專利名稱：鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎳氫動カ電池，尤其涉及鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
混合動カ汽車(HEV)在一輛汽車上同時配備了電カ驅(qū)動系統(tǒng)和輔助動力単元，目前HEV所用的原動機一般為汽油機、柴油機和燃?xì)廨啓C和與其相匹配的電動機。與純電動汽車和燃料電池電動汽車相比，HEV不論在動カ性能、續(xù)駛里程，還是在使用方便性上都具有明顯的優(yōu)勢，是當(dāng)今最具有實際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車，有著巨大的商業(yè)價值和廣闊的市場前景。
動カ電池作為HEV的主要儲能元件，是HEV的關(guān)鍵部件，其性能好壞直接影響到HEV的性能。隨著HEV的發(fā)展，動カ電池的研發(fā)速度也得到了空前提高。鎳氫電池是繼Cd-Ni電池之后的新一代高能二次電池，由于其具有比能量高、比功率高、壽命長、充電迅速、記憶效應(yīng)不明顯、污染少等優(yōu)點，成為HEV的首選電池。做為電動汽車等的動カ電源在實際使用時，在很多環(huán)境下(如冬天)都會面臨低溫下啟動的問題，成為HEV的首選電池的鎳氫電池首先需要解決的是低溫下維持鎳氫電池的正常啟動性能。另外，鎳氫電池組在充、放電過程中產(chǎn)生大量的熱量，如果散熱不及時，會導(dǎo)致電池組內(nèi)部溫度過高和電池組模塊之間溫度分布不均勻，可充入的電量減少，從而影響到電池的性能和壽命；為了提高電池性能的可靠性，不僅要求電池組的工作溫度保持在一定的臨界溫度下，而且要求各電池單體之間的溫差控制在一定的范圍以內(nèi)。因此，鎳氫電池組具有良好的熱量管理系統(tǒng)直接影響到其性能、可靠性和安全性。目前，現(xiàn)有的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)主要集中在散熱系統(tǒng)的建立和完善，對整體鎳氫電池組的熱量尚未形成系統(tǒng)的、簡便的管理；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供ー種鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)。該熱量管理系統(tǒng)在鎳氫電池組啟動時檢測電池組溫度，當(dāng)溫度過低時啟動加熱系統(tǒng)，確保鎳氫電池組的正常啟動；電池組運行一段時間后，檢測到電池組溫度過高時，啟動散熱系統(tǒng)，使得電池組溫度維持在較佳范圍的同時還保障了單體電池溫度的一致性；實現(xiàn)了系統(tǒng)的、簡便的鎳氫電池組的熱量管理。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明涉及ー種鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，所述鎳氫電池組由上、下電堆串聯(lián)而成，所述上、下電堆由若干單體電池并聯(lián)而成，所述鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)包括依次相連的風(fēng)機、進氣管道、鎳氫電池組和出氣管道；在所述進氣管道上靠近風(fēng)機的端部設(shè)置有加熱器，在所述加熱器與鎳氫電池組之間的進氣管道上設(shè)置有第一溫度傳感器，在所述出氣管道上靠近鎳氫電池組的端部設(shè)置有第二溫度傳感器；所述風(fēng)機、加熱器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器分別與控制器相連。
優(yōu)選地，所述鎳氫電池組內(nèi)設(shè)置有分別給上、下電堆獨立并行送風(fēng)的第一、第二送風(fēng)通路；所述第一、第二送風(fēng)通路的進氣端均和進氣管道相通，所述第一、第二送風(fēng)通路的出氣端均和出氣管道相通。優(yōu)選地，所述第一、第二送風(fēng)通路容積相等。 優(yōu)選地，所述上、下電堆平行且位置相錯。優(yōu)選地，所述上、下電堆與水平方向的夾角均為2 3°C。優(yōu)選地，所述控制器包括主處理器和與所述主處理器分別相連的電源模塊、風(fēng)機控制模塊、加熱模塊和溫度檢測模塊，所述風(fēng)機控制模塊與所述風(fēng)機相連，所述加熱模塊與所述加熱器相連，所述溫度檢測模塊與所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器相連。