[发明专利]一种电池热管理系统及其控制方法、车辆空调系统

说明书

本发明公开一种电池热管理系统及其控制方法、车辆空调系统，其中电池热管理系统包括第一储热装置，第一储热装置包括填充在其内部的相变材料，在第一储热装置内部还设置有电池包，还包括：循环管路，其内部设置有换热介质，加热设备，用于加热循环管路中的换热介质；散热设备，用于散热循环管路中的换热介质，换热容器，用于储存换热介质；循环泵，设置在循环管路中，位于换热容器和第一储热装置之间，用于循环输出换热介质。本发明通过结合第一储热装置利用相变材料进行储热的同时，当换热介质的温度过高或过低，可以通过加热设备或散热设备分别进行加热和散热，从而确保电池包的温度恒定，延长电池包的使用寿命，提高电池包的热管理效率。

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，具体涉及一种电池热管理系统及其控制方法、车辆空调系统。

背景技术

电池是电动车辆或混合动力车辆的核心部件之一，其性能好坏直接影响到电动车辆或混合动力车辆的性能。例如：电动汽车上使用的动力电池包在其充放电过程中都会产生热量，从而使得电池包整体温度升高，而温度过高时会严重影响到电池性能和寿命，甚至会直接导致电池失效。一方面，在充放电时，各个电池包模块散热或放热不均匀会导致电池失效，局部温度过高的电池老化较快，其长时间运行会破坏电池组的一致性，从而使电池组失效，另一方面，当电池在低温下工作时，电池电压和放电量会大幅度降低，温度降低到一定程度，可能会导致电动汽车无法启动或正常行驶。所以研究电池热管理对提高动力电池的循环寿命和安全必不可少。

电池热管理对电池性能发挥起着重要的作用，其不仅能使电池组在高温条件下有效散热，而且能够在低温条件下对电池进行有效加热，使电池组稳定在最优的环境温度下。

目前电动车辆中电池热管理系统大部分采用以下几种：空气冷却系统、液体冷却系统、热管冷却系统、相变材料冷却系统。其中相变材料冷却系统的使用较为广泛，相变材料是一种能够通过发生相变来吸收或释放出大量热量的材料，但是材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，会形成一个宽的温度平台。因此选择合适相变温度的相变材料并应用在电池热管理中具有广阔的前景。例如在中国专利文献CN106450576A中公开一种基于复合相变材料散热的动力电池热管理系统，包括管壳式电池模块、温度传感器、电子控制单元、通风管道、空调；空调出风口通过通风管道与电池模块进风口相连，温度传感器贴在位于电池模块中心位置的电池表面，温度传感器通过信号线与电子控制单元相连，电子控制单元再通过信号线与空调的控制电路相连。管壳式电池模块由电池、复合相变材料、铝管、折流板、管壳组成；将复合相变材料套住电池，然后装入到铝管中，铝管均匀分布在管壳中，铝管间距为4.5-5.5mm，在铝管的轴向位置等间距地安装折流板。由于管壳式电池模块是将复合相变材料套住电池后装入到铝管中，然后通过通风管道与空调直接相连，当管壳式电池模块在充放电时该复合相变材料表面的温度较高，当管壳式电池模块在低温条件工作时该复合相变材料表面的温度较低，而启动空调需要一定时间，且复合相变材料套住在封闭的铝管中，所以无法通过传热介质分别快速加强复合相变材料的散热和蓄热，故现有技术中的电池热管理系统无法提高复合相变材料的散热和蓄能效率。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的电池热管理系统无法提高复合相变材料的散热和蓄能效率。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例提供一种电池热管理系统，包括第一储热装置，所述第一储热装置包括填充在其内部的相变材料，通过所述相变材料形成换热介质的第一流通通道，在所述第一储热装置的内部形成一个密封腔，在所述密封腔内设置有电池包，还包括：

循环管路，其内部设置有所述换热介质，与所述换热介质的第一流通通道形成循环回路；

加热设备，用于加热所述循环管路中的所述换热介质，当所述换热介质的当前温度低于第一预设阈值时，对所述换热介质进行加热；