[實用新型]一種動力電池熱管理系統

有效

• 申請號: 201821686116.5
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN208908249U
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 黃鈺期;許磊;陳卓烈;梅盼;王順;牛昊一;張鵬飛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6563;H01M10/6567;H01M10/48;H01M10/635
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 何彬

本實用新型涉及一種動力電池熱管理系統，屬于電池管理技術領域。管理系統包括電池包及熱管理單元，電池包包括殼體及封裝在殼體內的電池組，熱管理單元包括冷卻單元及溫度監測單元；冷卻單元包括控制單元及受控制單元控制的強制風冷單元與噴霧冷卻單元，溫度監測單元向控制單元輸出溫度監測信號；強制風冷單元包括風機及設于殼體上的進氣口與排氣口，風機用于驅使由進氣口進入的氣流流經電池組的側旁間隙，以對電池組進行強制風冷，并從排氣口排出；噴霧冷卻單元包括向電池組噴霧的噴霧噴嘴及用于向噴霧噴嘴供液的供液管路。通過同時設置強制風冷單元與噴霧冷卻單元，提高了對熱失控處理的響應速度，可廣泛應用于汽車等領域中。

技術領域

本實用新型涉及電池管理技術領域，具體地說，涉及一種動力電池熱管理系統。

背景技術

鋰電池等動力電池常用于為新能源車提供動力電源，可有效地解決現有石化能源枯竭及城市環境污染的問題。但是，動力電池在使用過程中存在以下問題，即當電池包受到擠壓穿刺等問題時而導致其內部短路時，會在瞬時間釋放出大量的熱量，而導致熱失控，如果不能及時地對其進行降溫處理，不僅會降低電池的使用壽命與效率，還可能引發爆炸、起火等嚴重安全事故。

為了解決上述技術問題，公告號為CN102139646B的專利文獻公開了一種動力電池的熱管理系統，包括電動空調、進風道及電池管理系統；其中，進風道連接在電動空調的出風口與電池包的進風口之間，以用于將電動空調的冷風引入電池包內；電池管理系統用于在電池模塊的最高溫度高于預設閾值時，控制進風道將電動空調所產生的冷風引入電池包內，以對電池包內的電池組進行冷卻。即在該專利文獻中，采用風冷方式對電池的熱失控進行管理，為了節約能源，電動空調在冬天、秋天等低溫環境中不可能處于制冷狀態，而電動空調啟動并進入制冷狀態需預定時長，而在擠壓刺穿電池包等瞬間釋放大量熱等極端條件下，由于其降溫響應速度不夠的問題，導致該管理系統也難以對這些熱失控進行有效地處理。

此外，在現有技術中，還常用基于相變材料、液冷等技術手段對電池包進行熱失控處理，例如，公告號為CN103762395B的專利文獻中公開了一種基于金屬相變材料的動力電池熱管理系統，這些方法也存在響應速度不夠的問題，還是難以對瞬間釋放大量熱量的熱失控問題進行有效地處理。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是提供一種動力電池熱管理系統，不僅能對正常工作狀態下的電池組進行正常散熱，且能對熱失控狀況下的電池組進行及時地冷卻處理。

為了實現上述主要目的，本實用新型提供的動力電池熱管理系統包括電池包及熱管理單元，電池包包括殼體及封裝在殼體內的至少一個電池組，熱管理單元包括冷卻單元及用于對電池組的溫度進行監測的溫度監測單元；冷卻單元包括控制單元及受控制單元控制的強制風冷單元與噴霧冷卻單元，溫度監測單元向控制單元輸出溫度監測信號；強制風冷單元包括風機及設于殼體上的進氣口與排氣口，風機用于驅使由進氣口進入的氣流流經電池組的側旁間隙，以對電池組進行強制風冷，并從排氣口排出；噴霧冷卻單元包括向電池組噴霧的噴霧噴嘴及用于向噴霧噴嘴供液的供液管路。

通過同時設置強制風冷單元與噴霧冷卻單元，以能在出現熱失控等溫度急升的情況下，可聯合強制風冷單元與噴霧冷卻單元對對應的電池組進行降溫處理，即風冷的氣流加強了噴霧對電池快速降溫的速度，且響應速度快，而在正常散熱時只需進行強制風冷即可，有效地對熱失控問題進行及時處理。

具體的方案為供液管路向噴霧噴嘴供給經冷卻處理之后的冷卻工質。進一步提高了降溫速度。

更具體的方案為沿冷卻工質的行進方向，供液管路包括通過連通管依序連通的壓縮機、冷凝器、積液槽、離心泵、緩沖器及過濾器；壓縮機的進口與殼體的內腔通過第一管路連通，過濾器的出口通過第二管路與噴霧噴嘴連通。