[發(fā)明專利]一種基于相變材料均熱與儲熱技術(shù)的電動汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810709507.2
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108682921A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王亞楠;厲青峰;李華;練晨;何鑫;劉玥
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6552
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 薛玉麟

本發(fā)明涉及電動汽車動力電池組的熱管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于相變材料均熱與儲熱技術(shù)的電動汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。安裝在汽車上，并與汽車的ECU相連接，是由均熱模塊、儲熱模塊、供水模塊、冷卻系統(tǒng)L和加熱系統(tǒng)R組成；冷卻系統(tǒng)L調(diào)速閥、加熱系統(tǒng)R調(diào)速閥、冷卻系統(tǒng)L溫度傳感器、加熱系統(tǒng)R溫度傳感器和供水模塊換向閥與汽車電子控制單元ECU相連組成溫度控制回路。應(yīng)用本發(fā)明，提高了電池單體和電池組的溫度一致性及冷卻和加熱速度，同時具有高溫冷卻功能和低溫加熱功能，降低了能量消耗，減少了對電池組的容量和壽命的損害；結(jié)構(gòu)簡單成本低廉。

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動汽車動力電池組的熱管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于相變材料均熱與儲熱技術(shù)的電動汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

二、背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)能源的過度消耗和環(huán)境污染問題的加劇，以混合動力技術(shù)和純電動技術(shù)為代表的新能源汽車受到了越來越多的關(guān)注。作為電動汽車的能量來源，電池組與整車的動力性和經(jīng)濟性密切相關(guān)。在電動汽車的行駛或快速充電過程中，電池組會產(chǎn)生大量的熱，由于電池單體的各部位以及電池組內(nèi)處于不同位置的電池單體的發(fā)熱量和散熱條件不一致，導(dǎo)致電池單體的各部位以及電池組內(nèi)各電池單體的溫度也不一致。若這些熱量不能及時排出并使各電池單體的溫度盡可能一致，將嚴重影響電池組的容量和使用壽命。同時，當(dāng)環(huán)境溫度較低時，電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)速率減慢，電池容量降低，若頻繁處于低溫啟動、運行或充電狀態(tài)下，電池會發(fā)生不可逆反應(yīng)，對容量和壽命造成永久性損害。因此有必要采用合適的熱管理技術(shù)對電動汽車動力電池組進行溫度控制，滿足動力電池組的冷卻、加熱和溫度一致性需求。

目前電動汽車動力電池組的散熱方式主要有風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻和相變材料冷卻等方式。中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局于2016年12月21日公開了一項公告號CN106252687A，名稱為“一種基于相變材料和空氣耦合冷卻的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)”；該技術(shù)通過在電池單體和翅片散熱板之間布置復(fù)合相變板，通過復(fù)合相變板吸收電池單體產(chǎn)生的熱量，并把熱量傳遞到散熱板上，通過空氣在翅片周圍流動帶走熱量；但是利用空氣進行換熱的方式效率較低，對電池組溫度一致性的控制也較差，翅片散熱板又造成電池組空間的浪費，同時也缺少電池組加熱功能。中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局于2017年05月10日公開了一項公告號CN106654318A，名稱為“一種相變膠囊懸浮/漂浮熱管理和冷啟動系統(tǒng)”；該技術(shù)通過相變膠囊吸熱使其密度降低，從而漂浮于冷卻液表面，進入冷卻液箱上部后將熱量儲存起來，當(dāng)電池組溫度降低時相變膠囊釋放熱量，起到保溫的效果。但是由于相變膠囊與冷卻液同時儲存在冷卻液箱中，空間有限，限制了相變膠囊的儲熱容量，且該技術(shù)僅用在燃料電池的熱管理系統(tǒng)中，難以滿足電動汽車電池組的溫度一致性要求。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于相變材料均熱與儲熱技術(shù)的電動汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

本發(fā)明安裝在汽車上，并與汽車的ECU相連接，其技術(shù)方案為由均熱模塊、儲熱模塊、供水模塊、冷卻系統(tǒng)L和加熱系統(tǒng)R組成；

所述的均熱模塊由車載電池單體、均熱箱、相變材料組成；均熱箱為與車載電池單體側(cè)面相匹配的，容納相變材料的片狀方形箱體，在箱體上下端分別設(shè)置冷卻水管腔和加熱水管腔；在冷卻水管腔兩端分別設(shè)置冷卻水進水管接口和冷卻水出水管接口；在加熱水管腔兩端分別設(shè)置加熱水進水管接口和加熱水出水管接口；在箱體上面設(shè)置相變材料灌注口；在均熱箱內(nèi)腔間隔均布均熱箱導(dǎo)熱片，均熱箱導(dǎo)熱片為長條形，分別間隔錯位分布固定連接在冷卻水管腔壁和加熱水管腔壁上；相變材料通過相變材料灌注口填充在箱體內(nèi)腔并用絲堵密封；均熱箱及構(gòu)成一體的均熱箱導(dǎo)熱片由導(dǎo)熱材料制成；在每個車載電池單體的兩個側(cè)面分別緊密固定均熱箱，均熱箱與電池單體間通過導(dǎo)熱硅膠粘接固定構(gòu)成均熱模塊；