供电装置及供电系统的制作方法

本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种供电装置及供电系统。

背景技术：

随着电子技术的快速发展，电池的应用领域也越来越广。然而就电池本身而言，尚且存在着很多技术问题需要解决，其中，电池的使用寿命及容量衰减问题便是一个重要的问题。

电池的使用寿命及容量衰减与电池的温度差异有着密切关系。电池模组的装载空间有限，若模组包含的单体电池数目较大，单体电池必然均匀紧密排列连接。当电池模组被应用于各种不同的场景(比如，汽车加速，汽车过弯道等)时，电池模组会以不同倍率放电，以不同生热速率产生大量热量，但受空间影响，热量分布不均匀。

而由于发热单体电池的密集摆放，电池模组的中间区域必然热量聚集较多，边缘区域较少，这样必然会使得电池模组中周边的单体电池与中间的单体电池出现温差，导致各单体电池内阻和容量不一致。如果长时间累积，会造成部分单体电池过充电和过放电，进而影响单体电池的寿命与性能，并造成安全隐患。并且，在低温下，单体电池内部的电化学反应由于受温度影响不能够正常运行，需要对单体电池进行加热保温处理。

目前而言，市面上对于上述情况中的电池的处理方案是通过加热膜对电池的中部进行加热保温处理，但这种方法无法就电池两极进行加热保温处理，加热保温效果差，使得电池无法快速恢复正常运行的状态。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种供电装置及供电系统，其能够从电池两极开始，对电池进行加热保温效果强的加热保温处理，使电池快速恢复到正常运行的状态。

就供电装置而言，本发明较佳的实施例提供一种供电装置。所述供电装置包括：

电池模组、第一固定板及第二固定板；

所述电池模组包括多个电池单体，每个所述电池单体的一端与所述第一固定板固定相连，另一端与所述第二固定板固定相连；

所述第一固定板包括第一加热件，所述第一加热件设置在所述第一固定板上，以对所述多个电池单体与所述第一固定板固定连接的一端进行加热；

所述第二固定板包括第二加热件，所述第二加热件设置在所述第二固定板上，以对所述多个电池单体与所述第二固定板固定连接的一端进行加热。

在本发明较佳的实施例中，上述第一固定板还包括第一电源接口，所述第一电源接口设置在所述第一固定板上，并相对于所述第一固定板外露，所述第一电源接口与所述第一加热件连接，以在所述第一电源接口外接电源时，为所述第一加热件提供能量；

所述第二固定板还包括第二电源接口，所述第二电源接口设置在所述第二固定板上，并相对于所述第二固定板外露，所述第二电源接口与所述第二加热件连接，以在所述第二电源接口外接电源时，为所述第二加热件提供能量。

在本发明较佳的实施例中，上述第一固定板上开设有用于固定所述电池模组中各个电池单体的第一通孔；所述第二固定板上开设有与所述第一通孔相对应的第二通孔，所述第二通孔配合所述第一通孔对所述电池模组中各个电池单体进行固定。

在本发明较佳的实施例中，上述第一加热件环绕在所述第一固定板的第一通孔周围，所述第二加热件环绕在所述第二固定板的第二通孔周围。

在本发明较佳的实施例中，上述第一加热件在不同的所述第一通孔周围绕线的密度不同；所述第二加热件在不同的所述第二通孔周围绕线的密度不同。

在本发明较佳的实施例中，上述第一加热件包括至少两根加热丝，所述至少两根加热丝相互连接构成所述第一加热件，所述第二加热件包括至少两根加热丝，所述至少两根加热丝相互连接构成所述第二加热件，其中，所述第一加热件中的至少两根加热丝的发热功率不同，所述第二加热件中的至少两根加热丝的发热功率不同。

