[发明专利]一种多级冷却式电池包及其冷却方法

说明书

一种多级冷却式电池包及其冷却方法，包括温度控制系统、一级冷却系统、二级冷却系统、冷却系统；冷却系统内置电池包和用于感测电池包温度的温度传感器；一级冷却系统，用于接收流量控制信号，并向冷却系统输出冷却剂；二级冷却系统，用于接收风量控制信号，并向冷却系统输出冷却风量；温度控制系统用于接收一级冷却系统的冷却剂流量信号、二级冷却系统的风速信号以及温度传感器的温度信号，并输出流量、风量控制信号，保障电池在合理的温度范围内工作。提高电池表面散热效率与均匀性，保证电池在最佳工作温度，降低电池表面温差，增加电池使用寿命；实现电池温度实时控制，提高电池使用安全性，增加电动汽车续驶里程。

技术领域

本发明属于新能源汽车电池冷却技术领域，特别涉及一种多级冷却式电池包及其冷却方法。

背景技术

随着环境污染与能源短缺等问题的不断加剧，电动汽车日益成为各国政府重点发展的绿色产业，市场前景广阔。但由于电池冷却技术的制约，无法保证电池温度始终处在合理范围内，造成电动汽车自燃与爆炸事故频发，大大降低电动汽车的使用安全性，持续的高温工作也降低了电池的使用寿命与电动汽车续驶里程。

目前，电动汽车普遍采用的电池冷却技术是空气冷却与液体冷却。空气冷却技术以空气作为冷却介质，利用空气对流换热实现电池组工作温度的降低，具有设备简单、后期维护方便的特点，但其受空气比热容和导热系数性质的限制，对电池组的冷却效率较低；液体冷却技术以乙二醇、水、制冷剂等液体物质作为冷却介质，相较于空气，液体冷却具有比热容大、热换系数高的特点，有效的弥补了空气冷却效率低的技术不足，但会存在液体泄漏导电、冷却系统管道复杂、可靠性较低等问题。传统的电池冷却技术在工作时，会因其距换热冷却表面远近问题，使得电池组之间的温度不均衡，导致电池冷却衰减速度不一致，存在一定的安全隐患。因此急需开发一种多级冷却式电池包及其冷却方法，提高电池表面散热效率与均匀性，保证电池在最佳工作温度，降低电池表面温差，增加电池使用寿命；实现电池温度实时控制，提高电池使用安全性，增加电动汽车续驶里程。

发明内容

针对现有电池冷却技术的不足，本发明提供一种多级冷却式电池包及其冷却方法，提高电池表面散热效率与均匀性，保证电池在最佳工作温度，降低电池表面温差，增加电池使用寿命；实现电池温度实时控制，提高电池使用安全性，增加电动汽车续驶里程。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

温度控制系统，用于接收一级冷却系统的冷却剂流量信号、二级冷却系统的风速信号以及电池温度信号，输出流量与风量控制信号，保障电池在合理的温度范围内工作；

一级冷却系统，用于接收来自温度控制系统的流量控制信号，向冷却系统输出冷却剂，包括冷却剂箱、第一水泵、流量截止阀、流量调节阀以及流量计；

二级冷却系统，用于接收来自温度控制系统的风量控制信号，向冷却系统输出冷却风量，包括压缩机、平流层冷凝器、膨胀阀、蒸发器、进气口风扇以及风阀；

冷却系统，用于冷却电池包，排出蒸发后的高温冷却剂气体，并实时监测电池温度，包括喷雾箱、雾化喷嘴、温度传感器、电池包以及导热硅胶片；

冷凝系统，用于冷凝来自冷却系统蒸发后的高温冷却剂气体，并输送至所述一级冷却系统，包括冷凝器与第二水泵；

进一步地，所述冷却剂箱采用铝合金材质，用于存放冷却剂，通过铜管与所述第一水泵、第二水泵相连；所述冷却剂采用乙二醇型；所述第一水泵、第二水泵用于冷却剂的循环，采用增压车用水泵；所述流量截止阀采用电子控制流量截止阀，用于紧急关闭冷却剂；所述流量调节阀采用气动角座阀，用于调节喷雾箱内雾化喷嘴的冷却剂流量；所述流量计采用叶轮式流量计，用于记录冷却剂的流量。