優(yōu)選地，所述電源模塊設(shè)置有第一電源接ロ和第二電源接ロ，所述第一電源接ロ 與所述鎳氫電池組連接，所述第二電源接ロ為預(yù)留接ロ，可連接220V交流電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為I、采用本發(fā)明熱量管理系統(tǒng)的電池組，通過控制系統(tǒng)對冷卻系統(tǒng)和加熱裝置的調(diào)節(jié)使電池的工作溫度處于合理的范圍之內(nèi)，保障了鎳氫電池組的使用壽命；2、通過設(shè)置分別給上、下電堆獨立并行送風(fēng)的第一、第二送風(fēng)通路，使得單體電池的工作溫度得到有效控制，也使得電池單體之間具有較好的溫度一致性，從而提高了鎳氫電池組的使用壽命和安全性能；3、通過將上、下電堆稍傾斜，使其與水平方向的夾角均為2 3°C，使得上、下電堆上并聯(lián)的単體電池間的散熱效果更趨于一致，使得電池單體之間具有更好的溫度一致性；4、控制器的電源模塊帶有兩個接ロ，優(yōu)先選擇鎳氫電池組自身供電，當(dāng)鎳氫電池因溫度太低而不能啟用控制器時采用220V外接電源，確保了系統(tǒng)的正常啟用。


圖I為實施例I的鎳氫電池?zé)崃抗芾硐到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例2的鎳氫電池?zé)崃抗芾硐到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進ー步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例I本實施例的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)如圖I所示，所述鎳氫電池組3由上、下電堆串聯(lián)而成，所述上、下電堆由若干單體電池并聯(lián)而成，所述鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)包括依次相連的風(fēng)機I、進氣管道2、鎳氫電池組3和出氣管道4 ;在所述進氣管道2上靠近風(fēng)機I的端部設(shè)置有加熱器5，在所述加熱器5與鎳氫電池組3之間的進氣管道2上設(shè)置有第一溫度傳感器6，在所述出氣管道4上靠近鎳氫電池組3的端部設(shè)置有第二溫度傳感器8 ;所述風(fēng)機I、加熱器5、第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器8分別與控制器10相連。在本實施例中，所述鎳氫電池組內(nèi)設(shè)置有分別給上、下電堆獨立并行送風(fēng)的第一送風(fēng)通路7、第二送風(fēng)通路9 ;所述第一送風(fēng)通路7、第二送風(fēng)通路9的進氣端均和進氣管道2相通，所述第一送風(fēng)通路7、第二送風(fēng)通路9的出氣端均和出氣管道4相通。所述第一、第ニ送風(fēng)通路7、9容積相等(本實施例中通過將上、下電堆位置相錯實現(xiàn)送風(fēng)通路可通過的氣體容積相等，也可采用其他等同替代方式)。該第一、第二送風(fēng)通路獨立并行送風(fēng)，有效及時地進行散熱，使得單體電池的工作溫度得到有效控制，也使得電池單體之間具有較好的溫度一致性，從而提高了鎳氫電池組的使用壽命和安全性能；在本實施例中，所述控制器10包括主處理器和與所述主處理器分別相連的電源模塊、風(fēng)機控制模塊、加熱模塊和溫度檢測模塊，所述風(fēng)機控制模塊與所述風(fēng)機I相連，所述加熱模塊與所述加熱器5相連，所述溫度檢測模塊與所述第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器8相連。所述電源模塊設(shè)置有第一電源接ロ和第二電源接ロ，所述第一電源接ロ與所述鎳氫電池組3連接，所述第二電源接ロ為預(yù)留接ロ，可連接220V交流電源。優(yōu)先選擇鎳氫電池組自身供電，當(dāng)鎳氫電池因溫度太低而不能啟用控制器時采用220V外接電源，確保了系統(tǒng)的正常啟用。
本實施例的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)工作時,在電池組啟動初期,開啟風(fēng)機、啟動加熱裝置對由風(fēng)機進入電池箱體的氣體進行加熱，通過熱交換對電池單體進行加熱，使得電池組能夠正常啟動；當(dāng)電池組正常運行后，釋放出熱量，電池組溫度升高，當(dāng)檢測到風(fēng)機出口處溫度達(dá)到設(shè)定溫度時關(guān)閉加熱裝置和風(fēng)機，電池組正常運行；電池組運行一段時間后，熱量積累到一定程度，檢測風(fēng)機出口處溫度達(dá)到設(shè)定溫度上限吋，啟動風(fēng)機，進行散熱。實施例2本實施例的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)如圖2所示，與實施例I的不同之處在于所述上、下電堆與水平方向的夾角均為2. 