[发明专利]储能系统内部导热能力的测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种储能系统内部导热能力的测试方法，储能系统包括储能元件、冷却元件、以及设置在储能元件和冷却元件之间的导热元件，该测试方法包括以下步骤：测量导热元件的初始温度；对冷却元件进行加热；根据导热元件的初始温度和加热条件，确定导热元件的理论温度范围；测量导热元件的实际温度；通过判断测量出的导热元件的实际温度是否落入确定出的导热元件的理论温度范围内，以确定储能系统内部导热能力是否符合要求。本发明的储能系统内部导热能力的测试装置及方法可快速完成储能系统内部的导热能力检测，应用在锂离子电池组的批量生产线上时，不仅不会影响电池组的生产效率，还能提高新能源车辆储能系统的产品合格率。

技术领域

本发明涉及一种检测领域，尤其涉及一种新能源车辆储能系统内部导热能力的测试装置及方法。

背景技术

新能源汽车储能系统(Rechargeable Energy Storage System，简称RESS)中的关键储能器件是车用动力电池，车用动力电池的主流是锂离子电池。锂离子电池组适宜工作温度范围是10～30℃，而车用动力电池的工作温度范围变化较大，一般为-20～50℃，车用动力电池的温度范围超出锂离子电池组适宜的工作温度范围。然而，锂离子电池对工作环境温度比较敏感，不适宜的工作温度，不仅不利于电池特性的良好发挥，甚至可能引发安全隐患。因而保证锂离子电池在其适宜的工作温度范围内工作是新能源汽车储能系统的重中之重。

目前，锂离子电池组之间的传热介质有空气、液体以及相变材料，其中液体传热介质因其传热效果好，成本较低已被广泛使用。以液体作为传热介质的锂离子电池组的内部与外部之间完成热量交换的主要部件有：置于电池单体之间的铝制导热板、铝制冷却液室(简称水室，内部有冷却液循环)以及在水室与管路之间进行热量循环的冷却液。

其中，铝制导热板直接接触电池单体与水室，可以说铝制导热板是各个电池单体与水室之间进行热量交换的中介。铝制导热板和水室之间是依靠一定压力实现面接触传热，若铝制导热板和水室之间面接触良好，则可以将水室的热量以较快速度传递到电池单体，较好完成水室对电池单体温度的控制；若铝制导热板与水室之间面接触不良好，则铝制导热板不能够迅速响应水室的温度，电池单体之间的温度也得不到较好控制。因而，铝制导热板与水室之间的面接触状态决定着新能源汽车储能系统内部导热能力，铝制导热板与水室之间面接触状态也是储能系统能否较好实现电池系统温度控制的关键因素。

而实际在锂离子电池组的生产组装过程中，铝制导热板与水室之间面接触不一定良好。如图4所示，a、b、c三处是铝制导热板与水室的面接触不良的三种情况，d处的接触情况是理想的符合设计要求的面与面良好的接触状态。其中，a处是铝制导热板与水室之间有安装空隙，没有接触良好；b、c处是铝制导热板两个本应相互垂直的端面不垂直，造成面接触状态不理想的情况。此外，除了上述三种不理想的面面接触状态外，还有可能因铝制导热板处于横向倾斜状态，只有部分铝制导热板与水室接触良好，这种情况也会导致铝制导热板受热不均，致使电池单体受热不均。

然而，目前传统的导热能力测试方法只能实现对简单的小体积物体的整体导热能力进行导热系数检测，而不能实现针对像新能源车辆储能系统这样大体积、高重量且需要进行内部导热能力待测件进行测试，更不用说实现储能系统内部导热能力的成批量快速测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储能系统内部导热能力的测试装置及方法，以便能够快速检测储能系统内部关键导热器件之间的导热能力，保证储能系统内部和外部环境之间按照控制逻辑实现良好的热量传递，使得在储能系统工作过程中内部温度始终保持在电池组件的最佳工作温度范围。

为实现上述目的，本发明的一种储能系统内部导热能力的测试装置及方法的技术方案为：