在本发明较佳的实施例中，上述供电装置还包括用于对所述电池模组进行导电的第一导电板和第二导电板，所述第一导电板设置在所述第一固定板上远离所述电池模组的一侧，所述电池模组中各个电池单体的正极通过所述第一通孔与所述第一导电板电性连接，所述第二导电板设置在所述第二固定板上远离所述电池模组的一侧，所述电池模组中各个电池单体的负极通过所述第二通孔与所述第二导电板电性连接，所述第一导电板配合所述第二导电板以对所述电池模组进行导电。

在本发明较佳的实施例中，上述第一固定板上远离所述电池模组的一侧设置有用于固定所述第一导电板的第一安装孔，所述第一固定板和所述第一导电板通过所述第一安装孔固定连接；

所述第二固定板上远离所述电池模组的一侧设置有用于固定所述第二导电板的第二安装孔，所述第二固定板和所述第二导电板通过所述第二安装孔固定连接。

在本发明较佳的实施例中，上述供电装置还包括用于对所述电池模组进行导热的第一绝缘导热层和第二绝缘导热层，所述第一绝缘导热层设置在所述第一固定板和所述第一导电板之间，所述第二绝缘导热层设置在所述第二固定板和所述第二导电板，所述第一绝缘导热层配合所述第二绝缘导热层对所述电池模组进行导热。

就供电系统而言，本发明较佳的实施例还提供一种供电系统。所述供电系统包括用电设备及上述的供电装置，所述供电装置中的电池模组与所述用电设备电性连接，为所述用电设备供电。

相对于现有技术而言，本发明较佳的实施例提供的供电装置及供电系统具有以下有益效果：所述供电装置及供电系统通过分别设置在与电池模组两端固定连接的第一固定板和第二固定板上的第一加热件和第二加热件，可在电池模组中的电池单体的热量分布不均匀时从电池单体的两端出发对所述电池单体进行加热保温效果好的加热保温处理，使所述电池单体快速恢复并保持在正常运行的工作状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明较佳的实施例提供的一种供电装置的装配结构示意图。

图2为图1所示的供电装置的分解示意图。

图3为本发明较佳的实施例提供的图2中所示的第一加热件的一种分布示意图。

图4为本发明较佳的实施例提供的图2中所示的第一加热件的另一种分布示意图。

图5为本发明较佳的实施例提供的一种供电系统的方框示意图。

图标：100-供电装置；110-第一固定板；111-第一加热件；112-第一电源接口；113-第一通孔；114-第一安装孔；120-第二固定板；121-第二加热件；122-第二电源接口；123-第二通孔；124-第二安装孔；130-电池模组；131-电池单体；140-第一导电板；150-第二导电板；160-第一绝缘导热层；170-第二绝缘导热层；200-用电设备；10-供电系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。

如何提供一种可在电池模组中的电池单体的热量分布不均匀时从电池单体的两端出发对所述电池单体进行加热保温，使所述电池单体快速恢复并保持在正常运行的工作状态的供电装置及供电系统，对本领域技术人员而言，是急需解决的技术问题。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，是本发明较佳的实施例提供的一种供电装置100的装配结构示意图。在本发明实施例中，所述供电装置100包括：第一固定板110、第二固定板120及电池模组130。所述电池模组130的两端分别与所述第一固定板110和所述第二固定板120固定连接。

在本发明实施例中，所述电池模组130包括多个电池单体131，每个所述电池单体131的一端与所述第一固定板110固定相连，另一端与所述第二固定板120固定相连。其中，所述电池单体131可以是，但不限于，锂电池、碱性电池、标准电池等。在本实施例中，所述电池单体131优选为锂电池。

在本实施例中，所述电池模组130可以让所述电池模组130的正极总端与所述第一固定板110固定连接，让所述电池模组130的负极总端与所述第二固定板120固定连接；也可以让所述电池模组130的正极总端与所述第二固定板120固定连接，让所述电池模组130的负极总端与所述第一固定板110固定连接。优选地，所述电池模组130的正极总端与所述第一固定板110固定连接，所述电池模组130的负极总端与所述第二固定板120固定连接。

