[發明專利]一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統及方法

有效

• 申請號: 201710033110.1
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106711545B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王偉;肖瑋;任昌磊
• 申請（專利權）人: 廣東合一新材料研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6567;H01M2/26
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥

本發明提供了一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統，包括：外部控溫系統和電池組內部控溫系統；外部控溫系統包括水箱、循環水泵、風冷換熱器、油水換熱器、加熱裝置和回水管；所述電池組內部控溫系統包括多個并聯設置的電池組、循環工質泵和循環管路，外部控溫系統中油水換熱器的出油口與循環工質泵的進油口連接，循環工質泵的出油口通過循環管路連接到每個電池組的循環工質入口，電池組的循環工質出口通過循環管路連接到油水換熱器的進油口。本控溫系統通過外部控溫系統和電池組內部控溫系統配合將冷卻工質直接與電池組極耳和極柱接觸，通過流動的冷卻工質直接將電池組極耳和極柱產生的熱量及時帶出，從而保證大功率電池組的正常運行。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體涉及一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統及方法。

背景技術

隨著能源和環境問題的日益嚴峻，電動汽車正在逐步替代傳統動力汽車，電動汽車目前已經成為汽車行業的一大分支。電動汽車因為其優越的環保性等優點，已經得到整個行業的認可。電動汽車中，電池，電機，電控單元是最重要的三個部分。其中電池組的穩定性，對電動汽車的穩定性以及將來的發展至關重要。一般來說，電池組使用的最佳溫度為20℃-45℃之間，但是由于整個車的運行環境比較復雜，低溫可達零下20攝氏度，高溫可達55℃，環境溫度非常不穩定。

眾所周知，電池組的主要發熱主要以極耳和極柱為主，目前使用的電池冷卻裝置有以下幾種：(1)冷卻裝置采用空氣強制對流冷卻，空氣的比熱小，散熱效率低，額外功耗大，并且對空氣的潔凈度提出更高要求。(2)電池系統內設置導熱管間接傳熱，電池與散熱介質之間為間接接觸，存在熱阻及流動不均勻的問題，并且導熱管回路排布復雜，占用空間大。

公開號為CN201946715U的中國專利公開了“一種動力鋰離子電池箱控溫循環水系統”，當電池箱內的電池正常工作時，BMS數據采集器將所采集到的電池箱的溫度狀況信號傳給溫控系統，溫控系統根據電池箱的溫度的高低來決定電池箱是需要升溫還是降溫。當電池箱溫度較高時，冷卻水泵啟動，將冷卻水從電池箱的左側底部泵入，冷卻水流從電池箱的鋼板上吸收大量熱后，從電池箱的左側頂部流出。當電池箱內部溫度較低需要加熱時，加熱水泵啟動，加熱水從電池箱的左側頂部流進，將自身熱量傳遞給電池箱的鋼板后，從電池箱的左側底部流出。在電池箱的冷卻過程中，如果冷卻水對電池箱的冷卻效果達不到要求時，可在水冷卻的同時啟動風冷系統。但是該系統采用冷卻水與電池箱鋼板接觸導熱的方式散熱，傳熱效率低下，尤其是電池箱內如果裝載大功率電池，由于通過鋼板間接傳熱，電池與散熱介質之間為間接接觸，存在熱阻及流動不均勻的問題，從而導致電池箱內的熱量積攢不能被及時帶出，嚴重影響大功率電池的使用。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統及方法，本大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統通過外部控溫系統和電池組內部控溫系統配合將冷卻工質直接與電池組極耳和極柱接觸，通過流動的冷卻工質直接將電池組極耳和極柱產生的熱量及時帶出，從而保證大功率電池組的正常運行。

為實現上述技術方案，本發明提供了一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統，包括：外部控溫系統和電池組內部控溫系統；所述外部控溫系統包括水箱、循環水泵、風冷換熱器、油水換熱器、加熱裝置和回水管，所述油水換熱器上設置有進水口、出水口、進油口和出油口，所述風冷換熱器的出水口與油水換熱器的進水口通過管道連接，所述風冷換熱器的進水口通過循環水泵與水箱的出水口連接，加熱裝置安裝在水箱內，所述油水換熱器的出水口通過回水管連接到水箱；所述電池組內部控溫系統包括多個并聯設置的電池組、循環工質泵和循環管路，所述每個電池組上均設置有循環工質入口和循環工質出口，外部控溫系統中油水換熱器的出油口與循環工質泵的進油口連接，所述循環工質泵的出油口通過循環管路連接到每個電池組的循環工質入口，所述電池組的循環工質出口通過循環管路連接到油水換熱器的進油口。