[发明专利]一种动力电池模组电极温度调控的热管理系统

说明书

本发明公开了一种动力电池模组电极温度调控的热管理系统，包括：电池模组、导热垫、水冷模块、复合相变材料层、若干抗重力热管、加热模块、温度采集模块以及控制模块，电极上均布置有导热片，导热垫设置在外壳的底部，水冷模块安装在导热垫底面的中间位置，复合相变材料层设置在水冷模块的底部，各抗重力热管一端连接导热片，各抗重力热管另一端连接复合相变材料层，加热模块布置在导热垫底面的两侧，温度采集模块用于采集电池模组的电极和外壳底面的温度，控制模块用于控制加热模块和水冷模块的启动和关闭，能够快速对电池模组电极进行散热或预热，散热和升温效率高，大幅改善电池模组表面的温度均匀性，有效提高电池模组的寿命和使用性能。

技术领域

本发明涉及动力电池模组的热管理技术领域，特别涉及一种动力电池模组电极温度调控的热管理系统。

背景技术

近年来，社会的不断进步和经济的飞速发展加速了全球性能源短缺和环境污染等一系列的问题，采用清洁能源的交通工具成为大势所趋，这就极大地促进了电动汽车的发展。作为电动汽车的核心部件，动力电池模组在充放电过程中会产生大量热量，其中，电极表面附近温度最高。如果不能及时将动力电池模组产生的热量排走，会产生内部热量的聚集，进而影响动力电池模组的使用性能及寿命，甚至在极端条件下出现起火爆炸等安全事故。此外，在低温条件下动力电池模组的快速启动也成为了动力电池热管理中的尖锐问题。

目前，大部分的动力电池模组的热管理一般使用空气或液体热管理系统，空气冷却管理系统是通过被动或主动方式让空气扫掠过电池组，以带走或带来热量，从而实现对电池组散热或者加热的目的。空气冷却热管理系统的优点是结构简单、成本低廉，但由于空气强制对流换热系数低，阻碍了其在高功率、大容量的电池组中的应用。

液体管理系统是利用高导热系数的液体通过对流换热的方式来实现动力电池模组的散热或者预热。液体管理系统一般只作用在动力电池模组的侧面或者底面，散热和加热能耗高的同时还影响了动力电池模组表面的温度均匀性。

因此，有必要设计一种既能在高温和高倍率充放电条件下快速带走动力电池模组的热量，特别是电极处的热量，又能在低温条件下实现快速预热，同时保证电池模组表面温度均匀性的动力电池热管理系统。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种动力电池模组电极温度调控的热管理系统。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种动力电池模组电极温度调控的热管理系统，包括：电池模组、导热垫、水冷模块、复合相变材料层、若干抗重力热管、加热模块、温度采集模块以及控制模块，所述电池模组包括外壳和若干安装在所述外壳内的电芯单元，各所述电芯单元的电极朝向所述外壳顶端设置，各所述电极上均布置有导热片，所述导热垫设置在所述外壳的底部，所述水冷模块安装在所述导热垫底面的中间位置，所述复合相变材料层设置在所述水冷模块的底部，各所述抗重力热管沿着所述外壳的高度方向延伸设置，且各所述抗重力热管一端连接所述导热片，各所述抗重力热管另一端连接所述复合相变材料层，所述加热模块布置在所述导热垫底面的两侧，所述加热模块与各所述抗重力热管接触，所述温度采集模块用于采集所述电池模组的电极和所述外壳底面的温度，所述控制模块用于控制所述加热模块和所述水冷模块的启动和关闭。