其中，所述电池模组130的正极总端为所述多个电池单体131的正极端的总体集合，所述电池模组130的负极总端为所述多个电池单体131的负极端的总体集合。

请参照图2，为图1所示的供电装置100的分解示意图。在本发明实施例中，所述第一固定板110上开设有用于固定所述电池模组130中各个电池单体131的第一通孔113，具体的，所述第一通孔113开设于所述第一固定板110上与所述电池模组130相连的一侧。

在本实施例中，所述第一通孔113与所述电池单体131是匹配的，所述电池单体131可通过所述第一通孔113均匀排列在与所述第一固定板110相连的一侧。所述电池单体131在所述第一固定板110上与所述电池模组130相连的侧面所在的平面上的横截面形状不受限制，可以是，但不限于，矩形、正方形、椭圆形及圆形等。在本发明实施例中，所述电池单体131的横截面形状优选为圆形。

在本实施例中，所述第一通孔113在垂直于所述第一固定板110上与所述电池模组130相连的侧面的平面上的横截面形状可以是矩形，也可以是“凸”字形。在本实施例中，所述第一通孔113的横截面形状优选为“凸”字形。

在本发明实施例中，所述第二固定板120上开设有与所述第一通孔113相对应的第二通孔123，所述第二通孔123配合所述第一通孔113对所述电池模组130中各个电池单体131进行固定。

在本实施例中，所述第二通孔123在所述第二固定板120上开设的位置与所述第一通孔113在所述第一固定板110上开设的位置是相互对应的，且所述第二通孔123与所述电池单体131是匹配的，第二通孔123配合所述第一通孔113可将所述电池单体131均匀排列在所述电池单体131与所述第二固定板120相连的一侧，并将所述电池单体131固定。

在本实施例中，所述第二通孔123在垂直于所述第二固定板120上与所述电池模组130相连的侧面的平面上的横截面形状可以是矩形，也可以是倒“凸”字形。在本实施例中，所述第二通孔123的横截面形状优选为倒“凸”字形。

在本发明实施例中，所述第一固定板110包括用于对所述电池模组130进行加热保温处理的第一加热件111。所述第一加热件111设置在所述第一固定板110上，以对所述多个电池单体131与所述第一固定板110固定连接的一端进行加热。在本实施例的一种实施方式中，所述第一固定板110上预留有用于放置所述第一加热件111的沟壑状纹路，所述第一加热件111设置于所述沟壑状纹路中，通过胶粘或盖板将所述第一加热件111内嵌在所述第一固定板110内。

在本实施例中，所述第一加热件111环绕在所述第一固定板110的第一通孔113周围。当所述电池单体131通过所述第一通孔113与所述第一固定板110固定连接时，环绕在所述第一通孔113周围的所述第一加热件111将对与所述第一通孔113对应的电池单体131进行加热保温处理，使所述电池模组130的热量分布变得均匀，快速恢复所述电池模组130正常运行的工作状态。

在本实施例中，所述第一加热件111在不同的所述第一通孔113周围绕线的密度不同。具体地，在本实施例中，各个电池单体131通过各自对应的不同的均匀排列的第一通孔113与所述第一固定板110固定连接，以组成电池模组130。当所述电池模组130被应用于各种不同的场景(比如，汽车过弯道)时，所述电池模组130中的各个电池单体131会以不同的倍率进行放电，以不同的生热率产生大量的热量，但由于电池单体131受到与其对应的所述第一通孔113的限定，从整个电池模组130来看，热量分布不均匀。

而由于发热的电池单体131的密集而规律的摆放和热力学原理，在所述电池模组130的中间区域的热量必然是聚集较多的区域，而所述电池模组130的边缘区域的热量较少，这样必然会产生电池模组130中周边的电池单体131与电池模组130中间区域的电池单体131之间出现温差，导致各电池单体131的内阻和容量的不一致，进而导致部分电池单体131会产生过充电或过放电的现象，影响电池单体131的寿命和性能。

