[发明专利]一种基于分布式冷却的汽车动力电池热管理系统

说明书

本发明涉及新能源汽车动力电池模组散热技术领域，公开了一种基于分布式冷却的汽车动力电池热管理系统，包括若干刀片式动力电池、微通道换热器、低温柔性复合相变材料板、循环水泵、带通道的底盘、温度传感器、风扇、翅片管散热器；所述刀片式动力电池与所述微通道换热器均设置在所述带通道的底盘上，所述低温柔性复合相变材料板设置在所述刀片式动力电池与微通道换热器之间。本发明通过提供一种用于汽车动力电池散热的节能复合型冷却系统，能够在减少纯电动汽车电池能量消耗的同时，保证动力电池模组始终处于安全的工作范围内，为电动汽车提供高效的动力电池热安全保障。

技术领域

本发明涉及电动汽车热管理系统的技术领域，特别是涉及一种基于分布式冷却的汽车动力电池热管理系统。

背景技术

电动新能源汽车是实现全球碳中和缓解全球气候变暖的一种绿色交通工具。作为电动汽车的重要组成部分，电池组的性能是电动汽车综合性能的重要指标。为了满足电动汽车长续航里程和快速充电及优异加速性能的要求，需要电池组具备能量密度高和和大倍率的充放电性能，这表明电池组工作时会产生大量的热量,然而锂离子电池组对工作的最高温度和和电池间温度均匀性有严格的要求。这影响着电池组的热安全性，循环使用寿命,若热量堆积无法及时散热将导致电池的热失控甚至会引发爆炸等灾难性后果。因此，建立一套高效的动力电池冷却系统，将电池组的工作温度降到安全范围内，是十分必要的。

一般情况下，在市场上应用最多的为主动冷却方式的空气冷却和液体冷却，虽然都能满足电池冷却散热的要求，但是其冷却系统的运行必须需要加装循环驱动装置，并时刻不停的运转，消耗电动汽车电池存储的电量，使得电动汽车的续航时间变短；此外空气冷却方式由于其导热系数低，容易造成电池之间的温度均匀性差，降低电池的循环使用寿命；液体冷却方式的管路复杂，安装和维护困难，且管路与电池之间是刚性接触，传热阻力大，不利于热量的迅速传递。

发明内容

本发明的目的是：针对目前的汽车电池组散热技术不足，提供一种基于分布式冷却的汽车动力电池热管理系统，用于电动汽车的电池管理系统中；以保证动力电池组在任一时刻的工作温度都在安全的温度范围内，电池组之间的温度均匀性保持在5℃以内，从而减少动力电池的热失控风险和电池的工作性能衰减速率，使得电池保持良好的循环使用寿命；在此基础上，通过增加低温相变材料和带通道的底盘等分布式散热方式，减少冷却风扇和循环水泵的工作时间和运行功率，以达到减少纯电动汽车的电池能量消耗，增加电动汽车的续航里程。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种基于分布式冷却的汽车动力电池热管理系统，包括若干刀片式动力电池、微通道换热器、低温柔性复合相变材料板、循环水泵、带通道的底盘、温度传感器、风扇、翅片管散热器；所述刀片式动力电池与所述微通道换热器均设置在所述带通道的底盘上，所述低温柔性复合相变材料板设置在所述刀片式动力电池与微通道换热器之间，所述微通道换热器通过管道与所述带通道的底盘连接，所述循环水泵通过管道与所述带通道的底盘、翅片管散热器、微通道散热器连接，所述风扇置于所述翅片管换热器背面，两者垂直布置，并置于带通道的底盘之外。

进一步地，所述低温柔性复合相变材料板包裹在动力电池的侧表面，所述低温柔性复合相变材料板一面与刀片式动力电池表面接触，另一面与微通道换热器接触。

进一步地，所述微通道换热器设置于与所述刀片式动力电池、所述低温柔性复合相变材料板平行的一个侧面上。

进一步地，所述微通道换热器的垂直轴面带有若干的贯通型孔位，所述低温柔性复合相变材料板的垂直轴面一侧分布若干与微通道换热器孔位相对应的相变柱体。

进一步地，所述温度传感器设置于低温柔性复合相变材料板内部，用于采集所述低温柔性相变材料板的温度信息。