[发明专利]电池组热管理装置

说明书

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种电池组热管理装置，具体涉及一种采用液体介质的电池组热管理装置。

背景技术

随着电动汽车整车技术和关键零部件技术的不断发展，汽车电动化成为了全球汽车行业的发展趋势，纯电动汽车等主要采用电能驱动的汽车成为我国的主要发展趋势。

近年来，锂离子动力电池技术取得了显著进步，在诸多的锂离子电池种类中，我国主要使用的是磷酸铁锂电池。

就单体性能参数来讲，已基本能够满足电动汽车的使用要求，然而由于生产和使用过程中的一致性问题，必须使用电池管理系统对电池进行监测、管理和控制。目前的电池管理系统主要功能有：数据采集、SOC估算、均衡管理、热管理和故障诊断等，其中热管理是电池管理系统开发中公认的难点问题之一，不仅涉及到使用过程的一致性，还涉及到电池使用过程中的安全和SOC估算精度等。同时，汽车一般的使用环境温度范围为-30℃～80℃，磷酸铁锂电池的最佳使用环境温度为20℃～40℃，并且0℃以下对磷酸铁锂电池进行充电，存在短路的危险，因此，要实现电动汽车的推广普及，特别是纯电动汽车的商业化，必须对电池进行完善的热管理，包括加热和散热，使电池始终工作在最佳的温度范围内。

目前，国内外大多数厂家都是采用空气作为介质进行电池热管理系统的设计，由于空气比热容小，与电池对流换热系数小，散热、加热速度很慢，存在温度不一致等问题，并且加热仅采用电加热的方式，通过空气对流传递给电池，或采用电热膜直接加热电池，加热所需时间很长，且消耗大量的电池储能，影响电动汽车的续驶里程，也严重影响到电动汽车的推广使用，因此实际使用中电池管理系统的热管理功能主要还是实现温度的监测、报警和过温保护，或仅有散热功能，均没有完善的电池热管理功能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种采用液体介质的电池组热管理装置，拥有完善的电池组热管理功能，能够完成电池组的加热和散热，使电池组始终工作在最佳的温度范围内，且能够实现对各单体电池温度的精确管理，显著缩短电池组加热所需的时间，从而更好地保证电池组的一致性和良好的性能表现。

一种电池组热管理装置，包括液体冷却箱、电子扇、节温器、液体介质、副液罐、半导体与温度传感器单元、电池箱温度传感器、电池单体、电池箱内壳、电池箱保温层、电池箱外壳、电动泵、电池管理单元和加热模块。

电池单体串联或并联，组成了电池组，电池箱内壳、电池箱保温层和电池箱外壳共同组成电池组箱体，电池箱保温层位于电池箱内壳、电池箱外壳之间，电池组的各个电池单体安装固定在电池组箱体内，电池组箱体内部设有液体介质，电池组的正负极端子位于电池组箱体之外，电池组箱体为密封结构；半导体与温度传感器单元包括半导体制冷元件和温度传感器，每个电池单体均配有一组半导体制冷元件与温度传感器单元，半导体制冷元件和温度传感器均通过线束与电池管理单元连接；电池箱温度传感器测量电池组箱体内液体介质的温度，通过线束与电池管理单元连接；电池组箱体的一侧通过管路连接节温器的入口，节温器的一个出口通过管路连接液体冷却箱的入口，液体冷却箱的出口通过管路分别连接节温器的另一个出口和加热模块，加热模块通过管路连接电动泵，电动泵又通过管路连接电池组箱体的另一侧，组成液体介质的液体回路；副液罐通过管路连接液体冷却箱，实现膨胀储存和缺液补偿；电动泵通过线束与电池管理单元连接；电子扇固定在液体冷却箱上，通过线束连接电池管理单元。