[发明专利]一种基于相变亚微米胶囊乳液的电池热管理系统及其方法

权利要求书

1.一种利用基于相变亚微米胶囊乳液的电池热管理系统的电池热管理方法，其特征在于，所述基于相变亚微米胶囊乳液的电池热管理系统包括由若干电池单体（1）组成的动力电池（2）、搅拌装置、第一换热模块和第二换热模块；所述动力电池（2）通过设有乳液循环泵（4）的第一管路与搅拌装置连通，搅拌装置通过第二管路与第一换热模块连通；所述第一换热模块包括分别与第二管路连通的第一换热管（9-1）、第二换热管（9-2）和第三换热管（9-3）；第一换热管（9-1）、第二换热管（9-2）和第三换热管（9-3）的管尾部分别对应设有第一控制阀（10-1）、第二控制阀（10-2）和第三控制阀（10-3）；第一换热管（9-1）、第二换热管（9-2）和第三换热管（9-3）均部分置于用于盛装换热液的储液槽（13）中，且三者与换热液的接触面积依次增加；所述储液槽（13）上分别开设通过第三管路连通的换热液出口和换热液进口，第三管路上设有冷却循环泵（14）和用于冷却换热液的散热器（16）；所述第一换热管（9-1）、第二换热管（9-2）和第三换热管（9-3）的尾部均与导流总管（12）的首端连通；所述第二换热模块包括分别与导流总管（12）末端连通的第一导流管（12-1）和第二导流管（12-2）；第一导流管（12-1）和第二导流管（12-2）均位于动力电池（2）内部，两者的管尾部分别对应设有第一阀门（23-1）和第二阀门（23-2）；第一导流管（12-1）和第二导流管（12-2）的末端均与第一管路的首端连通；所述第一导流管（12-1）与所有电池单体（1）的换热面积大于第二导流管（12-2）与所有电池单体（1）的换热面积；所述相变亚微米胶囊乳液能在第一管路、第二管路、第一换热模块和第二换热模块内流通，并共同构成循环回路；

所述电池热管理方法具体如下：

动力电池（2）在工作或反复充放电时，内部的若干电池单体（1）产生大量热量导致自身温度升高；当动力电池（2）的工作强度大于工作强度阈值或者放电时间大于放电时间阈值时，开启乳液循环泵（4）和第一阀门（23-1），相变亚微米胶囊乳液沿着第一管路、第二管路、第一换热模块和第一导流管（12-1）流通并构成循环回路；相变亚微米胶囊乳液通过第一导流管（12-1）充分与所有电池单体（1）接触换热，减少相邻电池单体（1）之间的传热热阻，为动力电池（2）内部降温；当动力电池（2）的工作强度不超过工作强度阈值或者放电时间不超过放电时间阈值时，开启乳液循环泵（4）和第二阀门（23-2），相变亚微米胶囊乳液沿着第一管路、第二管路、第一换热模块和第二导流管（12-2）流通并构成循环回路；相变亚微米胶囊乳液通过第二导流管（12-2）在为动力电池（2）内部降温的同时，加快相变亚微米胶囊乳液在循环回路内的流动速度；

当动力电池（2）的温度不超过第一温度阈值时，开启第一换热模块的第一控制阀（10-1），使升温的相变亚微米胶囊乳液经由第一换热管（9-1）与储液槽（13）内的换热液换热降温；当动力电池（2）的温度高于第一温度阈值且不超过第二温度阈值时，开启第一换热模块的第二控制阀（10-2），使升温的相变亚微米胶囊乳液经由第二换热管（9-2）与储液槽（13）内的换热液换热降温；当动力电池（2）的温度高于第二温度阈值时，开启第一换热模块的第三控制阀（10-3），使升温的相变亚微米胶囊乳液经由第三换热管（9-3）与储液槽（13）内的换热液换热降温；定期开启冷却循环泵（14），使储液槽（13）内温度升高的换热液通过位于第三管路的散热器（16）冷却降温，重新回流至储液槽（13）内；

当相变亚微米胶囊乳液在多次循环工作时，内部的相变亚微米胶囊会失稳并造成管道堵塞或性能降低；通过开启搅拌装置对失稳的相变亚微米胶囊乳液进行搅拌，使其重新恢复均匀有效的状态。

2.根据权利要求1所述的电池热管理方法，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌槽（5）和搅拌器（6），所述搅拌槽（5）内设有搅拌器（6），搅拌槽（5）上分别开设进液口和出液口。

3.根据权利要求1所述的电池热管理方法，其特征在于，所述换热液为水。

4.根据权利要求1所述的电池热管理方法，其特征在于，所述散热器（16）的外部还设有风扇（19）；风扇（19）的出风口朝向散热器（16），用于促进散热器（16）内换热液的冷却。