一种电池模组及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电子设备。


背景技术：

2.随着无人机技术的发展，众多无人机产品出现在我们的生活中，为了满足无人机的动力需求以及快速充放电需求，通常采用高能量密度锂电池。但是高能量密度电池，在放电过程中会产生大量的热量，若没有良好的散热条件，会导致热量堆积及电池内部温度升高，缩短电池的寿命，降低电池性能，甚至可能导致漏液、冒烟、燃烧爆炸的危险后果。
3.可见，现有技术中电池存在散热较差的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种电池模组及电子设备，以解决现有技术中电池散热较差的问题。
5.本实用新型实施例提供了一种电池模组，包括发热模块、热电转换模块、蓄能模块和制冷件，所述热电转换模块设置在所述发热模块上，且所述热电转换模块与所述蓄能模块的第一端电连接，所述蓄能模块的第二端与所述制冷件电连接；
6.所述制冷件朝向所述发热模块设置，所述制冷件用于对所述发热模块进行散热。
7.可选地，还包括壳体，所述发热模块设置在所述壳体的内部，所述壳体上开设有第一装配孔，所述热电转换模块的第一端穿过所述第一装配孔设置在所述发热模块上，所述热电转换模块的第二端自所述第一装配孔暴露在所述壳体的外部。
8.可选地，所述制冷件包括进气管和出气管，所述壳体上还开设有第一通孔和第二通孔，所述制冷件设置在所述壳体的外部，所述进气管和所述出气管分别穿过所述第一通孔和所述第二通孔朝向所述发热模块。
9.可选地，还包括第一控制模块，所述蓄能模块的第二端通过所述第一控制模块与所述制冷件电连接；
10.在所述发热模块的温度大于等于目标温度阈值的情况下，所述第一控制模块控制所述蓄能模块对所述制冷件进行供电。
11.可选地，还包括第二控制模块，所述发热模块包括电池，所述蓄能模块的第三端通过所述第二控制模块与所述电池电连接；
12.在所述电池的电量小于等于目标电量的情况下，所述第二控制模块控制所述蓄能模块对所述电池进行供电。
13.可选地，所述第一控制模块包括第一控制芯片、第一热敏电阻和第一场效应管组，其中，
14.所述蓄能模块的第二端中输出端连接所述第一热敏电阻的输入端，所述第一热敏电阻的输出端连接所述第一控制芯片的输入端，所述第一热敏电阻的输出端还连接所述制冷件的输入端，所述第一控制芯片的输出端连接所述蓄能模块的第二端中输入端；
15.所述第一场效应管组的第一端连接所述第一控制芯片的输出端，所述第一场效应管组的第二端连接所述蓄能模块的第二端中输入端，所述第一场效应管组的第三端连接所述制冷件的输出端；
16.所述第一控制芯片用于控制所述第一场效应管组的第二端和第三端的连通和断开。
17.可选地，所述第二控制模块包括第二控制芯片、第二热敏电阻和第二场效应管组，其中，
18.所述蓄能模块的第三端中输出端连接所述第二热敏电阻的输入端，所述第二热敏电阻的输出端连接所述第二控制芯片的输入端，所述第二热敏电阻的输出端还连接所述电池的输入端，所述第二控制芯片的输出端连接所述蓄能模块的第三端中输入端；
19.所述第二场效应管组的第一端连接所述第二控制芯片的输出端，所述第二场效应管组的第二端连接所述蓄能模块的第三端中输入端，所述第二场效应管组的第三端连接所述电池的输出端；
20.所述第二控制芯片用于控制所述第二场效应管组的第二端和第三端的连通和断开。
21.可选地，所述热电转换模块的数量有多个，所述发热模块包括电池和晶体管；
22.多个所述热电转换模块分别设置在所述电池和/或所述晶体管上。
23.可选地，所述热电转换模块与所述发热模块连接处设置有隔热层。
24.可选地，还包括电路放大模块，所述电路放大模块分别与所述热电转换模块、所述蓄能模块电连接。
25.可选地，所述热电转换模块产生的电势差经过所述电路放大模块后形成第一电压，所述第一电压大于所述蓄能模块中的第二电压。
26.本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述的电池模组。
