[发明专利]汽车电池的冷媒膜式相变温控系统及方法

说明书

本发明公开了一种汽车电池的冷媒膜式相变温控系统及方法，所述系统包括外部循环系统和电池箱；所述外部循环系统和所述电池箱相连；其中，所述电池箱包括多个柱形电池、电池箱壁和喷淋板；通过所述电池箱壁上设置的多个柱形孔，所述多个柱形电池两端的电极部分露出所述电池箱壁外；所述电池箱壁的壁面上设置有气态冷媒管口和液态冷媒出口；所述喷淋板安装在所述柱形电池上方，所述喷淋板上方设有液态冷媒进口，用于将液态冷媒送入所述喷淋板的喷淋装置内；所述喷淋板的板面上开有喷孔，用于喷射所述液态冷媒。采用本发明实施例，使汽车电池迅速且均匀地变温。

技术领域

本发明涉及汽车动力电池技术，尤其涉及一种汽车电池的冷媒膜式相变温控系统及方法。

背景技术

动力电池是电动汽车组成系统中的核心部件。因电池在充放电过程中，自身会产生一定的热量，这些热量积聚在电池内部，如果不能快速散发到外部环境中去，会造成电池自身温度迅速升高。过高的电池温度不仅严重影响电池的功能和使用寿命，还会引发火灾等安全事故，给人民群众造成生命安全隐患和财产损失。此外，在寒冷的环境下，电池内的电化学反应会因温度过低而受到极大地限制，这会严重影响电池的发电效率，此时，反而需要外界对电池进行加热升温。

目前，针对电动汽车中的电池发热问题，常用的冷却技术主要有：风冷、液冷以及制冷剂相变冷却。对于风冷和液冷，冷却系统内的流体属于单相流动，流体只能依靠自身温升所吸收的显热与外界进行热量交换，整体换热能力非常有限。此外，流体在沿着管路流动的过程中，自身会吸收外界的热量，从而使得自身温度升高，这使得流体与外界的温差变小，导致局部换热效果逐渐变差，最终使得整体均温效果恶化。

另一方面，针对电池低温环境下的启动问题，主要是依靠电加热丝对电池进行加热。这种方法不仅加热时间长，耗电量大，而且还会因加热不均匀而损害电池，甚至引发严重的安全事故。因此，需要一种新的加热方法来对电池进行快速、高效、安全、均匀地升温。

发明内容

本发明实施例提供一种汽车电池的冷媒膜式相变温控系统及方法，引入膜式相变换热技术，使汽车电池迅速且均匀地变温。

本申请实施例的第一方面提供了一种汽车电池的冷媒膜式相变温控系统及方法，包括外部循环系统和电池箱；所述外部循环系统和所述电池箱相连；

其中，所述电池箱包括多个柱形电池、电池箱壁和喷淋板；

通过所述电池箱壁上设置的多个柱形孔，所述多个柱形电池两端的电极部分露出所述电池箱壁外；

所述电池箱壁的壁面上设置有气态冷媒管口和液态冷媒出口；

所述喷淋板安装在所述柱形电池上方，所述喷淋板上方设有液态冷媒进口，用于将液态冷媒送入所述喷淋板的喷淋装置内；所述喷淋板的板面上开有喷孔，用于喷射所述液态冷媒。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述气态冷媒管口位于所述电池箱壁的壁面上方，所述液态冷媒出口位于所述电池箱壁的壁面下方。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述柱形电池与所述电池箱壁的接触部位处使用密封胶进行密封。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述外部循环系统包括压缩机、气液分离装置、四通阀、外置换热器、节流阀、第一电磁阀、第二电磁阀和驱动泵；

所述第一电磁阀的第一接口与所述液态冷媒进口相连，第二接口与所述驱动泵的第一接口、所述节流阀的第一接口均相连；所述第二电磁阀的第一接口与所述液态冷媒出口相连，第二接口与所述驱动泵的第二接口相连；所述节流阀的第二接口与所述外置换热器的第一端口相连；所述四通阀的第一接口与气态冷媒管口相连，第二接口与所述气液分离装置的第一接口相连，第三接口与所述外置换热器的第二端口相连，第四端口与所述压缩机的第一端口相连；所述压缩机的第二与所述气液分离装置的第二接口相连。