[发明专利]一种新型车用电池散预热及防撞系统

说明书

本发明公开了一种新型车用电池散预热及防撞系统，涉及车用电池安全技术领域。所述系统包括：散热单元，所述散热单元用于对在充放电过程中产出大量热量的车用动力电池进行散热；预热单元，所述预热单元用于低温环境下对车用动力电池进行预热；防撞单元，所述防撞单元用于对车用动力电池进行碰撞安全防护；控制单元，所述控制单元用于通过感知电池包温度范围以控制散热单元和预热单元的分级启动。通过上述单元能有效解决目前车用电池高温易燃、低温充放电效率不高、防护强度较弱等实际问题，本系统能有效提升车用电池的充放电效率及防护水平，延长车用电池的使用寿命，保障车用电池的使用安全。

技术领域

本发明涉及车用电池安全技术领域，具体涉及一种新型车用电池散预热及防撞系统。

背景技术

近年来，电动汽车产业蓬勃发展，车用动力电池作为电动汽车的总动力源，其性能是制约当前电动汽车发展的主要潜在因素。一方面，在动力电池高倍率充放电过程中，其内部化学反应复杂，并伴随释放出大量的热量，逐渐积聚的热量最终使得动力电池包内部温度急剧上升，超出动力电池高效充放电温度区间的上限，大大降低了电池的工作性能，缩短了动力电池的使用寿命，甚至因内部温度过高导致电池自燃，进而引发严重的安全事故。另一方面，当环境温度过低时，动力电池充放电较为困难，甚至电动汽车无法起动，严重影响了人们的出行。此外，有大量数据表明，当电动汽车发生车体碰撞时容易自燃，究其原因，汽车自燃与动力电池单元因碰撞受外力挤压密切相关。因而，如何保证车用动力电池在高效工作温度区间运行，最大程度地延长电池的使用寿命，增强动力电池的防护安全性能，是目前亟待解决的车用电池技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提出一种新型车用电池散预热及防撞系统。该系统能有效解决目前车用电池高温易燃、低温充放电效率不高、防护强度较弱等实际问题，能有效提高车用电池的充放电效率和防护水平，延长车用电池的使用寿命，保障车用电池的使用安全，提升电动汽车的整体性能和市场竞争力。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种新型车用电池散预热及防撞系统，包括散热单元、预热单元、防撞单元和控制单元。所述散热单元包括侧板、散热热管、风扇、泡沫铝箱体和辅助电源；所述预热单元包括侧板、加热热管和辅助电源；所述防撞单元包括蜂窝梁、泡沫铝箱体和弹簧阻尼器；所述控制单元包括侧板、控制器和辅助电源。所述散热单元用于对在充放电过程中产出大量热量的车用电池进行散热；所述预热单元用于低温环境下对使用前的车用电池进行预热；所述防撞单元用于对车用电池进行碰撞防护；所述控制单元用于通过感知电池包温度以控制散热单元和预热单元的分级启动。所述散热单元、所述预热单元和所述控制单元布置在同一侧板上，且都对称安装在泡沫铝箱体的横向两侧，所述防撞单元对称安装在泡沫铝箱体的纵向两侧。

根据本发明的车用电池散预热及防撞系统，散热单元和预热单元在得到中控车门解锁指令时开始工作，在得到中控车门闭锁指令5min后停止工作。本系统设置散热单元和预热单元的最终目的是保证车用电池在高效充放电20℃~40℃温度区间工作，并最大限度地使车用电池温度维持在最高效工作温度点30℃左右。当温度传感器感知箱体温度在30℃~40℃（区间两端点温度仅包含30℃）时，通过泡沫铝箱、相变材料及安装在两侧板上的两个风扇进行一级散热；当温度在40℃~50℃（区间两端点温度仅包含40℃）时，在一级散热基础上再开启四个风扇进行二级散热；当温度大于或等于50℃时，在二级散热基础上启用散热热管开启三级散热。当温度传感器感知箱体温度低于20℃时，预热单元通过加热热管对泡沫铝箱体进行预热；当温度传感器感知箱体温度大于或等于20℃时，预热单元停止对泡沫铝箱体进行预热。

优选的，所述散热单元和所述预热单元在泡沫铝箱体中设有温度传感器，温度传感器用于感知泡沫铝箱体中的温度，便于控制单元根据电池包体实时温度控制散热单元和预热单元的启动。

优选的，所述泡沫铝箱体中设有相变材料腔体，腔体可填充相变材料。利用相变材料的潜热特性，即高温时相变吸热、低温时相变放热，以分别辅助散热单元和预热单元的使用。