一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置论文和设计-王晓侃

全文摘要

本实用新型公开了一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置。本实用新型中，包括电池、箱体、加热机构、调控机构、第一触头以及弹簧。本实用新型用于在温度较低给电池充电时，在使用前先将电池置于箱体内开始进行充电，同时箱体内的加热机构接入电源，通过加热机构避免对电池的直接接触，然后开始对电池底部进行充分加热，从而能够明显的保障电池的充电环境；且在不需要进行加热充电时，箱体底部的调控机构会在热气压力的作用下进行工作，从而实现对箱体内的加热机构进行控制，能够依据箱体内的温度有效的控制加热温度，保证电池处于最佳的充电温度，提高充电效率。

主设计要求

1.一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置，包括电池（1）和箱体（2），其特征在于：所述箱体（2）内侧固定加热机构（3），且所述箱体（2）底部中心设置调控机构（4）；所述加热机构（3）用以对所述电池（1）的支撑和加热；所述调控机构（4）用以控制所述加热机构（3）的工作；所述调控机构（4）包括调节箱（41）、压力机构（42）、支座（43）、开关（44）以及第二触头（45）；所述调节箱（41）顶部嵌入所述压力机构（42），且所述压力机构（42）的底端转动连接所述开关（44）；所述开关（44）的中部铰接于所述支座（43）顶端，且所述开关（44）背离所述压力机构（42）的一端底面设置第一触头（5）；所述开关（44）折弯处固定弹簧（6），且所述弹簧（6）远离所述开关（44）一端固定于所述调节箱（41）底部；所述调节箱（41）内壁固定第二触头（45），且所述第一触头（5）与所述第二触头（45）贴合电性连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置，其特征在于：所述加热机构（3）包括接线柱（31）、加热板（32）、隔离板（33）、支撑架（34）以及支柱（35）；所述支撑架（34）密封固定于所述箱体（2）内壁；所述加热板（32）和所述隔离板（33）固定于所述支撑架（34）表面；所述第一触头（5）、所述第二触头（45）、所述接线柱（31）以及所述加热板（32）依次串联。

3.如权利要求2所述的一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置，其特征在于：所述加热板（32）和所述隔离板（33）厚度相等，且所述加热板（32）和所述隔离板（33）交错焊接于所述支撑架（34）表面。

4.如权利要求2所述的一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置，其特征在于：所述支柱（35）有四个，且所述支柱（35）为三棱柱，且所述支柱（35）焊接于所述支撑架（34）顶面四角。

5.如权利要求1所述的一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置，其特征在于：所述压力机构（42）包括压力套杆（421）、压力支杆（422）以及气体填充室（423）；所述压力套杆（421）外端部固定连接所述调节箱（41）；所述压力支杆（422）套接于所述压力套杆（421）的内部，且所述压力套杆（421）和所述压力支杆（422）之间空腔区域为气体填充室（423）。

6.如权利要求5所述的一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置，其特征在于：所述压力支杆（422）长度大于所述压力套杆（421）长度，且所述压力支杆（422）底端铰接所述开关（44）。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电动汽车设备技术领域，具体为一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置。

背景技术

随着我国科技的不断发展，现在有更多电动汽车进行了投入使用，现有电动汽车采用超级电容的技术，超级电容的容量比通常的电容器大得多；由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也称作“电容电池”或说“黄金电池”。

电动汽车在日常使用中，通常会遇到一些低温环境，在这种环境下，由于该种电池是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构，从而获取的超大容量，在低温环境中将会抑制电池内部的活性，影响电池容量，致使电池在充电时电量不能达到最大化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决在低温下电动车充电效率低的问题，提供一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置。

本实用新型采用的技术方案如下：包括电池和箱体；所述箱体内侧固定加热机构，且所述箱体底部中心设置调控机构；所述加热机构用以对所述电池的支撑和加热；所述调控机构用以实时控制所述加热机构的工作；所述调控机构包括调节箱、压力机构、支座、开关以及第二触头；所述调节箱顶部嵌入所述压力机构，且所述压力机构顶端与所述调节箱顶部平齐；所述开关铰接于所述支座顶端，且所述开关一端设置所述第二触头；所述开关折弯处固定弹簧，且所述弹簧远离所述开关一端固定于所述调节箱底部；所述调节箱内壁固定第一触头，且所述第一触头与所述第二触头接触连接。

其中，所述加热机构包括接线柱、加热板、隔离板、支撑架以及支柱；所述支撑架密封固定于所述箱体内壁；所述加热板和所述隔离板厚度相等，且所述加热板和所述隔离板交错焊接于所述支撑架侧壁。

其中，所述支柱有四个，且所述支柱为三棱柱，且所述支柱焊接于所述支撑架顶部四角。

其中，所述压力机构包括压力套杆、压力支杆以及惰性气体；所述压力套杆侧壁密封嵌入所述调节箱，且所述压力支杆套接于所述压力套杆，且所述压力套杆和所述压力支杆之间充入所述惰性气体；所述压力支杆长度大于所述压力套杆长度，且所述压力支杆底端铰接所述开关。