为此，在本实施例中，所述第一加热件111在所述电池模组130中的周边区域的电池单体131所对应的第一通孔113周围绕线的密度大于所述第一加热件111在所述电池模组130中的中间区域的电池单体131所对应的第一通孔113周围绕线的密度，具体的布局方式可参照图3和图4。所述第一加热件111在所述电池模组130的周边区域产生的热量大于所述第一加热件111在所述电池模组130的中间区域产生的热量，以使所述电池模组130的热量分布变得均匀，逐步恢复所述电池模组130正常运行的工作状态。

在本实施例中，所述第一加热件111包括至少两根加热丝，所述至少两根加热丝相互连接构成所述第一加热件111。

在本实施例中，所述第一加热件111中的至少两根加热丝的发热功率不同。与上述的第一加热件111在不同的所述第一通孔113周围绕线的密度不同类似，构成所述第一加热件111的至少两根加热丝中在所述电池模组130中的周边区域的电池单体131所对应的第一通孔113周围绕线的加热丝属于发热功率较高的加热丝，所述第一加热件111中在所述电池模组130中属于中间区域的电池单体131所对应的第一通孔113周围绕线的加热丝属于发热功率较低的加热丝，且所述加热丝的发热功率从所述电池模组130的周边区域向所述电池模组130的中间区域由高到低逐步递减，可使所述电池模组130的热量分布在较短的时间内变得均匀，使所述电池模组130逐步恢复并保持在正常运行的工作状态。

在本发明实施例中，所述第二固定板120包括用于对所述电池模组130进行加热保温处理的第二加热件121，所述第二加热件121设置在所述第二固定板120上，以对所述电池模组130中多个电池单体131与所述第二固定板120固定连接的一端进行加热。在本实施例的一种实施方式中，所述第二固定板120上预留有用于放置所述第二加热件121的沟壑状纹路，所述第二加热件121设置于所述沟壑状纹路中，通过胶粘或盖板将所述第二加热件121内嵌在所述第二固定板120内。

在本实施例中，与所述第一加热件111类似，所述第二加热件121环绕在所述第二固定板120的第二通孔123周围，且所述第二加热件121在不同的所述第二通孔123周围绕向的密度不同。具体地，所述第二加热件121在所述电池模组130中的周边区域的电池单体131所对应的第二通孔123周围绕线的密度大于所述第二加热件121在所述电池模组130中的中间区域的电池单体131所对应的第二通孔123周围绕线的密度。

在本实施例中，所述第二加热件121包括至少两根加热丝，所述至少两根加热丝相互连接构成所述第二加热件121。

在本实施例中，所述第二加热件121中的至少两根加热丝发热功率不同。具体地，与构成所述第一加热件111的至少两根加热丝类似，构成所述第二加热件121的至少两根加热丝中在所述电池模组130中的周边区域的电池单体131所对应的第二通孔123周围绕线的加热丝为发热功率较高的加热丝，在所述电池模组130中的中间区域的电池单体131所对应的第二通孔123周围绕线的加热丝为发热功率较小的加热丝。

在本实施例中，所述第一加热件111与所述第二加热件121的布局方式可以不同，例如，所述第一加热件111可以采用如图3所示的布局方式，所述第二加热件121可以采用如图3或图4所示的布局方式，两者并不冲突。所述第二加热件121配合所述第一加热件111对所述电池模组130中各个电池单体131进行加热保温处理，使所述电池模组130快速恢复并保持在正常运行的工作状态。

在本实施例中，所述加热丝由导电材料制成，所述加热丝可以是，但不限于，铁铬铝电热丝、镍铬电热丝等。

在本发明实施例中，所述第一固定板110还包括第一电源接口112。所述第一电源接口112设置在所述第一固定板110上，并相对于所述第一固定板110外露，所述第一电源接口112与所述第一加热件111电性连接，以在所述第一电源接口112外接电源时，为所述第一加热件111提供能量。

