[发明专利]一种电动汽车电池模组热管理和能量回收系统及方法

权利要求书

1.一种电动汽车电池模组热管理和能量回收系统，其特征在于，包括温差发电模块、冷却加热模块和电子控制模块，所述温差发电模块与电池模组连接，用于实现电池模组余热的回收并向外部供电；所述冷却加热模块与温差发电模块连接，用于向温差发电模块提供冷却液以制造温差，还用于实现电池模组的降温或加热；所述电子控制模块与温差发电模块和冷却加热模块连接，用于实现温差发电和冷却加热的动态控制；

所述温差发电模块包括第一液冷板、温差发电片、相变材料箱、电池模组壳体和第二液冷板，所述温差发电片的上表面与第一液冷板的下表面连接，所述温差发电片的下表面与相变材料箱的上表面连接，所述温差发电片的两条接线分别与车载低压蓄电池的正、负极连接；

所述相变材料箱的一侧开有容纳电池模组和电池模组壳体的通槽，所述相变材料箱的通槽表面设有多个内部肋片，所述电池模组壳体外表面设有多个外部肋片，所述内部肋片与外部肋片相互齿合，所述电池模组壳体的内表面与电池模组的外表面相匹配；

所述电池模组壳体的外表面与所述通槽的内表面连接，所述电池模组设于电池模组壳体内并与电池模组壳体内表面连接，所述电池模组的下底面与第二液冷板的上表面通过导热胶连接。

2.如权利要求1所述的电动汽车电池模组热管理和能量回收系统，其特征在于，所述第一液冷板、温差发电片、相变材料箱和电池模组壳体之间通过导热胶固定连接，所述相变材料箱的下底面和电池模组壳体的下底面通过隔热胶与第二液冷板连接；所述相变材料箱由导热材料制成，相变材料箱内部填充相变材料，所述相变材料箱的前后左右四个外侧面均涂有隔热胶。

3.如权利要求1所述的电动汽车电池模组热管理和能量回收系统，其特征在于，所述第一液冷板和第二液冷板均为板状长方体，均设置有进水口和出水口，冷却液从进水口流入，从出水口流出。

4.如权利要求1所述的电动汽车电池模组热管理和能量回收系统，其特征在于，所述冷却加热模块包括加热器、恒压水泵、电动调节阀、水箱、换热器、三通阀和连接管道；

水箱出口通过连接管道与恒压水泵连接，恒压水泵通过连接管道与三通阀连接，三通阀通过连接管道分别与第一液冷板进水口和电动调节阀连接，第一液冷板出水口通过连接管道与换热器入口连接，换热器出口通过连接管道与水箱入口连接；

电动调节阀通过连接管道与加热器连接，加热器通过连接管道与第二液冷板进水口连接，第二液冷板出水口通过连接管道与换热器入口连接。

5.如权利要求4所述的电池模组热管理和能量回收系统，其特征在于，所述相变材料箱上设有至少一个温度传感器，用于实时监测相变材料的温度，所述温度传感器与电子控制单元ECU连接构成电子控制模块，加热器、恒压水泵、三通阀和电动调节阀分别与电子控制单元ECU连接，由电子控制单元ECU控制。

6.一种电动汽车电池模组热管理和能量回收方法，利用权利要求1-5任一项所述的电动汽车电池模组热管理和能量回收系统，其特征在于，步骤如下：

根据相变材料的相变融点设置第一温度阈值，实时采集相变材料的温度并与第一温度阈值进行对比；

当相变材料的温度升高至第一温度阈值时，相变材料开始发生相变，吸收电池模组的热量并储存热量，将电池模组的温度维持在第一温度阈值附近；

当相变材料箱中的相变材料完全融化后，电池模组和相变材料的温度开始进一步上升，大于第一温度阈值时，冷却加热模块和第二液冷板工作，实现电池模组的降温；

当相变材料的温度低于第一温度阈值时，已融化的相变材料开始凝固，并释放储存的热量，传递给电池模组，将电池模组的温度维持在第一温度阈值附近；

当相变材料箱中的相变材料完全凝固后，电池模组和相变材料的温度开始进一步下降；

冷却加热模块和第一液冷板工作，在温差发电片的两表面之间形成一定的温差，通过塞贝克效应产生电流并由温差发电片的两条接线将电流导出至车载低压蓄电池的正、负极，对车载低压蓄电池充电，实现能量的回收；

设定第二温度阈值，当相变材料和电池模组的温度均低于所述第二温度阈值时，冷却加热模块和第二液冷板工作，实现电池模组的升温，此时，所述温差发电片和第一液冷板不工作。

7.如权利要求6所述的电动汽车电池模组热管理和能量回收方法，其特征在于，温差发电片的上、下表面分别与第一液冷板下表面和相变材料箱的上表面接触，第一液冷板下表面作为温差发电片的冷端，相变材料箱上表面作为温差发电片的热端，形成一定的温差。