其中，所述接线柱设于所述支撑架底部，且所述接线柱电性连接所述调控机构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，电动车的电池放入箱体内四角的支柱上，低温环境下，在对电动车电池进行充电时，将使箱体内的加热机构接通工作，在加热过程中，支撑柱将电池底部大面积悬空，避免电池的直接接触，并且对使电池受热更加均匀。

2、本实用新型中，在加热机构的温度调节下，能够将电池加热到最适合的充电温度，从而使得活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构内部活性增加，扩大电池内部容量，提高充电效率。

3、本实用新型中，开关在弹簧的拉力作用下，第一触头和第二触头接触，使得加热机构的电路接通，在加热到适宜温度后，热气压会推动压力套杆中的压力支杆伸出，从而推动开关在有第二触头一端上升，从而使加热机构停止工作，有助于电池在最适宜的温度下进行充电。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意简图；

图2为本实用新型中加热机构结构示意简图；

图3为本实用新型中调控机构结构示意简图；

图4为本实用新型中压力机构结构示意简图。

图5为本实用新型中A处放大结构示意简图。

图中标记：1、电池；2、箱体；3、加热机构；31、接线柱；32、加热板；33、隔离板；34、支撑架；35、支柱；4、调控机构；41、调节箱；42、压力机构；421、压力套杆；422、压力支杆；423、气体填充室；43、支座；44、开关；45、第二触头；5、第一触头；6、弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-5，一种基于超级电容的纯电动汽车能量控制装置，包括电池1和箱体2，所述箱体2内侧固定加热机构3，且所述箱体2底部中心设置调控机构4；所述加热机构3用以对所述电池1的支撑和加热；所述调控机构4用以控制所述加热机构3的工作；所述调控机构4包括调节箱41、压力机构42、支座43、开关44以及第二触头45；所述调节箱41顶部嵌入所述压力机构42，且所述压力机构42的底端转动连接所述开关44；所述开关44的中部铰接于所述支座43顶端，且所述开关44背离所述压力机构42的一端底面设置第一触头5；所述开关44折弯处固定弹簧6，且所述弹簧6远离所述开关44一端固定于所述调节箱41底部；所述调节箱41内壁固定第二触头45，且所述第一触头5与所述第二触头45贴合电性连接。

进一步的，所述加热机构3包括接线柱31、加热板32、隔离板33、支撑架34以及支柱35；所述支撑架34密封固定于所述箱体2内壁；所述加热板32和所述隔离板33固定于所述支撑架34表面；所述第一触头5、所述第二触头45、所述接线柱31以及所述加热板32依次串联；加热板32可使使电池1在充电过程中，能够实现对电池底部的均匀加热；隔离板33能够避免各个加热板32接触，保证各个加热板32运行中的安全性。

进一步的，所述加热板32和所述隔离板33厚度相等，且所述加热板32和所述隔离板33交错焊接于所述支撑架34表面；通过交错焊接的方式可使得隔离板33的隔离效果更好，避免热量过于聚集，使得制热更为均匀。

进一步的，所述支柱35有四个，且所述支柱35为三棱柱，且所述支柱35焊接于所述支撑架34顶面四角；支撑架34的四角采用三棱柱形状的支柱35，能够稳定的支撑放入的电池1，保证了结构的稳定性，支柱35还可表面电池与加热板32直接贴合，起到分隔作用。

进一步的，所述压力机构42包括压力套杆421、压力支杆422以及气体填充室423；所述压力套杆421外端部固定连接所述调节箱41；所述压力支杆422套接于所述压力套杆421的内部，且所述压力套杆421和所述压力支杆422之间空腔区域为气体填充室423；所述压力支杆422长度大于所述压力套杆421长度，且所述压力支杆422底端铰接所述开关44；填充气体为氨气，氨气可在加热板32工作中受热膨胀，当膨胀至一定限度后，会向下挤压压力支杆422，进而在杠杆原理的作用下，使得另一端的第一触头5与第二触头45分离，加热板32断电停止加热，从而避免加热板32加热至过高状态，而当温度下降至一定值时，氨气压力变小，在弹簧6带动下两个触头再次贴合接触，使得加热板32再次工作，实现在恒定温度下充电，保证充电效率。

工作原理：本实用新型在使用前，先将电池1置于箱体2内的支柱35上，在使用时给电池1进行充电，如果环境温度较低，不能够达到电池1充电的适宜温度，此时箱体2内的加热机构3同时接入电源，此时支撑架34内部固定的隔离板33中间交错的加热板32开始对电池1底部进行充分加热，从而能够使电池1处于适宜的充电环境，随着温度的上升，在不需要进行加热充电时，因为温度上升，使得氨气受热膨胀，增大气压，使得压力支杆422从压力套杆421中伸出，带动支座43上的开关44向下移动，将第二触头45和第一触头5分离，同时弹簧6在开关44的作用下进行拉伸，由于接线柱31与第一触头5电性连接，从而使加热机构3断开连接停止工作，保证电池1处于最佳的充电温度，提高充电效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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