[發明專利]基于磁制冷技術的溫度控制系統、電動汽車電池組熱管理系統及方法

有效

• 申請號: 201811150022.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109149012B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王亞楠;李華;厲青峰;練晨;何鑫;彭偉利
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/6551;H01M10/6556;H01M10/6563;H01M10/6567;H01M10/6568;B60L58/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種溫度控制系統，其特征是：包括散熱箱、容納箱、熱流管路、冷流管路和驅動件，其中，所述散熱箱與容納箱的一側通過熱流管路連接，另一側通過冷流管路連接，形成回路，所述回路上設置有驅動件，以驅動內部流體的循環流動，所述熱流管路和冷流管路上均設置有溫度傳感器；

所述散熱箱包括散熱箱體，所述散熱箱體外沿依次套設有多個散熱片，所述散熱箱體的內表面至少兩個相對的內壁上設置有多個一一對應的電磁體，所述散熱箱體內設置有加熱管路；

所述容納箱包括外部的隔熱箱體和內部的微通道隔板箱，所述微通道隔板箱包括多個用微通道隔板相隔的容納室，所述微通道隔板箱箱體前、后壁面內部設置有橫向和縱向的若干連接管路，所述微通道隔板內部均設置有多個連接支管，所述連接支管與所述連接管路連通；

通過控制永磁體或加熱管路的工作狀態，實現散熱箱內流出的流體達到設定溫度，并在驅動件的作用下在回路內循環，進行對容納室內容納的被作用對象降溫或加熱。

2.如權利要求1所述的一種溫度控制系統，其特征是：所述隔熱箱體為隔熱材料制成的長方體敞口殼體，箱體左右兩側分別有進液通孔與出液通孔，進液通孔的位置與微通道隔板箱上進液總管入口的位置相匹配，出液通孔的位置與微通道隔板箱上出液總管出口的位置相匹配。

3.如權利要求1所述的一種溫度控制系統，其特征是：所述微通道隔板箱的流體通道包括進液總管、進液支管、連接支管、出液支管和出液總管；進液總管位于微通道隔板箱前側壁面下部，進液支管豎直分布于微通道隔板箱的微通道隔板前部，出液支管豎直分布于微通道隔板箱的微通道隔板后部，出液總管位于微通道隔板箱后側壁面上部；進液總管與各個進液支管連接，出液總管與各個出液支管連接，每對進液支管與出液支管之間由一組連接支管相連接。

4.如權利要求1所述的一種溫度控制系統，其特征是：所述散熱箱體包括散熱箱體殼體和散熱片，散熱箱體殼體的左、右壁面分別有進液孔、出液孔，一組排列均勻的散熱片與散熱箱體殼體鑄造成一體，所述散熱片平行設置，且間隔相同。

5.如權利要求1所述的一種溫度控制系統，其特征是：所述散熱箱的外側設置有調速風機。

6.如權利要求1所述的一種溫度控制系統，其特征是：所述散熱箱為磁屏蔽材料，其上可拆卸連接有散熱箱蓋，所述散熱箱蓋包括散熱箱蓋殼體和散熱片，所述散熱片與散熱箱蓋殼體鑄造為一體。

7.如權利要求6所述的一種溫度控制系統，其特征是：所述散熱箱蓋殼體底部設置有止口，且止口與散熱箱體殼體頂部的止口內外嵌套在一起，形成密封的、具有磁屏蔽功能的散熱箱。

8.一種電池組熱管理系統，其特征是：包括如權利要求1-7中任一項所述的溫度控制系統，各個容納室內設置各個電池單體。

9.一種電動汽車電池組熱管理系統，其特征是：包括如權利要求8所述的電池組熱管理系統，電磁體由控制電路控制，且所述控制電路與電動汽車的電子控制單元相連，所述電子控制單元還連接有加熱管路控制電路、熱流管路和冷流管路的溫度傳感器以及驅動件。

10.如權利要求9所述的電動汽車電池組熱管理系統的工作方法，其特征是：當檢測到磁流體冷卻液的溫度低于設定值，控制加熱管路工作，控制永磁體不工作，實現對磁流體冷卻液的加熱，保證電池組的正常工作溫度環境；

當檢測到磁流體冷卻液的溫度高于預定值，控制永磁體工作，控制加熱管路不工作，在散熱箱內形成均勻分布的磁場，散熱箱內的磁流體冷卻液中的磁制冷材料納米顆粒被磁化后產生溫升，使磁流體冷卻液溫度升高，利用散熱片進行散熱，散熱箱的外部沒有磁場，磁流體冷卻液流出散熱箱后，磁流體冷卻液中原本處于磁化狀態的磁制冷材料納米顆粒發生退磁而產生溫降，使磁流體冷卻液的溫度降低到環境溫度以下，保證電池組的正常工作溫度環境。