一种应急温控机械阀门、电池及温控方法

本发明属于电池温控，具体涉及一种应急温控机械阀门、电池及温控方法。

背景技术：

1、新能源电动汽车的发展越来越快，其销量与保有量都在快速上升。新能源电动汽车在高温环境、低温环境时行驶里程会降低，安全性能变差。电池作为新能源汽车的三大主件之一，其性能直接决定新能源汽车的性能，但在追求高性能的同时，也会伴随一定安全隐患，比如能量密度越高，发生热失控的风险越大。促使业内学者从机理、性能、抑制方法等方面研究动力电池的热失控问题。随着研究的不断深入、完善，发现喷射冷却技术能够有效降低电池的燃爆危险。但是目前多数应急降温阀门对温度的检测来源于温度传感器，温度传感器将采集的信号传递给控制系统进行阀门开关的控制。对于电池组降温这一方面而言，电池组内的电流以及磁场会对温度传感器检测的准确度产生干扰。同时，温度传感器以及控制系统需要供电维持运作，当供电系统故障时，电控温控系统将出现失效风险，可靠性较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种应急温控机械阀门，采用机械方式实现温度检测及冷却介质的释放，更加稳定、可靠。

2、本发明还提供了一种应用上述应急温控机械阀门的电池。

3、本发明还提供一种应用上述应急温控机械阀门的温控方法。

4、根据本发明第一方面实施例的应急温控机械阀门，包括：

5、热控膨胀部，所述热控膨胀部设有膨胀腔和阀体，所述膨胀腔内填充有受热介质，所述阀体穿设在所述热控膨胀部上并延伸至所述膨胀腔，所述受热介质在所处环境温度超过预设温度阈值时膨胀或收缩而带动所述阀体移动；

6、冷却部，所述冷却部设有介质腔和用于控制所述介质腔开闭的阀板，所述介质腔内填充有冷却介质；

7、联动组件，所述联动组件设于所述阀体和所述阀板之间，用于根据所述阀体的移动控制所述阀板的开闭。

8、根据本发明实施例的应急温控机械阀门，至少具有以下有益效果：

9、采用上述结构设置的应急温控机械阀门，热控膨胀部受热即可使得膨胀腔内的受热介质膨胀或者收缩，进而带动阀体移动，通过联动组件带动阀板打开介质腔释放冷却介质。整个温控过程采用的机械联动方式以及受热介质自身的性能，工作更加稳定可靠。相比于传统的电控检测的方式而言，避免了受内部电场、磁场影响的问题，具有温控及时性。相比于传统的温感机械开关而言，可以避免机械开关部分先降温而导致提前闭合，电池模组降温不充分的情况。本发明的应急温控机械阀门提高了应急降温的可靠性，节约了维护成本。

10、根据本发明的一些实施方式，所述联动组件包括：

11、限位引导部，所述限位引导部连接所述阀体，所述限位引导部设有引导路径；

12、连杆，所述连杆一端连接所述阀板，另一端活动配装于所述引导路径内，用于在所述阀体因所述受热介质受热而带动所述限位引导部移动设定距离后或者移动过程中打开所述阀板，以及在所述阀体因所述受热介质冷却而带动所述限位引导部移动设定距离后或者移动过程中关闭所述阀板。

13、根据本发明的一些实施方式，所述热控膨胀部位于所述冷却部的上方，所述引导路径包括开阀引导路径和闭阀引导路径，所述开阀引导路径水平设于所述闭阀引导路径上方，所述闭阀引导路径的上端连接所述开阀引导路径远离所述热控膨胀部的一端，所述闭阀引导路径的下端沿靠近所述热控膨胀部的方向向下倾斜延伸，所述限位引导部在所述开阀引导路径远离所述闭阀引导路径的一端设有导通所述闭阀引导路径下端的重力回落路径，所述连杆的上端在所述限位引导部移动设定距离后能够通过所述重力回落路径回落至所述闭阀引导路径。

14、根据本发明的一些实施方式，所述限位引导部在所述开阀引导路径与所述闭阀引导路径的连接处设有单向阀板，所述单向阀板能够向上翻转而使得所述连杆的上端仅能够从所述闭阀引导路径进入所述开阀引导路径。

15、根据本发明的一些实施方式，所述连杆的上端设有配重头部，所述配重头部的宽度大于所述连杆的杆段部分。

16、根据本发明的一些实施方式，所述限位引导部设有：

17、阀座，所述阀座一端固定连接所述阀体，另一端水平延伸形成水平引导板，所述水平引导板沿所述阀体的移动方向开设有供所述连杆的杆段部分穿过的第一让位槽，所述阀座对应所述第一让位槽的上方设有供所述配重头部穿过的第一让位口，从而通过所述水平引导板及所述第一让位槽的上方空间形成所述开阀引导路径；

18、倾斜引导板，所述倾斜引导板倾斜设置于所述水平引导板远离所述阀体的一端，所述倾斜引导板的下端相对于上端靠近所述阀体，从而通过所述倾斜引导板形成所述闭阀引导路径。

