[发明专利]一种基于液体介质的汽车动力电池组温控装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及汽车动力电池组的温控技术领域，尤其是涉及一种基于液体介质的汽车动力电池组温控装置。

二、背景技术

随着能源的日益减少，环境的恶化，发展新能源汽车是目前减少能源消耗和环境污染的有效途径，其中混合动力汽车和电动汽车是新能源汽车中的典型代表。在这类汽车中，通常将电池单体以串并联形式组成电池组，用于提供合适的电压和足够的电量，在汽车运行过程中，由于电池内部的化学反应及电池本身的内阻作用，电池单体的温度会不断上升；同时由于各电池单体之间存在制造误差造成的电池内阻和内部化学成分的差异，导致各电池单体的发热量不同，再加上各电池单体在电池组中的位置因素，造成各电池单体本身以及电池单体之间的温度分布不均匀，从而影响电池的寿命、安全性和可靠性。另一方面，如果环境温度较低，在冷启动时动力电池电芯的导电性和物质活性会受到影响，从而降低电池容量，因此对汽车动力电池组的温度控制尤为重要。

目前汽车动力电池组通常采用的散热方式主要有风冷和液冷两种。风冷散热方式即向电池组内通风，通过空气与电池组的对流换热带走热量，而液冷散热方式则通过液体直接或间接与电池接触，通过对流带走热量。中国国家知识产权局专利局于2016年04月13日公开了一项公开号为CN9548121267A，名称为“一种电动汽车的电池包散热装置、系统及方法”；该技术通过鼓风机引入外界空气，通过驾驶室空调系统冷却空气，根据温度环境的不同引入不同温度的气流对电池组散热处理。但是这种散热方式的散热效率较低，且电池单体间的温度均匀性较差。中国国家知识产权局专利局于2017年05月9日公开了一项公开号为CN96654417A，名称为“电池液冷装置和电池系统”；该技术在液冷板上开设通孔，通孔内加热熔材料，液体在液冷板通道内流动带走热量，电池温度过高时，热熔材料溶解，液体流出直接与电池单体接触，起到灭火装置的功能。这种散热方式的散热效率较高，但是由于通道细长，其沿程压力损失和系统的压降较高，泵的能量消耗较大，同时电池单体本身的温度均匀性不佳，也难以满足电池组的温度均匀性要求。

三、发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于液体介质的汽车动力电池组温控装置。

本发明与汽车动力电池组的电池单体组合安装在汽车上，并与汽车的ECU相连接，其技术方案为由进水总管、进水支管、电控调速阀、液冷板、出水支管、热电偶、出水总管、电池单体、散热器、冷却水箱、定压泵、加热线圈、电子控制单元、控制开关组成；

所述的液冷板由液冷板壳体、液冷板进水通道、液冷板竖直通道和液冷板出水通道构成，液冷板竖直通道均匀分布在液冷板壳体内，并与液冷板进水通道和液冷板出水通道相连接；为了增加换热面积，最好在每个竖直通道内腔壁沿流体方向均匀分布凸肋；液冷板由导热材料制成；

在配装的汽车动力电池组的每一个电池单体两端面，分别紧密安装液冷板构成电池组温控传导组合体，液冷板与电池单体之间通过导热硅胶粘结；在组成电池组温控传导组合体的每一个液冷板的进水通道口上，通过进水支管与进水总管相连接，并且在每一个与进水总管相连接的进水支管上分别安装电控调速阀；在组成电池组温控传导组合体的每一个液冷板的出水通道口上，通过出水支管与出水总管相连接，并且在每一个与出水总管相连接的出水支管上分别安装热电偶；连接进水支管的进水总管与定压泵相连接，定压泵的另一端与冷却水箱相连接，冷却水箱的另一端与散热器相连接，散热器的另一端与连接出水支管的出水总管相连接；在与进水支管相连接的进水总管与定压泵相连接的管路的外管壁上缠绕加热线圈；电控调速阀、热电偶和加热线圈与汽车电子控制单元ECU相连组成温度控制回路；动力电池组通过控制开关与汽车电子控制单元ECU相连接。

本发明的有益效果是：

1、利用液体介质和具有独立调节功能的主动散热的方式对电池组进行温度控制，提高了电池组的散热效果和散热均匀性；

2、将在液冷板中均匀分布的竖直通道设计成矩形凸肋结构，增加了液固接触面积，提高了电池单体的散热效果和散热均匀性；

3、通过加热线圈，使系统具有低温预热启动功能，优化了动力电池组的冷启动性能；

4、通过将进水口和出水口布置在电池组的两端，并将液冷板进水口和出水口布置在液冷板两端，在各个电控调速阀阀口开关大小相同时，使各个进水支管中的流量相同，各个液冷板竖直通道中的流量也相同，提高了电池组和电池单体散热的均匀性和温度控制效果。

四、附图说明