[发明专利]相变控温的电池暖宝及其系统、以及控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于相变控温技术的电池暖宝，包括：箱体；若干储料层，若干储料层上下间隔设置在所述箱体内，所述储料层内部容纳相变储热材料；出水口，若干出水口设置在所述箱体的侧壁上，若干出水口上下间隔设置；本发明公开了一种基于相变控温技术的电池暖宝系统及其控制系统和控制方法。本发明在于选择相变潜热大、相变时体积变化小的相变材料应用到现有电池加热系统，利用相变储热方式取代现有PTC加热方式，冬天为电池供热，夏天快速导出电池热量，获得电池运行稳定的热环境。本发明在于采用热电协同管理技术，将电、热都作为主要控制量，构建冬夏热电控制双模式，通过模式切换完成冬夏季电池热环境的管理。

技术领域

本发明涉及电动汽车电池技术领域。更具体地说，本发明涉及一种相变控温的电池暖宝及其系统、以及控制系统和方法。

背景技术

化石能源的日益枯竭和由此引起的温室气体和污染物排放已成为当今世界各国面临的共同挑战。进入到21世纪，能源与环境危机正在引发新一轮的产业革命和生活方式变革。节能减排和推广普及电动汽车已成为我国重要的产业政策，政府在给予企业经济政策上支持的同时，推出新能源汽车不限行，不限号，不纳税等一系列便民条例。新能源电动汽车在环境能源危机驱动与政策支持的双向作用力下快速发展。由2020年的全国电动汽车的累计销售量可以看出，位于销量最低的九个省市都位于中国北部，拥有全国一小半的人口，但是电动汽车的销售量共计不足2％，这是因为在北方寒冷的冬季，随着温度的降低，所有的新能源汽车的续航都会大幅度缩水，纯电动汽车在低温环境下表现为电池“不耐用”，在极寒的环境下电动汽车存在无法充放电，整车无法启动，空调耗能高的问题。甚至有些车主根本就发动不了电动汽车，“续航缩水”、“不敢开空调”、“夜间自动掉电”、“充电速度慢”等是车主们遇到最多的话题。

电动汽车的性能主要受动力电池的充放电特性和功率特性的影响，而低温条件下锂离子动力电池的充放电效率下降，电池正负极材料活性和内部电解液导电能力下降，内阻增大，在-20℃时电池内阻是25℃时的7-10倍之多且充电容量仅为常温充电容量的51.68％，工作电流变小，对外表现为动力放电容量和电池容量的衰减。当气温降至零下时，对能耗的影响约为10％以上，续航也同比缩水且电池的放电功率会直接减半，电动车冬季的加速性能会损失惨重，制约了纯电动汽车的推广和发展。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于相变控温技术的电池暖宝，基于此，本产品利用相变材料，能有效代替现有电池加热系统中的PTC加热方式，解决PTC加热在风机故障时遇到的功率急剧下降问题，更好地满足新能源汽车动力电池热管理市场的需求，且采用热电协同管理技术使供热散热协同进行。通过不同系统模块之间共享冷却和加热，应用于所需的系统中使电动汽车在冬季夏季不同的工作环境中可以切换不同的工作状态。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于相变控温技术的电池暖宝，包括：

箱体；

若干储料层，若干储料层上下间隔设置在所述箱体内，所述储料层内部容纳相变储热材料；

若干出水口，若干出水口设置在所述箱体的侧壁上，若干出水口上下间隔设置。

优选的是，所述箱体顶部设置有提手、底部设置有四个底座。

优选的是，所述储料层呈波浪形结构。

优选的是，所述相变储热材料为月桂酸、石墨-石蜡、Na₂HPO₄·12H₂O、Na₂SO₄·10H₂O中的一种。