[发明专利]一种安全节能的锂电池包双模式热管理系统及方法

权利要求书

1.一种安全节能的锂电池包双模式热管理系统，其特征在于包括电池包内部的一层或多层电池和/或电池模组、电池包外壳、液冷板管换热器和外置空冷模块，所述外置空冷模块内部具有空冷翅片，侧面具有风扇；

所述电池和/或电池模组为卧式，上表面和/或下表面贴合微热管阵列，所述微热管阵列贴合所述电池和/或电池模组表面的部分为蒸发段，所述微热管阵列的长度至少大于其覆盖的该层的电池和/或电池模组在一个方向的跨度，且至少有一端伸出所述电池和/或电池模组的表面，伸出部分作为冷凝段与电池包外壳贴合；

所述电池包外壳围绕所述电池包且为封闭结构，所述电池包外壳至少在对应所述冷凝段处为导热隔板；

所述液冷板管换热器的基板与所述外置空冷模块的基板均为密封，并通过电池包外壳与电池和/或电池模组完全物理隔离；

所述液冷板管换热器至少对应贴合所述导热隔板的外表面，且所述液冷板管换热器与电池包外部的制冷系统连接，所述外置空冷模块的基板贴合于所述液冷板管换热器外侧。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于所述电池和/或电池模组为多层叠加分布，每层包括多组，每组包括多个，每组表面分别贴合有所述微热管阵列。

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于每组所述电池和/或电池模组的上下双侧表面贴合所述微热管阵列，每侧表面贴合至少一个所述微热管阵列，每个所述微热管阵列至少有一端伸出部分，且伸出部分向所述微热管阵列平面的垂直方向弯折，位于下侧的所述微热管阵列向上弯曲部分为冷凝段，与导热隔板贴合，用于散热，位于上侧的所述微热管阵列的向下弯曲部分为蒸发段，贴合或连接有加热器，用于电池加热。

4.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于每组所述电池和/或电池模组的上下表面中的一个表面至少贴合一个所述微热管阵列，两端的伸出部分向同侧弯折并与导热隔板贴合。

5.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于所述微热管阵列是由金属材料经挤压形成的具有多孔结构的扁平状的导热体，内部具有多个并排排列的互不连通且独立运行的微热管，且每个微热管的水力直径为0.2-3.0mm，内部相变工质为非导电介质。

6.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于所述微热管阵列与所述电池和/或电池模组之间设置有可压缩变形的导热垫片。

7.根据权利要求1所述的一种安全节能的立式锂电池包双模式热管理系统，其特征在于所述微热管阵列的下表面设置有加热器。

8.根据权利要求3或7所述的热管理系统，其特征在于还包括自动控制系统和电芯温度检测单元，所述自动控制系统分别与所述电芯温度检测单元、加热器、风扇和制冷系统连接。

9.一种安全节能的锂电池包双模式热管理方法，其特征在于采用权利要求1-8任一所述的热管理系统，电池和/或电池模组表面贴合的微热管阵列的蒸发段吸收电池和/或电池模组的热量，将热量传导至伸出部分的冷凝段，然后通过导热隔板将热量传导至与导热隔板的外表面贴合、与电池包外部制冷系统相连接的液冷板管换热器和外置空冷模块。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于当所检测的电芯温度达到第一设定值时，控制系统首先开启风扇，由外置空冷模块进行自动散热，当所检测的电芯温度达到大于所述第一设定值的第二设定值时，控制系统自动启动制冷系统，带动液冷板管换热器启动，与外置空冷翅片同时对电芯进行散热；当电池温度低于第三设定温度时加热直接或间接与微热管阵列接触的加热器，并通过微热管阵列加热电池，此时风扇和制冷系统停止运行。