[发明专利]一种基于相变储能器与空气耦合的动力电池包管理系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于相变储能器与空气耦合的动力电池包管理系统及控制方法，包括多个模组、温度传感器、导热片、散热风扇、相变材料储能器、电池管理系统、控制线束、温度传导执行机构控制器、温度传导执行机构，由多种导热片、相变材料储能器以及散热风扇组成热管理系统，热管理系统与电池管理系统相连；模组与导热片相连，导热片通过执行机构与相变材料储能器相连；相变材料储能器以及模组与温度传感器相连，温度传感器与电池管理系统相连；散热风扇与电池管理系统相连；电池管理系统根据传感器传来的信息，控制风扇以及温度传导执行机构控制器，用以控制电池包的整体温升；本系统具有灵活度高，散热效果好，适应性强的特点。

技术领域

本发明涉及一种电动车辆的智能热管理系统，特别涉及一种基于相变储能器与空气耦合的动力电池包管理系统。

背景技术

新能源电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。由于新能源电动汽车以电力为动力，对环境影响小，前景被广泛看好，也符合新型能源战略要求。然而，新能源汽车作为新的研究方向，目前技术上存在诸多需要克服的难题，不仅是结构方面，电子电气与软件系统管理方面都有着许多难题需要解决。除此以外，尤其是在新能源汽车的关键部位——电池，存在着诸多技术难关。因为新能源电动汽车以电力为动力，电池的性能、电池的管理系统直接影响新能源电动汽车的性能。目前新能源汽车使用的电池有铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢蓄电池、镍镉电池与钠硫电池等等，而这些电池的各有个的优点却也存在着多种缺点。新能源电动汽车开时间久了必然导致电池温度的上升，电池温度的上升会导致电池性能降低，从而降低新能源电动汽车的性能。

电池管理系统可以及时而准确的将电池的状态反映给技术人员，通过这些信息可以使技术人员准确的做出操作来控制新能源汽车，例如控制电机的转速、车速与是否继续驾驶等等。并且优秀的电池管理系统使汽车可以十分方便地回收下坡时的动能从而达到节能的目的，可以让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本，可以及时的调整多个动力源的工作状态，使整体处于一个协调的状态，延长整车的使用寿命。然而，一个优秀的电池管理系统不仅需要优秀的程序编制，也需要优秀的硬件加以支撑，然而就目前来说这些都是技术上的难关。

在未来，电动汽车必然会变成广为使用的交通工具，所以目前努力改善电池的散热设计是极其有意义的，散热的结构布置、材料选择都是需要精心设计的。发明专利CN201620079215.1提出了一种动力电池模组，该发明专利存在的不足有：1)为了对动力电池模组进行散热，在动力电池的侧面设置至少一个散热管，并且在散热管的散热部连接至少一个散热片，这样的设计结构不够紧凑，会导致动力电池模组的体积较大；2)散热管结构不够牢固，在汽车的正常工作过程中产生的颠簸会使散热管松动从而失效。

在公告号为CN104393366B一种基于空气、热管和相变材料耦合冷却的动力电池模块专利中，其所述特征在于包括翅片、热管、相变材料、三叶草套筒、热管、端盖、多用管道、电极连接片和密封圈；它将相变材料填充在两层套筒之间，也解决了相变材料的与电池直接接触的问题，再通过翅片将热管与相变材料的热量散去，但这种构思也存在不少问题，首先这种布局方式虽然可以隔开相变材料与电池，但会占有非常大的空间，也会增大不少重量；每一个模组上都有两层三叶草形地套筒，加工困难；内置的热管以及外表的翅片会极大的增加单个模组的成本，并且在安装方面可能存在不少问题。

在公告号为CN106252787A一种基于相变材料和空气耦合冷却的电池热管理系统专利中，其所述特征在于包括单体电池、相变复合板、散热器和电池箱体；它将单体电池与所述的相变复合板、散热器构成散热单元；所述单体电池左右依次对称贴附一对所述相变复合板和一对所述散热器；但它存在将相变材料复合板与单体电池直接接触的弊端，存在模组设计复杂，占用空间大，相变材料容易泄露的问题；

发明内容