[发明专利]一种电源热管理系统

说明书

技术领域

本发明属于电器装置中的一种电源热管理系统，适用于高功率电源的温度控制和热管理。

背景技术

随着电池技术的进步，高功率电源在电动汽车和高性能武器装备中应用越来越广泛。但是，新型电源温度敏感性一般较高，若工作环境温度不能有效控制在合理范围，导致电源内部温度过高或过低，或者内部温度分布不均匀，不仅大大影响电源的性能和使用寿命，而且会带来很大的安全隐患。在现有电源热管理技术中，一般采用强制风冷的方式对高温电源进行冷却，而在低温环境工作时，一般对电池采用保温或加热的方式。但试验表明，在放电倍率较大时，风冷方式无法对电源进行有效的热管理，导致电源局部温度过高。低温环境下，保温或加热的方式也有待改善。因此，新的热管理技术亟待开发。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有电源热管理技术的上述不足而重新设计的一种热管理系统，使电源系统具有温度可控、分布均一、安全性好等优点。

本发明是依靠下述技术实现的：热管理系统包括电源箱体1、电池组2、温度传感器3、控制器6、泵7、储存罐8、热交换器9、管道10；电池组2由电池单体通过串、并联而组成，电池组2放入电源箱体1中，电源箱体1通过管道10与泵7相连，泵7通过管道10与储存罐8相连，储存罐8通过管道10与热交换器9相连，热交换器9通过管道10电源箱体1相连。

电源箱体1中流动有热交换液，电池组2浸泡在热交换液中，电池组2与热交换液进行热交换。

所用热交换液为变压器油、硅油或石蜡油，其作用有如下几个方面：首先，热交换液与电池组2之间可有效实现热量传递，保证电池组2合适的工作温度，以及电源箱体1内温度分布的均一性；其次，所用热交换液介电常数高，可有效防止电池组2的漏电或因短路导致的安全问题；第三，以热交换液隔绝电池组2与空气的接触，可以有效保护所用金属件被空气腐蚀。

热交换液由泵7经管道10在电源箱体1和储存罐8之间流动。热交换液流出电源箱体1后，进入热交换器9，在热交换器9中进行热交换。

电池组2和电源箱体1中设置温度传感器3，将实时的温度数据和温度分布情况上传至控制器6。控制器6与泵7和热交换器9之间通过控制线路相连，控制器6根据温度传感器3上传的温度数据，实时调节泵7的流量和热交换器9的功率。

采用本发明的热管理系统的电源，温度控制精度高，可根据不同的工况条件，精确调节控制参数，实现自动化控制，而且在高低温环境下均可使用，使电源系统具有更好的适应能力。

附图说明

图1电源热管理系统示意图

1.电源箱体，2.电池组，3.温度传感器，4.热交换液进口，5.热交换液出口，6.控制器，7.泵，8.储存罐，9.热交换器，10.管道。

具体实施方式

实施例1

10节38120型圆柱锂离子电池以2并5串的方式组装成电池组，装入合适的箱体中，并集成所述热管理系统，每个电池表面紧贴一个温度传感器，实时上报电池表面温度。以硅油为冷却剂，在15C倍率放电条件下，各电池表面温度最高值如下表(环境温度28℃)。电池内部温升小于3℃，内部温度差小于0.5℃。

  电池号  1  2  3  4  5  最高温度(℃)  30.5  30.9  30.6  30.5  30.8  电池号  6  7  8  9  10  最高温度(℃)  30.7  30.7  30.6  30.9  30.9