[发明专利]基于风冷-PCM的电动汽车电池组热控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于风冷‑PCM的电动汽车电池组热控制系统和方法。本发明系统的温度控制模块分别与温度采集模块、散热模块、加热模块和通风口开关模块相连，温度采集模块固定安装于电池组模块表面，通风口开关模块固定安装在电池组模块两端，散热模块安装在通风口开关模块一侧，相变材料模块固定安装在电池组模块中，加热模块固定安装在相变材料模块中。方法中通过选择加热模式、散热模式和稳定模式三种模式，实现电动汽车电池组温度的控制。本发明具有结构简单，散热和加温效果好的特点，能够将电动汽车电池组平均温度控制在电池的最佳温度范围内，并降低电池组最大温差，同时电池组的总重量较轻，为电动汽车的安全运行和续航能力提供保障。

技术领域

本发明涉及电动汽车的电池控制领域，尤其涉及一种基于风冷-PCM的电动汽车电池组热控制方法和系统。

背景技术

电动汽车具有节能环保、能源利用率高、噪音小等优点，必将成为未来汽车行业的发展趋势，但是电动汽车的安全性一直都是人们关注的重点。在高温情况下，电动汽车的电池组产生的热量无法及时排出到外界，使得电池温度越来越高引发电池起火，影响电动汽车的安全运行。同时，高温还会对电池造成不可逆转的容量损失。在低温情况下，电池的容量大幅降低严重影响电动汽车的续航能力。因此，电动汽车电池组热控制系统对于提升电动汽车的续航能力，保障电动汽车安全运行有着极其重要的意义

目前市场上针对电动汽车电池组热控制主要采用空气冷却和PCM冷却。空气冷却利用温度较低的冷却空气掠过电池表面带走热量，具有结构简单、重量轻、成本低等优点，其缺点为空气导热性不高，冷却效率低，同时会导致电池之间的温差较大，长期处于高温环境中的电池性能衰退严重，容易出现过充过放现象，从而影响电动汽车的安全运行。PCM冷却利用PCM在相变过程中能够吸收大量热量，同时自身温度几乎不变的特点来对电池进行热控制，具有吸热量大、温度均匀性好等优点，其缺点为电池组总重量过大，影响电动汽车整体续航能力。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，解决电动汽车续航能力和安全性问题，本发明提供了一种基于风冷-相变材料(Phase Change Material,PCM)的电动汽车电池组热控制方法和系统，能够将电池组的平均温度控制在电池最佳工作温度范围之内，同时减轻电池组总重量，保障电动汽车的安全运行，同时提高电动汽车的续航能力。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一、一种基于风冷-PCM的电动汽车电池组热控制系统

电动汽车电池组热控制系统包括电池组模块、温度采集模块、温度控制模块、散热模块、加热模块、通风口开关模块和相变材料模块；温度控制模块分别与温度采集模块、散热模块、加热模块和通风口开关模块相连，温度采集模块固定安装于电池组模块表面，通风口开关模块固定安装在电池组模块的两端，散热模块安装在通风口开关模块的一侧，相变材料模块固定安装在电池组模块中，加热模块固定安装在相变材料模块中。

多个所述电池组模块固定安装在电池包外壳中，电池组模块主要由多排等间隔布置的电池组构成，每排电池组主要由多个电池等间隔布置组成，多个电池的两侧外表面分别与两块铝板固定连接，使得两块铝板将每排电池组中的多个电池固定排列成一排；相变材料模块包括相变材料，每排电池组中相邻的两个电池之间均填充有相变材料，相变材料与相邻的两个电池接触，每个相变材料中间均安装有加热模块。

所述相变材料模块中的相变材料主要由石蜡、铜、石墨和碳纤维中的一种或者几种构成。

所述温度采集模块主要由多个温度传感器组成，每个电池表面均设置有一个温度传感器。

二、一种基于风冷-PCM的电动汽车电池组热控制方法

方法包括以下步骤：