[发明专利]一种实现电池单体均衡冷却或加热的电池热管理系统

说明书

本发明公开了电池配件技术领域的一种实现电池单体均衡冷却或加热的电池热管理系统，包括水箱与四个电池，所述水箱的内部分别安装有热电偶和散热器，所述水箱的左右两侧壁均安装有总水管，中上部和中下部所述比例阀的两个输出端口均套接有冷却水管，所述冷却水管呈环状分别绕接于四个电池的外壁，所述电池的外壁安装有温度传感器，通过装置上安装的多个冷却水管及比例阀及其之间的电性连接关系，实现对电池的智能温控，兼具加热和冷却功能，实现对电池单体的均衡温控，并对温度较高或较低的单体实现优先冷却或加热，能够极大的提升系统冷却或加热效率，保障电池单体一致性，延长电池使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体为一种实现电池单体均衡冷却或加热的电池热管理系统。

背景技术

电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

随着电池技术的发展，电池单体的容量越来越大，集成化越来越高，相应的单体的成本也较高，损坏时产生的危害也变大。在电池使用时考虑到效率的问题，不恰当的使用容易使电池产生热量，最终可能使电池损坏，且在较冷的地方使用电池时，电力转换效率下降，现有的电池水冷冷却系统为将冷却水管布置在模组底部，利用热交换实现电池的冷却，冷却效果不理想，不利于使用。

当前使用的电池冷却技术手段主要为风冷、水冷两类，当前的风冷技术在实际应用过程中，无特殊的风道设计，冷风进入电池内部的流场无法控制和预测，无法实现所有单体的均衡冷却，实际冷却效果不佳，在过热事件发生时，无法有效的实现电池的温度控制。

类似的水冷系统也仅仅在现有电池pack的基础上，在电池pack底部或者周围布置水冷管路，结合散热片，实现热交换，也同样存在单体冷却效果不同，整体冷却效果差的情况，在过热事件发生时，无法有效的实现电池的温度控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现电池单体均衡冷却或加热的电池热管理系统，以解决上述背景技术中提出的不能对电池的表面温度进行控制的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种实现电池单体均衡冷却或加热的电池热管理系统，包括水箱与四个电池，所述水箱的内部分别安装有热电偶和散热器，所述水箱的左右两侧壁均安装有总水管，左侧所述总水管的另一端安装有水泵，所述水泵的另一端通过总水管安装有比例阀，中部所述比例阀的两个输出端口分别与中上部和中下部所述比例阀的输入端口连接，中上部和中下部所述比例阀的两个输出端口均套接有冷却水管，所述冷却水管呈环状分别绕接于四个电池的外壁，所述电池的外壁安装有温度传感器，左右相邻两个所述冷却水管的另一端分别与顶部和底部所述比例阀的两个输出端口连接，顶部和底部所述比例阀的输入端口均安装有分水管，两个所述分水管的另一端均与右侧所述比例阀的两个输出端口连接，右侧所述比例阀的输入端口与右侧所述总水管连接，所述温度传感器、热电偶、散热器、比例阀和水泵均与外接控制器电性连接。

优选的，所述冷却水管与电池之间填充有导热层。

优选的，四个所述电池外壁绕接的冷却水管之间连接方式为并联连接。

优选的，所述导热层为导热硅脂层。

优选的，所述冷却水管与电池之间的绕接方式为螺旋绕接。