[发明专利]一种温度可控的电池模组及其温度控制方法

说明书

本发明公开了一种温度可控的电池模组及其温度控制方法，包括壳体、多个电芯和控制板，多个电芯间隔布置于壳体内，相邻电芯之间布置有用于换热的风道间隙，风道间隙的进口和/或出口依次布置有加热片和风扇，电芯上设有电芯温度传感器，控制板分别与多个电芯、电芯温度传感器、加热片和风扇连接。本发明结构简单，可快速对电芯进行自加热和冷却，对电芯的温度控制更加高效。

技术领域

本发明涉及汽车电池技术领域，具体涉及一种温度可控的电池模组及其温度控制方法。

背景技术

随着电动汽车技术的发展，动力电池在车辆上得到了广泛应用。车辆通常需要能够在-20度到60度范围内工作，而目前的动力电池组通常无法满足如此宽的工作温度范围。因此需要在高温时对电池组进行冷却，在低温时对电池组进行加热，以保障动力电池稳定高效的运行。

对于目前主流的电池模组，当模组温度过高时，需要通过冷却液冷板中的介质，再通过电池热管理系统中的液冷板接触模组底部，实现模组降温；当模组温度过低时，需要通过加热液冷板中的介质，再通过电池热管理系统中的液冷板接触模组底部，实现模组升温。这样的模组升温和降温方式，对电池系统的依赖程度很高，且升温降温效率低；并且，在一些特殊结构中，会出现某些模组接触不到或者局部接触不到液冷板的情况，导致温度控制不均匀；与此同时，上述通过液冷板升温降温的方式需要在电池包中设计复杂的热管理部件，且对电池包的密封性要求严格。

CN108123187A公开了一种分布式冷却系统，包括有电池箱体，电池箱体内设有电芯，多个电芯构成一组电池模块，电池箱体内设有一组以上电池模块，每组电池模块对应设有一个或一组风扇，每个风扇或每组风扇可独立调节风力强度，电池箱体内设有温度反馈装置及风扇控制装置，温度反馈装置连接并测量电池模块内电芯的温度，并将信号反馈至风扇控制装置，风扇控制装置连接并调节对应电池模块的风扇的风力强度，使得各个电池模块之间温度更均衡，使电池箱体内各电池模块达到统一的温度控制目标。所述风扇进风口处设有制冷器或加热器，辅助调节进风口温度。上述方案是在密封的电池箱体内对其中的每个模组进行温控，因此加热或冷却的气流是在不同模组之间进行输送和热量转移，最终的效果只是使电池模组之间温度更均衡，并不能将加热或冷却气流直接深入到模组内部，与模组内部的电芯直接接触进行热量交换，进而快速实现电芯温度的控制和均衡；而且风扇进风口处的气体需要先经过加热或冷却处理，再输送到模组之间，因而对电芯的加热或冷却效率较低。

CN106374166A公开了一种用于新能源电动汽车的双温控抗震型电池系统，并具体公开了：在相邻的两个电池单体之间设置有PTC加热片，在电池箱体的右侧开设有第一排气口，第一排气口设置有第一滤网和第一排风扇；在电池箱体的左侧开设有第二排气口，第二排气口设置有第二滤网和第二排风扇。当温度传感器检测的温度大于设定高温阈值时，控制器控制第一排风扇、第二排风扇同时开启，对电池箱体内部进行通风散热，当温度传感器检测的温度小于设定低温阈值时，控制器控制PTC加热片导通，以提升电池箱体内的温度。上述方案中PTC加热片设置在相邻的单体之间，因此，PTC布置个数较多，且相应与每个PTC连接的控制器连接线路繁琐，即整个升温控制的结构和制备工艺复杂；而且所有PTC中任何一个出现故障会导致相应单体温控出现问题，影响整个电池箱内单体的一致性。另外，通风散热过程无法对每个电芯进行吹扫，而是靠箱体内冷空气的对流对单体进行降温，因而降温效率较低。