述离心泵电连接,所述控制器与多个所述第一温度传感器均为电连接,所述控制器与电池电连接。

27、通过采用上述技术方案,离心泵运行使得冷却液流动。当冷却液在散热通道内流动时,冷却液与电池进行换热,使得电池的温度降低。当电池的温度异常升高时,第一温度传感器能够感知,并将信号传输到控制器,控制器加大离心泵的功率,提高散热效率,避免了电池出现过热的情况,有利于提高电池的使用寿命。

28、可选的,所述加热机构包括:

29、电加热器,所述电加热器固定安装在所述安装盒内,所述控制器与所述电加热器电连接;

30、第二温度传感器,所述第二温度传感器固定安装在所述安装盒内,所述第二温度传感器与所述控制器电连接。

31、通过采用上述技术方案,安装盒内的温度过低时,第二温度传感器将信号传输给控制器,控制器控制电加热器启动,对安装盒内进行加热。安装盒内的温度升高到适宜电池运行的温度时,第二温度传感器再次将检测到的信号传输给控制器,控制器控制电加热器关闭,使得电池在适宜的温度环境内运行,有利于提高电池的使用寿命。

32、可选的,所述密封板为翅片状。

33、通过采用上述技术方案,有利于增大密封板与外界环境的接触面积,提高了散热效果,有利于提高电池的使用寿命。

34、可选的,所述密封板靠近所述第二安装板的一端上固定安装有隔热层。

35、通过采用上述技术方案,能够避免电池直接与密封板进行热交换,进而影响到散热通道内冷却液的散热速率,有利于提高电池的使用寿命。

36、可选的,所述散热通道设置为u型。

37、通过采用上述技术方案,能够延长冷却液在散热通道内的流经路径,有利于提高冷却液的散热效果,使得进入冷却通道的冷却液经过了充分散热,提高对电池的冷却效果,进一步提高电池的使用寿命。

38、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

39、离心泵运行使得冷却液流动,当冷却液在散热通道内流动时,冷却液与电池进行换热,使得电池的温度降低。当电池的温度异常升高时,第一温度传感器能够感知,并将信号传输到控制器,控制器加大离心泵的功率,提高散热效率,避免了电池出现过热的情况,有利于提高电池的使用寿命;

40、安装盒内的温度过低时,第二温度传感器将信号传输给控制器,控制器控制电加热器启动,对安装盒内进行加热。安装盒内的温度升高到适宜电池运行的温度时,第二温度传感器再次将检测到的信号传输给控制器,控制器控制电加热器关闭,使得电池在适宜的温度环境内运行,有利于提高电池的使用寿命;

41、当加热机构对安装盒内进行加热时,控制器为电磁轮通电,使得电磁轮带磁,进而驱动永磁轮转动,永磁轮带动转轴转动;当冷却机构对电池进行冷却时,电磁轮为断电状态,并不带磁,因此当冷却液驱动第一扇叶、转轴以及永磁轮转动时,电磁轮并不会对永磁轮的转动有阻碍,有利于提高电池的使用寿命。

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