[发明专利]一种扰流管和相变材料协同耦合的电池热管理系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种扰流管和相变材料协同耦合的电池热管理系统及其控制方法，该系统包括相变材料储存装置、扰流管主管道和扰流管副管道，相变材料储存装置内填充有相变材料，扰流管主管道和扰流管副管道设置在相变材料储存装置中，两个所述相变材料储存装置相互密封连接，内部形成多个圆柱形空腔，圆柱形空腔内设置有电池套筒，电池套筒表面为镂空结构，在电池套筒的镂空处均匀分布有防火微球。本发明基于协同原理将扰流管和相变材料进行耦合，经过模拟实验后发现，扰流管和相变材料结合能够有效延缓相变材料熔化速率，相比于一般的相变材料热管理系统能够提高电池包内部的温度均匀性。

技术领域

本发明涉及一种电池热管理系统，具体涉及一种扰流管和相变材料协同耦合的电池热管理系统及其控制方法，属于动力电池热管理技术领域。

背景技术

电动汽车由于其零排放等优点，受到广大消费者的青睐。但是动力电池温度失控导致的时间层出不穷，成了消费者购买新能源汽车路上的拦路虎。如何通过合理的装置和系统对电池温度进行控制和监测成为新能源汽车设计的难题。

动力电池具有高产热密度和受限空间传热的特点，在电池包狭小的空间内部如何将热量及时有效的通过装置散发出去保证电池的状态是电池包设计的关键问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种扰流管和相变材料协同耦合的电池热管理系统。

本发明的另一目的是提供上述扰流管和相变材料协同耦合的电池热管理系统的控制方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种扰流管和相变材料协同耦合的电池热管理系统，包括相变材料储存装置、扰流管主管道和扰流管副管道，其中所述相变材料储存装置包括底座和可拆卸连接在底座上的盖板，且底座和盖板为密封连接，所述底座包括一体成型的底板、左侧壁、右侧壁、前侧壁、后侧壁，所述左侧壁、右侧壁和后侧壁均为长方形，所述前侧壁的横截面呈连续的多个半圆形凸起，半圆形凸起的连接处设有可适配连接的连接块和连接槽，所述左侧壁、右侧壁上靠近后侧壁的边缘处对称开设有主管道入口且主管道入口设有上下两个，所述盖板、底板上靠近后侧壁的边缘处分别均匀开设有多个副管道入口，所述底座内设有空腔，所述扰流管主管道通过主管道入口插入空腔内并分别与左侧壁、右侧壁固定，所述扰流管副管道通过副管道入口插入空腔内并与所述扰流管主管道连通，扰流管主管道和扰流管副管道中通入冷却液，且上下两个扰流管主管道中液体流动方向相反，所述扰流管主管道中液体流速v_main和扰流管副管道中液体流速v_assistant满足以下公式：v_main＜v_assistant，且多个扰流管副管道300中液体流速v_assistant随距离扰流管主管道冷却液入口的远近依次递减，所述空腔中填充有相变材料，同时相变材料中预埋温度传感器，所述相变材料的熔化点温度T_malting和扰流管主管道及扰流管副管道冷却液入口温度T_inlet满足以下公式：T_malting＞T_inlet，

所述相变材料储存装置设置有两个，两个所述相变材料储存装置的前侧壁相互密封连接，内部形成多个圆柱形空腔，所述圆柱形空腔内设置有电池套筒，圆柱形空腔内径与电池套筒的外径相适配，电池套筒与相变材料储存装置前侧壁之间涂覆有导热粘合剂，所述电池套筒内放置电池，电池套筒表面为镂空结构，在电池套筒的镂空处均匀分布有防火微球。

优选的，所述盖板通过凹凸扣合结构与底座连接。

优选的，所述连接块和连接槽为凸块和凹槽结构或者榫头和卯槽结构。。

优选的，所述相变材料储存装置由耐腐蚀材料制成，且装置的表面经过化学处理。

优选的，所述电池套筒由高导热材料制成。

优选的，所述防火微球通过镶嵌或粘贴的方式固定在电池套筒的镂空处。