[发明专利]带有弯曲热平衡热管的汽车电池热管理系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种带有弯曲热平衡热管的汽车电池热管理系统及控制方法，温度传感器的输出端与电池电极温度采集模块相连，RISC电路控制系统与电池电极温度采集模块连接，RISC电路控制系统还与加热TEC模块和制冷TEC模块连接，热平衡热管封装在均温板里面，热平衡热管设有若干个，每个热平衡热管呈横置的U形结构，第一热平衡热管靠近均温板的边缘，第二热平衡热管与第一热平衡热管相邻且在第一热平衡热管内侧，热传导热管首端与均温板相连，热传导热管末端与储能单元相连，热传导热管中间部分与加热TEC模块和制冷TEC模块相连；本发明能解决现有技术控制复杂，电池温度控制一致性较差的问题。

技术领域

本发明涉及一种新能源电动汽车。具体涉及一种带有弯曲热平衡热管的汽车电池热管理系统及控制方法。

背景技术

新能源汽车电池热管理的主要功能包括：在电池温度较高时对其进行有效的降温，防止电池温度过高导致热失控；在电池温度较低时进行加热，使电池温度上升，保证电池在低温下的充电，放电性能和安全；减小电池单体之间的温度差异，保持电池单体工作温度的一致性，防止温度较高位置处的电池衰减过快，提升电池组的整体寿命。

按照热传导介质的不同，新能源汽车电池的热管理冷却方式主要有：1>自然散热；2>强制风冷；3>液冷；4>直冷；5>相变材料。目前新能源汽车电池冷却方式主要以空气热管理和液冷热管理为主。相变材料热管理技术目前还处于小范围的探索阶段。

空气热管理系统中的自然冷却系统受环境温度影响较大，只能在室外环境温度适宜的情况下对电池进行自然散热，既无法满足发热量较大的时的有效散热，也无法实现在寒冷天气的环境下对电池进行加热，适用范围受限。利用车载空调系统的空气热管理系统需要和整车空调系统实现集成，需要布置制冷剂管道和冷却水管道，并且需要设计通风风道，使用冷空气对电池组进行均匀散热，通风单元需要占用较大的立体空间，挤压电池的安装空间；因此空调风冷热管理系统占用空间较大，比体积能量密度较小。同时空气热管理系统还存在电池箱内部温度均匀性难以控制，电池箱密封设计困难，防尘、防水效果较差的缺点。液冷热管理系统设计复杂，需要布置液冷管道，体积庞大，管道布置复杂，成本高；需要增加水箱和水泵，水箱重量打、占用空间较大。而且直接接触时液冷系统采用的绝缘液体粘度较大，不易流动，限制了其传热效果；间接接触式液冷热管理系统采用的液体介质绝缘性较差，一旦泄露就容易导致短路。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有弯曲热平衡热管的汽车电池热管理系统，适用温度范围较大，占用立体空间较小，电池箱密封设计紧凑，简单，安装方便，防尘、防水效果较好，传热效果好，能解决现有技术控制复杂，电池温度控制一致性较差的问题；本发明的目的还提供一种带有弯曲热平衡热管的汽车电池热管理系统的控制方法。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明的一种带有弯曲热平衡热管的汽车电池热管理系统，包括电池箱，位于电池箱箱体内的动力电池模组，还包括加热TEC模块，制冷TEC模块，RISC电路控制系统，电池电极温度采集模块，温度传感器，热平衡热管，热传导热管，储能单元，所述温度传感器的输出端与电池电极温度采集模块相连，温度传感器位于电池模组附近，RISC电路控制系统与电池电极温度采集模块连接，RISC电路控制系统还与加热TEC模块和制冷TEC模块连接，热平衡热管封装在均温板里面，热平衡热管设有若干个，每个热平衡热管呈横置的U形结构，第一热平衡热管靠近均温板的边缘，第二热平衡热管与第一热平衡热管相邻且在第一热平衡热管内侧，第N个热平衡热管与第N-1个热平衡热管相邻且在第N-1个热平衡热管内侧，所述第一热平衡热管直径大于第二热平衡热管的直径，第N个热平衡热管的直径大于第N-1个热平衡热管的直径；热传导热管首端与均温板相连，热传导热管末端与储能单元相连，热传导热管中间部分与加热TEC模块和制冷TEC模块相连；通过热传导热管把热量导出到电池箱的外部，解决了电池箱内部密闭空间的散热问题；所述加热TEC模块通电产生热量，对电池箱进行加热，制冷TEC模块通电吸收热量，对电池箱进行制冷。