[发明专利]一种阻止电池包热蔓延的冷却系统与方法

说明书

本发明提供一种阻止电池包热蔓延的冷却系统和方法，包括：检测模块，用于采集热失控判定参数；判断模块，用于根据热失控判定参数判断电池包是否处于热失控状态，并在电池包处于热失控状态时，判断需要进入的冷却模式类型，并根据需要进入的冷却模式类型发出对应信号；冷却模块，用于根据需要进入的冷却模式类型信号执行冷却操作，所述冷却操作通过电池包或电芯外冷却管中的载冷剂降低电池包或电芯的温度，所述冷却模块包括慢冷子模块和载冷剂散热子模块；所述冷却模式包括第一冷却模式和第二冷却模式，在所述第一冷却模式中，所述慢冷子模块工作，在所述第二冷却模式中，所述慢冷子模块和所述载冷剂散热子模块同时工作。

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，具体涉及一种阻止电池包热蔓延的冷却系统及方法。

背景技术

热失控指的是放热连锁反应引起的电池包自温升速率急剧变化的过热、起火、爆炸现象。在电池包进入热失控状态后，为了给予乘客一定的逃生时间，技术人员会对电池设计安全防护措施，常见的防护措施如下：

1、进行电芯间与模组间的隔热，即在电池包内部使用隔热材料，阻止电池包内部热蔓延的时间。

2、使用灭火剂进行喷淋，即在BMS(电池管理系统)发出热失控报警时，对电池包中发生热失控的位置进行集中式降温灭火。

3、设计导热排烟管道，即在现有电池包上增加热失控时的排烟导热管路旨在尽快导出热量与热失控产生的烟，缓解进一步的热蔓延及由于电池包压力过大而造成的爆炸。

上述防护措施的缺点如下：

1、进行电芯间与模组间的隔热的技术方案，通常使用的隔热材料为气凝胶等，此方案仅限于在热失控发生后对发生异常热量的位置进行隔离，起到给予乘客逃生时间的作用，然而无论何种隔热材料，对热量的隔离是有限度的，该方案不涉及导热，当热失控较为严重，例如突然在电池包多个位置分别产生较多热量时，大概率无法阻止电池包大面积热失控。

2、使用灭火剂进行喷淋的技术方案，在乘用车上尚无成熟案例。此外，该方案涉及对电池包热失控处直接引入外物进行接触的动作，一旦误喷，将影响后续车辆正常使用，一旦漏喷造成热失控蔓延，则无法起到给予乘客充足逃生时间的作用。

3、设计导热管道的技术方案，对电池包的设计空间有很高的要求，且成本极高。此外，部分热失控情形中，电池包或电芯参数可能已经异常，但还未产生烟雾与较多热量，此时导热排烟管道的存在并不能很好地起到导热作用。

发明内容

本发明提供一种阻止电池包热蔓延的冷却系统，包括：

检测模块，用于采集热失控判定参数；

判断模块，用于根据热失控判定参数判断电池包是否处于热失控状态，并在电池包处于热失控状态时，判断需要进入的冷却模式类型，并根据需要进入的冷却模式类型发出对应信号；

冷却模块，用于根据需要进入的冷却模式类型信号执行冷却操作，所述冷却操作通过电池包或电芯外冷却管中的载冷剂降低电池包或电芯的温度，所述冷却模块包括慢冷子模块和载冷剂散热子模块；

所述冷却模式包括第一冷却模式和第二冷却模式，在所述第一冷却模式中，所述慢冷子模块工作，在所述第二冷却模式中，所述慢冷子模块和所述载冷剂散热子模块同时工作。

可选地，在电池包处于热失控状态，且载冷剂与电池包接触前或接触后的温度与环境温度之间的温度差小于散热开启温度时，所述判断模块判断需要进入第一冷却模式；在电池包处于热失控状态，且载冷剂与电池包接触前或接触后的温度与环境温度之间的温度差不小于散热开启温度时，所述判断模块判断需要进入第二冷却模式。