[发明专利]用于电动汽车动力电池的高温度均匀性多孔材料散热系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车动力电池的高温度均匀性多孔材料散热系统，其特征在于，包括多孔材料蒸发冷却器、管路系统、储液器、液态冷却剂以及温度监测控制系统，电动汽车动力电池组安装在多孔材料蒸发冷却器内部，管路系统内部设有真空泵、旁路、冷却风扇制冷的蛇形管冷凝器，温度检测控制系统控制管路系统。通过上述方式，本发明应用多孔材料散热系统高效导热性和大比表面积扩散传递动力电池的热量，利用液态冷却剂的液‑气相变过程等温易控制，散热效率高的特点，实现动力电池的均压恒温吸热，使电池形成均匀的外侧面冷却和较均匀的轴向温度分布，进而有效地增加动力电池组的使用寿命和续航里程。

技术领域

本发明涉及用于电动汽车动力电池的高温度均匀性多孔材料散热系统。

背景技术

目前，中国成为最大汽车消费市场，汽车污染排放已经成为地区环境恶化的主要因素，2013年，北京PM2.5来源中，机动车污染贡献比例最高达31.1％。因此，开发低污染新型汽车已成为汽车行业未来发展的新趋势。

动力电池是电动汽车关键部件，其工作性能直接影响整车性能，特别其热特性直接关系动力电池使用寿命，动力电池温度过高及电池组件之间温差大时，会造成电池失效和寿命缩短，导致整车出现安全风险、缩短行车里程。以锂电池为例，理想工作温度10℃～50℃，电池组件之间温差低于5℃，可提高动力电池的性能，因此，动力电池工作温度一致性的高效热管理技术是提高动力电池性能的关键技术。

当前，动力电池三种主要散热方式：空冷、液冷和相变材料冷却。其中，空冷方式优点是结构简单、成本低，缺点是换热系数低、传热速度慢。液冷方式优点是换热系数高、传热速度快、体积小，缺点是系统较复杂、造价高。相变材料冷却优点是相变潜能大、相变过程温度一致性高，缺点是相变材料导热系数低、温度主动调控能力低、可控性差、设计难度大。因此，开发动力电池温度控制的新型热管理系统势在必行。

发明内容

本发明为解决公知问题中存在的技术问题而提供一种电动汽车动力电池的高温度均匀性多孔材料散热系统，该系统能主动调控蒸发压力和温度，并应用多孔材料散热系统高效导热性和大比表面积扩散传递动力电池的热量，以及利用液态冷却剂的液-气相变储热密度大、相变过程等温易控制，散热效率高的特点，实现动力电池的均压恒温吸热，使电池形成均匀的外侧面冷却和较均匀的轴向温度分布，进而有效地增加动力电池组的使用寿命和续航里程，并使动力电池组获得较高充发电效率及热可靠性。

本发明为解决公知问题中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种电动汽车动力电池的高温度均匀性多孔材料散热系统，其特征在于，包括多孔材料蒸发冷却器，电动汽车动力电池组安装在多孔材料蒸发冷却器内部，在多孔材料蒸发冷却器外部设有温度检测控制系统，以及由温度检测控制系统控制的设有真空泵和旁路的管路系统，在管路系统中设有冷却风扇制冷的蛇形管冷凝器，在多孔材料蒸发冷却器下侧设有储液器，多孔材料蒸发冷却器的下部置于储液器中。

在所述多孔材料蒸发冷却器内部设有以过渡配合方式装配的电池密封腔体，在所述电池密封腔体内安放电动汽车电池组，在所述电池密封腔体间隙中开孔安装集气管，在所述多孔材料蒸发冷却器外部设有隔热箱，在所述隔热箱上部设有隔热顶板。

所述温度检测控制系统的控制器为电动汽车主控制器，在所述温度检测控制系统输入端依次设有温度传感器、AD转换器，在所述温度检测控制系统输出端设有光耦输出电路。

在所述集气管中，沿轴向从下到上依次设有多层径向小孔。

在所述集气管上端部设有管路系统，在所述管路系统中所述蛇形管冷凝器流入端设有真空泵、第一至第三电磁换向阀，在所述真空泵和第二电磁换向阀的流出端设有蛇形管冷凝器。

在所述蛇形管冷却器流出端设有回流管，在所述回流管的流出端设有回流横管，在所述回流横管的流出端设有毛细管路，所述毛细管路流出端安装在所述多孔材料蒸发冷却器下部的横孔中。