[发明专利]一种电池组温度控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电池组温度控制系统及其控制方法，包括：电池箱、储热箱、散热箱、温度传感器、主控制器、电磁阀、储能介质和导热元件，储能介质储存于储热箱体和散热箱体内，导热元件包括超导热管、超导热管支管和金属导热片，导热元件用于将电池组发出的热量传导至储热箱体内，电磁阀设置在储热箱和散热箱之间的连接管路中，主控制器用于根据电池箱和储热箱中温度传感器检测到的温度向电磁阀发送控制指令。本发明通过主控制器控制电磁阀的开启和关闭来切换温度控制系统的储热模式和散热模式，从而调节电池组的温度。本系统能够适应冬天、夏天等不同的使用环境，有利于提升动力电池的工作性能，具有节能环保的特点。

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力电池热管理技术，尤其涉及一种电动汽车动力电池温度调节系统。

背景技术

动力电池是电动汽车中的主要储能元件和关键部件。动力电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本，另一方面决定着电动汽车的动力性和续驶里程。锂离子电池因其比能量高、体积小、循环寿命长、环境污染小等优点在未来将取代镍氢等电池成为电动汽车主要动力来源。锂离子电池在使用的过程中对温度的要求异常严格，温度过高或过低都会造成动力电池性能的大幅度衰减。当温差为5℃,10℃和15℃时，在相同充电条件下，电池组的荷电态分别下降10％，15％和20％，温差的变化会影响电池的整体寿命和稳定性。同时锂离子电池在使用过程中产生大量的热，过高的温度影响电池性能的同时也会产生相应的安全问题。在电动汽车热管理上，传统的电动汽车都需要配备专门的冷却系统和加热系统对动力电池的温度进行调节，而目前的冷却系统和加热系统都需要消耗电池大量的电能，这会缩短电动汽车的里程数，这也和电动汽车环保的主体不符，因而设计一种不需要消耗电能的温度控制系统显得十分必要。

在众多传热元件中，热管是最有效传热元件之一。热管是一种利用相变高效率传热的热传导元件，它将传热介质，如水、水银、萘、乙醚等材料封闭在真空金属管中制成的传热元件。它可以将大量热量通过很小的传热面远距离输送而无需使用外加动力。在所有固体中，金属银是最好的热导体，常规热管的导热系数是银的200-3000倍。超导热管是以无机元素为导热介质，将数十种无机热超导材料密封在管状或片装夹层物理的空隙中制成的传热元件，易称无机传热元件。它利用具有超常的热活性和热敏感性的超导介质以分子震荡形式来传递热量的一种传热，这种热超导介质在一定条件下被激活，它的超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右，是普通热管的十倍左右，在传导方向上几乎没有温度的衰减并能以极快的速度传递。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请采用超导热管将动力电池工作时产生的多余的热存储起来，并在温度降低时提供热量，从而使动力电池处于一个较小幅度的温度范围内。

本发明提供了一种电动汽车动力电池组温度控制系统，包括：电芯组、电池箱、储热箱、散热箱、主控制器、电磁阀、储能介质和超导热管，其中，

所述电芯组的各电芯固定排布于电池箱内；

所述电池箱和储热箱分开设置，电池箱和储热箱之间通过超导热管连接，其中，所述超导热管的一端插入电池箱内，另一端插入储能箱中，用于电池箱和储热箱之间的热交换。

所述储能介质储存于储热箱和散热箱中，优选地，选取液体作为储能介质；

所述储热箱和散热箱通过管路连接，储热介质中储存的能量通过管路在储热箱和散热箱之间传递；所述储热箱和散热箱之间的连接管路中设置有电磁阀，用于控制储热箱和散热箱中储热介质的流动；

所述电池箱和储热箱中均设有温度传感器，所述温度传感器连接主控制器，所述主控制器用于根据温度传感器检测到的温度向所述电磁阀发送控制指令。

进一步地，所述电池箱内还设有超导热管支管和金属导热片，电池箱内电芯组的各电芯设置于金属导热片之间，所述超导热管支管连接金属导热片和超导热管，用于实现电芯和超导热管之间快速的热交换。