[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車電池組水冷式熱管理系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210376200.8
• 申請(qǐng)日: 2012-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN102881959A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李頂根;胡星;雷冬旭;廖清華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北綠馳科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/50
• 分類號(hào): H01M10/50;B60K11/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

???本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域，更具體涉及一種電動(dòng)汽車電池組水冷式熱管理系統(tǒng)，適用于動(dòng)力電池在充電放電過程中的熱管理。

背景技術(shù)

鋰離子動(dòng)力電池組作為電動(dòng)汽車上的主要儲(chǔ)能元件，是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，直接影響到電動(dòng)汽車的性能。鋰離子動(dòng)力電池因其優(yōu)異的功率輸出特性和長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，目前在電動(dòng)汽車上得到良好的應(yīng)用。但鋰離子動(dòng)力電池的性能對(duì)溫度變化較敏感，特別是車輛上運(yùn)用的大容量、高功率鋰離子電池，車輛上的裝載空間有限，車輛所需電池?cái)?shù)目較大，電池均為緊密排列連接。當(dāng)車輛在高速、低速、?加速、?減速等交替變換的不同行駛狀況下運(yùn)行時(shí)，電池會(huì)以不同倍率放電，以不同生熱速率產(chǎn)生大量熱量，加上時(shí)間累積以及空間影響會(huì)產(chǎn)生不均勻熱量聚集，從而導(dǎo)致電池組運(yùn)行環(huán)境溫度復(fù)雜多變。由于發(fā)熱電池體的密集擺放，中間區(qū)域必然熱量聚集較多，邊緣區(qū)域較少，增加了電池包中各單體之間的溫度不均衡，加劇各電池模塊單體內(nèi)阻和容量不一致性。?如果長(zhǎng)時(shí)間積累，會(huì)造成部分電池過充電和過放電，進(jìn)而影響電池的壽命與性能，并造成安全隱患。如果電動(dòng)汽車電池組在高溫下得不到及時(shí)通風(fēng)散熱，將會(huì)導(dǎo)致電池組系統(tǒng)溫度過高或溫度分布不均勻，最終將降低電池充放電循環(huán)效率，影響電池的功率和能量發(fā)揮，嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致熱失控，影響電池的安全性與可靠性；再者在低溫下，電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)由于受溫度影響也不能夠正常運(yùn)行，需要對(duì)電池組進(jìn)行加熱。?因此為了使電池組發(fā)揮最佳性能和壽命，需要優(yōu)化電池組的結(jié)構(gòu)，對(duì)它進(jìn)行熱管理，增加冷卻、加熱及散熱設(shè)施，控制電池運(yùn)行的溫度環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種電動(dòng)汽車電池組水冷式熱管理系統(tǒng)，解決了電池組中的電池在充電和放電時(shí)的溫度的控制。提供一種安全可靠，使用性能好，便于維護(hù)更換，能有效調(diào)控電池工作溫度的水冷系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：?

一種電動(dòng)汽車電池組水冷式熱管理系統(tǒng)，包括上固定擋板和下固定擋板，還包括動(dòng)力電池、冷卻隔板、BMS、水泵、熱交換器和速熱連接器，

動(dòng)力電池固定在上固定擋板與下固定擋板之間，冷卻隔板緊貼動(dòng)力電池設(shè)置，

冷卻隔板內(nèi)設(shè)置有冷卻通道，冷卻通道包括傳熱工質(zhì)的輸入端和傳熱工質(zhì)的輸出端，傳熱工質(zhì)的輸入端與進(jìn)液管連通，傳熱工質(zhì)的輸出端與出液管連通，

進(jìn)液管通過進(jìn)液連接頭與水泵連接，出液管通過出液連接頭將經(jīng)過冷卻通道后的傳熱工質(zhì)輸送到熱交換器和速熱連接器，冷卻隔板上設(shè)置有溫度傳感器，BMS讀取溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)并將溫度數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較，若溫度數(shù)據(jù)大于預(yù)先設(shè)定參數(shù)，則控制水泵將經(jīng)過熱交換器降溫后的傳熱工質(zhì)輸送到進(jìn)液管；若溫度數(shù)據(jù)小于等于預(yù)先設(shè)定參數(shù)，則通過BMS啟動(dòng)速熱連接器對(duì)傳熱工質(zhì)進(jìn)行加熱，經(jīng)過速熱連接器加熱后的傳熱工質(zhì)輸送到進(jìn)液管。

如上所述的冷卻通道為曲形且截面積沿傳熱工質(zhì)的輸入端至傳熱工質(zhì)的輸出端依次增大。

如上所述的上固定擋板和下固定擋板均設(shè)置有電池固定槽、冷卻隔板固定槽和用于露出動(dòng)力電池的電極的正負(fù)極穿線孔，動(dòng)力電池卡設(shè)在上固定擋板和下固定擋板的電池固定槽之間，冷卻隔板卡設(shè)在上固定擋板和下固定擋板的冷卻隔板固定槽之間，上固定擋板和下固定擋板通過固定綁帶固緊。

如上所述的動(dòng)力電池至少為2個(gè)，冷卻隔板設(shè)置在各個(gè)動(dòng)力電池之間并與相鄰的動(dòng)力電池貼緊。

如上所述的BMS包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、用于檢測(cè)動(dòng)力電池電壓的電壓傳感器和用于檢測(cè)動(dòng)力電池電流的電流傳感器，數(shù)據(jù)采集模塊將電壓傳感器采集的電壓信號(hào)、電流傳感器采集的電流信號(hào)以及溫度傳感器采集的溫度信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳送給主控模塊，主控模塊將電壓信號(hào)、電流信號(hào)和溫度線號(hào)發(fā)送到顯示模塊進(jìn)行顯示，主控模塊還分別與水泵和速熱連接器連接。

如上所述的速熱連接器包括殼體、發(fā)熱管、上端蓋、下端蓋和法蘭，殼體上下端開口，法蘭的底面邊沿通過密封圈與殼體的上端內(nèi)壁密封連接，發(fā)熱管設(shè)置在殼體內(nèi)且一端與法蘭連接，法蘭上設(shè)置有與發(fā)熱管連接的電極端子，電極端子通過上端蓋密封在法蘭上，殼體下端通過下端蓋密封，殼體側(cè)壁設(shè)置有速熱連接器進(jìn)水管，下端蓋上設(shè)置有速熱連接器出水管。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：?