[發明專利]一種基于液體介質的新能源汽車鋰電池熱管理系統

有效

• 申請號: 202010867029.5
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112117512B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 孔為;朱科俊;陸西坡;柴業鵬;陸斯鈺
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6555;H01M10/6567;H01M10/63;H01M10/48
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

本發明公開了一種基于液體介質的新能源汽車鋰電池熱管理系統，包括由多片鋰電池單體組成的鋰電池組，相鄰鋰電池單體之間設有冷卻板，冷卻板的設置方向與流體流動方向垂直，鋰電池組外設有兩塊相對設置且與流體流動方向平行的導向板，導向板內流道在冷卻板對應位置處設有流入口或流出口；還包括換熱器I、換熱器II、儲液箱I、儲液箱II、進水管道I、進水管道II、出水管道I和出水管道II；儲液箱I、進水管道I、出水管道I和換熱器II形成第一冷卻回路，儲液箱II、進水管道II、出水管道II和換熱器I形成第二冷卻回路。本發明一方面提高了電池熱管理系統的換熱效率，另一方面降低了能耗，可以廣泛應用在化工和能源工業領域。

技術領域

本發明涉及一種汽車鋰電池熱管理系統，尤其基于液體介質的新能源汽車鋰電池熱管理系統。

背景技術

電池作為新能源汽車的重要組成部分，在其充放電過程中，由于電化學反應熱和歐姆熱，會產生大量熱量。如果這些熱量不能及時排出，很可能導致電池過熱，從而引發安全事故。因此，現今新能源汽車普遍安裝了電池熱管理系統，使電池在適合的工作溫度范圍內工作。

公開號CN208507893U的專利，公開了一種基于液體介質的電動汽車鋰電池熱管理系統，通過在電池組箱內設置加熱元件給電池箱內的鋰電池進行加熱，通過在電池箱組內設置冷卻水管，給電池組箱內的鋰電池組循環制冷，從而實現均衡維持鋰電池溫度的目的。上述技術在解決電池溫度的問題時并沒有考慮到能耗的問題，在車載電池容量有限的條件下，電池熱管理系統的能耗嚴重限制了汽車的續航里程能力。

發明內容

發明目的：本發明目的在于提供一種能使電池始終處于合適工作溫度范圍內的同時還能有效減少能耗的電池熱管理系統。

技術方案：本發明所述的基于液體介質的新能源汽車鋰電池熱管理系統，包括由多片鋰電池單體組成的鋰電池組，相鄰鋰電池單體之間設有冷卻板，冷卻板的設置方向與流體流動方向垂直，鋰電池組外設有兩塊相對設置且與流體流動方向平行的導向板，導向板內流道在冷卻板對應位置處設有流入口或流出口；還包括換熱器I、換熱器II、儲液箱I、儲液箱II、進水管道I、進水管道II、出水管道I和出水管道II；儲液箱I、進水管道I、出水管道I和換熱器II形成第一冷卻回路，第一冷卻回路從鋰電池組其中一側導向板A進水口流入，經過鋰電池單體一側的冷卻板后，從鋰電池組相對側導向板B出水口流出；儲液箱II、進水管道II、出水管道II和換熱器I形成第二冷卻回路，第二冷卻回路從鋰電池組導向板B進水口流入，經過鋰電池單體另一側的冷卻板后，從鋰電池組導向板A出水口流出；鋰電池單體兩側冷卻板中流體流動方向相反。

其中，包括多個鋰電池組，多個鋰電池組組成電池陣列，每排鋰電池組中相鄰鋰電池組的導向板通過連接管串聯。

其中，所述導向板包括三個平行設置的流道，上下兩個流道內流體流動方向一致，中間流道內流體流動方向與上下兩個流道內流體流動方向相反。

其中，所述進水管道I和進水管道II結構一致，進水管道I和進水管道II均包括一級進水流道，一級進水流道與儲液箱出液口連接，一級進水流道通過電磁閥分成兩條進水支路；兩條進水支路為二級進水流道，二級進水流道根據電池陣列排數設置對應數量的進水流道進入每排鋰電池組中導向板的進水口中。

其中，所述冷卻板具有兩個入口，一個出口，冷卻板內設有多個子流道，每個子流道的寬度沿流體流動方向依次遞增。

其中，冷卻板內，子流道入口處的橫截面積與子流道出口處的橫截面積比為1.5～2.5。

其中，冷卻板液體入口總橫截面積S_in與冷卻板液體出口橫截面積S_out滿足以下公式；

S_in＝-0.18884+1.40344S_out。

其中，還包括設置在鋰電池組上的溫度傳感器，溫度傳感器和電磁閥分別通過電纜與控制器連接。