本實(shí)用新型涉及一種保溫裝置,具體的說是一種電動(dòng)車動(dòng)力電池恒溫保護(hù)箱。
背景技術(shù):
科學(xué)技術(shù)推動(dòng)著社會(huì)的不斷進(jìn)步,越來越多的科技成果惠及我們的生活,改變著我們的生活。作為清潔能源被國(guó)家大力倡導(dǎo)的交通工具——電動(dòng)車,憑借低耗、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)最近幾年已經(jīng)成為日常騎行、快遞投送、餐飲配送等新興行業(yè)的首選交通工具。然而,一直以來,電動(dòng)車動(dòng)力電池冬季續(xù)航問題及夏季高溫?fù)p壞問題始終困擾著每一位電動(dòng)車用戶,由于我國(guó)目前市場(chǎng)上的各類電動(dòng)車(電動(dòng)自行車、電摩、電動(dòng)三輪車、電動(dòng)四輪車、助力車等)大都采用免維護(hù)鉛酸動(dòng)力電池,這些電池在冬季和夏季往往會(huì)出現(xiàn)以下兩種問題;
1、冬季續(xù)航能力弱的問題;
經(jīng)實(shí)測(cè)證明,以市場(chǎng)上一臺(tái)電機(jī)功率為650瓦的電動(dòng)三輪車,電池容量為60V20Ah(60伏20安時(shí)),充滿電后以40Km/小時(shí)空載勻速行駛,綜合路況,最終行駛里程約為70KM,但進(jìn)入冬季、氣溫只要下降到零攝氏度及以下,在相同路況、相同時(shí)速下,此車最多只能行駛原里程的60%,大約40KM,隨著溫度持續(xù)降低,行駛里程繼續(xù)縮減,這個(gè)特點(diǎn),北方城市的電動(dòng)車駕駛者感覺最為明顯。在零下三十幾度的天氣下,很多用戶不得不把重達(dá)70多斤的電池扛到室內(nèi)去充電,才可以勉強(qiáng)應(yīng)付日常使用,這種電池冬季的衰減現(xiàn)象,給用戶帶來了許多不便。導(dǎo)致電池冬季衰減的主要原因是冬季過低的氣溫影響了電動(dòng)車電池的正常充放電,理論上,電池的最佳充電和放電溫度是25℃。當(dāng)溫度過低時(shí),電池內(nèi)部的放電產(chǎn)物在電極片表面形成電導(dǎo)率很低的多晶層,多晶層將電極表面和硫酸分隔開,使硫酸與電池負(fù)極的活性物質(zhì)表面接觸困難,充電效率低下,充電接受能力差,一樣的充電時(shí)間下,電池實(shí)際并沒有充滿電。25℃以下,每下降1℃,電池充電接受容量下降0.8%,冬季電池容量會(huì)減少30%~50%,使用者不得不在冬天頻繁增加充電次數(shù),但每次都充電不足,充不進(jìn)電。電池頻繁充電和長(zhǎng)期“虧電”狀態(tài),將導(dǎo)致隔板硫化,縮短電池的使用壽命,電池提前報(bào)廢。鉛酸電池的理論壽命原本是6-8年,而實(shí)際使用只有一到兩年。
2、夏季超高溫條件下充放電導(dǎo)致電池報(bào)廢
由于動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),35℃以上的外部充放電溫度會(huì)對(duì)電池造成破壞性影響,如鼓包、變形甚至發(fā)生安全隱患,直接威脅電池壽命及人身安全。由于動(dòng)力電池在充電和放電過程中均會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的情況(充放電一個(gè)循環(huán)溫差10℃),如果夏季通風(fēng)條件差,電池在使用和充電過程中的溫度持續(xù)增高,電池內(nèi)部的酸性液體逐漸蒸發(fā),會(huì)最終導(dǎo)致電池的提前報(bào)廢。目前,市場(chǎng)上有大量的電池?fù)p壞報(bào)廢,均是由于充電溫度過高導(dǎo)致。
