[发明专利]基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统及温控方法

权利要求书

1.一种基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：包括电池模组、导热绝缘垫片、液冷系统，三个部件由上至下依次层叠式紧贴布置，通过螺丝固定；所述液冷系统是由平板式脉动热管(3)、隔离板(4)、液冷通道板(5)组成；所述隔离板(4)具有进液口(6)和出液口(7)；所述平板式脉动热管(3) 具有工质充液口(8)、一个或多个冲压制成的矩形回路通道，该工质充液口(8)与回路通道相通，该工质充液口(8) 在充注工质后通过焊接封死；所述液冷通道板(5) 具有流通管道(11)；所述平板式脉动热管（3）与液冷通道板（5）之间用隔离板（4）分离，以扩散焊接的方式将三板组合并成整体，焊接后该流通管道(11)连通进液口(6)和出液口(7)，所述平板式脉动热管（3）的管径轴向方向与液冷通道板（5）流道方向垂直交错，形成错流分布。

2.根据权利要求1所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：所述平板式脉动热管的冷凝工质入口流道的宽度定义为脉动热管的理论冷凝段（a），冷凝工质出口流道的宽度定义为脉动热管的理论蒸发段(b)。

3.根据权利要求1所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：所述液冷通道板(5)使用蛇形通道，在通道内部冲压可增强机械强度的凹槽(10)。

4.根据权利要求1所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：所述平板式脉动热管(3)、隔离板(4)、液冷通道板(5)均采用导热系数高，质量轻，机械强度好的铝板。

5.根据权利要求1所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：所述平板式脉动热管(3)内部注入制冷剂工质。

6.根据权利要求5所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：所述制冷剂工质采用冷却液。

7.根据权利要求1所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：所述平板式脉动热管内部回路通道采用矩形流道。

8.根据权利要求1所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统，其特征在于：所述平板式脉动热管由基板冲压制成。

9.一种基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统的温控方法，其特征在于：

当电池模组（1）最高温度未达到液冷系统标定温度时，各电池之间产生不同的热量使电池模组（1）内部产生温度差，传递给与其紧贴的板式脉动热管（3），脉动热管内部工质受温度差的影响，高温部分工质吸收高温电池带来的热后气化，产生或扩大气泡，管内压力上升，与低温段工质形成压力差，由压力差形成动力，将高温工质推向低温处，高温工质加热低温段，然后将热量导向电池模组中相对低温的部分，使电池模组（1）中发热较大的电池的热量传向发热较少的电池，实现整个电池模组的最大温度差降低，体现整体温度的一致性；

当电池模组（1）最高温度达到液冷系统标定温度时，低温液冷工质通过进液口（6）流进液冷板（5），板式脉动热管（3）中对应于进液口流道的理论冷凝段（a）与对应于出液口流道的理论蒸发段（b）形成温度差，处在理论冷凝段（a）的气态工质受冷液化收缩，处在理论蒸发段（b）的工质由于远离进液口（6），虽然也受冷收缩，但其收缩速度比理论冷凝段的更慢，使理论蒸发段（b）的工质与理论冷凝段（a）的工质形成正压力差，将对应出液口（7）的较高温工质推向对应于进液口（6）的理论冷凝段（a），同时，对应进液口的较低温工质推向对应于出液口的理论蒸发段(b)，形成工质的循环；较高温工质在经过理论冷凝段(a)后受冷收缩，形成再一次循环，同时实现整体的热交换，达到降低液冷板(5)出液口(7)的温度的目的，增强液冷系统整体热交换系数，并同时实现电池系统的降温和均温的两个目的。

10.根据权利要求9所述的基于平板式脉动热管和液冷系统组合的电池热管理系统温控方法，其特征在于：应用于新能源汽车的动力电池。