[發明專利]一種大型動力電池的高效熱管理系統及控制方法

有效

• 申請號: 201711053827.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107768773B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 甘云華;許磊;梁嘉林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6552;H01M10/6563;B60L58/26;B60L58/27
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

1.一種大型動力電池的高效熱管理系統，包括多個單體電池（1）構成的電池組，以及扁平熱管（2）；其特征在于：電池組的一側設置有一冷卻風箱（4）；

扁平熱管（2）由多根構成，它們被分成至少一排或者兩排以上扁平熱管陣列，它們的各蒸發段（2-1）有序的被各單體電池（1）夾持并貼合在各單體電池（1）之間，各冷卻段（2-2）有序的穿過冷卻風箱（4）的壁板伸入冷卻風箱（4）內部；當采用兩排以上時，它們沿著電池長度方向自上而下依次陣列排布；

在冷卻風箱（4）內的各冷卻段（2-2）之間設置有隔板（4-6），每兩相鄰的隔板（4-6）之間構成一個該冷卻段（2-2）獨立的分支冷卻通道（4-2）；

冷卻風箱（4）包括一個總進風口（4-4）和一個總出風口（4-5）；總進風口（4-4）設置在冷卻風箱一端的上側，總出風口（4-5）設置在冷卻風箱（4）另一端的下側；

冷卻風箱（4）的頂板由總進風口（4-4）這一端至總出風口（4-5）端那一端逐漸向下直線傾斜，形成一個在總進風口（4-4）這一端截面積最大，往尾端方向截面積逐漸減小的梯形進風腔（4-1），該梯形進風腔（4-1）的底邊直線由一字排列的冷卻段（2-2）構成；

冷卻風箱（4）的底板由總進風口（4-4）這一端至總出風口（4-5）端那一端逐漸向下直線傾斜，形成一個在總進風口（4-4）這一端截面積最小，往總出風口（4-5）端方向的截面積逐漸增大的梯形出風腔（4-3），該梯形出風腔（4-3）的上邊直線由一字排列的冷卻段（2-2）構成；

風由總進風口（4-4）進入梯形進風腔（4-1），再進入各分支冷卻通道（4-2）內與冷卻段（2-2）表面接觸后進入梯形出風腔（4-3）匯集后由總出風口（4-5）排出。

2.根據權利要求1所述大型動力電池的高效熱管理系統，其特征在于，所述大型動力電池的高效熱管理系統還包括：

用于對冷卻段（2-2）噴射冷卻液的噴頭陣列（5）；

用于通過制冷或加熱將內部液體保持在設定溫度的恒溫水箱；

用于將恒溫水箱內的液體輸送至噴頭陣列（5）的循環水泵；

用于對氣體和液體進行分離的氣液分離器；

用于加熱空氣的電加熱器；

用于將風送入冷卻風箱（4）的總進風口（4-4）的風機；

所述氣液分離器的氣液進口連接冷卻風箱（4）的總出風口（4-5）；

所述氣液分離器的出風端與大氣相通；所述氣液分離器的出液端通過管路連接恒溫水箱的入口端；恒溫水箱的出口端通過管路連接循環水泵的進水口，循環水泵的出水口通過管路連接管路連接冷卻風箱（4）內置的噴頭陣列（5）；

所述氣液分離器的出風端還通過管路依次串聯有一個第二截止閥和一個用于對管路內空氣進行加熱的電加熱器；電加熱器的出風口連接風機的進口端。

3.根據權利要求2所述大型動力電池的高效熱管理系統，其特征在于，所述噴頭陣列（5）的各個噴頭設置在隔板（4-6）上，噴射方向對應扁平熱管的冷卻段（2-2）。

4.根據權利要求2所述大型動力電池的高效熱管理系統，其特征在于，所述蒸發段（2-1）與單體電池（1）表面之間夾墊有石墨片（3）。

5.根據權利要求2所述大型動力電池的高效熱管理系統，其特征在于，所述循環水泵為變頻循環水泵。