[發(fā)明專利]一種具有冷卻和滅火功能的一體式動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110046294.1
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112721736A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范立云;李奎杰;陳雅;毛運濤;鐘鑫;王鑫浩;高新宇
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: B60L58/26
• 分類號: B60L58/26;B60L58/27;B60L3/00;F25B1/00;A62C3/07;A62C3/16;A62C31/00;A62C37/38;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/6567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的目的在于提供一種具有冷卻和滅火功能的一體式動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過濾器、制冷電磁閥、毛細(xì)管、蒸發(fā)器依次相連形成壓縮機(jī)組制冷單元；制冷電磁閥前引出手動閥和噴液電磁閥形成噴淋支路；壓縮機(jī)和冷凝器之間的管路上引出手動閥和熱力電磁閥形成熱旁通支路；第一三通連接閥、吸水過濾器、調(diào)節(jié)閥連接到電池液箱里的液冷板的出液口形成液體冷卻支路，第二三通連接閥、吸水過濾器和回液電磁閥到密封電池液箱的回液口形成液體滅火支路，循環(huán)泵、溫度傳感器、流量傳感器、流量調(diào)節(jié)閥、隔膜閥和加熱器依次相連形成液冷循環(huán)單元。本發(fā)明集成冷卻和滅火功能于一體，可以提高系統(tǒng)空間利用率，增強(qiáng)整個熱管理系統(tǒng)的安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種動力電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

動力電池、電機(jī)和電控技術(shù)作為新能源汽車的核心“三電”部件，其性能對于整車的重要影響程度不言而喻。特別是當(dāng)前動力電池正朝著高能量密度和短充電時間的方向發(fā)展，動力電池高產(chǎn)熱量需要有熱管理系統(tǒng)迅速散熱，以保證整個電池模組或者電池包處于合適的工作溫度范圍和系統(tǒng)中不同位置電池溫度均勻性。

目前已有的電池?zé)峁芾矸绞街饕獮椋猴L(fēng)冷、液冷、相變材料冷卻和熱管冷卻。風(fēng)冷動力電池?zé)峁芾矸绞揭蚩諝獾谋葻崛葺^小，導(dǎo)熱系數(shù)低，對流換熱系數(shù)小，散熱所需時間長，高充、放電倍率冷卻效果差，整個系統(tǒng)進(jìn)、出口壓差大，流場不均勻，電池組中電池間冷卻條件的差異將導(dǎo)致電池組產(chǎn)生較大的溫差，已逐步被主機(jī)廠所淘汰。相變材料導(dǎo)熱率低，相變潛熱小，換熱量有限，需額外增加系統(tǒng)體積，質(zhì)量較重，大大縮減整個熱管理系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度和體積能量密度，且不能將熱量及時散出，相變材料熱管理方式預(yù)熱困難的問題更難以解決。熱管和電池形狀適應(yīng)性要求高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，管內(nèi)結(jié)構(gòu)換熱性差，絕緣性要求高，加工工藝要求高和成本高昂。相變材料冷卻動力電池技術(shù)和熱管技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚需一定的時間。

液冷動力電池?zé)峁芾矸绞降睦涿骄哂斜葻崛荽蟆釋?dǎo)率高、傳熱系數(shù)大、邊界層薄、換熱能力強(qiáng)、可集成散熱和預(yù)熱功能、溫度均勻性好等優(yōu)勢，而被廣泛應(yīng)用。液冷動力電池?zé)峁芾矸绞街饕譃槎位芈芬后w冷卻和直接接觸式液體冷卻兩種，二次回路液體冷卻方式的換熱熱阻大，換熱過程中熱量損失較大，換熱效果較差，而采用直接接觸式液體冷卻方式可以大大降低動力電池與冷媒之間的接觸熱阻，并且絕緣冷卻液的導(dǎo)熱系數(shù)高，換熱性能佳，系統(tǒng)節(jié)能效果顯著。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供增強(qiáng)整個熱管理系統(tǒng)安全性能的一種具有冷卻和滅火功能的一體式動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種具有冷卻和滅火功能的一體式動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其特征是：包括密封電池液箱、冷凝器、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、氣液分離器、板式換熱器、循環(huán)泵，壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過濾器、制冷電磁閥、毛細(xì)管、蒸發(fā)器依次相連形成壓縮機(jī)組制冷單元；制冷電磁閥前引出手動閥和噴液電磁閥形成噴淋支路；壓縮機(jī)和冷凝器之間的管路上引出手動閥和熱力電磁閥形成熱旁通支路；第一三通連接閥連接蒸發(fā)器、第二三通連接閥，再與吸水過濾器、調(diào)節(jié)閥連接到電池液箱里的液冷板的出液口形成液體冷卻支路，第二三通連接閥連接第一三通連接閥、板式換熱器，再連接吸水過濾器和回液電磁閥到密封電池液箱的回液口形成液體滅火支路，第三三通連接閥連接蒸發(fā)器、板式換熱器和循環(huán)泵，循環(huán)泵、溫度傳感器、流量傳感器、流量調(diào)節(jié)閥、隔膜閥和加熱器依次相連形成液冷循環(huán)單元，固態(tài)變頻器連接循環(huán)泵，固態(tài)繼電器連接加熱器，加熱器與信號控制器連接三通換向電磁閥，三通換向電磁閥分別連接液冷板的進(jìn)液口和密封電池液箱的入口。

本發(fā)明還可以包括：

1、所述密封電池液箱包括相互連接的箱體和箱蓋，箱體里設(shè)置電池模組，電池模組下方依次設(shè)置導(dǎo)熱墊和液冷板，液冷板設(shè)置進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口和出液口之間為流通全氟己酮的冷卻流道，箱蓋上連接吊架，吊架連接盤型支架，盤型支架上布置霧化噴嘴，箱體上設(shè)置箱體壓力傳感器、箱體溫度傳感器、氣體傳感器、報警器和安全閥，箱體壓力傳感器連接報警器和安全閥，箱體溫度傳感器和氣體傳感器與信號控制器相連。