[实用新型]动力电池热管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动力电池的热管理系统，属于动力电池管理系统的组成部分。

背景技术

目前，世界能源危机和环境污染问题日趋严重，一次性能源不断减少、原油价格不断上涨，各国均加紧研制开发新能源交通工具，纯电动汽车和混合动力汽车已成为节约能源、减小污染物排放的未来重点发展的交通工具。而动力电池是纯电动汽车和混合动力汽车驱动的能量载体。为了满足快速充电和续驶里程的要求，以及爬坡、加速等工况下的车辆性能，动力电池必须具备高功率输出和大容量。为了保证动力电池的高容量、大功率，通常是将大量单体动力电池通过并联、串联的方式组成电池模块使用。动力电池模块在快速充电、放电过程中各个单体都会产生大量的热量，产生热量会不断累积、叠加，使得动力电池温度急剧升高，并且由于每个单体电池所处的位置不同，散热条件有很大差异，造成单体电池间的严重温度不均匀性。而大多数动力电池对运行温度条件有着非常苛刻的要求，在高温条件下，极有可能造成动力电池的热失控，出现冒烟、起火和爆炸等安全事故，对车辆及乘客造成伤害。并且，严重、长期的温度不均匀会极大降低动力电池组的使用寿命。一些动力电池在低温条件下放电效率非常低，甚至低温下难以启动运行，严重影响了车辆的正常使用。

电池热管理系统可以对电池模块的温度进行控制和调节，可以极大地弥补动力电池自身的缺陷，扩大电池的适用温度范围，提高电池的使用寿命和安全性。现有的电池热管理系统的设计多采用以下几种方式：在电池箱内安装风扇，以加强电池箱空气对流的方式对电池组进行降温；或将电池箱与汽车空调管道连接，在车辆运行时通过汽车空调对电池组进行加热或冷却；也有在电池模块之间布置液体管道，通过流动的液体对电池组进行加热或冷却；还有利用热管极强的导热能力，在电池模块之间安插热管将电池热量直接导出到电池箱外。

以上的电池热管理系统虽然能够起到散热效果，但设计存在着以下的弊端：风扇散热方式在电池温度快速波动时，很难在短时间内将温度调节平衡，并且由于电池箱内各处风阻不同，导致不同电池模块散热不均，温度出现很大差异，也容易使灰尘进入电池箱；采用汽车空调对电池降温、加热的方式对汽车空调有着较大的依赖，电池热管理系统不能自身独立运行，在车辆空调发生故障时，可能会造成电池热管理系统失控；采用液体循环对电池加热或冷却的方式，当电池模块间的循环管道在电池受到碰撞或挤压时容易发生破裂，造成电池短路的危险；而在电池模块之间安插热管的散热方式虽然结构简单，但是仍然受到环境温度的影响，如果外界环境温度很高，热管无法将电池温度降低到环境温度以下，电池自身仍存在高热危险。因此，现有的电池热管理系统无法实现电池在低温条件下快速加热、在高温条件下主动冷却，独立运行并且保持电池温度均匀一致的调节功能。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型设计出一种动力电池热管理系统，可实现对电池模块的快速加热或冷却，热管理系统能够独立运行，以保证电池的温度均匀一致性，并且结构合理、可靠性高，延长电池寿命。