27.本实用新型实施例中，在充电、放电的过程中发热模块会产生大量的废热，发热模块产生的一部分废热可以通过热电转换模块进行回收，以初步降低发热模块的温度，热电转换模块将从发热模块回收的热能转换成电能并输出至蓄能模块，通过蓄能模块存储电能，提高了能源利用率；在发热模块的温度仍然较高的情况下，蓄能模块对制冷件进行供电，使得制冷件对发热模块进行散热，以进一步降低发热模块的温度，从而提高了散热效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图之一；
30.图2是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图之二；
31.图3是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图之三；
32.图4是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图之四；
33.图5是本实用新型实施例提供的电池模组的控制流程示意图之一；
34.图6是本实用新型实施例提供的电池模组的控制流程示意图之二；
35.图7是本实用新型实施例提供的电池模组的连接关系示意图之一；
36.图8是本实用新型实施例提供的电池模组的连接关系示意图之二。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
39.本实用新型实施例提供了一种电池模组，如图1至图8所示，包括发热模块101、热电转换模块102、蓄能模块103和制冷件104，热电转换模块102设置在发热模块101上，且热电转换模块102与蓄能模块103的第一端电连接，蓄能模块103的第二端与制冷件104电连接；
40.制冷件104朝向发热模块101设置，制冷件104用于对发热模块101进行散热。
41.本实施方式中，在充电、放电的过程中发热模块101会产生大量的废热，发热模块101产生的一部分废热可以通过热电转换模块102进行回收，以初步降低发热模块101的温度，热电转换模块102将从发热模块101回收的热能转换成电能并输出至蓄能模块103，通过蓄能模块103存储电能，提高了能源利用率；在发热模块101的温度仍然较高的情况下，蓄能模块103对制冷件104进行供电，使得制冷件104对发热模块101进行散热，以进一步降低发热模块101的温度，从而提高了散热效率。
42.其中，电池模组可以包括控制模块105，控制模块105可以包括第一控制模块1051和/或第二控制模块1052。
43.在一些可选的实施例中，电池模组还包括第一控制模块1051，蓄能模块103的第二端通过第一控制模块1051与制冷件104电连接；
44.在发热模块101的温度大于等于目标温度阈值的情况下，第一控制模块1051控制蓄能模块103对制冷件104进行供电。
45.本实施方式中，蓄能模块103的第一端与热电转换模块102电连接，以存储热电转换模块102将热能转换后的电能；蓄能模块103的第二端通过第一控制模块1051与制冷件104电连接，以控制蓄能模块103对制冷件104进行供电。发热模块101产生的一部分废热可以通过热电转换模块102进行回收后，发热模块101的温度仍然较高，当发热模块101的温度大于等于目标温度阈值时，第一控制模块1051控制蓄能模块103对制冷件104进行供电，使得制冷件104开始工作，对发热模块101进行散热，制冷件104工作所需的能量来自于发热模块101的废热，从而降低了能耗、提高了散热效率。
46.其中，电池模组还可以包括温度检测模块，温度检测模块与第一控制模块1051电连接；
47.温度检测模块用于对发热模块101的温度进行检测，并将检测到的温度传输给第一控制模块1051。
48.温度检测模块可以包括多个温度传感器，多个温度传感器设置在发热模块101的表面，以获取发热模块101的实时温度，并将发热模块101的实时温度反馈至第一控制模块1051，在发热模块101的温度大于等于目标温度阈值时，通过第一控制模块1051控制蓄能模块103对制冷件104进行供电，使得制冷件104开始工作，对发热模块101进行散热。提升了发热模块101温度的检测效率，便于第一控制模块1051执行对应的控制策略，提高散热效率。
