[发明专利]一种电池包的散热和加热装置以及控制方法

说明书

本发明提供一种电池包的散热和加热装置以及其控制方法，包括多个单体电池、冷媒、散热器、分层密封板、槽型管道、密封盖板以及相变材料；所述分层密封板将所述装置内部纵向分隔为多层空间，冷媒分布在接近电池正、负极柱的层空间内，中层空间填充有相变材料；电池温度升高时，汽化冷媒沿着箱体的上盖板上的热管将热量传导至外侧的翅片散热器进行风冷降温；在单体电池之间设置呈回字形分布的槽型管道，槽型管道在对角线处连接，形成多条通路，液体填充在槽型管道内进行液体循环降温或加热；还设置温度检测器和控制器，根据电池包箱体内的实际温度启动多级散热或加热系统，实现多种方式结合、均匀、高效的散热和加热效果。

技术领域

本发明涉及电池包技术领域，具体而言涉及一种电池包的散热和加热装置以及其控制方法。

背景技术

由于现代社会的环境污染日益严重，汽车尾气是影响空气质量的一个较大因素，人们的环保意识不断增强。电池作为替代化石能源的清洁能源，在电动车辆上的应用效果逐渐被社会公众所认可，使得电动汽车也越来越普及。电动汽车的电池板上分布有多个电池包，电池包通常由多个电池组串联，为电动汽车提供动力供给，同时还不断储存能源。然而，电池包为封闭结构，其工作电流大，产生的热量大。若缺乏有效散热，可能导致电池的温度过高，影响电池的充放电能力和寿命，严重的还会引起电池自燃。

目前的电池包散热结构，通常采取单一散热方式，设置多个导热部件和通风通道，然后采用电扇进行风冷散热的方式，或者采用液冷或相变材料的散热结构。然而，电池包风冷散热的效果不均衡，内部的温差较大，难以维持电池的合适温度。另外，目前液冷散热的效率还有待提高。同时，我国南北方温度差异较大，特别是在冬天的北方地区，室外温度经常达到零下，电池的温度过低也会给电动汽车的启动造成很大困难。上述问题为电池包和电动汽车的推广带来阻碍，使人们不能放心使用电动汽车。

因此，电池包的散热管理尤为重要，需要提供一种更高效率的电池包的散热和加热装置以及控制方法。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提出了一种多种方式结合、换热效率高的电池包的散热和加热装置以及控制方法。该电池包的散热和加热装置以及控制方法主要是通过冷媒、相变材料、电磁加热件、液体冷却和加热的配合使用，实现电池包的二级温度调控，达到电动车电池散热均匀、效率高的效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电池包的散热和加热装置，其特征在于，所述装置包括多个单体电池、冷媒、散热器、分层密封板、槽型管道、密封盖板以及相变材料；其中，密封盖板包括上盖板和下盖板，分层密封板将所述装置的内部纵向分隔为多层空间，冷媒分布在接近电池正、负极柱的层空间内，所述分层密封板将所述电池的正、负极柱密封并与所述冷媒隔开，槽型管道分布于电池周围，液体填充在所述槽型管道内。

可选地，所述分层密封板的数量为4个，分别为第一分层密封板、第二分层密封板、第三分层密封板、第四分层密封板，所述分层密封板将单体电池壳体所在的空间纵向分隔为3层，分别为上层空间、中层空间、下层空间，上层空间和下层空间分别为接近电池正、负极柱的层空间，在上层空间和下层空间内填充有冷媒，在中层空间内填充有相变材料，第一分层密封板和第四分层密封板将电池的正、负极柱密封并与所述冷媒隔开。

可选地，在每个单体电池上设置有电磁加热件，所述电磁加热件为缠绕在电池壳体上的电磁加热线圈或包覆在电池壳体上的电磁加热膜。

可选地，所述槽型管道呈回字形分布于所述单体电池之间，槽型管道之间在对角线处连接，形成通路；所述槽型管道的高度与所述单体电池的高度相近。

可选地，所述上、下盖板具有将每个单体电池串联的电路接口，以及上盖板上均匀安装有连接热管的散热器。

可选地，热管包括管壳、吸液芯和端盖，热管内部被抽成负压状态，充入适当的液体，吸液芯位于管壳内壁，其由毛细多孔材料构成，所述热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，所述冷凝器的一端密封，与散热器连接。