鑒于以上兩點(diǎn)原因,延長(zhǎng)電池使用壽命,降低電動(dòng)車使用成本關(guān)鍵在于對(duì)電池的防護(hù)。作為電動(dòng)車的“心臟”,對(duì)電池的恒溫管理是電池管理防護(hù)系統(tǒng)中非常重要的課題,目前現(xiàn)有技術(shù)主要是通過水暖加熱和空氣加熱兩種方式。如國(guó)際上主流的高科技電動(dòng)車——特斯拉,便是采用循環(huán)冷熱水管理電池模塊溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是要提供一種電動(dòng)車動(dòng)力電池恒溫保護(hù)箱,該電池恒溫保護(hù)箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、安裝和使用方便恒溫加熱、無需鋪設(shè)水路、易模塊化、成本低廉,徹底解決電池冬季充電接受能力差的問題,提高航行里程,延長(zhǎng)電池使用壽命,同時(shí)夏季能夠確保電池高溫下的充電安全。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,該電池恒溫保護(hù)箱包括殼體、開關(guān)、熱保護(hù)開關(guān)、鉛酸電池組、電池充電孔、保溫層、隔熱層、滑座、壓緊螺釘、調(diào)整桿、螺釘、控溫裝置和加熱裝置,所述殼體沿橫向中心線被分割成上下對(duì)稱的兩個(gè)部分,在殼體的兩側(cè)上下兩個(gè)部分之間設(shè)置有伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu),所述殼體的內(nèi)部依次設(shè)置有保溫層和隔熱層,所述殼體的內(nèi)部下面設(shè)置有加熱裝置、鉛酸電池組設(shè)置在加熱裝置的上面。
所述伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu)由滑座、壓緊螺釘和調(diào)整桿構(gòu)成,其中滑座由上滑座體和下滑座體構(gòu)成,所述調(diào)整桿設(shè)置在上滑座體和下滑座體內(nèi)孔中,所述壓緊螺釘設(shè)置在上滑座體上,所述上滑座體設(shè)置在殼體的上半部分、下滑座體設(shè)置在殼體的下半部分,所述壓緊螺釘用來調(diào)整調(diào)整桿與滑座的間隙。
所述開關(guān)、熱保護(hù)開關(guān)、鉛酸電池組、電池充電孔、控溫裝置和加熱裝置電連接。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1、本實(shí)用新型的加熱裝置因?yàn)槌。銣丶訜?,無需鋪設(shè)水路,易模塊化,成本低廉,是極佳的選擇。
2、本實(shí)用新型通過解決電池冬季充電接受能力差的問題,來提高電動(dòng)車的航行里程,延長(zhǎng)電池使用壽命,夏季通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化,通風(fēng)降溫,并附加充電熱保護(hù)裝置,確保電池高溫下的充電安全,全天候保護(hù)電池,延長(zhǎng)壽命。
3、本實(shí)用新型在冬季通過加熱裝置對(duì)電池周圍的空氣進(jìn)行輻射加熱,加熱裝置在通電后迅速發(fā)熱,在保溫隔熱層的作用下,熱量始終圍繞著電池組循環(huán),在控溫裝置作用下,電池溫度始終為電池正常使用溫度,使電池可以在理想溫度下充滿電。
4、本實(shí)用新型夏季充電使用時(shí),電池受其結(jié)構(gòu)原因,溫度持續(xù)升高,當(dāng)溫度超過安全溫度時(shí),溫控開關(guān)直接切斷供電電源,待溫度下降后,正常轉(zhuǎn)為充電模式,從而保證電池即使處在零下30攝氏度或零上30攝氏度的環(huán)境氣溫下,均可在理想工作溫度下正常使用。
5、本實(shí)用新型箱體外殼采用ABS材質(zhì)經(jīng)注塑成型,冬季為密封保溫模式、夏季可變化成通風(fēng)降溫模式。
6、本實(shí)用新型產(chǎn)品熱源采用碳纖維發(fā)熱材料,為面狀發(fā)熱,熱效率>90%,耐高壓、抗老化、耐潮濕、性能穩(wěn)定、安全性好、使用壽命長(zhǎng)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型箱體關(guān)閉狀態(tài)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型箱體開啟狀態(tài)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