49.具体的，如图5至图6所示，可以根据电池模组的型号以及使用场景，将目标温度阈值设置为温度阈值t，通过温度检测模块实时检测到发热模块101的温度t1，在发热模块101的温度t1大于等于温度阈值t的情况下，温度检测模块将当前温度信息传递给第一控制模块1051，第一控制模块1051给蓄能模块103发出启动信号，使得蓄能模块103释放电能给制冷件104供电，制冷件104对发热模块101进行散热。
50.制冷件104可以是空气压缩机，气体经过制冷件104压缩、冷却、膨胀而液化，给发热模块101降温时，制冷件104喷出液态的空气，液态的空气在常压下迅速气化，将发热模块101残余的废热进行冷却，提高了散热效率。
51.制冷件104工作一段时间后，发热模块101的温度降低，在温度检测模块实时检测到电池的温度t1小于温度阈值t的情况下，温度检测模块将当前温度信息传递给第一控制模块1051，第一控制模块1051给蓄能模块103发出停止信号，使得蓄能模块103停止对制冷件104供电，制冷件104结束制冷，以停止对发热模块101散热，以降低能耗。从而转换为执行常规流程。
52.常规流程可以是在电池模组充电、放电的过程，通过热电转换模块102将从发热模块101回收的热能转换成电能并输出至蓄能模块103，通过蓄能模块103存储电能。
53.可选地，第一控制模块1051可以包括第一控制芯片u1、第一热敏电阻r1和第一场效应管组q1，其中，
54.蓄能模块103的第二端中输出端连接第一热敏电阻r1的输入端，第一热敏电阻r1的输出端连接第一控制芯片u1的输入端，第一热敏电阻r1的输出端还连接制冷件104的输入端，第一控制芯片u1的输出端连接蓄能模块103的第二端中输入端；
55.第一场效应管组q1的第一端连接第一控制芯片u1的输出端，第一场效应管组q1的第二端连接蓄能模块103的第二端中输入端，第一场效应管组q1的第三端连接制冷件104的输出端；
56.第一控制芯片u1用于控制第一场效应管组q1的第二端和第三端的连通和断开。
57.在本实施方式中，通过第一控制芯片u1根据发热模块101的温度控制第一场效应管组q1的第二端和第三端的连通和断开，第一热敏电阻r1根据温度发生变化，起到熔断器的作用，例如，在电路发生短路的情况下，电流激增将导致温度变化，第一热敏电阻r1熔断，使得电路断开，避免元器件短路损坏。
58.在发热模块101的温度t1大于等于温度阈值t的情况下，温度检测模块将当前温度信息传递给第一控制模块1051，第一控制芯片u1控制第一场效应管组q1的第二端和第三端
连通，使得蓄能模块103释放电能给制冷件104供电，制冷件104对发热模块101进行散热；
59.在温度检测模块实时检测到发热模块101的温度t1小于温度阈值t的情况下，温度检测模块将当前温度信息传递给第一控制模块1051，第一控制芯片u1控制第一场效应管组q1的第二端和第三端的连接断开，以停止对制冷件104供电，制冷件104结束制冷。
60.在另一些可选的实施例中，电池模组还包括第二控制模块1052，发热模块101可以包括电池，蓄能模块103的第三端通过第二控制模块1052与电池电连接；
61.在电池的电量小于等于目标电量的情况下，第二控制模块1052控制蓄能模块103对电池进行供电。
62.其中，蓄能模块103可以是具有蓄电能力的电子元器件，比如电容、电池等等。蓄能模块103的第四端可以与发热模块101电连接，在发热模块101中的电池电量降低到目标电量时，第二控制模块1052可以控制蓄能模块103的放电过程，通过将蓄能模块103储存的电力释放、调整、匹配后可以对发热模块101进行充电，提高电池模组的续航能力。
63.可选地，第二控制模块1052可以包括第二控制芯片u2、第二热敏电阻r2和第二场效应管组q2，其中，
64.蓄能模块103的第三端中输出端连接第二热敏电阻r2的输入端，第二热敏电阻r2的输出端连接第二控制芯片u2的输入端，第二热敏电阻r2的输出端还连接电池的输入端，第二控制芯片u2的输出端连接蓄能模块103的第三端中输入端；
65.第二场效应管组q2的第一端连接第二控制芯片u2的输出端，第二场效应管组q2的第二端连接蓄能模块103的第三端中输入端，第二场效应管组q2的第三端连接电池的输出端；
