[发明专利]一种新能源汽车电池动力系统的热管理装置

说明书

本发明公开一种新能源汽车电池动力系统的热管理装置，包括锂电池、冷却板、半导体片、散热翅片、进水管和出水管等。本发明在锂电池之间放置冷却板，若干个锂电池结合为一个锂电池组，一个锂电池组的冷却板共用一个进水管道和出水管道；装置的中间为主进水管道，冷却水经过管道的分流流入冷却板中，带走锂电池放电时产生的热量，再汇流入装置左右两侧的主出水管道，从而形成冷却水循环。本发明设置多级U型流道协同管网，进而确保每一个管道的流量趋于一致，保证锂电池的整体散热效果；在进水管道下方铺设有半导体制冷片，当监测出单个锂电池温度过高时，驱动半导体制冷片，降低其对应的进水管内冷却水的温度，达到精准局部降温的目的。

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车电池组的技术领域，具体为一种新能源汽车电池组的热管理系统。

背景技术

新能源汽车是中国未来汽车领域发展的方向，电动汽车的关键是电池，电池的关键是安全和成本，而电池系统又包括多个子系统，其中电池的热管理是重要的组成之一。一个良好的电池热管理系统需要保证电池组处于正常的工作温度范围内，既能保证电池组在低温的环境中工作，也要保证电池组有足够的散热能力，更重要的是保证单体电池之间工作温度的一致性。

现有的车用电池绝大部分采用空气冷却和液体冷却，或者直接将电池浸泡在液体介质中，这样的方式很多都是以整体为冷却单位，散热时，不仅能耗大，而且无法达到局部精准散热的目的。

中国专利公开号为“CN108155441A”提供的一种锂电池热管理系统，提到了当锂电池的使用温度过高时，启动设备安装箱内部安装的风扇，利用风扇对锂电池进行降温，这样的设计结构简单、重量轻，且成本较低，但是换热系数较低，从而导致锂电池的冷却速度慢，热量不能及时释放，尤其是在南方夏季酷热的天气中，依靠空气冷却显然很难满足散热需求。

发明内容

发明目的：本发明在于解决新能源汽车电池动力系统内部温度不均匀的技术问题，本发明提供一种新能源汽车电池动力系统的热管理装置，利用水冷方式对新能源汽车电池动力系统进行冷却降温，保证车用电池有足够的散热能力和单体间工作温度的一致性。

技术方案：为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的一种新能源汽车电池动力系统的热管理装置，包括若干热管理子单元，各个热管理子单元均匀排列于散热翅片上表面(例如可以设置为一共五行两列热管理子单元均匀排列)，每相邻两列热管理子单元之间铺设有一级进水管道，最外侧两列热管理子单元的外侧均铺设有一级出水管道，每个热管理子单元前后两侧铺设二级进水管道和二级出水管道；每个热管理子单元均包括若干锂电池形成锂电池组，每相邻两个锂电池之间设有冷却板，冷却板的进水口和出水口分别铺设有三级进水管道和三级出水管道；冷却水从一级进水管道进入，然后经过管道的分流分别流经二级进水管道和三级进水管道最终流入对应的各个冷却板中，带走锂电池发电过程产生的热量；从二级进水管道和三级进水管道中流出的冷却水再经过三级出水管道和二级出水管道汇流入一级出水管道，从而形成冷却水循环。

上述的散热翅片，不但能够用作半导体制冷片的放热端和半导体发电片的的冷端，同时还能通过散热翅片带走各个锂电池的内部热量。

本发明中，一级进水管道、一级出水管道、二级进水管道、二级出水管道、三级进水管道、三级出水管道以及各个冷却板(8)的流道均采用U型结构，整体共同构成多级U型流道协同管网，结合U型管道流量分布的特点，设置不同的进出口管道面积，进而确保每一个管道的流量趋于一致，保证所述锂电池的整体散热效果。

进一步的，所述各个锂电池以及二级出水管道底部均铺设有半导体发电片，半导体发电片利用锂电池的余热进行发电，并将所生产的电力储存至对应的锂电池，改善新能源汽车的续航性能。其中，半导体发电片的尺寸大小形状要与二级进水管道的底面积大小形状相匹配。