[实用新型]基于半导体制冷技术的电动汽车动力电池热管理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车的动力电池热管理装置，具体涉及一种基于半导体制冷技术的电动汽车动力电池热管理装置。

背景技术

动力电池是纯电动汽车唯一的动力能源，它的工作性能和使用寿命受环境温度的影响很大。在高温环境下，电池内部不可逆反应物生成速度加快，不可逆反应物的增多导致电池的可用容量加速减少，当电池的可用容量小于电池额定容量的80％时，电池的寿命终结；电池在低温环境下充放电，电池的内阻加大，放电电压平台降低，可用容量减少，电池的充放电效率明显降低，且对电池本身有一定的损害，根据国际电池学会的统计，汽车在冬天要求的启动功率比夏天高40％到70％。在-18℃时，一个充满电的全新动力电池也只能提供40％的启动功率。为提高电动汽车动力电池系统的使用寿命，改善动力电池的高低温性能，因此，对电动汽车动力电池进行热管理有着重要意义。动力电池热管理系统不仅能使电池组在高温条件下有效散热，而且要求能够在低温下对电池进行有效加热，使电池组工作在适宜的环境温度，以保持电池组最佳的工作性能。

目前，电动汽车动力电池常用的热管理系统分为加热系统和散热系统，即加热功能和散热功能分开设计。一般采用柔性加热膜或PTC进行加热，采用风冷或液冷进行散热，涉及的器件较多，防护复杂，降低了系统的可靠性，增加了失效风险，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于半导体制冷技术的电动汽车动力电池热管理装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：基于半导体制冷技术的电动汽车动力电池热管理装置，设置在电芯模组内并与电芯之间留有间隙；包括半导体制冷片、两个固定连接的散热器、控制器以及将所述半导体制冷片产生的热量或冷量均布在所述散热器上的导热元件；

两个所述散热器分别设置在所述半导体制冷片的热端和冷端，所述散热器和所述半导体制冷片的热端或冷端之间各压接有若干所述导热元件；所述控制器与所述半导体制冷片通过导线连接并通过切换电压极性控制所述半导体制冷片加热或制冷。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用半导体电子技术，通过切换电压极性，实现加热和降温功能，使加热或制冷降温功能统一，减少了热管理相关器件，降低了成本，并在半导体制冷片的两侧面分别设置两个散热器，提高了热传递效率；通过在散热器和半导体制冷片之间压接导热元件，提高了半导体制冷片和散热器之间的导热效率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述散热器靠近所述半导体制冷片的一侧面上开设有若干沿其长度方向布置的安装槽，若干所述导热元件一一对应的适配安装在若干所述安装槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在散热器上开设安装槽，并将导热元件设置在安装槽内，使得导热元件的安装更加方便，稳固。

进一步，所述导热元件与所述散热器靠近所述半导体制冷片的一侧面平齐。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将导热元件与散热器靠近半导体制冷片的一侧面平齐，使散热器的一侧面与半导体制冷片的一侧面充分接触，增大了导热元件与半导体制冷片的接触面积。

进一步，所述导热元件为热管。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过采用热管作为导热元件，由于热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件，具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度可变性、热流方向的可逆性、恒温特性以及环境适应性等特点，因此热管利用介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程(利用液体的蒸发潜热和凝结潜热)，使热量快速传导。

进一步，还包括固定在两个所述散热器之间的隔热板，所述隔热板的两侧面分别与两个所述散热器密封压接，所述隔热板上开设有贯通的安装孔，所述半导体制冷片适配安装在所述安装孔内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在两个散热器之间设置隔热板，在隔热板上开设安装孔，并将半导体制冷片适配安装在安装孔，使半导体制冷片被封装在安装孔内，避免了半导体制冷片产生热量或冷量的从两个散热器之间的缝隙中散失。

进一步，所述隔热板上开设有将所述安装孔与外部连通的制冷片出线避位孔，所述半导体制冷片上的导线从所述制冷片出线避位孔穿出。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在隔热板上开设制冷片出线避位孔，方便半导体制冷片上的导线从制冷片出线避位孔穿出。

进一步，还包括分别与所述控制器电连接的温度监测元件和报警装置；