[发明专利]一种用于新能源车的电池热管理系统

说明书

本申请公开了一种用于新能源车的电池热管理系统，包括将电池包裹设置在车底部的第一热交换器，安装在车头进气口处用于散热的第二热交换器，以及储液罐和驱动泵；所述第一热交换器、第二热交换器和驱动泵通过管路连通形成可供冷却液流动的闭环流动系统，储液罐通过管路与驱动泵的连通，第一热交换器由对称设置的下热交换机构和上热交换机构组成，下热交换机构包括装满冷却液的箱体，固定设置在箱体上用于填充相邻所述电池之间空隙的导热结构。本发明采用导热结构与电池包裹式接触能够及时、快速的以热传递的方式将热量通过循环的冷却液带走同时，导热结构用于填充间隙，不会额外占用电池包的内部空间，不会造成电池包整体的能量密度降低。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及新能源汽车电池管理技术领域，具体涉及一种用于新能源车的电池热管理系统。

背景技术

电池热管理，是根据温度对电池性能的影响，结合电池的电化学特性与产热机理，基于具体电池的最佳充放电温度区间，通过合理的设计，建立在材料学、电化学、传热学、分子动力学等多学科多领域基础之上，为解决电池在温度过高或过低情况下工作而引起热散逸或热失控问题，以提升电池整体性能的一门新技术。在纯电动汽车，混合电动汽车以及其它以动电池为动力来源的动力系统，电池热管理意义巨大。电池热管理主要包括：风冷，液体冷却，热电冷却，热管冷却以及相变材料热管理等多种方式。

随着“碳中和”目标的提出和明确，我国乃至全世界对汽车的动力提供方式都将作出非常大的调整，汽车动力电动化，实现零排放是大趋势。然而，新能源汽车通过电机驱动具有提速快，扭矩大，动力足，能耗低的优点而备受推崇，但是新能源车也不是没有弊端，主要的缺点在于电池使用的安全性和续航能力。电池的续航长短主要取决于以下两个因素：其一，是电池本身的类型，电池的类型决定了电池内部的能量密度大小，以及充放电能力；其二，是电池本身的容量大小，在既定电池类型的情况下，一般与电池的体积成正比例。作为当下主流电池类型主要有三种，分别是：三元锂电池、磷酸铁锂电池和铅酸锂电池。无论采用何种电池，其在充放电过程中，由于电流巨大，这将使得电池内部会产生大量的热量，若热量集聚不能被有效的逸出会导致电池局部高温而发生热失控事故，甚至导致电池瞬间爆燃，这将会给新能源车带来巨大伤害，同时，也将危机到驾乘人员的安全。因此，如何做好电池的热管理，保证电池在任何工况下都能保持相对安全的工作温度是确保电池安全的重点、难点问题。

发明内容

为了解决背景技术中述及的电池在反复充放电过程中容易因发热引起高温，最终导致电池热失控的问题，本申请提供一种用于新能源车的电池热管理系统，通过物理热传递的方式及时、迅速的带走每一个电池组成单元的热量，并通过液体作为热量携带介质，采用内循环的方式实现热量的采集、循环和散发，从而使得电池产生的热量通过热管理系统及时的散发到空气中，避免电池出现局部高温导致电池热失控的问题。

本申请采用的是液体循环散热，与风冷相比，本申请具有更紧凑的结构设计，无需风冷系统那样大的散热结构布局，同时，更适合于空间紧凑的新能源汽车布局，可以将电池安装在较为密闭的空间内，且不受电池布局的形状限制，能够实现自适应兼容，满足异性电池布局，有效利用汽车的布局空间。再者，本申请的散热效率较风冷系统而言，具有更高的散热效率，能够在更短的时间内带走更多的能量，系统的整体耗电量相较于风冷系统更低，更节能。

本申请与相变材料热管理相比，具有更高的热管理上限，相变材料热管理从原理上讲，二者在第一次热量采集散发过程中的效率相当，均是通过物理热传递的方式转移热量；但当电池持续发热时间比较长时，相变材料对热量的持续转移和处理能力将都到限制，其循环转移热量的能力将受到材料本身的限制。