[發(fā)明專利]冷卻液流向可控電池包的熱管理系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011052607.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112151912B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍曦;朱禹;吳勝杰;李文志;姜洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/637;H01M10/6554;H01M10/6556;H01M10/48;B60L50/64;B60L58/26
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;蔡俊

本發(fā)明公開了一種冷卻液流向可控電池包的熱管理系統(tǒng)及控制方法，包括電池包殼體和設(shè)置于電池包殼體內(nèi)的液冷板，電池包殼體上設(shè)置有電池包進(jìn)水口和電池包出水口，液冷板包括位于其左右兩側(cè)的第一液冷板管接口和第二液冷板管接口，第一液冷板管接口和第二液冷板管接口之間設(shè)置有冷卻液流道，電池包殼體內(nèi)還設(shè)置有與第一液冷板管接口和第二液冷板管接口通過(guò)管路連通、可改變冷卻液在冷卻液流道內(nèi)流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)向裝置，轉(zhuǎn)向裝置包括與電池包進(jìn)水口通過(guò)管路連通的裝置進(jìn)水口和通過(guò)管路與電池包出水口連通的裝置出水口。本發(fā)明消除了長(zhǎng)期存在的溫度分布的固定性，降低了電池包單體散熱的差異性，提高了動(dòng)力電池的壽命和性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車的電池結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種冷卻液流向可控電池包的熱管理系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車由于其符合節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)及理念，目前已經(jīng)成為了世界各汽車企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵零部件之一，其性能和壽命受溫度影響較大。高溫時(shí)，一方面電解液的活性隨溫度的升高而得到提升，電池內(nèi)阻減小，在一定程度上改善了電池性能；另一方面，高溫環(huán)境會(huì)加速電極材料及電解液的分解，對(duì)電池造成永久性的損傷，減少電池的使用壽命。低溫情況與高溫相反，低溫下，電解液活性較低，離子遷移速率較慢，內(nèi)阻增大，進(jìn)而造成電池性能衰減，在一定程度上也會(huì)影響電池的安全。因此，為提高電池的性能和使用壽命，保證電池系統(tǒng)的安全，人們對(duì)電池系統(tǒng)熱管理要求越來(lái)越高。總結(jié)來(lái)說(shuō)，目前電池系統(tǒng)的冷卻方式主要有自然冷卻、強(qiáng)制風(fēng)冷、液體冷卻以及相變材料冷卻等。由于液體冷卻換熱系數(shù)高、熱容量較大，能夠有效的改善電池在低溫或者高溫下的性能，提升電芯的一致性，因此液體冷卻在純電動(dòng)汽車上應(yīng)用比較廣泛。但是，目前的液體熱管理系統(tǒng)流道普遍比較長(zhǎng)，導(dǎo)致電池進(jìn)出水口的溫差比較大，使得電池包中的一些電芯一直處于溫度較高或者較低的環(huán)境中，因此導(dǎo)致動(dòng)力電池中單體散熱有較大的差異性，影響了單體的一致性，進(jìn)而影響動(dòng)力電池的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種能使電池包中電芯單體溫度差異小、有效提高動(dòng)力電池性能及壽命的冷卻液流向可控電池包的熱管理系統(tǒng)及控制方法。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的冷卻液流向可控電池包的熱管理系統(tǒng)，包括電池包殼體和設(shè)置于所述電池包殼體內(nèi)的液冷板，其特征在于：所述電池包殼體上設(shè)置有電池包進(jìn)水口和電池包出水口，所述液冷板包括位于其左右兩側(cè)的第一液冷板管接口和第二液冷板管接口，所述第一液冷板管接口和第二液冷板管接口之間設(shè)置有冷卻液流道，所述電池包殼體內(nèi)還設(shè)置有與所述第一液冷板管接口和第二液冷板管接口通過(guò)管路連通、可改變冷卻液在所述冷卻液流道內(nèi)流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)向裝置，所述轉(zhuǎn)向裝置包括與所述電池包進(jìn)水口通過(guò)管路連通的裝置進(jìn)水口和通過(guò)管路與所述電池包出水口連通的裝置出水口；

所述電池包進(jìn)水口與所述電池包出水口之間通過(guò)管路連接有用于向所述液冷板供水的供水裝置和用于將降低供水溫度的制冷裝置；

所述冷卻液流向可控電池包的熱管理系統(tǒng)還包括與所述電池包出水口連接、可根據(jù)所述電池包出水口的出水溫度改變電阻的PTC。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向裝置包括電磁轉(zhuǎn)向裝置，所述電磁轉(zhuǎn)向裝置包括通過(guò)管路與所述第一液冷板管接口連通的第一裝置管接口和通過(guò)管路與所述第二液冷板管接口連通的第二裝置管接口。

進(jìn)一步的，所述電磁轉(zhuǎn)向裝置通過(guò)管路連接有多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)布置的所述液冷板，多個(gè)所述液冷板組成液冷板組，所述第一裝置管接口通過(guò)管路與所述液冷板組的一側(cè)的第一液冷板管接口連通，所述第二裝置管接口通過(guò)管路與所述液冷板組的另一側(cè)的第二液冷板管接口連通。

進(jìn)一步的，所述第一裝置管接口和所述第二裝置管接口處均設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述裝置進(jìn)水口和所述裝置出水口處均固定有一個(gè)管接頭，所述電池包進(jìn)水口和所述電池包出水口處也均固定有一個(gè)管接頭，所述裝置進(jìn)水口處的管接頭與所述電池包進(jìn)水口處的管接頭之間連接有管路，所述裝置出水口處的管接頭與所述電池包出水口處的管接頭之間也連接有管路。