基于反馈系统和水冷条件下的锂电池组维稳装置

1.本技术涉及锂电池组的技术领域，尤其是涉及一种基于反馈系统和水冷条件下的锂电池组维稳装置。


背景技术：

2.随着新能源技术的快速发展，当前锂电池由于其自身能量存储大，占用空间较小等优点，被新能源汽车或者储能电站等场景广泛使用。锂金属的化学特性非常活泼，所以对于锂电池的保存、使用、转移过程，对于外界环境的要求都比较高。
3.在锂电池组使用过程中，一方面由于锂离子在能量转换过程中运动剧烈，导致使用过程中会产生比较大的热量，所以在高温状态下锂电池组易发生热失控和爆炸事故，从而对生命财产安全造成比较大的危害；另一方面在低温状态下，由于锂电池组正负极的动力学条件变差、电解液粘度上升以及电导率下降等因素会导致电池性能急剧下降，使用体验大幅下降。为此，锂电池组的工作状态稳定性则变得比较重要。
4.但是，目前对于锂电池组维持稳定状态下的结构比较少见，目前更多的是控制锂电池组尽量避免处于不稳定的高温状态，即对锂电池组进行降温，并且目前的降温结构一般采用风扇，降温效果比较差。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本技术提供基于反馈系统和水冷条件下的锂电池组维稳装置，利用反馈系统实时监控锂电池组状态，使得锂电池组始终处于比较合适的工作环境，保证锂电池组的性能的优点。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
7.一种基于反馈系统和水冷条件下的锂电池组维稳装置，包括：
8.导热管，所述导热管设有多个且相互接触，每个导热管内部均用于放置锂电池包，所述导热管之间设有用于将电池能量与外界交换的热交换管；
9.水箱，所述水箱内隔断设有冷水箱和温水箱，所述冷水箱与热交换管之间设有冷水循环管，所述冷水循环管上设有冷水泵，所述热水箱与热交换管之间设有热水循环管，所述热水循环管上设有热水泵；
10.控制终端，所述控制终端与冷水泵之间设有第一电磁阀形成电连接，所述控制终端与热水箱之间设有第二电磁阀形成电连接；
11.所述控制终端还电连接有温度传感器，所述温度传感器用于检测锂电池组的温度。
12.实现上述技术方案，温度传感器实时监控锂电池组的温度情况，在控制终端设置一标准温度值，温度传感器将温度信号实时传输给控制终端，控制终端将温度信号与标准值进行比对分析，当锂电池组的温度低于标准值时，控制终端给第二电磁阀发出信号，控制热水泵将热水箱内的热水泵出并在热水循环管内循环，最终从热交换管内流过，使得导热
管温度上升，从而使得锂电池组处于一个温度比较稳定的温度，从而改善锂电池组的工作环境，提高锂电池组的续航能力；当锂电池组的温度高于标准值时，控制终端则通过第一电磁阀、冷水泵控制冷水箱内的水体流动，从而实现降温的作用。综上，通过反馈系统以及水冷方式的工作，使得锂电池组始终处于比较合适的工作状态，提高电池使用安全性和稳定性。
13.作为本技术的其中一个优选方案，还包括加热电池，所述热水箱设为保温水箱，所述热水循环管外侧壁设有保温套。
14.实现上述技术方案，保证热水箱内热水的温度，在外界环境较冷时，能够尽可能的减少热水箱内部以及热水循环过程中热量的散失，从而能够始终对锂电池组进行温度控制，保证锂电池组的稳定性。
15.作为本技术的其中一个优选方案，所述热水箱内设有加热丝，所述加热电池与加热丝电连接，所述控制终端与加热电池电连接。
16.实现上述技术方案，当热水箱内部温度较低时，加热电池会对热水箱进行加热，从而进一步保证对锂电池组的温度保护作用。
17.作为本技术的其中一个优选方案，多个所述导热管形成蜂巢状。
18.实现上述技术方案，导热管之间相互接触，接触面积是最优的一种，有利于热量的传导和散失。
19.作为本技术的其中一个优选方案，所述导热管包括内层导热片、外层导热片以及置于内层导热片和外层导热片之间的相变储能层。
20.实现上述技术方案，当锂电池由于短路或者其它意外情况导致温度急剧上升时，翅片散热器以及热交换管均难以及时地将温度排出，此时相变储能层可在短期内快速吸收蓄电池组散出的热量，从而有效地保持蓄电池组处于稳定的温度状态，待蓄电池组恢复后，导热管、液压泵和热交换管及时加快工作将热量散出，相变储能层中的热量随后缓慢排出，相变储能层充当有效的缓冲作用，避免因温度急剧变化可能导致的电池爆炸情况，进一步保证了锂电池组的稳定性。
21.作为本技术的其中一个优选方案，还包括翅片散热器，所述冷水循环管以及热水循环管均通过翅片散热器。
22.实现上述技术方案，热交换管内的循环水中的热量也能够及时被带走，从而保证热交换管对于导热管的散热作用。
23.作为本技术的其中一个优选方案，所述翅片散热器的一侧设有散热风扇，所述散热风扇与控制终端电连接。
24.实现上述技术方案，当温度传感器感受到温度上升过快时，控制终端同时可以控制散热风扇快速散热，从而保证散热效果，提高锂电池组的稳定性。
25.作为本技术的其中一个优选方案，所述热交换管穿过导热管的部分外侧壁套设有导热套，所述导热套的外侧壁与导热管的内侧壁贴合。