66.第二控制芯片u2用于控制所述第二场效应管组q2的第二端和第三端的连通和断开。
67.在本实施方式中，通过第二控制芯片u2根据电池的电量控制第二场效应管组q2的第二端和第三端的连通和断开，第二热敏电阻r2根据温度发生变化，起到熔断器的作用，例如，在电路发生短路的情况下，电流激增将导致温度变化，第二热敏电阻r2熔断，使得电路断开，避免元器件短路损坏。
68.在电池的电量小于等于目标电量的情况下，第二控制芯片u2控制第二场效应管组q2的第二端和第三端连通，使得蓄能模块103释放电能给电池供电；
69.在电池的电量大于目标电量的情况下，第二控制芯片u2控制第二场效应管组q2的第二端和第三端的连接断开，以停止对电池供电。
70.可选地，电池模组还包括壳体106，发热模块101设置在壳体106的内部，壳体106上开设有第一装配孔1061，热电转换模块102的第一端穿过第一装配孔1061设置在发热模块101上，热电转换模块102的第二端自第一装配孔1061暴露在壳体106的外部。
71.本实施方式中，电池模组在正常工作时，产生热量较多的位置一般在壳体106内部的发热模块101，相应的壳体106的外部温度相对较低。这样，在壳体106上开设第一装配孔1061，通过第一装配孔1061固定热电转换模块102，并使得热电转换模块102的第一端穿过第一装配孔1061设置在发热模块101上，热电转换模块102的第二端自第一装配孔1061暴露在壳体106的外部，以增加热电转换模块102的第一端与第二端之间的温差，从而提高热电转换模块102的热电转换效率。
72.其中，第一装配孔1061的数量可以是多个，并设置相应数量的热电转换模块102。例如，壳体106上可以开设有两个第一装配孔1061，两个第一装配孔1061分别设置有壳体106相对的两侧面，每一个第一装配孔1061中设置有一个热电转换模块102，以增加回收发热模块101正常工作时产生的废热，提升散热效率的同时，增加了输出至蓄能模块103中的电能。
73.进一步的，热电转换模块102的数量可以有多个，多个热电转换模块102分别设置在电池和/或晶体管上。
74.发热模块101可以包括电池和晶体管，即金氧半场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，简称mosfet)，电池的表面和/或晶体管上可以分别设置有多个热电转换模块102，提升散热效率的同时，增加了输出至蓄能模块103中的电能，提高了能源利用率。
75.可选地，制冷件104包括进气管1041和出气管1042，壳体106上还开设有第一通孔1062和第二通孔1063，制冷件104设置在壳体106的外部，进气管1041和出气管1042分别穿过第一通孔1062和第二通孔1063朝向发热模块101。
76.本实施方式中，在制冷件104上设置进气管1041和出气管1042，使得进气管1041和出气管1042分别穿过第一通孔1062和第二通孔1063朝向发热模块101，以便于制冷件104对发热模块101进行散热。蓄能模块103对制冷件104进行供电，制冷件104开始运行，空气通过进气管1041吸入，气体经过制冷件104压缩、冷却、膨胀等流程，从而液化；液化后的空气通过出气管1042导向作用，使得制冷件104的出气口朝向发热模块101，经出气管1042喷出液态的空气在常压下迅速气化，将发热模块101残余的废热进行冷却，提高了散热效率。
77.其中，进气管1041和出气管1042可以朝向同一方向，即进气管1041和出气管1042均可以朝向发热模块101设置。电池模组在充电、放电的过程中会产生大量的废热，这些废热从发热模块101向周围辐射，使得发热模块101周围空气的温度升高，进气管1041朝向发热模块101设置，在制冷件104开始运行后，发热模块101周围的热空气可以从进气管1041吸入，热气体经过制冷件104压缩、冷却、膨胀等流程，从而液化，液化后的空气通过出气管1042导向后喷出，液态的空气在常压下迅速气化，将发热模块101残余的废热进行冷却，进一步提高了散热效率。
