[发明专利]电池散热系统及电动汽车电池散热管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及到动力电池技术领域，尤其是电池散热系统及电动汽车电池散 热管理系统。

背景技术

电动交通工具主要采用电池组作为动力装置。电池组需要通过外界充电储 能后，再对电动交通工具提供电源。电池组通过反复地充电、放电进行工作。 电池组充放电时的电流较高，常伴有放热反应发生，导致电池的周围环境温度 升高。较高的温度会加速电池组的有害反应速率，易损坏极板，也易产生过充 电，严重影响电池组的使用寿命。

针对上述问题，所属领域的技术人员采用在单体电池外部设置散热结构以 提高其散热速度。如，在一种技术方案中，在单体电池的外表面设置散热管， 散热管的一端流入冷却介质，冷却介质对单体电池进行冷却后，通过散热管的 另一端流出。但是上述技术方案中，冷却介质为单向流动，导致单体电池位于 流动方向前方的部分冷却速度慢，需要增加冷却介质的流动速度来提高冷却效 果。这就导致需要增加冷却介质的使用量或提高冷却介质在电池组外部的散热 速度，使存储冷却介质的管道过长或外部散热装置的体积大。

由此可知，现有技术中电池散热系统存在以下缺陷：散热管中单向流动的 冷却介质的冷却效率低，进而需要加长冷却介质管道或增大外部散热装置的体 积以提高冷却介质向外界的散热速度，导致散热系统的使用空间大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的电池散热系统采用如下技术方案：

电池散热系统，包括壳体、多个单体电池和导热管，所述多个单体电池之 间设置所述导热管，所述导热管内部注入导热工质，所述单体电池和导热管的 外部设置壳体包裹，所述导热管包括外套管和内套管，所述内套管套置在所述 外套管内部，使外套管内壁与所述内套管外壁之间形成外通道，所述内套管的 内部形成内通道，所述外套管的一端密封，使所述内通道与所述外通道相连， 且所述内通道与所述外通道中的导热工质的流动方向相反。导热管内部形成流 动方向相反的两个通道，外通道的导热工质对单体电池进行冷却，同时内通道 的导热工质不断补充进入电池散热系统内，提高导热工质的冷却效率。

在一种优选的实施方式中，还包括相变储热材料，所述相变储热材料填充 在所述单体电池和导热管间的空隙内。相变储热材料首先起到固定单体电池的 作用，将多个单体电池形成一个大型的固体电池；同时相变储热材料还能对单 体电池进行前期预冷或散热。相变储热材料与单体电池的外壁之间进行360度 无死角的热传导，并保证单体电池的外壁的绝缘性能。利用相变储热材料在特 定温度相变的特点，吸收单体电池的热量。

在一种优选的实施方式中，所述内通道作为导热工质的流入通道，所述外 通道作为导热工质的流出通道。

在一种优选的实施方式中，还包括散热装置，所述流出通道连接所述散热 装置的工质进端，所述散热装置的工质出端连接所述流入通道，形成散热回路。 散热装置能够及时对升温后的导热工质进行降温。

在一种优选的实施方式中，还包括上热交换密封板和下热交换密封板，所 述流出通道连接所述下热交换密封板，所述下热交换密封板连接所述散热装置 的工质进端，所述散热装置的工质出端连接所述上热交换密封板，所述上热交 换密封板连接所述流入通道。

在一种优选的实施方式中，所述散热装置为利用环境自然冷源强制对流风 冷散热的装置。

在一种优选的实施方式中，所述散热装置为蒸汽压缩式制冷循环系统,所述 蒸汽压缩式制冷循环系统的蒸发器的入口连接下热交换密封板，所述蒸发器的 出口连接上热交换密封板。

在一种优选的实施方式中，还包括预热元件，所述预热元件设置在所述上 热交换密封板和下热交换密封板之间，且所述预热元件与所述散热装置并联。 当电池散热系统的温度较低时，将回路切换到预热段,通过预热器对导热工质进 行加热，并将该热量通过导热工质传导到电池散热系统内部，用于提高单体电 池的工作温度。

本发明还提供电动汽车电池散热管理系统，使用上述的电池散热系统，包括 控制器、温度检测器，所述温度检测器设置在所述单体电池的外部，所述控制 器的采集端连接所述温度检测器。温度检测器能够实时检测电池组内部的温度， 并将检测到的温度发送到控制器，使操作者能够获知该温度检测数据。