5° (可為2 3°中的任意值，在此范圍內(nèi)絕不影響實際使用效果)；這樣的布置使得上、下電堆上并聯(lián)的単體電池間的散熱效果更趨于一致，使得電池單體之間具有更好的溫度一致性，從而更好的提高了鎳氫電池組的使用壽命和安全性能。綜上所述，由于電池模塊之間溫度的一致性是影響電池組性能的重要因素之一，即使電池在剛組裝時一致性較好，但隨著使用的進行這種一致性會表現(xiàn)的越來越差。在混合動カ汽車中，電池組是由多個單體電池串聯(lián)而成的，如果在電池充放電過程中散熱不及時，會造成電池單體之間溫度分布的不均勻，如果不能得到解決，這種不均勻性會隨著時間的累積不斷加劇，從而導(dǎo)致電池在充電時充電效率變低，在放電時出現(xiàn)過放電現(xiàn)象。最終會影響到電池的使用壽命和安全性能。為保證電池工作在最佳的溫度范圍內(nèi)，且要求電池模塊之間有較好的一致性，對電池進行熱管理顯得尤為重要。采用本發(fā)明的鎳氫電池組熱管理系統(tǒng)，可使電池組的工作溫度處于合理的范圍之內(nèi)，且電池単體之間具有良好的溫度一致性，從而保障了鎳氫電池組的使用壽命和安全性能。
權(quán)利要求
1.ー種鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，所述鎳氫電池組由上、下電堆串聯(lián)而成，所述上、下電堆由若干單體電池并聯(lián)而成，其特征在于，所述鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)包括依次相連的風(fēng)機、進氣管道、鎳氫電池組和出氣管道；在所述進氣管道上靠近風(fēng)機的端部設(shè)置有加熱器，在所述加熱器與鎳氫電池組之間的進氣管道上設(shè)置有第一溫度傳感器，在所述出氣管道上靠近鎳氫電池組的端部設(shè)置有第二溫度傳感器；所述風(fēng)機、加熱器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器分別與控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述鎳氫電池組內(nèi)設(shè)置有分別給上、下電堆獨立并行送風(fēng)的第一、第二送風(fēng)通路；所述第一、第二送風(fēng)通路的進氣端均和進氣管道相通，所述第一、第二送風(fēng)通路的出氣端均和出氣管道相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一、第二送風(fēng)通路容積相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述上、下電堆平行且位置相錯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述上、下電堆與水平方向的夾角均為2 3°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括主處理器和與所述主處理器分別相連的電源模塊、風(fēng)機控制模塊、加熱模塊和溫度檢測模塊，所述風(fēng)機控制模塊與所述風(fēng)機相連，所述加熱模塊與所述加熱器相連，所述溫度檢測模塊與所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊設(shè)置有第一電源接ロ和第二電源接ロ，所述第一電源接ロ與所述鎳氫電池組連接，所述第二電源接ロ為預(yù)留接ロ，可連接220V交流電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎳氫電池組熱量管理系統(tǒng)。該熱量管理系統(tǒng)包括依次相連的風(fēng)機、進氣管道、鎳氫電池組和出氣管道；在進氣管道上靠近風(fēng)機的端部設(shè)置有加熱器，在加熱器與鎳氫電池組之間的進氣管道上設(shè)置有第一溫度傳感器，在出氣管道上靠近鎳氫電池組的端部設(shè)置有第二溫度傳感器；風(fēng)機、加熱器、第一、第二溫度傳感器分別與控制器相連。優(yōu)選方案為鎳氫電池組內(nèi)設(shè)置有分別給鎳氫電池組的上、下電堆獨立并行送風(fēng)的第一、第二送風(fēng)通路；第一、第二送風(fēng)通路的進氣端均和進氣管道相通，出氣端均和出氣管道相通。本發(fā)明的熱量管理系統(tǒng)可使電池組的工作溫度處于合理的范圍之內(nèi)，且電池單體之間具有良好的溫度一致性，從而保障了鎳氫電池組的使用壽命和安全性能。
文檔編號H01M10/50GK102694216SQ201210141450
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:上海堯豫實業(yè)有限公司