19、根据本发明的一些实施方式，所述水平引导板远离阀体的一端设有第二让位口，所述阀座在所述水平引导板的下方设有l形的加强板，所述加强板的竖直板面设有供所述配重头部穿过的第二让位槽，所述倾斜引导板的下端连接所述加强板、上端连接所述第二让位口远离所述阀座的一端，所述单向阀板转动设于所述第二让位口靠近所述阀座的一端，并且常态下闭合所述第二让位口。

20、根据本发明的一些实施方式，所述水平引导板在所述第二让位口远离所述阀座的一端设有延伸段，所述延伸段的末端向上凸起设置有限位部，所述倾斜引导板和所述延伸段设有导通的第三让位槽，所述第三让位槽与所述连杆的杆段部分尺寸适配。

21、根据本发明第二方面实施例的电池，其设有上述任一种结构的应急温控机械阀门。

22、根据本发明第三方面实施例的电池温控方法，其应用上述应急温控机械阀门，具体包括：将所述应急温控机械阀门设于电池仓内或者电池包的外壳内，将所述冷却部远离所述阀板的一端延伸至电池仓外或者电池包的外壳外并连接冷却介质源，当所述受热介质所处的环境温度超过预设温度阈值时进行膨胀，推动所述阀体，进而通过所述联动组件带动所述阀板打开所述介质腔释放冷却介质，当所述受热介质所处的环境温度低于预设温度阈值时进行收缩，带动所述阀体，进而通过所述联动组件带动所述阀板关闭所述介质腔。

23、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种应急温控机械阀门，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的应急温控机械阀门，其特征在于，所述联动组件包括：

3.根据权利要求2所述的应急温控机械阀门，其特征在于，所述热控膨胀部位于所述冷却部的上方，所述引导路径包括开阀引导路径和闭阀引导路径，所述开阀引导路径水平设于所述闭阀引导路径上方，所述闭阀引导路径的上端连接所述开阀引导路径远离所述热控膨胀部的一端，所述闭阀引导路径的下端沿靠近所述热控膨胀部的方向向下倾斜延伸，所述限位引导部在所述开阀引导路径远离所述闭阀引导路径的一端设有导通所述闭阀引导路径下端的重力回落路径，所述连杆的上端在所述限位引导部移动设定距离后能够通过所述重力回落路径回落至所述闭阀引导路径。

4.根据权利要求3所述的应急温控机械阀门，其特征在于，所述限位引导部在所述开阀引导路径与所述闭阀引导路径的连接处设有单向阀板，所述单向阀板能够向上翻转而使得所述连杆的上端仅能够从所述闭阀引导路径进入所述开阀引导路径。

5.根据权利要求4所述的应急温控机械阀门，其特征在于，所述连杆的上端设有配重头部，所述配重头部的宽度大于所述连杆的杆段部分。

6.根据权利要求5所述的应急温控机械阀门，其特征在于，所述限位引导部设有：

7.根据权利要求6所述的应急温控机械阀门，其特征在于，所述水平引导板远离阀体的一端设有第二让位口，所述阀座在所述水平引导板的下方设有l形的加强板，所述加强板的竖直板面设有供所述配重头部穿过的第二让位槽，所述倾斜引导板的下端连接所述加强板、上端连接所述第二让位口远离所述阀座的一端，所述单向阀板转动设于所述第二让位口靠近所述阀座的一端，并且常态下闭合所述第二让位口。

8.根据权利要求7所述的应急温控机械阀门，其特征在于，所述水平引导板在所述第二让位口远离所述阀座的一端设有延伸段，所述延伸段的末端向上凸起设置有限位部，所述倾斜引导板和所述延伸段设有导通的第三让位槽，所述第三让位槽与所述连杆的杆段部分尺寸适配。

9.一种电池，其特征在于，设有权利要求1至8任一项所述的应急温控机械阀门。

10.一种温控方法，其特征在于，应用权利要求1至8任一项所述的应急温控机械阀门，具体包括：将所述应急温控机械阀门设于电池仓内或者电池包的外壳内，将所述冷却部远离所述阀板的一端延伸至电池仓外或者电池包的外壳外并连接冷却介质源，当所述受热介质所处的环境温度超过预设温度阈值时进行膨胀，推动所述阀体，进而通过所述联动组件带动所述阀板打开所述介质腔释放冷却介质，当所述受热介质所处的环境温度低于预设温度阈值时进行收缩，带动所述阀体，进而通过所述联动组件带动所述阀板关闭所述介质腔。

技术总结
本发明提供了一种应急温控机械阀门、电池及温控方法。应急温控机械阀门包括热控膨胀部、冷却部和联动组件。热控膨胀部受热即可使得膨胀腔内的受热介质膨胀或者收缩，进而带动阀体移动，通过联动组件带动阀板打开介质腔释放冷却介质。整个温控过程采用的机械联动方式以及受热介质自身的性能，工作更加稳定可靠。相比于传统的电控检测的方式而言，避免了受内部电场、磁场影响的问题，具有温控及时性。相比于传统的温感机械开关而言，可以避免机械开关部分先降温而导致提前闭合，电池模组降温不充分的情况。本发明的应急温控机械阀门提高了应急降温的可靠性，节约了维护成本。

技术研发人员：王鹏,杜晶帅,高玄,郑鑫,樊至卿,高士奇,吴光亮
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15