[發(fā)明專利]一種電池組溫度控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711207205.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108063298A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬忠亮
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江衡遠新能源科技有限公司;山東衡遠新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/63;H01M10/633;H01M10/6552;H01M10/6555;H01M10/658;H01M10/659
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發(fā)明公開了一種電池組溫度控制系統(tǒng)及其控制方法，包括：電池箱、儲熱箱、散熱箱、溫度傳感器、主控制器、電磁閥、儲能介質(zhì)和導(dǎo)熱元件，儲能介質(zhì)儲存于儲熱箱體和散熱箱體內(nèi)，導(dǎo)熱元件包括超導(dǎo)熱管、超導(dǎo)熱管支管和金屬導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱元件用于將電池組發(fā)出的熱量傳導(dǎo)至儲熱箱體內(nèi)，電磁閥設(shè)置在儲熱箱和散熱箱之間的連接管路中，主控制器用于根據(jù)電池箱和儲熱箱中溫度傳感器檢測到的溫度向電磁閥發(fā)送控制指令。本發(fā)明通過主控制器控制電磁閥的開啟和關(guān)閉來切換溫度控制系統(tǒng)的儲熱模式和散熱模式，從而調(diào)節(jié)電池組的溫度。本系統(tǒng)能夠適應(yīng)冬天、夏天等不同的使用環(huán)境，有利于提升動力電池的工作性能，具有節(jié)能環(huán)保的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)，尤其涉及一種電動汽車動力電池溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

動力電池是電動汽車中的主要儲能元件和關(guān)鍵部件。動力電池的好壞一方面決定著電動汽車的成本，另一方面決定著電動汽車的動力性和續(xù)駛里程。鋰離子電池因其比能量高、體積小、循環(huán)壽命長、環(huán)境污染小等優(yōu)點在未來將取代鎳氫等電池成為電動汽車主要動力來源。鋰離子電池在使用的過程中對溫度的要求異常嚴格，溫度過高或過低都會造成動力電池性能的大幅度衰減。當溫差為5℃,10℃和15℃時，在相同充電條件下，電池組的荷電態(tài)分別下降10％，15％和20％，溫差的變化會影響電池的整體壽命和穩(wěn)定性。同時鋰離子電池在使用過程中產(chǎn)生大量的熱，過高的溫度影響電池性能的同時也會產(chǎn)生相應(yīng)的安全問題。在電動汽車熱管理上，傳統(tǒng)的電動汽車都需要配備專門的冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)對動力電池的溫度進行調(diào)節(jié)，而目前的冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)都需要消耗電池大量的電能，這會縮短電動汽車的里程數(shù)，這也和電動汽車環(huán)保的主體不符，因而設(shè)計一種不需要消耗電能的溫度控制系統(tǒng)顯得十分必要。

在眾多傳熱元件中，熱管是最有效傳熱元件之一。熱管是一種利用相變高效率傳熱的熱傳導(dǎo)元件，它將傳熱介質(zhì)，如水、水銀、萘、乙醚等材料封閉在真空金屬管中制成的傳熱元件。它可以將大量熱量通過很小的傳熱面遠距離輸送而無需使用外加動力。在所有固體中，金屬銀是最好的熱導(dǎo)體，常規(guī)熱管的導(dǎo)熱系數(shù)是銀的200-3000倍。超導(dǎo)熱管是以無機元素為導(dǎo)熱介質(zhì)，將數(shù)十種無機熱超導(dǎo)材料密封在管狀或片裝夾層物理的空隙中制成的傳熱元件，易稱無機傳熱元件。它利用具有超常的熱活性和熱敏感性的超導(dǎo)介質(zhì)以分子震蕩形式來傳遞熱量的一種傳熱，這種熱超導(dǎo)介質(zhì)在一定條件下被激活，它的超強導(dǎo)熱性能使其導(dǎo)熱系數(shù)是一般金屬的一萬倍左右，是普通熱管的十倍左右，在傳導(dǎo)方向上幾乎沒有溫度的衰減并能以極快的速度傳遞。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本申請采用超導(dǎo)熱管將動力電池工作時產(chǎn)生的多余的熱存儲起來，并在溫度降低時提供熱量，從而使動力電池處于一個較小幅度的溫度范圍內(nèi)。

本發(fā)明提供了一種電動汽車動力電池組溫度控制系統(tǒng)，包括：電芯組、電池箱、儲熱箱、散熱箱、主控制器、電磁閥、儲能介質(zhì)和超導(dǎo)熱管，其中，

所述電芯組的各電芯固定排布于電池箱內(nèi)；

所述電池箱和儲熱箱分開設(shè)置，電池箱和儲熱箱之間通過超導(dǎo)熱管連接，其中，所述超導(dǎo)熱管的一端插入電池箱內(nèi)，另一端插入儲能箱中，用于電池箱和儲熱箱之間的熱交換。

所述儲能介質(zhì)儲存于儲熱箱和散熱箱中，優(yōu)選地，選取液體作為儲能介質(zhì)；

所述儲熱箱和散熱箱通過管路連接，儲熱介質(zhì)中儲存的能量通過管路在儲熱箱和散熱箱之間傳遞；所述儲熱箱和散熱箱之間的連接管路中設(shè)置有電磁閥，用于控制儲熱箱和散熱箱中儲熱介質(zhì)的流動；

所述電池箱和儲熱箱中均設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接主控制器，所述主控制器用于根據(jù)溫度傳感器檢測到的溫度向所述電磁閥發(fā)送控制指令。

進一步地，所述電池箱內(nèi)還設(shè)有超導(dǎo)熱管支管和金屬導(dǎo)熱片，電池箱內(nèi)電芯組的各電芯設(shè)置于金屬導(dǎo)熱片之間，所述超導(dǎo)熱管支管連接金屬導(dǎo)熱片和超導(dǎo)熱管，用于實現(xiàn)電芯和超導(dǎo)熱管之間快速的熱交換。