在本发明实施例中，所述第二固定板120还包括第二电源接口122。所述第二电源接口122设置在所述第二固定板120上，并相对于所述第二固定板120外露，所述第二电源接口122与所述第二加热件121电性连接，以在所述第二电源接口122外接电源时，为所述第二加热件121提供能量。

在本实施例中，所述第一固定板110上远离所述电池模组130的一侧设置有用于固定所述第一导电板140的第一安装孔114，所述第一固定板110和所述第一导电板140通过所述第一安装孔114固定连接。

所述第一安装孔114可以是通孔，也可以是不通孔。当所述第一安装孔114是通孔时，所述第一导电板140可通过与所述第一安装孔114匹配的螺钉或螺栓与所述第一固定板110固定连接；当所述第一安装孔114是不通孔时，所述第一导电板140可通过与所述第一安装孔114匹配的螺钉与所述第一固定板110固定连接。在本实施例中，所述第一安装孔114优选为通孔。

在本实施例中，所述第二固定板120上远离所述电池模组130的一侧设置有用于固定所述第二导电板150的第二安装孔124，所述第二固定板120和所述第二导电板150通过所述第二安装孔124固定连接。

所述第二安装孔124可以是通孔，也可以是不通孔。当所述第二安装孔124是通孔时，所述第二导电板150可通过与所述第二安装孔124匹配的螺钉或螺栓与所述第二固定板120固定连接；当所述第二安装孔124是不通孔时，所述第二导电板150可通过与所述第二安装孔124匹配的螺钉与所述第二固定板120固定连接。在本实施例中，所述第二安装孔124优选为通孔。

在本发明实施例中，所述供电装置100还可以包括用于对所述电池模组130进行导热的第一绝缘导热层160和第二绝缘导热层170。所述第一绝缘导热层160设置在所述第一固定板110与所述第一导电板140之间，所述第二绝缘导热层170设置在所述第二固定板120与所述第二导电板150之间。所述第一绝缘导热层160配合所述第二绝缘导热层170可对所述电池模组130产生的热量进行传导，使减小所述电池模组130内部的温度差异，同时也对所述第一加热件111和所述第二加热件121产生的热量进行传导，加快所述电池模组130恢复到正常运行的工作状态，使所述电池模组130的内部温度保持平衡，保证所述电池模组130的电压输出平稳性。

在本实施例中，所述第一绝缘导热层160和第二绝缘导热层170还可以在所述电池模组130中的电池单体131发生爆喷时，对发生爆喷的所述电池单体131进行绝缘隔离，避免爆喷的电池单体131波及其他正常运行的电池单体131，防止所述电池模组130因此产生爆炸，影响对所述电池模组130的使用。在本实施例中，可以选择绝缘导热硅胶垫作为所述第一绝缘导热层160和第二绝缘导热层170。

绝缘导热硅胶垫具有一定的柔韧性、优良的绝缘性、压缩性、表面天然的粘性，专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘、减震等作用，能够满足设备小型化及超薄化的设计要求，是极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广，是一种极佳的导热填充材料。

请参照图5，是本发明较佳的实施例提供的一种供电系统10的方框示意图。所述供电系统10包括上述的供电装置100及用电设备200。所述供电装置100中的电池模组130与所述用电设备200电性连接，为所述用电设备200供电。

在本发明实施例中，所述用电设备200可以是，但不限于，纯电动以及混合动力汽车。

综上所述，本发明实施例提供的供电装置及供电系统。所述供电装置及供电系统通过分别设置在与电池模组两端固定连接的第一固定板和第二固定板上的第一加热件和第二加热件，可在电池模组中的电池单体的热量分布不均匀时从电池单体的两端出发对所述电池单体进行加热保温效果好的加热保温处理，使所述电池单体快速恢复并保持在正常运行的工作状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。