一種動(dòng)力電池組及其熱管理系統(tǒng)和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池組及其熱管理系統(tǒng)和控制方法，尤其是涉及電動(dòng)車輛上的動(dòng)力電池組及其熱管理系統(tǒng)和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越迅速，對能源的需求也有極大的提升，新能源技術(shù)的應(yīng)用呼聲越來越高，目前在汽車行業(yè)中，純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)的出現(xiàn)，解決了一部分能源問題，動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車上動(dòng)力來源，其組成的電池組是汽車主要的儲(chǔ)能裝置，是電動(dòng)汽車的核心部件之一，是直接影響到電動(dòng)汽車的性能和安全。由于車輛上空間有限，電池在工作中會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生大量的熱量受到空間的影響而積累起來，電池溫度過高和每個(gè)位置上的溫度不均都會(huì)影響電池的壽命和性能，現(xiàn)有的技術(shù)一種是采用風(fēng)冷的方式對電池包進(jìn)行散熱，由于電池包一般放在車輛的下方車艙內(nèi)，對電池的溫度控制不容易，在夏天的時(shí)候，經(jīng)過暴曬和馬路上的熱氣，不管是車艙內(nèi)還是車外，溫度都很高，造成冷卻效果不明顯。另外一種的直接液冷對電池包進(jìn)行散熱，雖然效果比風(fēng)冷要好，但是并不那么高效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種散熱性好的動(dòng)力電池組。
[0004]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)在電池組充放電的情況下，對動(dòng)力電池進(jìn)行散熱、保溫、溫度控制等高效的熱管理。
[0005]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)的控制方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種動(dòng)力電池組，包括電池包以及設(shè)在電池包內(nèi)的兩個(gè)以上的電池組模塊，每個(gè)電池組模塊包括盒體和設(shè)在盒體內(nèi)的多塊電池單體，所述電池單體的前后表面緊貼有板式散熱管，每塊電池單體上至少有一個(gè)板式散熱管的表面緊貼有板式換熱器，所有的板式換熱器依次串接。
[0007]進(jìn)一步地，所述盒體的底部設(shè)有凹槽，每塊電池單體嵌于凹槽之中。
[0008]進(jìn)一步地，所述板式散熱管通過導(dǎo)熱粘合劑粘合在電池單體的表面。
[0009]進(jìn)一步地，所述盒體采用封閉的結(jié)構(gòu)形式，盒體內(nèi)填充有相變材料。
[0010]進(jìn)一步地，所述板式散熱管包括外殼和毛細(xì)芯，毛細(xì)芯設(shè)在外殼內(nèi)，所述毛細(xì)芯內(nèi)的空腔為蒸汽腔，所述外殼上設(shè)有與毛細(xì)芯連通的注液口。
[0011]進(jìn)一步地，所述板式換熱器以可拆連接的形式緊貼在板式散熱管的表面。
[0012]進(jìn)一步地，所述電池組模塊之間以及電池組模塊與電池包的內(nèi)壁之間有間隙形成氣流通道，所述電池包上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。
[0013] 一種動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)，包括上述的動(dòng)力電池組，還包括溫度傳感器、控制器、冷卻液循環(huán)管路、循環(huán)栗和空調(diào)系統(tǒng)，所述動(dòng)力電池組中的板式換熱器串接在冷卻液循環(huán)管路上，循環(huán)栗驅(qū)動(dòng)冷卻液在冷卻液循環(huán)管路中流動(dòng)，所述動(dòng)力電池組中的電池包串接在所述空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)循環(huán)通道中，溫度傳感器將動(dòng)力電池組內(nèi)的溫度傳送給控制器，控制器對循環(huán)栗和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行開關(guān)控制以調(diào)節(jié)動(dòng)力電池組內(nèi)的溫度。
[0014]進(jìn)一步地，所述溫度傳感器設(shè)有多個(gè)，一個(gè)溫度傳感器對應(yīng)一塊電池單體，溫度傳感器設(shè)在對應(yīng)的電池單體上。
