[发明专利]一种具有冷却和灭火功能的一体式动力电池热管理系统

说明书

本发明的目的在于提供一种具有冷却和灭火功能的一体式动力电池热管理系统，压缩机、冷凝器、干燥过滤器、制冷电磁阀、毛细管、蒸发器依次相连形成压缩机组制冷单元；制冷电磁阀前引出手动阀和喷液电磁阀形成喷淋支路；压缩机和冷凝器之间的管路上引出手动阀和热力电磁阀形成热旁通支路；第一三通连接阀、吸水过滤器、调节阀连接到电池液箱里的液冷板的出液口形成液体冷却支路，第二三通连接阀、吸水过滤器和回液电磁阀到密封电池液箱的回液口形成液体灭火支路，循环泵、温度传感器、流量传感器、流量调节阀、隔膜阀和加热器依次相连形成液冷循环单元。本发明集成冷却和灭火功能于一体，可以提高系统空间利用率，增强整个热管理系统的安全性能。

技术领域

本发明涉及的是一种动力电池管理系统。

背景技术

动力电池、电机和电控技术作为新能源汽车的核心“三电”部件，其性能对于整车的重要影响程度不言而喻。特别是当前动力电池正朝着高能量密度和短充电时间的方向发展，动力电池高产热量需要有热管理系统迅速散热，以保证整个电池模组或者电池包处于合适的工作温度范围和系统中不同位置电池温度均匀性。

目前已有的电池热管理方式主要为：风冷、液冷、相变材料冷却和热管冷却。风冷动力电池热管理方式因空气的比热容较小，导热系数低，对流换热系数小，散热所需时间长，高充、放电倍率冷却效果差，整个系统进、出口压差大，流场不均匀，电池组中电池间冷却条件的差异将导致电池组产生较大的温差，已逐步被主机厂所淘汰。相变材料导热率低，相变潜热小，换热量有限，需额外增加系统体积，质量较重，大大缩减整个热管理系统的质量能量密度和体积能量密度，且不能将热量及时散出，相变材料热管理方式预热困难的问题更难以解决。热管和电池形状适应性要求高，结构较复杂，管内结构换热性差，绝缘性要求高，加工工艺要求高和成本高昂。相变材料冷却动力电池技术和热管技术离产业化应用尚需一定的时间。

液冷动力电池热管理方式的冷媒具有比热容大、热导率高、传热系数大、边界层薄、换热能力强、可集成散热和预热功能、温度均匀性好等优势，而被广泛应用。液冷动力电池热管理方式主要分为二次回路液体冷却和直接接触式液体冷却两种，二次回路液体冷却方式的换热热阻大，换热过程中热量损失较大，换热效果较差，而采用直接接触式液体冷却方式可以大大降低动力电池与冷媒之间的接触热阻，并且绝缘冷却液的导热系数高，换热性能佳，系统节能效果显著。

发明内容

本发明的目的在于提供增强整个热管理系统安全性能的一种具有冷却和灭火功能的一体式动力电池热管理系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种具有冷却和灭火功能的一体式动力电池热管理系统，其特征是：包括密封电池液箱、冷凝器、压缩机、蒸发器、气液分离器、板式换热器、循环泵，压缩机、冷凝器、干燥过滤器、制冷电磁阀、毛细管、蒸发器依次相连形成压缩机组制冷单元；制冷电磁阀前引出手动阀和喷液电磁阀形成喷淋支路；压缩机和冷凝器之间的管路上引出手动阀和热力电磁阀形成热旁通支路；第一三通连接阀连接蒸发器、第二三通连接阀，再与吸水过滤器、调节阀连接到电池液箱里的液冷板的出液口形成液体冷却支路，第二三通连接阀连接第一三通连接阀、板式换热器，再连接吸水过滤器和回液电磁阀到密封电池液箱的回液口形成液体灭火支路，第三三通连接阀连接蒸发器、板式换热器和循环泵，循环泵、温度传感器、流量传感器、流量调节阀、隔膜阀和加热器依次相连形成液冷循环单元，固态变频器连接循环泵，固态继电器连接加热器，加热器与信号控制器连接三通换向电磁阀，三通换向电磁阀分别连接液冷板的进液口和密封电池液箱的入口。

本发明还可以包括：

1、所述密封电池液箱包括相互连接的箱体和箱盖，箱体里设置电池模组，电池模组下方依次设置导热垫和液冷板，液冷板设置进液口和出液口，进液口和出液口之间为流通全氟己酮的冷却流道，箱盖上连接吊架，吊架连接盘型支架，盘型支架上布置雾化喷嘴，箱体上设置箱体压力传感器、箱体温度传感器、气体传感器、报警器和安全阀，箱体压力传感器连接报警器和安全阀，箱体温度传感器和气体传感器与信号控制器相连。