78.在一些可选的实施方式中，进气管1041和出气管1042可以平行设置，将进气管1041设置在壳体106的一端，出气管1042设置在壳体106的另一端，使得进气管1041和出气管1042之间间隔一定距离，且进气管1041和出气管1042平行设置。这样，进气管1041可以朝向发热模块101的第一位置，出气管1042可以朝向发热模块101的第二位置，在制冷件104开始运行后，发热模块101第一位置的热空气可以从进气管1041进入制冷件104中，热气体经过制冷件104压缩、冷却、膨胀等流程，从而液化，液化后的空气通过出气管1042导向后喷出至发热模块101的第二位置，液态的空气在常压下迅速气化，将发热模块101残余的废热进行冷却，并且第一位置和第二位置可以是发热模块101上间隔一段距离的两个位置，以扩大发热模块101周围空气的循环范围，提高散热效率。
79.可选地，进气管1041和出气管1042分别与第一通孔1062和第二通孔1063相适配。
80.本实施方式中，进气管1041和出气管1042分别与第一通孔1062和第二通孔1063相适配，以便于制冷件104朝向发热模块101设置，提升散热效果。
81.电池模组在充电、放电的过程中会产生大量的废热，这些废热集中在壳体106内部，使得壳体106内部空气的温度升高，甚至损坏电池。进气管1041可以与第一通孔1062卡接，并延伸至壳体106内部，使得进气管1041朝向发热模块101；出气管1042可以与第二通孔1063卡接，并延伸至壳体106内部，使得出气管1042朝向发热模块101。在制冷件104开始运行后，壳体106中的热空气可以从进气管1041吸入至制冷件104中，热气体经过制冷件104压缩、冷却、膨胀等流程，从而液化，液化后的空气通过出气管1042导向后喷出，液态的空气在常压下迅速气化，将发热模块101残余的废热进行冷却，在壳体106中进行空气循环，提高了散热效率。
82.可选地，电池模组还包括电路放大模块107，电路放大模块107分别与热电转换模块102、蓄能模块103电连接。
83.本实施方式中，电路放大模块107可以是具有电路放大功能的电子元器件，比如可以是运算放大器，电路放大模块107的第一端与热电转换模块102电连接，电路放大模块107的第二端与蓄能模块103电连接，热电转换模块102通过电路放大模块107与蓄能模块103电连接，以使得热电转换模块102产生的电势差增幅，高于蓄能模块103中储存电能的电压值，提升蓄能模块103的储电效率。
84.其中，热电转换模块102产生的电势差经过电路放大模块107后形成第一电压，第一电压大于蓄能模块103中的第二电压，以便于蓄能模块103进行电池存储。
85.由热电转换模块102将热能转换为电能后，电能首先经由电路放大模块107增幅电压后，储存至蓄能模块103中，蓄能模块103中储存的电能通过第一控制模块1051控制，当发热模块101的温度大于等于目标温度阈值时，第一控制模块1051控制蓄能模块103对制冷件104进行供电，使得制冷件104开始工作，对发热模块101进行散热，降低能耗、提高散热效率。
86.可选地，热电转换模块102与发热模块101的连接处可以设置有隔热层，隔热层可以包括石墨材料和相变材料，相变材料具有恒温吸放热的特点，避免温度瞬间变化对发热模块101的危害，石墨材料具有高导热性能，可以更好的均布吸热。
87.本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述的电池模组。
88.需要说明的是，上述电池模组的实施例的实现方式同样适应于该电子设备的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。
89.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本实用新型实施方式中的方法和装置的范围不限于按所讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
90.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通
技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。