[0015]
一種動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)的控制方法，當(dāng)電池組工作后，溫度傳感器自動(dòng)采集每塊電池單體的溫度數(shù)據(jù)，并將溫度數(shù)據(jù)傳輸給控制器，控制器判斷電池組中各個(gè)電池組模塊中的電池單體的運(yùn)行溫度是否小于40°C，如果結(jié)果為“是”，則控制器不會(huì)啟動(dòng)冷卻液循環(huán)管路中的循環(huán)栗和空調(diào)系統(tǒng)，如果判斷為“否”，溫度傳感器再次收集各個(gè)電池單體的溫度數(shù)據(jù)并傳送給控制器，控制器分析溫度是否在40°C~45°C范圍內(nèi)，如果判斷為“是”，則控制器將啟動(dòng)冷卻液循環(huán)管路中的循環(huán)栗，如果判斷為“否”，則控制器啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，使空調(diào)系統(tǒng)和冷卻液循環(huán)管路中的板式換熱器同時(shí)對動(dòng)力電池組進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
[0016]
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過板式散熱管與電池的結(jié)合，將電池的熱量通過板式散熱管等結(jié)構(gòu)傳遞到環(huán)境中去，其中板式散熱管根據(jù)電池的產(chǎn)熱量進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，具有散熱能力強(qiáng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，板式換熱器可以自由的拆卸和安裝，方便更換，而且能及時(shí)的把板式散熱管的熱量帶走，能高效的解決動(dòng)力電池在高溫下的散熱、電池間的溫差大和熱量循環(huán)等問題。本發(fā)明的電池組模塊的盒體底部設(shè)有凹槽，這樣在汽車行駛過程中電池不會(huì)因?yàn)榛蝿?dòng)而引起電池的滑動(dòng)，造成安全隱患。
[0017]本發(fā)明的電池既能在高溫環(huán)境下散熱，也可以在低溫環(huán)境中保持電池恒定溫度，使各個(gè)電池單體在最佳的工作穩(wěn)度下工作，而且在低溫環(huán)境下，通過合理的設(shè)計(jì)，還可以在電池產(chǎn)生的熱量加熱車廂，為車內(nèi)供暖。
[0018]本發(fā)明具有節(jié)能、環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、可靠安全等優(yōu)點(diǎn)。在各種充放電情況下，對動(dòng)力電池進(jìn)行高效的熱管理，具體包括散熱、保溫、溫度控制等。除機(jī)動(dòng)車外，還適合于其它需要?jiǎng)恿﹄姵仳?qū)動(dòng)的電動(dòng)設(shè)備，具有廣闊的市場前景。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1所示電池組模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2所示沿A—A線的剖視圖；
圖4為圖3所示板式換熱器的外觀圖；
圖5為圖4所示沿B—B線的剖視圖；
圖6為動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
[0020]圖中:1、電池包；2、電池組模塊;3、盒體;4、電池單體；5、板式散熱管;6、板式換熱器;7、凹槽;8、氣流通道;9、進(jìn)風(fēng)口； 10、出風(fēng)口； 11、外殼；12、毛細(xì)芯；13、蒸汽腔；14、注液口； 16、溫度傳感器;17、控制器;18、冷卻液循環(huán)管路；19、循環(huán)栗;20、空調(diào)系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 如圖1、2、3所示，一種動(dòng)力電池組，包括電池包I以及設(shè)在電池包I內(nèi)的兩個(gè)以上的電池組模塊2，每個(gè)電池組模塊2包括盒體3和設(shè)在盒體3內(nèi)的多塊電池單體4，所述電池單體4的前后表面緊貼有板式散熱管5，板式散熱管5由導(dǎo)熱性能良好的銅材料或者其他材料制成。所述板式散熱管5通過導(dǎo)熱粘合劑粘合在電池單體的表面，導(dǎo)熱粘合劑不僅能起到固定作用，還能起到增大板式散熱管5和電池單體4之間的接觸面積的作用。具有高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱粘合劑包括常用絕緣以及非絕緣導(dǎo)熱粘合劑、以及在這些導(dǎo)熱粘合劑添加納米銅粉等金屬納米級微米級等各種級別顆?；蚍勰?，或添加