[实用新型]一种基于热管的电动汽车动力电池组温控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及世界新能源汽车动力电池热管理技术领域，具体涉及一种基于热管的电动汽车动力电池组温控系统。

背景技术

电动汽车的技术关键是动力电池，动力电池性能的优劣直接决定了电动汽车的整车性能、安全与使用寿命等。由于温度会直接影响电池的安全性能和寿命，过低则会导致整车性能下降，过高则可能会引发安全事故。同时车辆上空间有限，电池都是紧密连接装载在汽车电池包中，动力电池在充放电过程中和高温环境下使用时会释放出大量的热，受空间影响产生热量累积，如果该热量不能及时被排出，热量将会使得电池包的温度上升，从而影响动力电池的使用寿命，在炎热的夏天这种现象尤为明显。同时如果电池热管理系统不完善，会引起电池包各个模块温度分布不均匀，使得每个电池单体的工作环境不一样，这将严重影响电池单体的一致性，从而严重影响电池的放电性能。

另一方面，电动汽车动力电池在低温情况下的工作性能很差，特别在寒冷的冬季尤为明显，充放电特性较常温下差很多。为了能使电池在低温下亦能满足电动汽车的动力需求，很有必要对电池包进行加热升温，使之处于最佳的充放电温度水平。

考虑到成本和制作工艺方面的因素，目前电动汽车动力电池组热控的介质大都是空气，但是由于需要加热或冷却的空气需要流过每一块单体电池，而车内往往有几百甚至上千块单体电池，单体电池之间的空隙又很小，甚至小于1mm，这造成了空气流通的阻力太大，一方面容易造成空气短路，根本无法充分进入每一块电池单体进行空气温度调节，对电池组的单体电池数量以及热管理的效果都有很大的限制。

现有技术中，很多电池组热管理方案均在电池组内局部布置加热元件或冷却元件，这势必造成不能对电池组内部所有电池进行相同程度的热管理，从而对电池组内部温度分布的均匀性有很大影响。

公开号CN102139646A公开了一种动力电池热管理系统及其控制方法，该系统采用开放式的电池温控箱体，通过风机将空调风带入电池包对电池进行加热或冷却，但当电池数量较大，流阻很大时，该方案不能保证电池组内部温度场分布的均匀性，同时开放式的电池组温控系统很难起到在汽车涉水时避免水进入电池组内部的作用，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于克服现有电动汽车动力电池热管理系统结构设计的不足，提供一种基于热管的电动汽车动力电池组温控系统，实现电动汽车动力电池的安全快速散热降温和加热升温，保证电池组内部温度分布的均匀性，以及汽车行驶的安全性。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型基于热管的电动汽车动力电池组温控系统的结构特点是：设置电池组温控箱体为密闭箱体，其内部包含一密闭的电池成组仓，所述电池成组仓的长度和高度均小于电池组温控箱体、电池成组仓与电池组温控箱体的宽度为相同；电池成组仓与电池组温控箱体之间的环形换热仓形成在电池成组仓的顶面、底面，以及沿电池成组仓的长度方向上的两端面，在所述环形换热仓中有循环流动的传热介质；在所述电池成组仓中沿长度方向贯穿布置热管，热管电池成组仓段垂直穿过相互平行布置的各绝缘散热片，露出电池成组仓的热管外露端处在所述环形换热仓内；各单体电池布置在所述绝缘散热片之间，并且所述各单体电池的散热面与绝缘散热片相贴合；在所述环形换热仓中沿流体流通方向串行布置有加热器和蒸发器。

本实用新型基于热管的电动汽车动力电池组温控系统的结构特点也在于：

所述热管呈“Z”字形、“一”字形、“U”形或“L”形，所述热管在竖直平面中上下排列，个数为4～10。

所述绝缘散热片数量为3～20片。

在相邻的两片绝缘散热片之间布置有1～15层单体电池层，每单体电池层布置有2～20个单体电池。

所述单体电池为长方体，布置在绝缘散热片之间的各长方体的单体电池是以侧面与所述绝缘散热片相贴合；所述单体电池或为圆柱体，所述圆柱体的单体电池横卧在绝缘散热片之间，所述绝缘散热片是与单体电池的两极端面相贴合。

所述环形换热仓中循环流动的传热介质为空气或液体。

与现有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型采用绝缘散热片直接同电池单体的散热面相接触，有效避免了由于流通阻力太大使得电池组内部某些电池单体无法得到有效加热或者冷却的问题；同时利用热管传热具有的良好均匀性，有效保证了电池组内部温度场分布的均匀性。