26.实现上述技术方案，导热套使得热交换管管与导热管之间接触地更加全面，且导热性更好，有利于热量散失
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
28.1.通过设置温度传感器和控制终端，可以实时监测锂电池温度，并及时调控热水
循环泵或者冷水循环泵，或者也可以通过电磁阀调节通过热交换管的水体问题，从而实现对于锂电池组的温度精确把控，保证锂电池温度的稳定性；
29.2.通过将导热管设为内层导热片、相变储能层以及外层导热片，从而在锂电池温度变化剧烈时仍能够及时散热，保证锂电池温度的稳定性，避免锂电池发生不稳定爆炸的情况，提高锂电池组的稳定性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是维稳装置的整体结构示意图；
32.图2是用于展示水箱结构的剖面视图；
33.图3是控制终端对锂电池组温度控制的原理图；
34.图4是维稳装置的俯视图；
35.图5是主要用于展示导热管结构的剖面图。
36.附图标记：1、导热管；11、内层导热片；12、外层导热片；13、相变储能层；2、热交换管；3、水箱；31、冷水箱；311、冷水循环管；312、冷水泵；32、热水箱；321、热水循环管；322、热水泵；4、控制终端；41、第一电磁阀；42、第二电磁阀；5、温度传感器；6、加热电池；7、加热丝；8、翅片散热器；9、散热风扇；10、导热套。
具体实施方式
37.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
38.参照图1，为本技术实施例公开的一种基于反馈系统和水冷条件下的锂电池组维稳装置。该维稳装置包括多个导热管1，每个导热管1均为六边形截面，每个导热管1内部均可放置圆柱状的锂电池包，且多个导热管1之间构成蜂巢状，以提高接触面积，便于锂电池组与外界进行热量交换。还包括热交换管2，热交换管2穿插设置在部分的导热管1内，在热交换管2内循环流动有液体，以加快锂电池组与外界环境热量的交换。
39.参照图1、图2和图3，还包括水箱3，水箱3内部分为冷水箱31以及热水箱32，且冷水箱31以及热水箱32之间完全隔断，冷水箱31与热交换管2之间设有冷水循环管311，冷水循环管311上设有冷水泵312，在冷水泵312上连接有第一电磁阀41用于控制自身开度，在热水箱32与热交换管2之间设有热水循环管321，热水循环管321上设有热水泵322，在热水泵322上连接有第二电磁阀42用于控制自身开度。热水循环管321以及冷水循环管311的两端分别同时与热交换管2的两端连通。还包括控制终端4，锂电池组上设有温度传感器5，温度传感器5与控制终端4电连接用于实时监控锂电池组的温度，控制终端4与冷水泵312之间通过第一电磁阀41形成电连接，控制终端4与热水箱32之间设有第二电磁阀42形成电连接。
40.参照图1和图4，在冷水循环管311与热水循环管321其中某段的外侧还设有翅片散热器8，在翅片散热器8的一侧还设有散热风扇9，且，散热风扇9是与控制终端4电连接的，所以在锂电池组上升较快时，控制终端4能够及时提高散热风扇9转速从而加快对于热交换管
2的散热。
41.参照图1和图5，导热管1包括内层导热片11、外层导热片12以及置于内层导热片11和外层导热片12之间的相变储能层13，在本实施例中相变储能层13设为结晶水合盐类，温度适用范围较广。当锂电池由于短路或者其它意外情况导致温度急剧上升时，翅片散热器8以及热交换管2均难以及时地将温度排出，此时相变储能层13可在短期内快速吸收蓄电池组散出的热量，从而有效地保持蓄电池组处于稳定的温度状态，同样的，相变储能层13内也可储存一定热量，使得锂电池组的温度不至于快速降到较低温度。在该部分导热管1内部设有导热套10，用于固定热交换管2。
42.本技术实施例的基于反馈系统和水冷条件下的锂电池组维稳装置的实施原理为：温度传感器5实时监控锂电池组的温度情况，在控制终端4设置一标准温度值，温度传感器5将温度信号实时传输给控制终端4，控制终端4将温度信号与标准值进行比对分析，当锂电池组的温度低于标准值时，控制终端4给第二电磁阀42发出信号，控制热水泵322将热水箱32内的热水泵322出并在热水循环管321内循环，于此同时，控制终端4还会控制加热电池6对加热丝7加热，以保证热水箱32内的水温，最终从热交换管2内流过，使得导热管1温度上升，从而使得锂电池组处于一个温度比较稳定的温度，从而改善锂电池组的工作环境，提高锂电池组的续航能力；当锂电池组的温度高于标准值时，控制终端4则通过第一电磁阀41、冷水泵312控制冷水箱31内的水体流动，从而实现降温的作用，于此同时，控制终端4还会控制散热扇8加快转速，提高散热功能。综上，通过反馈系统以及水冷方式的工作，使得锂电池组始终处于比较合适的工作状态，提高电池使用安全性和稳定性。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。