[發明專利]一種動力電池導熱傳輸方法、系統、終端和儲存介質

有效

• 申請號: 202110085607.4
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112928360B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 陳雷;盧軍;劉鵬;喬延濤
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/633
• 分類號: H01M10/633;H01M10/651;H01M10/625;H01M10/613
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林

本發明公開了一種動力電池導熱傳輸方法、系統、終端和儲存介質，屬于動力電池領域，包括:獲取動力電池數據，通過所述動力電池數據判斷是否觸發設計閾值：是，執行下一步驟；否，重新獲取動力電池數據；獲取冷卻策略方案，通過動力電池數據和冷卻策略方案確定最終冷卻策略。本發明在設計過程中充分應用仿真軟件對動力電池進行過熱仿真、熱失控推演，能夠設計出有針對性的動力電池相關熱失常問題處置策略，這樣在動力電池發生熱失常問題時，相較于傳統冷卻系統的普遍冷卻策略，在空間利用率上可以比傳統冷卻系統更高；由于局部精準冷卻，其通過牽一發動全身的冷卻策略更便于控制；局部精準冷卻其耗能也更小，效率更高。

技術領域

本發明公開了一種動力電池導熱傳輸方法、系統、終端和儲存介質，屬于動力電池領域。

背景技術

隨著石油資源的逐漸枯竭，近年來電動汽車取得了很大的進展。1997年以來，以豐田和本田為代表的日本車企，先后已推出了普銳斯、Insight和思域混合動力汽車，這些電動汽車都得到了一定程度上的市場上的肯定。2008年，Tesla發布了第一款純鋰離子電池電動汽車——Tseala跑車，其創造了里程碑意義的200英里里程。然而，隨著電動汽車的發展，其負面影響也在逐漸顯現，價格偏高、里程有限、周期壽命短、安全和可靠性有限等成為其較突出的短板。電動車鋰離子動力電池由于其自身的設計狀況，其最佳工作溫度在20—40℃，溫度過高或過低都會影響電池性能的發揮，造成安全隱患。動力電池的充放電過程中，會產生熱量，進而導致溫度上升。因此，當設計冷卻系統時，需要考慮電池內部的熱量分布，此外，還該把熱傳導和散熱過程考慮進去。

根據冷卻介質的差異可以將BTMS系統分為直接冷卻、空氣冷卻、液體冷卻、相變材料冷卻和熱管冷卻五類。

空氣冷卻系統具有結構簡單、重量輕、造價低等優點。但由于空氣的導熱系數和比熱容都比較低，空氣冷卻的效果有限。研究表明可以通過改變冷卻管形狀，或者增加排氣扇或者散熱片來改善散熱性能。

相變材料(PCM)是另一種冷卻材料，由于PCM材料的潛熱(latent heat)效應，電池產生的熱量在相變時可以被吸收。相變材料冷卻系統結構簡單、重量輕，而且可以使電池間溫度差達到最小。但是，相變材料的熱導率較低，導致其系統熱傳導性能較差。最近的研究表明PCM中加入金屬添加劑可以有效地改善其熱導率，進而提高該冷卻系統的效率。

熱管冷卻系統是另外一種有效的電池熱管理系統，其質量輕、結構緊湊、占用幾何空間小、便于布置，另外，不需要外部能量供給也是其一個優勢。然而，熱管冷卻系統仍處于初步開發階段，研究通常將熱管與其他冷卻系統結合起來實現更好的冷卻性能。

與其他冷卻方法相比，液體冷卻由于利用了液體導熱系數高和比熱容大的特點，通常被認為是一種有效的冷卻方法。同時，液體冷卻系統還有結構緊湊、體積小的特點，可以放置在較窄的空間中。因此，液體冷卻系統已經被特使拉、通用等公司廣泛應用在電動汽車領域，并取得了良好的效果。

傳統的液體冷卻系統一般采用水冷板冷卻，這種冷卻系統類似于人體的動脈血循環，簡單粗線條，且效率不高，本文提供了一種類似人體毛細血管系統的電池熱管理系統。

發明內容

本發明的目的在于解決現有解決電池導熱不便于控制、溫度分布不均勻、效率低的問題，本發明專利提出了一種可以使散熱單元內部熱量分布均勻，實現對熱量的有效利用，同時抑制熱擴散的實用可靠方法。

本發明所要解決的問題是由以下技術方案實現的：

根據本發明實施例的第一方面，提供一種動力電池導熱傳輸方法，包括：

獲取動力電池數據，通過所述動力電池數據判斷是否觸發設計閾值：

是，執行下一步驟；

否，重新獲取動力電池數據；

獲取冷卻策略方案，通過動力電池數據和冷卻策略方案確定最終冷卻策略。