[发明专利]一种基于重力热管冷却的电池热管理系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于重力热管冷却的电池热管理系统及控制方法，包括电池模组；控制器组件，其包括系统控制器，以及设置于电池模组的传感器组件，且所述传感器组件连接于系统控制器的信号输入端；冷却管路组件，其包括设置于电池模组的重力热管组件、设置于所述重力热管组件的若干个流量阀、设置于若干个流量阀同一端的循环水泵，以及设置于循环水泵的液冷散热组件。所述重力热管组件、若干个流量阀、循环水泵，以及液冷散热组件均设置有液冷管路，且依次连通形成液冷回路。本发明采用了重力热管冷却，效率高，散热均匀，不易造成温差。能够保持电池最佳工作温度范围，使得电池包之间的温度差低于阈值，保证了电池寿命一致性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，特别涉及一种基于重力热管冷却的电池热管理系统及控制方法。

背景技术

随着电池技术的发展，新能源汽车对于电池系统的充放电功率和使用环境的要求更加严苛。大功率的充放电会导致电池的温度上升，如果不对其进行有效的控制，严重的情况下会导致热失控起火。于是为电池包设计一款合理有效的热管理系统显得尤为重要。

理论上的锂电池工作温度区间为-30℃～60℃，但实际试验表明在低温条件下锂电池的放电能力较低，无法满足汽车行驶需求，而高温条件下锂电池极易出现热失控，影响汽车及驾驶员的安全。因此锂电池的正常工作温度最好控制在10℃～45℃。锂电池长时间在高温环境下工作会导致电池温升较高，会导致锂电池热失控的发生；而且电池单体之间的温差会变大，导致电池使用寿命不一致，影响电动汽车行驶里程。

发明内容

本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种基于重力热管冷却的电池热管理系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种基于重力热管冷却的电池热管理系统及控制方法，包括：

电池模组；

控制器组件，所述控制器组件包括系统控制器，以及设置于电池模组的传感器组件，且所述传感器组件连接于系统控制器的信号输入端；

冷却管路组件，所述冷却管路组件包括液冷管路、设置于电池模组的重力热管组件、设置于所述重力热管组件的若干个流量阀、设置于若干个流量阀同一端的循环水泵，以及设置于循环水泵的液冷散热组件。

作为本发明进一步的技术方案：所述重力热管组件、若干个流量阀、循环水泵，以及液冷散热组件均设置有液冷管路，且依次连通形成液冷回路。

作为本发明进一步的技术方案：所述重力热管组件设置有若干个重力热管，该若干个重力热管竖直设置于电池模组，且呈平行排列结构。

作为本发明进一步的技术方案：所述液冷管路与若干个重力热管的冷凝端相接触，且该液冷管路放置于电池模组上端。

作为本发明进一步的技术方案：所述系统控制器分别与若干个流量阀、循环水泵和液冷散热组件均信号连接。

作为本发明进一步的技术方案：所述液冷散热组件设置有散热风扇。

作为本发明进一步的技术方案：所述传感器组件采用温度传感器。

一种包括如上任一项所述的一种基于重力热管冷却的电池热管理系统的控制方法，包括如下步骤：

利用传感器组件采集电池模组内的温度数据；

根据电池模组内的温度数据进行平均温度范围判断；

若平均温度小于等于预设阈值T₁，则流量阀关闭，循环水泵不开启，重力热管冷却功能开启；

若平均温度大于预设阈值T₁，则流量阀打开，循环水泵开启，液冷管路流通冷却液进行辅助降温；