[实用新型]一种基于相变材料均热与储热技术的电动汽车电池热管理系统

说明书

本实用新型涉及电动汽车动力电池组的热管理技术领域，尤其涉及一种基于相变材料均热与储热技术的电动汽车电池热管理系统。安装在汽车上，并与汽车的ECU相连接，是由均热模块、储热模块、供水模块、冷却系统L和加热系统R组成；冷却系统L调速阀、加热系统R调速阀、冷却系统L温度传感器、加热系统R温度传感器和供水模块换向阀与汽车电子控制单元ECU相连组成温度控制回路。应用本实用新型，提高了电池单体和电池组的温度一致性及冷却和加热速度，同时具有高温冷却功能和低温加热功能，降低了能量消耗，减少了对电池组的容量和寿命的损害；结构简单成本低廉。

一、技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力电池组的热管理技术领域，尤其涉及一种基于相变材料均热与储热技术的电动汽车电池热管理系统。

二、背景技术

随着传统能源的过度消耗和环境污染问题的加剧，以混合动力技术和纯电动技术为代表的新能源汽车受到了越来越多的关注。作为电动汽车的能量来源，电池组与整车的动力性和经济性密切相关。在电动汽车的行驶或快速充电过程中，电池组会产生大量的热，由于电池单体的各部位以及电池组内处于不同位置的电池单体的发热量和散热条件不一致，导致电池单体的各部位以及电池组内各电池单体的温度也不一致。若这些热量不能及时排出并使各电池单体的温度尽可能一致，将严重影响电池组的容量和使用寿命。同时，当环境温度较低时，电池内部化学物质反应速率减慢，电池容量降低，若频繁处于低温启动、运行或充电状态下，电池会发生不可逆反应，对容量和寿命造成永久性损害。因此有必要采用合适的热管理技术对电动汽车动力电池组进行温度控制，满足动力电池组的冷却、加热和温度一致性需求。

目前电动汽车动力电池组的散热方式主要有风冷、液冷、热管冷却和相变材料冷却等方式。中国国家知识产权局专利局于2016年12月21日公开了一项公告号CN106252687A，名称为“一种基于相变材料和空气耦合冷却的电池热管理系统”；该技术通过在电池单体和翅片散热板之间布置复合相变板，通过复合相变板吸收电池单体产生的热量，并把热量传递到散热板上，通过空气在翅片周围流动带走热量；但是利用空气进行换热的方式效率较低，对电池组温度一致性的控制也较差，翅片散热板又造成电池组空间的浪费，同时也缺少电池组加热功能。中国国家知识产权局专利局于2017年05月10日公开了一项公告号CN106654318A，名称为“一种相变胶囊悬浮/漂浮热管理和冷启动系统”；该技术通过相变胶囊吸热使其密度降低，从而漂浮于冷却液表面，进入冷却液箱上部后将热量储存起来，当电池组温度降低时相变胶囊释放热量，起到保温的效果。但是由于相变胶囊与冷却液同时储存在冷却液箱中，空间有限，限制了相变胶囊的储热容量，且该技术仅用在燃料电池的热管理系统中，难以满足电动汽车电池组的温度一致性要求。

三、发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种基于相变材料均热与储热技术的电动汽车电池热管理系统。

本实用新型安装在汽车上，并与汽车的ECU相连接，其技术方案为由均热模块、储热模块、供水模块、冷却系统L和加热系统R组成；

所述的均热模块由车载电池单体、均热箱、相变材料组成；均热箱为与车载电池单体侧面相匹配的，容纳相变材料的片状方形箱体，在箱体上下端分别设置冷却水管腔和加热水管腔；在冷却水管腔两端分别设置冷却水进水管接口和冷却水出水管接口；在加热水管腔两端分别设置加热水进水管接口和加热水出水管接口；在箱体上面设置相变材料灌注口；在均热箱内腔间隔均布均热箱导热片，均热箱导热片为长条形，分别间隔错位分布固定连接在冷却水管腔壁和加热水管腔壁上；相变材料通过相变材料灌注口填充在箱体内腔并用丝堵密封；均热箱及构成一体的均热箱导热片由导热材料制成；在每个车载电池单体的两个侧面分别紧密固定均热箱，均热箱与电池单体间通过导热硅胶粘接固定构成均热模块；