由附圖1所示:該電池恒溫保護(hù)箱包括殼體1、開關(guān)2、熱保護(hù)開關(guān)3、鉛酸電池組4、電池充電孔5、保溫層6、隔熱層7、滑座8、壓緊螺釘9、調(diào)整桿10、螺釘11、控溫裝置12和加熱裝置(碳纖維電熱膜)13,所述殼體1沿橫向中心線被分割成上下對(duì)稱的兩個(gè)部分,在殼體1的兩側(cè)上下兩個(gè)部分之間設(shè)置有伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu),所述殼體1的內(nèi)部依次設(shè)置有保溫層6和隔熱層7,所述殼體1的內(nèi)部下面設(shè)置有加熱裝置13、鉛酸電池組4設(shè)置在加熱裝置13的上面。
所述伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu)由滑座8、壓緊螺釘9和調(diào)整桿10構(gòu)成,其中滑座8由上滑座體8-1和下滑座體8-2構(gòu)成,所述調(diào)整桿10設(shè)置在上滑座體8-1和下滑座體8-2內(nèi)孔中,所述壓緊螺釘9設(shè)置在上滑座體8-1上,所述上滑座體8-1設(shè)置在殼體1的上半部分、下滑座體8-2設(shè)置在殼體1的下半部分,所述壓緊螺釘9用來調(diào)整調(diào)整桿10與滑座8的間隙。
所述開關(guān)2、熱保護(hù)開關(guān)3、鉛酸電池組4、電池充電孔5、控溫裝置12和加熱裝置13電連接。
所述殼體1為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu),隔熱層7和保溫層6包裹在鉛酸電池組4前后、左右四周、同時(shí)還設(shè)置在加熱裝置13的下面。
工作過程:
1、當(dāng)冬季使用時(shí)(見附圖1),將鉛酸電池組4放置在殼體1內(nèi)加熱裝置13上,并接通線路,在車輛需要充電時(shí),首先將充電器與電池組電池充電孔5連接,同時(shí)將開關(guān)2打開,此時(shí)電路導(dǎo)通,鉛酸電池組4輸出直流電,加熱裝置13受電后迅速發(fā)熱,表面溫度逐漸升高,在隔熱層7和保溫層6的作用下,箱體中的熱量圍繞電池組循環(huán),促使電池組溫度逐漸上升,在電池箱體內(nèi)部溫度達(dá)到電池正常使用理想溫度時(shí)(25攝氏度),在控溫裝置12的作用下,電路斷開,加熱裝置13停止加熱,此時(shí)箱內(nèi)處于恒溫,隨著外界溫度變化,當(dāng)箱內(nèi)溫度下降到25攝氏度以下時(shí),溫控裝置12自動(dòng)復(fù)位,此時(shí)電路重新導(dǎo)通,加熱裝置13繼續(xù)工作,如此往復(fù)可保證箱體內(nèi)的鉛酸電池組在整個(gè)充電過程中(約12小時(shí))處于理想溫度。
2、當(dāng)夏季使用時(shí)(見附圖2),首先將開關(guān)2關(guān)閉,逆時(shí)針調(diào)整殼體1兩側(cè)的壓緊螺釘10,調(diào)松后,將殼體1上半部分向上提起,在殼體兩側(cè)滑座8與調(diào)整桿11的作用下,殼體1上半部分向上平行移動(dòng),提到最高處后順時(shí)針鎖緊兩側(cè)壓緊螺釘10,此時(shí)將外置充電器與電池組電池充電孔5連接,由于箱體中部出現(xiàn)了5cm高的間隙,鉛酸電池組4裸露在空氣中,在空氣流通下,鉛酸電池組4充電時(shí)內(nèi)部散發(fā)的熱量被空氣迅速帶走,又因殼體1內(nèi)有隔熱層7和保溫層6,它們的作用是隔絕外部強(qiáng)太陽(yáng)光直接照射,從而保證鉛酸電池組4的降溫效果;如遇外界自然溫度持續(xù)增高(如夏季,地表溫度達(dá)到35攝氏度以上)此時(shí),電池組周圍的空氣溫度相對(duì)較高,充電時(shí)當(dāng)溫度超過35攝氏度時(shí),充電電路中,貼在電池組壁上的熱保護(hù)開開關(guān)3動(dòng)作,此時(shí)充電電路開路,充電器停止充電,待溫度下降后,熱保護(hù)開關(guān)自動(dòng)復(fù)位,充電重新開始,避免電池?zé)崾Э?、失水、沖鼓包,延長(zhǎng)電池組使用壽命。
規(guī)格---------------------420mm長(zhǎng) * 350mm寬 * 220mm高 重量---------------------1550g 額定功率-----------------30W 表面發(fā)熱溫度(常溫)-----50℃ 導(dǎo)熱板(加熱裝置)材質(zhì)---------------耐壓---------------------≥3750V/1s 額定電壓-----------------5V-110V(交直流)。